WO2016071307A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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optoelectronic
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optoelectronic semiconductor
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Frank Singer
Jürgen Moosburger
Matthias Sabathil
Björn HOXHOLD
Matthias Sperl
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to an optoelectronic component according to patent claim 1 and to a method for producing an optoelectronic component according to patent claim 14.
  • Optoelectronic components such as light-emitting diode components
  • Optoelectronic components are known with different housing variants from the prior art.
  • opto ⁇ electronic components are known in which an optoelectron ⁇ ronic semiconductor chip is embedded in a molded body, which forms a supporting housing component.
  • Such optoelectronic components have very compact external dimensions.
  • An object of the present invention is to provide an optoelectronic device. This Aufga ⁇ be is achieved by an optoelectronic device with the features of claim 1.
  • a further object of the present invention is to specify a method for producing an optoelectronic component. This object is achieved by a method having the features of claim 14. In the dependent claims various developments are given.
  • An optoelectronic component has a composite body which comprises a shaped body and an optoelectronic semiconductor chip embedded in the shaped body.
  • An electrically conductive via extends from an upper surface of the composite to an underside of the composite. bund stressess by the molding.
  • An upper side of the opto ⁇ electronic semiconductor chip is at least partially not covered by the molding.
  • the optoelectronic semiconductor chip has a first electrical contact on its upper side.
  • a first top side metallization is arranged, which electrically conductively connects the first electrical contact to the via.
  • the optoelectronic Bauele ⁇ ment has an upper insulating layer which extends over the first top metallization.
  • the optoelectronic component on a second Obersei ⁇ tenmetallmaschine by the upper insulating layer is disposed over the top in isolation insulation layer and electrically from the first top metallization.
  • the arranged at the top of the composite of this optoelectronic ⁇ African device second Oberrestmetalli ⁇ tion can form a reflective mirror layer, which increases the reflectivity of the top of the composite body of the optoelectronic device.
  • absorption losses are advantageously reduced at the top of the composite body, whereby the optoelectronic component can have a high efficiency.
  • This opto electro ⁇ African component second Obercontactmetalli ⁇ tion may also protect the material of the shaped body, this optoelectronic component against excessive aging of, which can cause an advantageous increase in the life ⁇ duration of the optoelectronic component.
  • Other organic components of this optoelectronic ⁇ rule component, for example the upper insulation ⁇ layer can be protected by the second top metallization from excessive aging.
  • the upper insulation layer also extends over the Top of the optoelectronic semiconductor chip. ⁇ advantage adhesive enough, this simplifies the production of the upper insulating layer.
  • the upper insulating layer extends over the entire upper side of the composite body.
  • the optoelectronic component can thereby be produced particularly easily.
  • the second top side metallization extends over part of the top side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the second Oberencemetal- Capitalization may extend also over an edge of the top of the optoelekt ⁇ tronic semiconductor chips. This beneficial ⁇ way legally increasing the reflectivity of the edge region of Obersei ⁇ te of the optoelectronic semiconductor chips of opto electro ⁇ African component, whereby absorption losses re- may be prised, resulting in an increase in the efficiency of the optoelectronic component result.
  • the second top metallization of the optoelectronic component is electrically insulated by the upper insulating layer against the ers ⁇ te top metallization of the optoelectronic component, it is harmless if the second top metallization, arranged for example via a peripheral area of the top surface of the optoelectronic semiconductor chip Schlackegrat, electrically conductive is connected to a second electrical contact of the optoelectronic see semiconductor chip.
  • the second top side metallization does not extend over an emission region on the top side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • a radiation of electromagnetic radiation through the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic construction Elements thereby not affected by the second Oberlitmetalli ⁇ tion.
  • a wavelength-material is arranged.
  • the wavelength converting material may for example be used to convert light emitted by the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component electromagnetic ⁇ specific radiation at least partly into electromagnetic radiation of a different wavelength.
  • the second top side metallization disposed on the upper side of the composite body of the optoelectronic component may form a cavity containing the wavelength converting material in the region bounded by the second top side metallization.
  • a first Side metallization disposed and electrically connected to the contact.
  • the first Unterprovidemetalli ⁇ tion is thus electrically connected via the via and the first top ⁇ rivmetallmaschine with the first electrical contact of the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component.
  • the first underside metallization can serve for the electrical contacting of the optoelectronic component.
  • the optoelectronic component is an underside of the optoelectronic semiconductor chip on the underside of the composite body at least in part as free ⁇ . In this case, the optoelectronic semiconductor chip on its underside ⁇ clock to a second electrical contact.
  • the second electrical contact of the optoelectronic semiconductor chip on the underside of the composite body of the optoelectronic component is also released, which allows a first electrical contact of the opto-electronic ⁇ semiconductor chips of the optoelectronic component.
  • the second top-side metallization is electrically conductively connected to the second electrical contact.
  • Eg can be ⁇ tend connected to the second electrical contact of the opto electro ⁇ African semiconductor chip, the second top metallization over a arranged in an edge region of the top of the optoelectronic semiconductor chip electrically Schlackegrat lei. Since the second upper-side metallization is electrically insulated from the first upper-side metallization by the upper insulating layer, there is advantageously no short circuit between the first electrical contact and the second electrical contact of the optoelectronic semiconductor chip in this case as well.
  • a second component is attached to the lower side of the composite body.
  • Side metallization disposed and electrically conductively connected to the second electrical contact.
  • the second underside metallization together with the first underside metallization, enables electrical contacting of the optoelectronic component.
  • the optoelectronic component can be provided, for example, as an SMT component for surface mounting, for example for surface mounting by reflow soldering (reflow soldering).
  • a protective diode is embedded in the molded body.
  • the first top metallization is electrically connected to the protective diode.
  • the protective diode can cause protection of the optoelectronic semiconductor chip of the opto ⁇ electronic device from damage by electrostatic discharges.
  • the second underside metallization is electrically conductively connected to the protective diode.
  • the protective diode is electrically connected in anti-parallel to the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component.
  • a method of manufacturing an optoelectronic construction elements comprises the steps of providing an opto ⁇ semiconductor electronic chip having on an upper side ei ⁇ NEN first electrical contact, and for embedding the optoelectronic semiconductor chip in a molding to form a composite body.
  • the upper side of the optoelectronic semiconductor chip is at least partially not covered by the molded body.
  • the method includes further steps of applying one from an upper surface of the composite body to an underside of the composite body through the molded body extending electrically conductive through contact, for applying a first electrical contact electrically conductively connected to the contact ⁇ the first top metallization at the top of the composite body, for applying a via the first
  • This method enables the production of an opto ⁇ electronic device with compact outer dimensions.
  • the voltage applied to the upper surface of the composite body of the second component optoelekt- tronic Oberactionmetalli ⁇ tion may serve as a reflective layer to a Reflekti- tivity the upper surface of the composite body to increase. Characterized absorption losses are reduced at the top of the Verbundkör ⁇ pers of the optoelectronic component, thereby obtainable by the process optoelectronic ⁇ construction element can have a high efficiency.
  • the second top side metallization applied to the top of the composite may also cover organic components of the optoelectronic device, such as the molded article, thereby protecting it from over-aging.
  • the optoelectronic component obtainable by the method can advantageously have a long service life.
  • the upper Iso ⁇ lations slaughter will be applied extending over the entire top surface of the composite ⁇ body.
  • the method is thereby particularly easy to carry out.
  • the second top-side metallization is applied so that it does not have an emission region at the top of the optoelectronic Ronic semiconductor chips extends.
  • ⁇ not prevent the second top metallization characterized emission of electromagnetic radiation by the optoelectronic semiconductor chip of the purseli- chen by the process of the optoelectronic component.
  • to apply the second top-side metallization steps are carried out for arranging a layer of a photoresist on the top insulating layer, for operating the opto-electronic
  • the precise alignment is advantageously achieved automatically by using the optoelectronic semiconductor chip for exposure of the layer of the photoresist. As a result, advantageously no further complicated alignment measures are required.
  • further step of arranging a wavelength converting material in a completely bounded by the second top metallization area at the top of the composite body comprises.
  • the wavelength-converting material can serve this purpose, from the optoelectronic
  • the arrangement of the wavelength-converting material in the region completely surrounded by the second top-side metallization is advantageously simple and inexpensive to carry out and makes it possible to produce an optoelectronic component with compact external dimensions. In this method, since it is possible to precisely align the region completely surrounded by the second surface metallization at the upper surface of the composite body with the radiation emission surface at the upper surface of the optoelectronic semiconductor chip, the wavelength-converting material disposed in the confined region also becomes precisely at the radiation emission region at the Aligned top of the optoelectronic semiconductor chip.
  • another is prior to the application of the first top side metallization
  • the lower insulation layer may possibly cover the slag fraction which is present in the edge region of the upper side of the optoelectronic semiconductor chip and which is electrically connected to a second electrical contact of the optoelectronic semiconductor chip.
  • Semiconductor chips can be prevented, whereby a short circuit between the first electrical contact and the second electrical contact of the optoelectronic semiconductor chip is avoided.
  • the through contact is embedded in the molded body together with the optoelectronic semiconductor chip.
  • the through contact and the opto electronic semiconductor chip can be transformed simultaneously with the material of the molding.
  • Figure 1 is a plan view of a first optoelectronic
  • Figure 2 is a sectional side view of the first optical rule ⁇ device
  • Figure 3 is a plan view of a second optoelectronic
  • Figure 4 is a sectional side view of a third
  • FIG. 1 shows a schematic and partially transparent plan view of a first optoelectronic component 10.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional side view of the first optoelectronic component 10, wherein the first optoelectronic component 10 is cut at a sectional plane II drawn in FIG.
