WO2019179834A1 - Optoelektronisches bauelement mit reflektiver vergussmasse und dessen herstellungsverfahren - Google Patents

Optoelektronisches bauelement mit reflektiver vergussmasse und dessen herstellungsverfahren Download PDF

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Nikolaus Gmeinwieser
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • Optoelectronic devices that emit light in one direction parallel to a substrate surface of the light emitting semiconductor chip are widely used in conjunction with a planar light guide, for example, for illuminating display devices.
  • Such optoelectronic components which emit light in a direction parallel to the substrate surface are also referred to as sidelobe components.
  • the present invention has for its object to provide an improved optoelectronic semiconductor device and an improved method for producing a optoelektroni rule semiconductor device available.
  • An optoelectronic component comprises an optoelectronic semiconductor chip, each having a first and a second opposite side surface and a third and fourth Side surface intersecting the first and second side surfaces and having a first major surface on which at least one pad is disposed.
  • the optoelectronic device further comprises a first potting compound, which adjoins the first side surface, and a reflective potting compound, which adjoins the second side surface.
  • the reflective potting compound at least partially adjacent to each of the third and fourth side surface and a second main surface.
  • a part of the first potting compound may be present between parts of the third or fourth side surface and the reflective casting compound.
  • a part of the first casting compound may be arranged between a part of the second main surface and the reflective potting compound. It is also possible, please include, that a suitable intermediate layer between the third or fourth side surface and the reflective potting compound or between the second main surface and the reflective potting compound is arranged.
  • the reflective potting compound can continue to adjoin an area between the second side surface and the terminal surface.
  • the reflective potting compound may adjoin a part of the first main surface.
  • the reflective potting compound can adjoin the part of the first main upper surface where there is no connection surface.
  • the first potting compound may contain a converter material. According to embodiments, the first potting compound can be transparent.
  • the optoelectronic component may have a converter element on the side of the first side. have tenoberflache, wherein the first potting compound between the first side surface and converter element is arranged.
  • a height of the converter element may be greater than a height of the optoelectronic semiconductor chip, wherein the height of the semiconductor chip is measured perpendicular to the first main surface.
  • the described optoelectronic component is suitable for emitting electromagnetic radiation in a direction perpendicular to the first side surface.
  • the optoelectronic component thus represents a sidelooker component.
  • a method of fabricating optoelectronic devices comprises disposing optoelectronic semiconductor chips each having first and second opposite side surfaces and third and fourth side surfaces intersecting the first and second side surfaces and a first main surface each of which is arranged at least one connection surface, on a support, so that the first main surface is positioned in each case adjacent to the carrier positio.
  • a first potting compound is introduced between adjacent semiconductor chips, so that the first potting compound adjoins the first side surface in each case.
  • a reflective potting compound is applied so that the reflective potting compound adjoins the second side surface.
  • the optoelectronic components are singulated such that each of the optoelectronic component has at least one optoelectronic African semiconductor chip.
  • the reflective potting compound additionally at least partially on the third or fourth side surface and adjacent to a second main surface.
  • the method may further include the introduction of Konverterelemen th each case on the side of the first side surface, wherein the first potting compound between the converter element and the first side surface is introduced.
  • the converter element can be introduced before introducing the first potting compound.
  • the converter element can also be introduced after or simultaneously with the introduction of the first potting compound.
  • a reflective precover compound prior to introducing the first casting compound, may further be introduced adjacent to the second side surface.
  • an intermediate layer between first side surfaces of adjacent semiconductor chips can be introduced.
  • the position of this intermediate layer can define a position at which a separation of the individual optoelectronic components takes place.
  • At least two converter elements can be introduced between two optoelectronic semiconductor chips.
  • the separation can take place between the at least two converter elements.
  • an intermediate layer can be introduced between two converter elements.
  • An electrical device may contain the optoelectronic component as defined above.
  • the electrical device may further comprise a light guide.
  • the light emitted by the optoelectronic component can be forwarded by the light guide to form a surface-adhering lighting element.
  • the electric device may be a mobile communication device or a display device.