  • the first opto-electronic device 10 may ⁇ example, be a light-emitting device (LED) device, which is provided for emitting electromagnetic radiation, such as visible light.
  • LED light-emitting device
  • the first optoelectronic component 10 has a Ver ⁇ bund body 100th
  • the composite body 100 is replaced by a Formed mold body 200 in which an optoelectronic semiconductor chip 300, a contact 400 and a Schutzdi ⁇ 500 are embedded.
  • the molded body 200 has an electrically insulating molding material.
  • the molding material may, for example a Epo ⁇ xidharz and / or a silicone.
  • the molded body 200 may also be referred to as a molded article and is preferably produced by a molding process, for example by compression molding or by transfer molding, in particular, for example, by film-assisted transfer molding.
  • the optoelekt ⁇ tronic semiconductor chip 300, the via 400 and the protection diode 500 are preferably already embedded during manufacture of the form ⁇ body 200 into the mold body 200 by the optoelectronic semiconductor chip 300, the via 400 and the protection diode 500 with the material of the molding 200 be transformed.
  • An upper surface 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300, a top surface 401 of the via 400 and ei ⁇ ne upper surface 501 of the protection diode 500 are each at least partially sawn covered by the material of the molded body 200, but are at least partially at a Obersei ⁇ te 201 of the shaped body 200 free.
  • the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300, the upper side 401 of the through contact 400 and the upper side 501 of the protective diode 500 are substantially flush with the upper side 201 of the molded body 200.
  • the upper side 201 of the molded body 200, the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300, the upper side 401 of the via 400 and the upper side 501 of the protective diode 500 form an upper side 101 of the composite body 100.
  • one of the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 opposite bottom 302 of the opto ⁇ electronic semiconductor chip 300, one of the top 401th the through contact 400 opposite underside 402 of the contact 400 and one of the top 501 of the Schutzdio ⁇ de 500 opposite underside of the protective diode 500 are at least partially not covered by the material 200 of the molded body 200.
  • the bottom 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300, the bottom 402 of the via 400 and the underside of the protection diode are 500 on one of the upper surface 201 of the molded body 200 against ⁇ opposite bottom 202 of the mold body 200 each have at least partially exposed.
  • the Untersei ⁇ te 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300, the Un ⁇ underside 402 of the via 400 and the underside of the protective diode 500 is substantially flush with the bottom 202 of the molding 200 from. 402.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 Through contact 400 and the bottom of the protection diode 500, a bottom 102 of the composite body 100.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 beispielswei ⁇ se be a LED chip (LED chip) and is for emitting electromagnetic radiation, such as visible light formed.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 On its upper side 301, the optoelectronic semiconductor chip 300 has a mesa 330, on which electromagnetic radiation is emitted during operation of the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • the area of the mesa on the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 thus forms a radiation emission area of the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 has a first electrical contact 310 on its upper side 301. 300 at its underside 302, the opto-electronic semi-conductor chip on ⁇ a second electrical contact 320th Via the first electrical contact 310 and the second electrical contact 320, an electrical voltage can be applied to the optoelectronic semiconductor chip 300 and an electrical current through the optoelectronic semiconductor chip can be applied. chip 300 to cause the optoelectronic semiconductor chip 300 to emit electromagnetic radiation.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 has side flanks extending from the upper side 301 to the lower side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • In ei ⁇ nem edge region 340 between the top 301 and the side flanks of the optoelectronic semiconductor chip 300 of the optoelectronic semiconductor chip 300 may comprise her thoroughlysbe ⁇ -related Schlackegrate 350, which are electrically conductively connected to the second electrical contact 320 on the bottom 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and For example, up to 20 ym in a direction perpendicular to the top 301 direction over the top 301 of the opto ⁇ electronic semiconductor chip 300 can raise.
  • the via 400 has an electrically conductive Materi ⁇ al, for example, a metal or a doped semi-conductor material ⁇ . There is an electrically conductive Verbin ⁇ connection between the top 401 and the bottom 402 of the via 400. As a result, the via 400 forms an extending through the mold body 200 is electrically conductive connection between the upper surface 101 of the composite ⁇ body 100 and the bottom 102 of the composite body 100.
  • Semiconductor chip 300 and the protective diode 500 embed in the molding 200, it is also possible, the through-contact 400 only after the formation of the molding 200 by first applying an opening extending from the upper side 201 of the molded body 200 to the underside 202 of the molded body 200 through the molded body 200 and then filling it with an electrically conductive material.
  • the protective diode 500 is provided to protect the optoelectronic semiconductor chip 300 of the optoelectronic component 10 from damage due to electrostatic discharges.
  • the protective diode 500 is connected in antiparallel to the optoelectronic semiconductor chip 300 in the first optoelectronic component 10 in a manner which will be explained in more detail below.
  • the protective tape 500 can be dispensed with in a simplified embodiment.
  • a lower insulating layer 150 is disposed at the top 101 of the composite body 100.
  • the lower insulation ⁇ layer 150 has an electrically insulating material.
  • the lower insulation layer 150 extends over a portion of the top 301 of the optoelectronic semiconductor ⁇ semiconductor chip 300 in the edge region 340 of the top 301 and a adjoining this section portion of the top 201 of the mold body 200.
  • the lower insulating layer 150 is in a first between the electrical contact 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and the top 401 of the via 400 befindli ⁇ chen part of the upper surface 101 of the composite body 100 angeord ⁇ net.
  • the lower insulating layer 150 has a perpendicular to the top surface 101 of the composite body 100 dimensioned direction a thickness which is so large that Budapestge ⁇ provides is that through the lower insulating layer 150 be ⁇ covered Schlackegrate 350 completely through the lower insulating layer 150 are covered.
  • the application and structuring of the lower insulating layer 150 on the upper side 101 of the composite body 100 can be done for example by a maskenlithografisches procedural ⁇ ren.
  • a first upper-side metallization 110 is arranged on a partial region of the upper side 101 of the composite body 100 of the first optoelectronic component 10.
  • the first top metallization 110 has an electrically conductive material and forms an electrically conductive connection between the first electrical contact 310 on the top side 301 of the optoelectronic semiconductor chip
  • the first top metallization 110 extends in the region between the first electrical contact 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and the top 401 of the via 400 via the lower insulation layer 150th the lower Iso ⁇ lations slaughter 150 isolates the first Oberencemetallisie ⁇ tion 110 thereby electrically against possible Schlackegrate 350 in the edge region 340 of the top 301 of the optoelectronic see the semiconductor chip 300, and thus also against the second electrical contact 320 of the optoelectronic semiconductor chip 300th
  • the application and structuring of the first top-side metallization 110 can be effected, for example, by a mask-lithographic process.
  • the first Oberencemetallisie ⁇ tion 110 is applied after the application of the lower insulating layer 150th
  • the first opto-electronic device 10 comprises an upper insulating layer 160, extending over the first Obersei ⁇ tenmetallmaschine 110 and in the example shown also on the regions not covered by the first top metallization 110 portions of the lower insulation layer 150 and above all not by the lower insulation layer 150, or the first top metallization 110 covers covered portions of the top surface 101 of the composite body 100.
  • the upper insulating layer 160 may also the radiation emission surface in the region of the mesa 330 on the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 extend. However, this is not mandatory. It is only essential that the upper insulating layer 160, the first top metallization 110 fully covers ⁇ constantly. Parts of the upper side 101 of the composite body 100 may optionally remain uncovered.
  • the upper insulation layer 160 has an electrically insulating material. If the upper insulating layer 160, the radiation emitting surface of the optoelectronic semiconductor chip 300 in the area of the mesa 330 is covered at the Obersei ⁇ te 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300, the upper insulating layer 160 is optically transparent to light emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 electromagnetic radiation.
  • the upper insulation layer 160 may ⁇ for example, SiO x, Al 2 O 3, Ta 2 0s, have an ormocer or a silicone.
  • the upper insulating layer 160 is applied during the fabrication of the first optoelectronic device 10 after the first top metallization 110 has been applied.
  • a second Obersaymetalli ⁇ tion 120 is disposed above the upper insulating layer 160 of the first optoelekt- tronic device 10.
  • the second top metallization 120 comprises an electrically conductive material before Trains t ⁇ well optically reflective.
  • the second top-side metallization 120 extends over a large portion of the upper insulation layer 160.
  • the second top-side metallization 120 may also extend over a region arranged above the edge region 340 of the top side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300. However, the second top metallization 120 does not extend over the radiation emission ⁇ surface in the region of the mesa 330 at the top 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • the second top side metallization 120 completely completes the radiation emission area at the top side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • the second top metallization 120 is electrically insulated by the upper insulating layer 160 against the first Obersei ⁇ tenmetallmaschine 110th
  • the second top Capitalization ⁇ Metal 120 can be electrically conductively connected via the angeord- in the edge region 160 of the top 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 Neten Schlackegrate 350 with the second electrical contact 320 of the optoelectronic semiconductor chip 300th
  • the Schlackegrate 350 in Randbe ⁇ rich 340 of the top 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 can lations Mrs 160 be insulated against the second Oberactivitymetallisie ⁇ tion 120 by the upper iso-.
  • the second top metallization 120 may be disposed and patterned over the top insulating layer 160, for example, by a lithographic process.
  • the second top metallization 120 may be applied, for example, by means of a mask lithography method.