  • FIGS. 1A and 1B show schematic cross-sectional views of components of an optoelectronic component when carrying out the method according to one or more embodiments.
  • Figures IC to IE show schematic plan views on compo nents of optoelectronic devices in carrying out the method according to one or more concernedsbeispie len.
  • Figures 1F to IG show schematic cross-sectional views of components of optoelectronic devices in implementing the method according to one or more embodiment examples.
  • FIGS. 1H to 1J show schematic horizontal cross-sectional views through components of optoelectronic components when carrying out the method according to one or more exemplary embodiments.
  • FIG. 1K shows a schematic cross-sectional view through components of optoelectronic components in the implementation of the method according to one or more embodiments.
  • FIGS. 2A and 2B show schematic cross-sectional views of optoelectronic components according to embodiments.
  • FIGS. 2C and 2D show schematic cross-sectional views of optoelectronic components according to further embodiments.
  • FIG. 2E shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic component according to further embodiments.
  • FIGS. 3A to 3D show cross-sectional views of components of optoelectronic components according to further embodiments.
  • FIGS. 4A to 4E are cross-sectional views through components of optoelectronic devices carrying out variants of the described method.
  • FIGS. 6A to 6C illustrate electrical devices according to embodiments.
  • FIG. 7 illustrates the method according to one or more embodiments.
  • Wafer or “semiconductor substrate” used in the following description may include any semiconductor-based structure having a semiconductor surface. Wafer and structure are understood to be doped and undoped semiconductors, epitaxial Semiconductor layers carried by a base semiconductor substrate, and further semiconductor structures. For example, a layer of a first semiconductor material may be grown on a growth substrate of a second semiconductor material. The layer of a first semiconductor material may also be grown on an insulating substrate, for example a sapphire substrate. Depending on the intended use, the semiconductor may be based on a direct or indirect semiconductor material.
  • semiconductor materials which are particularly suitable for generating electromagnetic radiation include, in particular, nitride semiconductor compounds, by means of which, for example, ultraviolet, blue or longer wavelength light can be generated, such as GaN, InGaN, AlN, AlGaN, AlGalnN, phosphide semiconductor compounds, for example green or black Longer wavelength light can be generated, such as GaAsP, AlGalnP, GaP, AlGaP, and other Halbleitermateria materials such as AlGaAs, SiC, ZnSe, GaAs, ZnO, Ga2Cg, diamond, hexagonal BN BN and combinations of the materials mentioned.
  • the stoichiometric ratio of the ternary compounds may vary.
  • semiconductor materials may include silicon, silicon germanium and germanium.
  • the term "semiconductor" also includes organic semiconductor materials.
  • the wavelength of an LED chip emit-oriented electromagnetic radiation using a converter material containing a phosphor or phosphorus can be converted.
  • white light may be generated by a combination of an LED chip that emits blue light with a suitable phosphor.
  • the phosphor may be a yellow phosphor which, when excited by the light of the blue LED chip, is capable of emitting yellow light.
  • the light For example, cloth may absorb some of the electromagnetic radiation emitted by the LED chip.
  • the combination of blue and yellow light is perceived as white light.
  • white light may be generated by a combination including a blue LED chip and a green and red phosphor. It is understood, of course, that a converter material may comprise a plurality of different phosphors each emitting different wavelengths.
  • Examples of phosphors are metal oxides, metal halides, metal sulfides, metal nitrides and others. These compounds may also contain additives that cause specific wavelengths to be emitted.
  • the additives may include rare earth materials.
  • YAG Ce 3+ (cerium activated yttrium aluminum garnet (Y 3 Al 5 O 12)) or (Sri .7 Bao .2 Euo .i) S1O 4 may be used.
  • Other phosphors can be based on MSi0 4 : Eu 2+ , where M can be Ca, Sr or Ba. By selecting the cations with an appropriate concentration, a desired conversion wavelength can be selected. Many other examples of suitable phosphors are known.
  • the phosphor material for example a phosphor powder
  • the matrix material may comprise a resin or polymer composition such as a silicone or an epoxy resin.