  • the second Oberopime ⁇ metallization 120 by a lithographic process sets are reasonable in which a photoresist is exposed by a laser ⁇ di rectly.
  • the second top metallization 120 may alternatively or additionally be applied or thickened by a galvanic process.
  • the second top metallization 120 may be additionally encapsulated with another metal having good optical reflection properties. This encapsulation can be done for example by electroless deposition of the capsule ⁇ metal.
  • the second top metallization forming a mirror which increases the reflectivity of the top of the first electro-opto component ⁇ African 10th From the optoelectronic semiconductor chip 300 of the first optoelectronic component ments 10 emitted electromagnetic radiation which is scattered back towards the top 101 of the composite body 100 of the ERS ⁇ th optoelectronic component 10 can, at the second top metallization 120 reflects advantage will be rather absorbed at the upper surface 101 of the Verbundkör ⁇ pers 100th As a result, an efficiency of the first optoelectronic component 10 can increase.
  • the second top metallization 120 covers a large part of the organic materials on the upper surface 101 of the composite body 100, in particular the top surface 201 of the molded body 200. This allows the second Oberfitmetalli ⁇ tion 120, an excessive aging of the organic materials of the composite body 100 of the first opto-electronic Prevent component 10, which can increase a lifetime of the first optoelectronic component 10.
  • a first Untersei ⁇ tenmetallmaschine 130 is arranged on the underside 102 of the composite body 100 of the first optoelectronic component 10.
  • the first Untersei ⁇ tallmaschine 130 extends over the bottom 402 of the via 400 and is electrically connected to the contact ⁇ 400.
  • a second Untersei ⁇ tenmetallmaschine 140 is also arranged on the underside 102 of the composite body 100 of the optoelectronic ⁇ ronic device 10.
  • the second Unterreteme ⁇ metallization 140 extends across the bottom 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and is electrically conductively connected to the second electrical contact 320 is connected to the underside 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300th
  • the second bottom metallization 140 extends over the bottom of the protection diode 500 and is electrically conductively connected to the underside of the Schutzdi ⁇ ode 500 is connected.
  • the protective diode 500 is electrically connected in antiparallel to the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • the first bottom metallization 130 and the second bottom metallization 140 may be applied, for example, by a mask lithography method. In this case, the first bottom metallization 130 and the second bottom metallization 140 may be applied together or in any desired order.
  • the first bottom metallization 130 and the second Untersei ⁇ tenmetallmaschine 140 120 can be created before or after the application of the lower insulating layer 150, the first top metallization 110 upper insulating layer 160 and the second top metallization.
  • the first bottom side metallization 130 and the second bottom side metallization 140 may serve as electrical contacts of the first optoelectronic device 10.
  • the first optoelectronic component 10 can be provided for example as an SMD for surface mounting, for example, for surface mounting by How To ⁇ deraufschmelzlöten (reflow soldering).
  • the first optoelectronic component 10 can be made common to a plurality of identical first optoelectronic devices 10 in a panel composite in common Ar ⁇ beits réellen.
  • a plurality of optoelectronic semiconductor chips 300, vias 400 and protective diodes 500 are embedded in a common large molded body.
  • the positioning of the lower insulation layer 150, the first top metallization 110 upper insulating layer 160, the second top metallization 120 and the Unterremetallmaschineen 130, 140 for each set of an optoelectronic semiconductor chip 300, a via 400 and a protection diode 500 is carried paral ⁇ lel in common processing steps.
  • Figure 3 shows a schematic plan view of a second opto-electronic device 20.
  • the second optoelectronic ⁇ ULTRASONIC device 20 corresponds, except for the following be ⁇ registered deviations, the first opto-electronic device 10 of Figures 1 and 2.
  • Corresponding compo- therefore th in Figure 3 provided with the same reference numerals as in figures 1 and 2.
  • the second optoelectronic component 20 can be made with the above explained with reference to Figu ⁇ ren 1 and 2 manufacturing process, provided that the variations and features described below are considered.
  • the second optoelectronic component 20 differs from the first opto-electronic device 10 in that the second top metallization 120 directly to the radiation emitting surface of said opto-electro ⁇ African semiconductor chip 300 forming in the second optoelectronic component 20 Mesa 330 at the top 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 he ⁇ stretches.
  • the second opto-electronic construction element 20 at its top particularly fewuitenbe ⁇ rich which are designed to be reflective neither light-emitting nor.
  • the second opto ⁇ electronic component 20 only very low absorption losses during operation due to absorption of electromagnetic radiation at the top of the second optoelectronic component 20.
  • the arrangement of the second upper-side metallization 120 can be carried out in the manner explained below: First, a layer of a photoresist is placed on the upper insulating layer 160. Subsequently, the optoelectronic semiconductor chip 300 of the second optoelekt ⁇ tronic device 20 is operated, so that the optoelectronic semiconductor chip 300 emits at its Strahlungsemissionsflä ⁇ surface in the area of the mesa 330 at the top 301 ⁇ electro magnetic radiation.
  • the un- exposed parts of the layer of photoresist are removed while the exposed portion of the layer of photoresist over the radiation emitting surface of the optoelectronic semiconductor ⁇ semiconductor chip 300 on the upper insulating layer 160 remains ⁇ ver.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional side view of a third optoelectronic component 30.
  • the third optoelectronic component 30 has great correspondences with the first optoelectronic component 10 of FIGS. 1 and 2 and with the second optoelectronic component 20 of FIG. Corresponding components are provided in FIG. 4 with the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3.
  • the third optoelectronic component 30 can be constructed according to the method for producing the first optoelectronic component 10 explained with reference to FIGS. 1 and 2 or to the method explained with reference to FIG Production of the second optoelectronic component 20 are produced, wherein the features explained below are to be considered.
  • the second top-side metallization 120 is formed in a direction perpendicular to the top side 101 of the composite body 100 with a large thickness. This can be achieved for example by a galvani ⁇ cal generation or thickening of the second top metallization 120.
  • the see optoelectronic semiconductor chip 300 120 comprises said second top Capitalization Metal ⁇ a recess.
  • the second Oberchieme ⁇ metallization 120 circumscribes the radiation emitting surface of the optoelectronic semiconductor chip 300 thereby completely.
  • the second top metallization 120 surrounds a bounded region 170 completely, in which the radiation-emitting surface in the area of the mesa is integrally ⁇ allocates 330 to the upper ⁇ page 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300th
  • the second top-side metallization 120 forms a reflector enclosing the bounded region 170, which can cause a bundling of the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • a wavelength-Ma ⁇ TERIAL 600 is arranged in the second from the top metallization 120 .
  • the wavelength-converting material 600 may comprise, for example, a matrix material and wavelength-converting particles embedded in the matrix material.
  • the matrix material may for example comprise a silicone.
  • the wavelength-Mate ⁇ rial 600 may have been arranged, for example, by a metering in the circumscribed area 170th
  • the wavelength converting material 600 is to pre ⁇ see to convert light emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 electromagnetic radiation at least partly into electromagnetic radiation of a different wavelength.
  • the wavelength-converting material 600 may be configured to convert electromag netic ⁇ radiation having a wavelength from the blue o- the ultraviolet spectral region into electromagnetic radiation with a wavelength in the yellow areas of the spectrum ⁇ rich.
  • a mixture of converted and unconverted electromagnetic radiation may have a white color impression.
  • first optoelectronic component 20 second optoelectronic component 30 third optoelectronic component

Abstract

Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung Ein optoelektronisches Bauelement (10) weist einen Verbundkörper (100) auf, der einen Formkörper (200) und einen in den Formkörper (200) eingebetteten optoelektronischen Halbleiterchip (300) umfasst. Ein elektrisch leitender Durchkontakt (400) erstreckt sich von einer Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) zu einer Unterseite (102) des Verbundkörpers (100) durch den Formkörper (200). Eine Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) ist zumindest teilweise nicht durch den Formkörper (200) bedeckt. Der optoelektronische Halbleiterchip (300) weist an seiner Oberseite (301) einen ersten elektrischen Kontakt (310) auf. An der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) ist eine erste Oberseitenmetallisierung (110) angeordnet, die den ersten elektrischen Kontakt (310) elektrisch leitend mit dem Durchkontakt (400) verbindet. Das optoelektronische Bauelement (10) weist eine obere Isolationsschicht (160) auf, die sich über die erste Oberseitenmetallisierung (110) erstreckt. Das optoelektronische Bauelement (10) weist außerdem eine zweite Oberseitenmetallisierung (120) auf, die über der oberen Isolationsschicht (160) angeordnet und durch die obere Isolationsschicht (160) elektrisch gegen die erste Oberseitenmetallisierung (110) isoliert ist.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Her¬ stellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements gemäß Patentanspruch 14.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deut¬ schen Patentanmeldung 10 2014 116 079.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Optoelektronische Bauelemente, beispielsweise Leuchtdioden- Bauelemente, sind mit verschiedenen Gehäusevarianten aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise sind opto¬ elektronische Bauelemente bekannt, bei denen ein optoelekt¬ ronischer Halbleiterchip in einen Formkörper eingebettet ist, der eine tragende Gehäusekomponente bildet. Solche optoelektronischen Bauelemente weisen sehr kompakte äußere Abmessungen auf.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Aufga¬ be wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein optoelektronisches Bauelement weist einen Verbundkörper auf, der einen Formkörper und einen in den Formkörper eingebetteten optoelektronischen Halbleiterchip umfasst. Ein elektrisch leitender Durchkontakt erstreckt sich von einer Oberseite des Verbundkörpers zu einer Unterseite des Ver- bundkörpers durch den Formkörper. Eine Oberseite des opto¬ elektronischen Halbleiterchips ist zumindest teilweise nicht durch den Formkörper bedeckt. Der optoelektronische Halbleiterchip weist an seiner Oberseite einen ersten elektrischen Kontakt auf. An der Oberseite des Verbundkörpers ist eine erste Oberseitenmetallisierung angeordnet, die den ersten elektrischen Kontakt elektrisch leitend mit dem Durchkontakt verbindet. Das optoelektronische Bauele¬ ment weist eine obere Isolationsschicht auf, die sich über die erste Oberseitenmetallisierung erstreckt. Außerdem weist das optoelektronische Bauelement eine zweite Obersei¬ tenmetallisierung auf, die über der oberen Isolationsschicht angeordnet und durch die obere Isolationsschicht elektrisch gegen die erste Oberseitenmetallisierung iso- liert ist.