  • the size of the phosphor particles can, for example, be in the range of a micrometer or nanometer range.
  • the matrix material may comprise a glass.
  • the converter material can be formed by sintering the glass, for example SiO 2 with further additives and phosphor powder, to form a luminous substance in the glass (PiG).
  • the phosphor material itself may be sintered to form a ceramic.
  • the ceramic-based phosphor may have a polycrystalline structure.
  • the phosphor material can be grown to form a monocrystalline phosphor who, for example, using the Czochralski (Cz) method.
  • the phosphor material itself may be a semiconductor material having in volume or in layers a suitable bandgap for absorbing the light emitted by the LED and emitting the desired conversion wavelength.
  • this may be an epitaxially grown semiconductor material in which one or more quantum wells or quantum wells are formed.
  • This semiconductor material may be present with or without wax growth substrate.
  • the semiconductor material may be separated into pieces of suitable size (semiconductor wafers).
  • lateral and horizontal are intended to provide an orientation or orientation. describe that runs substantially parallel to a first surface of a semiconductor substrate or semiconductor body. This may be, for example, the surface of a wafer or a die or a chip.
  • the terms “having,” “containing,” “comprising,” “having,” and the like are open-ended terms that indicate the presence of said elements or features, the presence of other elements or features but do not rule it out.
  • the indefinite articles and the definite articles include both the plural and the singular, unless the context clearly states otherwise.
  • electrically connected means a low-resistance electrical connection between the connected elements
  • electrically connected also includes tunnel junctions between the connected elements.
  • Figures 1A to 1K illustrate a method for setting forth an optoelectronic device according to one or more embodiments.
  • Optoelectronic semiconductor chips 100 are placed on a suitable carrier 200 as illustrated in FIG. 1A.
  • the optoelectronic semiconductor chips 100 each have a first and a second opposite Soflä surface 130, 140 and a third and fourth side surface 145, 150 (shown in Fig. IC), the first and second sides of the surface cut on.
  • the first side surface 130 is disposed on the side on which the electromagnetic radiation emitted from the semiconductor optoelectronic component will be emitted.
  • the semiconductor chip 100 may be, for example be an LED.
  • the semiconductor chip 100 may be implemented as a flip chip.
  • the LED may include a first semiconductor layer 160 and a second semiconductor layer 165, each disposed over a carrier substrate 155. This is shown in the right-hand part of FIG. 1A.
  • the support substrate 155 may be a sapphire substrate or other transparent substrate for the emitted electromagnetic radiation.
  • the support substrate 155 may be a growth substrate for growing the first and second semiconductor layers 160, 165.
  • the carrier substrate 155 may be other than the growth substrate.
  • the first semiconductor layer 160 may, for example, be doped with a first conductivity type, eg n-type
  • the second semiconductor layer may be doped, for example, with a second conductivity type, for example p-type.
  • Further layers, for example semiconductor layers, in which one or more quantum wells are formed out, may be arranged between the first and the second semiconductor layer 160, 165 or adjacent to the first or the second semiconductor layer.
  • the materials of the first and second semiconductor layers may be identical or different apart from the conductivity type and be suitable for generating electromagnetic radiation.
  • the semiconductor layers 160, 165 may be AlInGaN based.
  • a layer thickness of the carrier substrate 155 may be, for example, 50 to 600 ⁇ m, for example, the thickness of the grown semiconductor layers is 3 to 15 ⁇ m.
  • the first and the second semiconductor layer 160, 165 are formed over a suitable support substrate 155.
  • 110 pads 115 are formed for electrically contacting the first and / or second semiconductor layer on a first Hauptoberflä surface. Because the exact way in which these layers are contacted that are incidental to the described method or the described optoelectronic semiconductor device, is here omitted a detailed description.
  • the semiconductor chips 100 are placed on the carrier 200 such that their first main surface 110, on which, for example, the connection surfaces 115 are provided, face the carrier 200, while the second main surface 120, on which the carrier substrate 155 may be present, for example the side facing away from the carrier 200 side of the semiconductor chip 100 is arranged.
  • the semiconductor chips 100 may, for example, be arranged such that first side surfaces 130 of adjacent semiconductor chips 100 face each other. Farther towards the second side surfaces 140 can each survive against.
  • the semiconductor chips 100 may be arranged such that the distance between adjacent first side surfaces 130 is larger than the distance between adjacent second side surfaces 140.
  • the carrier 200 may be built up of a material suitable for further processing of the optoelectronic components.
  • the semiconductor chips may for example have a height h of 50 to 1000 ym.
  • a length s measured along the third and fourth side surfaces may be about 100 to 2000 ym.
  • the greater the length s the greater the brightness of the radiated electromagnetic radiation at the same height and width of the finished component.
  • the width b of the semiconductor chips 100 may be about 50 to 5000 ym. The smaller the width b, the greater the luminance with constant energization of the component or greater depth of the component.
  • the greater the length b the greater the brightness of the radiated electromagnetic radiation at the same height and depth of the finished component.
  • the Konverterele element may be formed, for example, as platelets.
  • the convergent terelement may be, for example, a converter-filled cured resin or polymer material, a ceramic converter plate, a converter-in-glass wafer, a semiconductor chip or a layer stack of a plurality of said converter elements.
  • the individual converter elements each have different conversion properties.
  • the shape of the converter elements 205 may be selected, for example, according to a desired brightness or luminance.
  • the converter elements may be formed as a single plate or else, as shown in Fig. IC, as a strand or linear.
  • the converter element 205 may have a thickness d which is equal to a height h of the semiconductor chip 100. However, the thickness d of the converter element 205 can also be greater or smaller than the height h of the semiconductor chip.
  • the thickness of the convergent element 205 and the height of the semiconductor chip are each measured in a direction perpendicular to a horizontal surface of the carrier 200. The height h is in this case by the thickness of the semiconductor chip 100 and layers applied thereto, such as the pad 115 together men.
  • the distance between the converter element 205 and the chip 100 can be dimensioned such that a transparent potting compound 210 to be filled later pulls through capillary forces between the semiconductor chip 100 and the converter element 205.
  • the distance may be such that substantially no meniscus is formed in a vertical cross-sectional view.
  • the distance may be such that substantially no meniscus is formed in a vertical cross-sectional view.
  • Fig. 3A also be provided that forms a certain meniscus, is formed by the example, a curved interface.
  • Figures IC, ID and IE show different Ausgestal obligations of the converter element 205.
  • the converter element 205 may be designed as a strand or line whose length is a multiple of the width b of the individual semiconductor chips 100. The length of the converter element 205 is measured along the y-direction, as shown in Figure IC ge. If the converter element 205 is designed as a strand or line, then the thickness d of the converter element can be constant. However, it can also vary as illustrated in the right or lower part of FIG. IC. For example, as illustrated in i), the maximum of the thickness may be present at a position corresponding to the midpoint of the respective semiconductor chips 100.
  • the linear or strand-like running converter element may be flat or also structured on a side adjacent to the carrier.
  • the side facing away from the carrier 200 side of the converter element may also be structured accordingly.
  • the structuring of the side facing the carrier 200 may be mirror-symmetrical with respect to the structuring of the side facing away from the carrier 200.
  • the Ver connecting webs may be made thin or have bevelled Kan th.
  • Area ii) of Fig. IC illustrates the Case that the edges are bevelled.
  • Area iii) of Fig. IC illustrates the case that the surface structuring tion of the strand-like converter element is carried out each metric mirror.
  • the side walls of the individual adjoining converter elements must not necessarily be perpendicular to the surface of the carrier 20 but can widen or taper to the edge of the component.
  • the individual converter elements may be trapezoidal.
  • the width w of the convergent teretti 205 may correspond approximately to the width b of the semiconductor chips 100. This embodiment is shown in FIG. The widths b and w are respectively measured along the y-direction, which corresponds to the row direction of the arranged semiconductor chips 100.
  • the width w of the convergent terelements 205 may be slightly larger than the width b of the semiconductor chips, as shown for example in FIG. IE.