Die an der Oberseite des Verbundkörpers dieses optoelektro¬ nischen Bauelements angeordnete zweite Oberseitenmetalli¬ sierung kann eine reflektierende Spiegelschicht bilden, die die Reflektivität der Oberseite des Verbundkörpers des optoelektronischen Bauelements erhöht. Dadurch werden vorteilhafterweise Absorptionsverluste an der Oberseite des Verbundkörpers reduziert, wodurch das optoelektronische Bauelement eine hohe Effizienz aufweisen kann.
Die an der Oberseite des Verbundkörpers dieses optoelektro¬ nischen Bauelements angeordnete zweite Oberseitenmetalli¬ sierung kann außerdem das Material des Formkörpers dieses optoelektronischen Bauelements vor einer übermäßigen Alte- rung schützen, was eine vorteilhafte Erhöhung der Lebens¬ dauer dieses optoelektronischen Bauelements bewirken kann. Auch andere organische Bestandteile dieses optoelektroni¬ schen Bauelements, beispielsweise die obere Isolations¬ schicht, können durch die zweite Oberseitenmetallisierung vor einer übermäßigen Alterung geschützt werden.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements erstreckt sich die obere Isolationsschicht auch über die Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips. Vorteil¬ hafterweise vereinfacht dies die Herstellung der oberen IsolationsSchicht . In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements erstreckt sich die obere Isolationsschicht über die gesamte Oberseite des Verbundkörpers. Vorteilhafterweise lässt sich das optoelektronische Bauelement dadurch besonders einfach herstellen .
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements erstreckt sich die zweite Oberseitenmetallisierung über einen Teil der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips. Beispielsweise kann sich die zweite Oberseitenmetal- lisierung auch über einen Rand der Oberseite des optoelekt¬ ronischen Halbleiterchips erstrecken. Dadurch wird vorteil¬ hafterweise die Reflektivität des Randbereichs der Obersei¬ te des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektro¬ nischen Bauelements erhöht, wodurch Absorptionsverluste re- duziert werden können, was eine Erhöhung der Effizienz des optoelektronischen Bauelements zur Folge hat. Da die zweite Oberseitenmetallisierung des optoelektronischen Bauelements durch die obere Isolationsschicht elektrisch gegen die ers¬ te Oberseitenmetallisierung des optoelektronischen Bauele- ments isoliert ist, ist es unschädlich, falls die zweite Oberseitenmetallisierung, beispielsweise über einen im Randbereich der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips angeordneten Schlackegrat, elektrisch leitend mit einem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektroni- sehen Halbleiterchips verbunden ist.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements erstreckt sich die zweite Oberseitenmetallisierung nicht über einen Emissionsbereich an der Oberseite des optoelekt- ronischen Halbleiterchips. Vorteilhafterweise wird eine Ab- strahlung elektromagnetischer Strahlung durch den optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bau- elements dadurch nicht durch die zweite Oberseitenmetalli¬ sierung beeinträchtigt.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in einem vollständig von der zweiten Oberseitenmetalli¬ sierung umgrenzten Bereich an der Oberseite des Verbundkörpers ein wellenlängenkonvertierendes Material angeordnet. Das wellenlängenkonvertierende Material kann beispielsweise dazu dienen, von dem optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittierte elektromagneti¬ sche Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren. Die an der Oberseite des Verbundkörpers des optoelektronischen Bauelements angeordnete zweite Oberseitenmetallisierung kann in dem von der zweiten Oberseitenmetallisierung umgrenzten Bereich eine Kavität bilden, die das wellenlängenkonvertierende Material enthält. Dadurch ergibt sich vor¬ teilhafterweise ein einfacher und kompakter Aufbau des optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist über einem Randbereich der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips eine untere Isolationsschicht zwi¬ schen der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips und der ersten Oberseitenmetallisierung angeordnet. Diese untere Isolationsschicht verhindert, dass sich eine
elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Oberseitenmetallisierung und einem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektroni- sehen Bauelements bildet, beispielsweise durch einen im Randbereich der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips angeordneten Schlackegrat. Dadurch wird ein Kurzschluss zwischen dem ersten elektrischen Kontakt und dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips verhindert.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist an der Unterseite des Verbundkörpers eine erste Unter- Seitenmetallisierung angeordnet und elektrisch leitend mit dem Durchkontakt verbunden. Die erste Unterseitenmetalli¬ sierung ist damit über den Durchkontakt und die erste Ober¬ seitenmetallisierung elektrisch leitend mit dem ersten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektronischen Bauelements verbunden. Die erste Unterseitenmetallisierung kann zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements dienen. In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements liegt eine Unterseite des optoelektronischen Halbleiterchips an der Unterseite des Verbundkörpers zumindest teil¬ weise frei. Dabei weist der optoelektronische Halbleiter¬ chip an seiner Unterseite einen zweiten elektrischen Kon- takt auf. Dadurch liegt der zweite elektrische Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips an der Unterseite des Verbundkörpers des optoelektronischen Bauelements ebenfalls frei, was eine erste elektrische Kontaktierung des opto¬ elektronischen Halbleiterchips des optoelektronischen Bau- elements ermöglicht.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die zweite Oberseitenmetallisierung elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt verbunden. Beispiels- weise kann die zweite Oberseitenmetallisierung über einen in einem Randbereich der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips angeordneten Schlackegrat elektrisch lei¬ tend mit dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektro¬ nischen Halbleiterchips verbunden sein. Da die zweite Ober- Seitenmetallisierung durch die obere Isolationsschicht elektrisch gegen die erste Oberseitenmetallisierung isoliert ist, besteht vorteilhafterweise auch in diesem Fall kein Kurzschluss zwischen dem ersten elektrischen Kontakt und dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist an der Unterseite des Verbundkörpers eine zweite Unter- Seitenmetallisierung angeordnet und elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt verbunden. Die zweite Unterseitenmetallisierung ermöglicht gemeinsam mit der ersten Unterseitenmetallisierung eine elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements. Das optoelektronische Bauelement kann beispielsweise als SMT-Bauelement für eine Oberflächenmontage vorgesehen sein, beispielsweise für eine Oberflächenmontage durch Wiederaufschmelzlöten (Reflow- Löten) .
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in den Formkörper eine Schutzdiode eingebettet. Dabei ist die erste Oberseitenmetallisierung elektrisch leitend mit der Schutzdiode verbunden. Die Schutzdiode kann einen Schutz des optoelektronischen Halbleiterchips des opto¬ elektronischen Bauelements vor einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen bewirken. Durch die Einbettung der Schutzdiode in den Formkörper des optoelektronischen Bauelements ist es vorteilhafterweise nicht erforderlich, das optoelektronische Bauelement mit einer externen Schutz¬ diode zu verbinden.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die zweite Unterseitenmetallisierung elektrisch leitend mit der Schutzdiode verbunden. Dadurch ist die Schutzdiode dem optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements elektrisch antiparallel geschaltet.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bau- elements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines opto¬ elektronischen Halbleiterchips, der an einer Oberseite ei¬ nen ersten elektrischen Kontakt aufweist, und zum Einbetten des optoelektronischen Halbleiterchips in einen Formkörper, um einen Verbundkörper zu bilden. Dabei wird die Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips zumindest teilweise nicht durch den Formkörper bedeckt. Das Verfahren umfasst weitere Schritte zum Anlegen eines sich von einer Oberseite des Verbundkörpers zu einer Unterseite des Verbundkörpers durch den Formkörper erstreckenden elektrisch leitenden Durchkontakts, zum Anlegen einer den ersten elektrischen Kontakt elektrisch leitend mit dem Durchkontakt verbinden¬ den ersten Oberseitenmetallisierung an der Oberseite des Verbundkörpers, zum Anlegen einer sich über die ersten
Oberseitenmetallisierung erstreckenden oberen Isolationsschicht und zum Anlegen einer durch die obere Isolations¬ schicht elektrisch gegen die erste Oberseitenmetallisierung isolierten zweiten Oberseitenmetallisierung über der oberen Isolationsschicht.
Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung eines opto¬ elektronischen Bauelements mit kompakten äußeren Abmessungen. Die an der Oberseite des Verbundkörpers des optoelekt- ronischen Bauelements angelegte zweite Oberseitenmetalli¬ sierung kann als Spiegelschicht dazu dienen, eine Reflekti- vität der Oberseite des Verbundkörpers zu erhöhen. Dadurch werden Absorptionsverluste an der Oberseite des Verbundkör¬ pers des optoelektronischen Bauelements reduziert, wodurch das durch das Verfahren erhältliche optoelektronische Bau¬ element eine hohe Effizienz aufweisen kann.
Die an der Oberseite des Verbundkörpers angelegte zweite Oberseitenmetallisierung kann außerdem organische Bestand- teile des optoelektronischen Bauelements, beispielsweise den Formkörper, abdecken und dadurch vor einer übermäßigen Alterung schützen. Hierdurch kann das durch das Verfahren erhältliche optoelektronische Bauelement vorteilhafterweise eine hohe Lebensdauer aufweisen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die obere Iso¬ lationsschicht sich über die gesamte Oberseite des Verbund¬ körpers erstreckend angelegt. Vorteilhafterweise ist das Verfahren dadurch besonders einfach durchführbar.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die zweite Oberseitenmetallisierung so angelegt, dass sie sich nicht über einen Emissionsbereich an der Oberseite des optoelekt- ronischen Halbleiterchips erstreckt. Vorteilhafterweise be¬ hindert die zweite Oberseitenmetallisierung dadurch eine Emission elektromagnetischer Strahlung durch den optoelektronischen Halbleiterchip des durch das Verfahren erhältli- chen optoelektronischen Bauelements nicht.
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden zum Anlegen der zweiten Oberseitenmetallisierung Schritte durchgeführt zum Anordnen einer Schicht eines Fotolacks auf der oberen Isolationsschicht, zum Betreiben des optoelektronischen
Halbleiterchips, um einen Abschnitt der Schicht des Foto¬ lacks zu belichten, zum Entfernen eines Teils des Foto¬ lacks, um einen Abschnitt der oberen Isolationsschicht freizulegen, wobei der belichtete Abschnitt der Schicht des Fotolacks auf der oberen Isolationsschicht verbleibt, zum Anlegen einer Metallschicht auf der Schicht des Fotolacks und dem freigelegten Abschnitt der oberen Isolationsschicht und zum Entfernen der Schicht des Fotolacks und der auf der Schicht des Fotolacks angeordneten Abschnitte der Metall- Schicht. Dieses Verfahren ermöglicht es, die zweite Ober¬ seitenmetallisierung mit einer Aussparung anzulegen, die präzise am Emissionsbereich an der Oberseite des optoelekt¬ ronischen Halbleiterchips ausgerichtet ist. Die präzise Ausrichtung wird dabei vorteilhafterweise automatisch durch Verwendung des optoelektronischen Halbleiterchips zur Belichtung der Schicht des Fotolacks erreicht. Dadurch sind vorteilhafterweise keine weiteren aufwändigen Maßnahmen zur Ausrichtung erforderlich. In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses ei¬ nen weiteren Schritt zum Anordnen eines wellenlängenkonvertierenden Materials in einem vollständig von der zweiten Oberseitenmetallisierung umgrenzten Bereich an der Oberseite des Verbundkörpers. Das wellenlängenkonvertierende Mate- rial kann dabei dazu dienen, von dem optoelektronischen
Halbleiterchip des durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strah- lung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren. Dies kann beispielsweise zur Erzeugung von Licht dienen, das einen weißen Farbeindruck aufweist. Die Anordnung des wellenlängenkonvertierenden Materials in dem vollständig von der zweiten Oberseitenmetallisierung umgrenzten Bereich ist vorteilhafterweise einfach und kostengünstig durchführbar und ermöglicht die Herstellung eines optoelektronischen Bauelements mit kompakten äußeren Abmessungen. Da es möglich ist, den vollständig von der zweiten Oberseitenmetal- lisierung umgrenzten Bereich an der Oberseite des Verbundkörpers präzise an der Strahlungsemissionsfläche an der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips auszurichten, wird bei diesem Verfahren auch das in dem umgrenzten Bereich angeordnete wellenlängenkonvertierende Material präzise am Strahlungsemissionsbereich an der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips ausgerichtet.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Anlegen der ersten Oberseitenmetallisierung ein weiterer
Schritt durchgeführt zum Anordnen einer unteren Isolations¬ schicht über einem Randbereich der Oberseite des optoelekt¬ ronischen Halbleiterchips. Die untere Isolationsschicht kann dabei eventuell in dem Randbereich der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips vorhandene Schlackegrate abdecken, die elektrisch mit einem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips verbunden sind. Dadurch kann durch das Anordnen der unteren Isolationsschicht eine Entstehung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der ersten Oberseitenmetallisierung und dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen
Halbleiterchips verhindert werden, wodurch auch ein Kurz- schluss zwischen dem ersten elektrischen Kontakt und dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips vermieden wird.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Durchkontakt gemeinsam mit dem optoelektronischen Halbleiterchip in den Formkörper eingebettet. Der Durchkontakt und der opto- elektronische Halbleiterchip können dabei gleichzeitig mit dem Material des Formkörpers umformt werden. Vorteilhafter¬ weise ermöglicht dies eine einfache und kostengünstige Durchführung des Verfahrens.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese er¬ reicht werden, werden und klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnun¬ gen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schema¬ tisierter Darstellung
Figur 1 eine Aufsicht auf ein erstes optoelektronisches
Bauelement ;
Figur 2 eine geschnittene Seitenansicht des ersten opti¬ schen Bauelements;
Figur 3 eine Aufsicht auf ein zweites optoelektronisches
Bauelement; und
Figur 4 eine geschnittene Seitenansicht eines dritten
optoelektronischen Bauelements.
Figur 1 zeigt eine schematische und teilweise transparent dargestellte Aufsicht auf ein erstes optoelektronisches Bauelement 10. Figur 2 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des ersten optoelektronischen Bauelements 10, wobei das erste optoelektronische Bauelement 10 an einer in Figur 1 eingezeichneten Schnittebene I-I geschnitten ist. Das erste optoelektronische Bauelement 10 kann beispiels¬ weise ein Leuchtdioden-Bauelement (LED-Bauelement) sein, das zur Emission elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise sichtbaren Lichts, vorgesehen ist.
Das erste optoelektronische Bauelement 10 weist einen Ver¬ bundkörper 100 auf. Der Verbundkörper 100 ist durch einen Formkörper 200 gebildet, in den ein optoelektronischer Halbleiterchip 300, ein Durchkontakt 400 und eine Schutzdi¬ ode 500 eingebettet sind. Der Formkörper 200 weist ein elektrisch isolierendes Formmaterial auf. Das Formmaterial kann beispielsweise ein Epo¬ xidharz und/oder ein Silikon aufweisen. Der Formkörper 200 kann auch als Moldkörper bezeichnet werden und wird bevorzugt durch ein Formverfahren (Moldverfahren) hergestellt, beispielsweise durch Formpressen (Compression Molding) oder durch Spritzpressen (Transfer Molding) , insbesondere beispielsweise durch folienunterstütztes Spritzpressen (Foil- Assisted Transfer Molding) . Bevorzugt werden der optoelekt¬ ronische Halbleiterchip 300, der Durchkontakt 400 und die Schutzdiode 500 bereits während der Herstellung des Form¬ körpers 200 in den Formkörper 200 eingebettet, indem der optoelektronische Halbleiterchip 300, der Durchkontakt 400 und die Schutzdiode 500 mit dem Material des Formkörpers 200 umformt werden.
Eine Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300, eine Oberseite 401 des Durchkontakts 400 und ei¬ ne Oberseite 501 der Schutzdiode 500 sind jeweils zumindest teilweise nicht durch das Material des Formkörpers 200 be- deckt, sondern liegen zumindest teilweise an einer Obersei¬ te 201 des Formkörpers 200 frei. Bevorzugt schließen die Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300, die Oberseite 401 des Durchkontakts 400 und die Oberseite 501 der Schutzdiode 500 im Wesentlichen bündig mit der Oberseite 201 des Formkörpers 200 ab. Gemeinsam bilden die Oberseite 201 des Formkörpers 200, die Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300, die Oberseite 401 des Durchkontakts 400 und die Oberseite 501 der Schutzdiode 500 eine Oberseite 101 des Verbundkörpers 100.
Auch eine der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 gegenüberliegende Unterseite 302 des opto¬ elektronischen Halbleiterchips 300, eine der Oberseite 401 des Durchkontakts 400 gegenüberliegende Unterseite 402 des Durchkontakts 400 und eine der Oberseite 501 der Schutzdio¬ de 500 gegenüberliegend Unterseite der Schutzdiode 500 sind zumindest teilweise nicht durch das Material des Formkör- pers 200 bedeckt. Dadurch liegen die Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300, die Unterseite 402 des Durchkontakts 400 und die Unterseite der Schutzdiode 500 an einer der Oberseite 201 des Formkörpers 200 gegen¬ überliegenden Unterseite 202 des Formkörpers 200 jeweils zumindest teilweise frei. Bevorzugt schließen die Untersei¬ te 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300, die Un¬ terseite 402 des Durchkontakts 400 und die Unterseite der Schutzdiode 500 im Wesentlichen bündig mit der Unterseite 202 des Formkörpers 200 ab. Gemeinsam bilden die Unterseite 202 des Formkörpers 200, die Unterseite 302 des optoelekt¬ ronischen Halbleiterchips 300, die Unterseite 402 des
Durchkontakts 400 und die Unterseite der Schutzdiode 500 eine Unterseite 102 des Verbundkörpers 100. Der optoelektronische Halbleiterchip 300 kann beispielswei¬ se ein Leuchtdiodenchip (LED-Chip) sein und ist zur Emission elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise sichtbaren Lichts, ausgebildet. An seiner Oberseite 301 weist der optoelektronische Halbleiterchip 300 eine Mesa 330 auf, an der im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips 300 elektromagnetische Strahlung emittiert wird. Der Bereich der Mesa an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 bildet damit eine Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 300.