  • the following relation can apply: b ⁇ w ⁇ 3 * b or b ⁇ w ⁇ 2 * b.
  • FIG. IE shows cross-sectional views of examples of converter elements 205 in a (y, z) plane intersecting the x-direction.
  • the width w of the converter elements 205 may be approximately equal to or different than the width b of the semiconductor chips 100.
  • the height d of the converter elements may be as large as the height h of the semiconductor chips. According to further details The height d of the converter elements may be smaller than the height h of the semiconductor chips.
  • the side walls of the Kon verteretti 205 need not necessarily be perpendicular to the y-direction. They can also be made diagonal. For example, the converter elements can widen or taper toward the chip edge or in the z direction.
  • a first potting compound for example, a transparent potting compound 210 (hardening clear potting or adhesive) between the converter element 205 and semiconductor chip 100 is introduced.
  • the transparent potting compound 210 can be dispensed.
  • the transparent potting compound 210 is introduced so that it completely fills, for example, the gap between the first side surface 130 of the semiconductor chip and the converter element 205.
  • the transparent potting compound 210 adjoins the first side surface 130.
  • the transparent potting compound 210 may be silicone, epoxy or a hybrid material based, for example, on a silicone-epoxy mixture.
  • the gap between second side surfaces 140 is not filled with the transparent potting compound 210.
  • a reflective potting compound 215 is so vergos sen that it covers the exposed surfaces 120, 145, 150 of the semiconductor chip.
  • the reflective potting compound may be, for example, silicone or other suitable resin or polymer material, such as ZrO 2, SiO 2 or TiO 2 particles. Layer thickness and concentration of Ti0 2 ⁇ particles may be sized so that a sufficient reflectivity of the layer is provided. In general, however, any reflective potting compound that provides sufficient reflectivity can be used.
  • Figure IG shows an example of a resulting crossover Sectional view after casting with the reflective Vergussmas se.
  • FIGS. 1H to 1J show examples of horizontal cross-sectional views through the arrangement shown in FIG.
  • converter element 205 is configured as in Figure IC Darge presents.
  • the reflective casting compound 215 fills the gaps between adjacent semiconductor chips 100.
  • Reference numerals 207, 208 show sawing or separating lines along which the individual optoelectronic components are separated in a later method step. When separating the individual optoelectronic compo elements along the line 208, both the converter element 205 and the first potting compound 210 must be severed.
  • the separation takes place along the dividing line 208 through the reflective potting compound.
  • the transparent Ver casting compound 210 forms a meniscus, so that the interface between rule reflective potting compound 215 and first potting compound 210 is also formed arcuate.
  • FIG. 1K shows a schematic illustration of this process.
  • FIG. 2A shows a cross-sectional view perpendicular to the first main surface 110 of the optoelectronic component according to one or more embodiments.
  • FIG. 2B shows a cross-sectional view parallel to a main surface 110 of the optoelectronic component.
  • the optoelectronic component 10 comprises an optoelectronic semiconductor chip 100 which has a first side face 130 and a second opposing side face 140 and a third side face 145 and a fourth side face 150, respectively.
  • the third and fourth side surfaces 145, 150 face each other and intersect each of both the first side surface 130 and the second side surface 140.
  • the semiconductor chip 100 has a first main surface 110 on which at least one contact surface 115 is disposed.
  • the semiconductor chip comprises a first potting compound 210, which adjoins the first side surface 130.
  • a Kon is also arranged verter element 205 on the side of the first side surface 130.
  • the first potting compound 210 is arranged between the first side surface 130 and the converter element 205.
  • the converter element 205 is disposed adjacent to the first potting compound 210.
  • the optoelectronic component 10 furthermore has a reflective potting compound 215 which adjoins the second side surface 140.
  • the reflective potting compound 215 further adjoins at least partially the third and fourth side surfaces 145, 150 and the second main surface 120 of the semiconductor chip 100, respectively.
  • the reflective potting compound may further adjoin a region between second side surface 140 and connection surface 115 in the region of first main surface 110.