Der optoelektronische Halbleiterchip 300 weist an seiner Oberseite 301 einen ersten elektrischen Kontakt 310 auf. An seiner Unterseite 302 weist der optoelektronische Halb¬ leiterchip 300 einen zweiten elektrischen Kontakt 320 auf. Über den ersten elektrischen Kontakt 310 und den zweiten elektrischen Kontakt 320 kann eine elektrische Spannung an den optoelektronischen Halbleiterchip 300 angelegt und ein elektrischer Strom durch den optoelektronischen Halbleiter- chip 300 geleitet werden, um den optoelektronischen Halbleiterchip 300 zur Emission elektromagnetischer Strahlung zu veranlassen. Der optoelektronische Halbleiterchip 300 weist sich von der Oberseite 301 zur Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 erstreckende Seitenflanken auf. In ei¬ nem Randbereich 340 zwischen der Oberseite 301 und den Seitenflanken des optoelektronischen Halbleiterchips 300 kann der optoelektronische Halbleiterchip 300 herstellungsbe¬ dingte Schlackegrate 350 aufweisen, die elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt 320 an der Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 verbunden sind und sich beispielsweise bis zu 20 ym in zur Oberseite 301 senkrechte Richtung über die Oberseite 301 des opto¬ elektronischen Halbleiterchips 300 erheben können. In diesem Fall muss eine Bildung elektrisch leitender Verbindungen zwischen den Schlackegraten 350 und dem ersten elektrischen Kontakt 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 vermieden werden, um einen Kurzschluss zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 310 und dem zweiten elektrischen Kontakt 320 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 zu vermeiden. Der Durchkontakt 400 weist ein elektrisch leitendes Materi¬ al auf, beispielsweise ein Metall oder ein dotiertes Halb¬ leitermaterial. Es besteht eine elektrisch leitende Verbin¬ dung zwischen der Oberseite 401 und der Unterseite 402 des Durchkontakts 400. Dadurch bildet der Durchkontakt 400 ei- ne sich durch den Formkörper 200 erstreckende elektrisch leitende Verbindung zwischen der Oberseite 101 des Verbund¬ körpers 100 und der Unterseite 102 des Verbundkörpers 100.
Anstatt den Durchkontakt 400 bereits während der Ausbildung des Formkörpers 200 gemeinsam mit dem optoelektronischen
Halbleiterchip 300 und der Schutzdiode 500 in den Formkörper 200 einzubetten, ist es auch möglich, den Durchkontakt 400 erst nach der Ausbildung des Formkörpers 200 anzu- legen, indem zunächst eine sich von der Oberseite 201 des Formkörpers 200 zu der Unterseite 202 des Formkörpers 200 durch den Formkörper 200 erstreckende Öffnung angelegt und diese anschließend mit einem elektrisch leitenden Material befüllt wird.
Die Schutzdiode 500 ist dazu vorgesehen, den optoelektronischen Halbleiterchip 300 des optoelektronischen Bauelements 10 vor einer Beschädigung durch elektrostatische Ent- ladungen zu schützen. Hierzu ist die Schutzdiode 500 dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 in dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 auf nachfolgend noch genauer erläuterte Weise antiparallel geschaltet. Die Schutzdio¬ de 500 kann in einer vereinfachten Ausführungsform entfal- len.
An der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 ist eine untere Isolationsschicht 150 angeordnet. Die untere Isolations¬ schicht 150 weist ein elektrisch isolierendes Material auf. Die untere Isolationsschicht 150 erstreckt sich über einen Abschnitt der Oberseite 301 des optoelektronischen Halb¬ leiterchips 300 im Randbereich 340 der Oberseite 301 und über einen an diesen Abschnitt angrenzenden Abschnitt der Oberseite 201 des Formkörpers 200. Dabei ist die untere Isolationsschicht 150 in einem zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 und der Oberseite 401 des Durchkontakts 400 befindli¬ chen Teil der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 angeord¬ net. Die untere Isolationsschicht 150 weist in eine senk- recht zur Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 bemessene Richtung eine Dicke auf, die so groß ist, dass sicherge¬ stellt ist, dass durch die untere Isolationsschicht 150 be¬ deckte Schlackegrate 350 durch die untere Isolationsschicht 150 vollständig abgedeckt sind.
Das Anlegen und Strukturieren der unteren Isolationsschicht 150 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 kann beispielsweise durch ein maskenlithografisches Verfah¬ ren erfolgen.
Auf einem Teilbereich der Oberseite 101 des Verbundkör- pers 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 ist eine erste Oberseitenmetallisierung 110 angeordnet. Die erste Oberseitenmetallisierung 110 weist ein elektrisch leitendes Material auf und bildet eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 310 an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips
300, der Oberseite 401 des Durchkontakts 400 und der Ober¬ seite 501 der Schutzdiode 500. Dabei erstreckt sich die erste Oberseitenmetallisierung 110 im Bereich zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 und der Oberseite 401 des Durchkontakts 400 über die untere Isolationsschicht 150. Die untere Iso¬ lationsschicht 150 isoliert die erste Oberseitenmetallisie¬ rung 110 dadurch elektrisch gegen eventuelle Schlackegrate 350 im Randbereich 340 der Oberseite 301 des optoelektroni- sehen Halbleiterchips 300 und damit auch gegen den zweiten elektrischen Kontakt 320 des optoelektronischen Halbleiterchips 300.
Das Anlegen und Strukturieren der ersten Oberseitenmetalli- sierung 110 kann beispielsweise durch ein maskenlithografi- sches Verfahren erfolgen. Die erste Oberseitenmetallisie¬ rung 110 wird nach dem Anlegen der unteren Isolationsschicht 150 angelegt. Das erste optoelektronische Bauelement 10 weist eine obere Isolationsschicht 160 auf, die sich über die erste Obersei¬ tenmetallisierung 110 und im dargestellten Beispiel auch über die nicht durch die erste Oberseitenmetallisierung 110 bedeckten Abschnitte der unteren Isolationsschicht 150 und über alle nicht durch die untere Isolationsschicht 150 oder die erste Oberseitenmetallisierung 110 bedeckten Abschnitte der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 erstreckt. Insbe¬ sondere kann sich die obere Isolationsschicht 160 auch über die Strahlungsemissionsfläche im Bereich der Mesa 330 an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 erstrecken. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Wesentlich ist lediglich, dass die obere Isolations- schicht 160 die erste Oberseitenmetallisierung 110 voll¬ ständig abdeckt. Teile der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 können wahlweise unbedeckt bleiben.
Die obere Isolationsschicht 160 weist ein elektrisch iso- lierendes Material auf. Falls die obere Isolationsschicht 160 die Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 300 im Bereich der Mesa 330 an der Obersei¬ te 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 bedeckt, so ist die obere Isolationsschicht 160 optisch transparent für durch den optoelektronischen Halbleiterchip 300 emittierte elektromagnetische Strahlung. Die obere Isolations¬ schicht 160 kann beispielsweise SiOx, AI2O3, Ta20s, ein Ormocer oder ein Silikon aufweisen. Die obere Isolationsschicht 160 wird bei der Herstellung des ersten optoelektronischen Bauelements 10 nach dem Anlegen der ersten Oberseitenmetallisierung 110 angelegt.
Über der oberen Isolationsschicht 160 des ersten optoelekt- ronischen Bauelements 10 ist eine zweite Oberseitenmetalli¬ sierung 120 angeordnet. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 weist ein elektrisch leitendes Material auf, das bevor¬ zugt optisch gut reflektierend ist. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 erstreckt sich über einen großen Teil der oberen Isolationsschicht 160. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 kann sich dabei auch über einen oberhalb des Randbereichs 340 der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordneten Be- reich erstrecken. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 erstreckt sich jedoch nicht über die Strahlungsemissions¬ fläche im Bereich der Mesa 330 an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300. Bevorzugt umgrenzt die zweite Oberseitenmetallisierung 120 den Strahlungsemis- sionsbereich an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 vollständig. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 ist durch die obere Isolationsschicht 160 elektrisch gegen die erste Obersei¬ tenmetallisierung 110 isoliert. Die zweite Oberseitenmetal¬ lisierung 120 kann über die im Randbereich 160 der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeord- neten Schlackegrate 350 elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt 320 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 verbunden sein. Die Schlackegrate 350 im Randbe¬ reich 340 der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 können allerdings auch durch die obere Iso- lationsschicht 160 gegen die zweite Oberseitenmetallisie¬ rung 120 isoliert sein.
Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 kann beispielsweise mittels eines lithografischen Verfahrens über der oberen Isolationsschicht 160 angeordnet und strukturiert werden. Insbesondere kann die zweite Oberseitenmetallisierung 120 beispielsweise mittels eines Maskenlithografieverfahrens angelegt werden. Alternativ kann die zweite Oberseitenme¬ tallisierung 120 durch ein lithografisches Verfahren ange- legt werden, bei dem ein Fotolack mittels eines Lasers di¬ rekt belichtet wird. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 kann alternativ oder zusätzlich durch ein galvanisches Verfahren aufgebracht oder aufgedickt werden. In diesem Fall kann die zweite Oberseitenmetallisierung 120 zusätz- lieh mit einem weiteren Metall gekapselt werden, das gute optische Reflexionseigenschaften aufweist. Diese Kapselung kann beispielsweise durch stromlose Abscheidung des Kapsel¬ metalls erfolgen. Die zweite Oberseitenmetallisierung bildet einen Spiegel, der die Reflektivität der Oberseite des ersten optoelektro¬ nischen Bauelements 10 erhöht. Von dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 des ersten optoelektronischen Bauele- ments 10 emittierte elektromagnetische Strahlung, die in Richtung zur Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 des ers¬ ten optoelektronischen Bauelements 10 zurückgestreut wird, kann an der zweiten Oberseitenmetallisierung 120 reflek- tiert werden anstatt an der Oberseite 101 des Verbundkör¬ pers 100 absorbiert zu werden. Hierdurch kann sich eine Effizienz des ersten optoelektronischen Bauelements 10 erhöhen . Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 deckt einen großen Teil der organischen Materialien an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 ab, insbesondere die Oberseite 201 des Formkörpers 200. Dadurch kann die zweite Oberseitenmetalli¬ sierung 120 eine übermäßige Alterung der organischen Mate- rialien des Verbundkörpers 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 verhindern, was eine Lebensdauer des ersten optoelektronischen Bauelements 10 erhöhen kann.
An der Unterseite 102 des Verbundkörpers 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 ist eine erste Untersei¬ tenmetallisierung 130 angeordnet. Die erste Unterseitenme¬ tallisierung 130 erstreckt sich über die Unterseite 402 des Durchkontakts 400 und ist elektrisch leitend mit dem Durch¬ kontakt 400 verbunden. Damit besteht über den Durchkontakt 400 und die erste Oberseitenmetallisierung 110 eine
elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Unterseitenmetallisierung 130 und dem ersten elektrischen Kontakt 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300. An der Unterseite 102 des Verbundkörpers 100 des optoelekt¬ ronischen Bauelements 10 ist außerdem eine zweite Untersei¬ tenmetallisierung 140 angeordnet. Die zweite Unterseitenme¬ tallisierung 140 erstreckt sich über die Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 und ist elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt 320 an der Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 verbunden. Außerdem erstreckt sich die zweite Unterseitenmetallisierung 140 über die Unterseite der Schutzdiode 500 und ist elektrisch leitend mit der Unterseite der Schutzdi¬ ode 500 verbunden. Dadurch ist die Schutzdiode 500 dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 elektrisch antiparallel geschaltet.
Die erste Unterseitenmetallisierung 130 und die zweite Unterseitenmetallisierung 140 können beispielsweise mittels eines Maskenlithografieverfahrens angelegt werden. Dabei können die erste Unterseitenmetallisierung 130 und die zweite Unterseitenmetallisierung 140 gemeinsam oder in beliebiger Reihenfolge nacheinander angelegt werden. Die erste Unterseitenmetallisierung 130 und die zweite Untersei¬ tenmetallisierung 140 können vor oder nach dem Anlegen der unteren Isolationsschicht 150, der ersten Oberseitenmetal- lisierung 110, der oberen Isolationsschicht 160 und der zweiten Oberseitenmetallisierung 120 angelegt werden.
Die erste Unterseitenmetallisierung 130 und die zweite Unterseitenmetallisierung 140 können als elektrische Kontakte des ersten optoelektronischen Bauelements 10 dienen. Das erste optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise als SMT-Bauelement für eine Oberflächenmontage vorgesehen sein, beispielsweise für eine Oberflächenmontage durch Wie¬ deraufschmelzlöten (Reflow-Löten) .
Das erste optoelektronische Bauelement 10 kann gemeinsam mit einer Mehrzahl gleichartiger erster optoelektronischer Bauelemente 10 in einem Panelverbund in gemeinsamen Ar¬ beitsgängen hergestellt werden. Hierzu werden eine Mehrzahl optoelektronischer Halbleiterchips 300, Durchkontakte 400 und Schutzdioden 500 in einen gemeinsamen großen Formkörper eingebettet. Das Anordnen der unteren Isolationsschicht 150, der ersten Oberseitenmetallisierung 110, der oberen Isolationsschicht 160, der zweiten Oberseitenmetallisierung 120 und der Unterseitenmetallisierungen 130, 140 für jeden Satz eines optoelektronischen Halbleiterchips 300, eines Durchkontakts 400 und einer Schutzdiode 500 erfolgt paral¬ lel in gemeinsamen Bearbeitungsschritten. Erst zum Ab- schluss der Bearbeitung wird der Panelverbund zerteilt, um die Verbundkörper 100 der einzelnen ersten optoelektronischen Bauelemente 10 zu vereinzeln. Figur 3 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein zweites optoelektronisches Bauelement 20. Das zweite optoelektroni¬ sches Bauelement 20 entspricht, bis auf die nachfolgend be¬ schriebenen Abweichungen, dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 der Figuren 1 und 2. Entsprechende Komponen- ten sind daher in Figur 3 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in den Figuren 1 und 2. Das zweite optoelektronische Bauelement 20 kann mit dem vorstehend anhand der Figu¬ ren 1 und 2 erläuterten Herstellungsverfahren hergestellt werden, sofern die nachfolgend beschriebenen Abweichungen und Besonderheiten berücksichtigt werden.
Das zweite optoelektronische Bauelement 20 unterscheidet sich von dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 dadurch, dass sich die zweite Oberseitenmetallisierung 120 bei dem zweiten optoelektronischen Bauelement 20 unmittelbar bis zur die Strahlungsemissionsfläche des optoelektro¬ nischen Halbleiterchips 300 bildenden Mesa 330 an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 er¬ streckt. Hierdurch weist das zweite optoelektronische Bau- element 20 an seiner Oberseite besonders wenige Flächenbe¬ reiche auf, die weder lichtemittierend noch reflektierend ausgebildet sind. Dadurch kommt es bei dem zweiten opto¬ elektronischen Bauelement 20 im Betrieb nur zu besonders geringen Absorptionsverlusten durch Absorption elektromag- netischer Strahlung an der Oberseite des zweiten optoelektronischen Bauelements 20.
Das Anordnen der zweiten Oberseitenmetallisierung 120 kann bei der Herstellung des zweiten optoelektronischen Bauele- ments 20 nach dem Anlegen der oberen Isolationsschicht 160 auf die nachfolgend erläuterte Weise erfolgen: Zunächst wird auf der oberen Isolationsschicht 160 eine Schicht eines Fotolacks angeordnet. Anschließend wird der optoelektronische Halbleiterchip 300 des zweiten optoelekt¬ ronischen Bauelements 20 betrieben, sodass der optoelektro- nische Halbleiterchip 300 an seiner Strahlungsemissionsflä¬ che im Bereich der Mesa 330 an der Oberseite 301 elektro¬ magnetische Strahlung emittiert. Durch diese elektromagne¬ tische Strahlung wird ein über der Strahlungsemissionsflä¬ che des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordneter Abschnitt der Schicht des Fotolacks belichtet. Die übrigen Bereiche der oberen Isolationsschicht 160 angeordneten Schicht des Fotolacks bleiben dagegen unbelichtet.
In einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt werden die unbe- lichteten Teile der Schicht des Fotolacks entfernt, während der belichtete Abschnitt der Schicht des Fotolacks über der Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halb¬ leiterchips 300 auf der oberen Isolationsschicht 160 ver¬ bleibt .
Dann wird eine Metallschicht auf den verbliebenen Resten der Schicht des Fotolacks und auf den freigelegten Ab¬ schnitten der oberen Isolationsschicht 160 abgeschieden. Schließlich werden der verbliebene Abschnitt der Schicht des Fotolacks und die darauf angeordneten Teile der Metall¬ schicht in einem Lift-Off-Prozess entfernt. Die auf der oberen Isolationsschicht 160 verbleibenden Teile der Me¬ tallschicht bilden dann die zweite Oberseitenmetallisierung 120.
Da bei dem beschriebenen Verfahren die Belichtung der
Schicht des Fotolacks durch die von dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 an seiner Strahlungsemissionsfläche emittierte elektromagnetischen Strahlung erfolgt, ergibt sich durch das beschriebene Verfahren eine automatische präzise Ausrichtung der Aussparung in der zweiten Oberseitenmetallisierung 120 an der Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 300. Figur 4 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines dritten optoelektronischen Bauelements 30. Das dritte optoelektronische Bauelement 30 weist große Übereinstimmun- gen mit dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 der Figuren 1 und 2 und mit dem zweiten optoelektronischen Bauelement 20 der Figur 3 auf. Entsprechende Komponenten sind in Figur 4 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Figuren 1 bis 3. Das dritte optoelektronische Bauelement 30 kann nach dem anhand der Figuren 1 und 2 erläuterten Verfahren zur Herstellung des ersten optoelektronischen Bauelements 10 oder nach dem anhand der Figur 3 erläuterten Verfahren zur Herstellung des zweiten optoelektronischen Bauelements 20 hergestellt werden, wobei die nachfolgend erläuterten Besonderheiten zu berücksichtigen sind.
Bei dem dritten optoelektronischen Bauelement 30 ist die zweite Oberseitenmetallisierung 120 in zur Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 senkrechte Richtung mit großer Dicke ausgebildet. Dies kann beispielsweise durch eine galvani¬ sche Erzeugung oder Aufdickung der zweiten Oberseitenmetallisierung 120 erreicht werden.