  • a part of the first potting compound 210 may be arranged between the third or fourth side surface and the reflective potting compound. be net. Furthermore, a part of the first potting compound between tween the second main surface and the reflective potting compound 215 may be arranged. In the cross-sectional view shown in FIG. 2B, the semiconductor chip 100 is thus surrounded on at least three sides by the reflective potting compound 215.
  • the reflective potting compound 215 forms a circuit or a housing of the optoelectronic component 10 on five sides of the optoelectronic component.
  • the combination of reflective potting compound, converter element 205 and optionally first potting compound 210 form a conclusion of the optoelectronic construction element 10.
  • electromagnetic radiation 15 is emitted from a first side surface 11 of the component.
  • the first side surface 11 of the component is arranged on one side adjacent to the first side surface 130 of the semiconductor chip.
  • a side surface of the convergent terelements 205 may form, for example, the first side surface of the device 11.
  • an optoelectronic component which, for example, emits electromagnetic radiation 15 from a first side surface 11 of the component, can be electrically contacted by a first main surface 12 of the component via connection surfaces 115.
  • the optoelectronic component 10 can be realized in a compact manner since, for example, the reflective potting compound 215 directly adjoins the semiconductor chip 100 and has been applied directly to the semiconductor chip 100.
  • the other components, such as the first potting compound 210 and the Konver terelement 205 are space-saving adjacent to the first side surface of the semiconductor chip 130 is arranged.
  • the optoelectronic component 10 has a small height in Rich tion perpendicular to its first main surface 12.
  • the Optoelectronic component thus constitutes a chip size package.
  • a plurality of optoelectronic components 10 can be produced simultaneously by parallel processing, whereby the method can be further simplified.
  • Figures 2C and 2D each show a cross-sectional view perpendicular to the first main surface 110 of the semiconductor chip 100 and parallel to the first main surface 110 of the semiconductor chip according to further embodiments of the invention.
  • the optoelectronic component shown in FIGS. 2C and 2D is identical to that shown in FIGS. 2A and 2B, with the exception that the converter element 205 has been omitted.
  • the converter element 205 is omitted in each case and the semiconductor chips 100 in an adapted, if necessary reduced distance to each other on the carrier 200 is arranged, the opto-electronic component shown in Figures 2C and 2D getting produced.
  • the exposed side surface of the transparent Ver casting compound 210 is a first side surface 11 of the device.
  • components without converter ago steep.
  • FIG. 2E shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic component 10 according to further embodiments.
  • the optoelectronic device 10 is similar to that shown in Fig. 2A.
  • a reflective material 221 is at the side of the first main surface 110 of the semiconductor chip 100 of the converter element 205 angeord net.
  • a reflective material 222 may be provided on the side of the first main surface 110 of the semiconductor chip 100 of the first potting compound 210.
  • the reflective material 221 on the underside of the convergent terelements 205 can be provided, for example, characterized in that the reflective material 221 is provided on the side of the converter element 205 facing the Trä 200.
  • the reflective material 221 may be a reflective layer containing a metallic or dielectric layer or a combination of these layers.
  • the reflective material 221 may be diffuse reflective and, for example, be realized by a resin or polymer layer or ceramic filled with ZrCg, SiCg or TiCg.
  • the reflective material 221 and / or 222 By the reflective material 221 and / or 222, a radiation of light in the direction of the first main surface 110 is further reduced.
  • the reflecting material 221 and / or 222 may be manufactured by referring to the method variant described in FIGS. 4D and 4E.
  • the converter plate 205 or the strand-shaped converter element 205 can have spacers from the carrier 200 at certain intervals.
  • the plate can be cushioned by the reflective potting compound 215 and thus "sealed" downwards.
  • the spacers can be placed in such a way that they are separated during the later separation of the optoelectronic cells. electronic components are removed. For example, they may be mounted in a separation area between the semiconductor chips 100.
  • the spacers can be made of the material of the converter element plate for simplicity, for example when using converter elements made of glass o- ceramic.
  • FIG. 3A shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic component according to a further embodiment.
  • the height d of the converter element 205 is greater than the height h of the semiconductor chip 100.