Im Bereich der Strahlungsemissionsfläche des optoelektroni- sehen Halbleiterchips 300 weist die zweite Oberseitenmetal¬ lisierung 120 eine Aussparung auf. Die zweite Oberseitenme¬ tallisierung 120 umgrenzt die Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 300 dabei vollständig. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 umschließt damit einen umgrenzten Bereich 170 vollständig, in dem die Strahlungsemissionsfläche im Bereich der Mesa 330 an der Ober¬ seite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 ange¬ ordnet ist. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 bildet einen den umgrenzten Bereich 170 umschließenden Reflektor, der eine Bündelung der durch den optoelektronischen Halbleiterchip 300 emittierten elektromagnetischen Strahlung bewirken kann. In dem von der zweiten Oberseitenmetallisierung 120 vollständig umgrenzten Bereich 170 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 ist ein wellenlängenkonvertierendes Ma¬ terial 600 angeordnet. Das wellenlängenkonvertierende Mate- rial 600 kann beispielsweise ein Matrixmaterial und in das Matrixmaterial eingebetteten wellenlängenkonvertierende Partikel aufweisen. Das Matrixmaterial kann beispielsweise ein Silikon aufweisen. Das wellenlängenkonvertierende Mate¬ rial 600 kann beispielsweise durch ein Dosierverfahren in dem umgrenzten Bereich 170 angeordnet worden sein.
Das wellenlängenkonvertierende Material 600 ist dazu vorge¬ sehen, durch den optoelektronischen Halbleiterchip 300 emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren. Beispielsweise kann das wellenlängenkonvertierende Material 600 dazu ausgebildet sein, elektromag¬ netische Strahlung mit einer Wellenlänge aus dem blauen o- der ultravioletten Spektralbereich in elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge aus dem gelben Spektralbe¬ reich zu konvertieren. Eine Mischung aus konvertierter und unkonvertierter elektromagnetischer Strahlung kann beispielsweise einen weißen Farbeindruck aufweisen. Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei¬ spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Er- findung zu verlassen. Bezugs zeichenliste
10 erstes optoelektronisches Bauelement 20 zweites optoelektronisches Bauelement 30 drittes optoelektronisches Bauelement
100 Verbundkörper
101 Oberseite
102 Unterseite
110 erste Oberseitenmetallisierung
120 zweite Oberseitenmetallisierung
130 erste Unterseitenmetallisierung
140 zweite Unterseitenmetallisierung
150 untere Isolationsschicht
160 obere Isolationsschicht
170 umgrenzter Bereich
200 Formkörper
201 Oberseite
202 Unterseite
300 optoelektronischer Halbleiterchip
301 Oberseite
302 Unterseite
310 erster elektrischer Kontakt
320 zweiter elektrischer Kontakt
330 Mesa
340 Randbereich
350 Schlackegrat
400 Durchkontakt
401 Oberseite
402 Unterseite 500 Schutzdiode
501 Oberseite
600 wellenlängenkonvertierendes Material

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30)
mit einem Verbundkörper (100), der einen Formkörper (200) und einen in den Formkörper (200) eingebetteten optoelektronischen Halbleiterchip (300) umfasst,
wobei sich ein elektrisch leitender Durchkontakt (400) von einer Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) zu einer Unterseite (102) des Verbundkörpers (100) durch den Formkörper (200) erstreckt,
wobei eine Oberseite (301) des optoelektronischen Halb¬ leiterchips (300) zumindest teilweise nicht durch den Formkörper (200) bedeckt ist,
wobei der optoelektronische Halbleiterchip (300) an sei¬ ner Oberseite (301) einen ersten elektrischen Kontakt (310) aufweist,
wobei an der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) eine erste Oberseitenmetallisierung (110) angeordnet ist, die den ersten elektrischen Kontakt (310)
elektrisch leitend mit dem Durchkontakt (400) verbindet, wobei das optoelektronische Bauelement (10, 20, 30) eine obere Isolationsschicht (160) aufweist, die sich über die erste Oberseitenmetallisierung (110) erstreckt, wobei das optoelektronische Bauelement (10, 20, 30) eine zweite Oberseitenmetallisierung (120) aufweist, die über der oberen Isolationsschicht (160) angeordnet und durch die obere Isolationsschicht (160) elektrisch gegen die erste Oberseitenmetallisierung (110) isoliert ist.
2. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß An¬ spruch 1,
wobei sich die obere Isolationsschicht (160) auch über die Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) erstreckt.
3. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß An¬ spruch 2,
wobei sich die obere Isolationsschicht (160) über die gesamte Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) er¬ streckt .
4. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei sich die zweite Oberseitenmetallisierung (120) über einen Teil der Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) erstreckt.
5. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei sich die zweite Oberseitenmetallisierung (120) nicht über einen Emissionsbereich an der Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) erstreckt.
6. Optoelektronisches Bauelement (30) gemäß Anspruch 5, wobei in einem vollständig von der zweiten Oberseitenme¬ tallisierung (120) umgrenzten Bereich (170) an der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) ein wellenlängen¬ konvertierendes Material (600) angeordnet ist.
7. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei über einem Randbereich (340) der Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) eine untere Isolationsschicht (150) zwischen der Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) und der ersten Oberseitenmetallisierung (110) angeordnet ist.
8. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei an der Unterseite (102) des Verbundkörpers (100) eine erste Unterseitenmetallisierung (130) angeordnet und elektrisch leitend mit dem Durchkontakt (400) ver¬ bunden ist.
9. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Unterseite (302) des optoelektronischen Halb¬ leiterchips (300) an der Unterseite (102) des Verbund¬ körpers (100) zumindest teilweise freiliegt,
wobei der optoelektronische Halbleiterchip (300) an sei- ner Unterseite (302) einen zweiten elektrischen Kontakt
(320) aufweist.
10. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß An¬ spruch 9,
wobei die zweite Oberseitenmetallisierung (120)
elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt (320) verbunden ist.
11. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der Ansprüche 9 und 10,
wobei an der Unterseite (102) des Verbundkörpers (100) eine zweite Unterseitenmetallisierung (140) angeordnet und elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt (320) verbunden ist.
12. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei in den Formkörper (200) eine Schutzdiode (500) eingebettet ist,
wobei die erste Oberseitenmetallisierung (110)
elektrisch leitend mit der Schutzdiode (500) verbunden ist .
13. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß Ansprü- chen 11 und 12,
wobei die zweite Unterseitenmetallisierung (140) elektrisch leitend mit der Schutzdiode (500) verbunden ist .
14. Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (10, 20, 30)
mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips (300), der an einer Oberseite (301) einen ersten
elektrischen Kontakt (310) aufweist;
- Einbetten des optoelektronischen Halbleiterchips (300) in einen Formkörper (200), um einen Verbundkörper (100) zu bilden,
wobei die Oberseite (301) des optoelektronischen Halb¬ leiterchips (300) zumindest teilweise nicht durch den Formkörper (200) bedeckt wird;
- Anlegen eines sich von einer Oberseite (101) des Ver- bundkörpers (100) zu einer Unterseite (102) des Verbund¬ körpers (100) durch den Formkörper (200) erstreckenden elektrisch leitenden Durchkontakts (400);
- Anlegen einer den ersten elektrischen Kontakt (310) elektrisch leitend mit dem Durchkontakt (400) verbinden- den ersten Oberseitenmetallisierung (110) an der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100);
- Anlegen einer sich über die erste Oberseitenmetalli¬ sierung (110) erstreckenden oberen Isolationsschicht (160) ;
- Anlegen einer durch die obere Isolationsschicht (160) elektrisch gegen die erste Oberseitenmetallisierung (110) isolierten zweiten Oberseitenmetallisierung (120) über der oberen Isolationsschicht (160).
15. Verfahren gemäß Anspruch 14,
wobei die obere Isolationsschicht (160) sich über die gesamte Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) erstre¬ ckend angelegt wird.
16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 und 15,
wobei die zweite Oberseitenmetallisierung (120) so ange¬ legt wird, dass sie sich nicht über einen Emissionsbe¬ reich an der Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) erstreckt.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16,
wobei zum Anlegen der zweiten Oberseitenmetallisierung (120) die folgenden Schritte durchgeführt werden: - Anordnen einer Schicht eines Fotolacks auf der oberen Isolationsschicht (160);
- Betreiben des optoelektronischen Halbleiterchips
(300), um einen Abschnitt der Schicht des Fotolacks zu belichten;
- Entfernen eines Teils des Fotolacks, um einen Ab¬ schnitt der oberen Isolationsschicht (160) freizulegen, wobei der belichtete Abschnitt der Schicht des Fotolacks auf der oberen Isolationsschicht (160) verbleibt;
- Anlegen einer Metallschicht auf der Schicht des Foto¬ lacks und dem freigelegten Abschnitt der oberen Isolati¬ onsschicht (160);
- Entfernen der Schicht des Fotolacks und der auf der Schicht des Fotolacks angeordneten Abschnitte der Me¬ tallschicht .
18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 und 17,
wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt um- fasst :
- Anordnen eines wellenlängenkonvertierenden Materials (600) in einem vollständig von der zweiten Oberseitenme¬ tallisierung (120) umgrenzten Bereich (170) an der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100).
19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18,
wobei vor dem Anlegen der ersten Oberseitenmetallisie¬ rung (110) der folgende weitere Schritt durchgeführt wird :
- Anordnen einer unteren Isolationsschicht (150) über einem Randbereich (340) der Oberseite (301) des opto¬ elektronischen Halbleiterchips (300).
20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 19,
wobei der Durchkontakt (400) gemeinsam mit dem opto¬ elektronischen Halbleiterchip (300) in den Formkörper (200) eingebettet wird.
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