  • the transparent potting compound 210 is such terelement 205 in the space between 205 and semiconductor chip 100 introduced that forms a meniscus.
  • the interface 218 between reflective potting compound 215 and first potting compound 210 is arcuate.
  • the reflectivity of the reflective potting compound can be influenced in a suitable manner so that increased light bundling occurs in the x direction.
  • the component shown in FIG. 3A can also be modified so that the first potting compound 210 and reflective potting compound 215 are as shown in FIG 3A, even if there is no converter element 205.
  • a part of the first potting compound 210 may also inter mediate, for example, second main surface 120 of the semiconductor chip and reflective potting 215 are present, such as is shown by the dashed boundary 218 in FIG. 3A.
  • the height d of the converter plate 205 may also be less than the height h of the semiconductor chip.
  • a meniscus forms. This arrangement may be advantageous if a high luminance at the side surface 11 of the device he should be enough.
  • an optoelectronic component may have a plurality of semiconductor chips.
  • a plurality of semiconductor chips 100 are arranged to be 100i, ... n next to one another along the y-direction.
  • the set in Figure 3B Darge semiconductor chips 100i, 100 2, respectively IOO3 emit light under Kunststoffaji wavelength.
  • the semiconductor chip 100i may be a red light emitting LED
  • the semiconductor chip IOO2 may be a green light emitting LED
  • the semiconductor chip 1003 may be a blue light emitting LED.
  • Embodiments in which an optoelectronic component contains more than one semiconductor chip can be varied in many ways.
  • the individual semiconductor chips 100i, 1002,... 1003 each emit electromagnetic radiation of different wavelengths
  • the converter 205 may be at least partially omitted or suitably adapted.
  • a transparent plate may be provided instead of the converter element 205.
  • the Semiconductor chip 100i, IOO2, IOO3 be identical in each case, and the converter elements 205i, 205 2 , 205 3 are each designed differently.
  • both the semiconductor chips 100i, 100 2 , 1003 and the converter elements 205i, 2052, 205 can be designed to be at least partially different for at least 3 minutes.
  • the semiconductor chips 100i, 1002, 1003 may each be suitable for emitting blue light, and a converter element is not present on a first semiconductor chip 100i, while the converter element 2052 associated with the second semiconductor chip IOO2 is a completely red-converting convergent terelement is and the converter element 205 3 , which is associated with the third semiconductor chip IOO3, a completely green kon vertierendes converter element.
  • a blue-emitting semiconductor chip with a transparent plate can be combined with a blue-emitting semiconductor chip with a completely green converting conver- ter element as well as a red-emitting semiconductor chip and transparent thin plates.
  • the width w of the converter element 205 may be greater than the width b of the semiconductor chip.
  • the widths b and w are each measured along the y-direction.
  • the first Ver casting compound 210 may be formed in such a way that forms a bo genförmiger meniscus.
  • an interface between reflective potting compound 215 and first potting compound 210 may also be curved.
  • an improved brightness of the optoelectronic component can be provided.
  • the light emission characteristic can be suitably adjusted.
  • first potting compound 210 can also be arranged adjacent to the third and fourth side surface 145, 150, so that the arcuate interface between reflective potting compound 215 and first potting compound 20 along The y-direction is partially overlapped with the semiconductor chip 100. This is indicated in FIG. 3D by the dashed boundary surface 218.
  • a first potting compound 220 can be used, which contains a convergent termaterial.
  • this potting compound can be composed as described above and additionally contain a converter admixture.
  • the distance between adjacent first side surfaces 130 of the semiconductor chip 100 may be dimensioned such that no meniscus forms between the first side surfaces 130.
  • Figure 4A shows a cross-sectional view of semiconductor chips 100 with arranged therebetween converter-containing potting compound 220th
  • a transparent potting compound 210 can be formed between adjacent first side surfaces 130 of semiconductor chips 100.
  • the transparent potting compound 210 may for example contain no converter material.
  • the electromagnetic radiation is emitted through the side surface 11 without passing through a converter.
  • a reflective Vorver casting compound 217 before introduction of the first potting compound 210, 220 are introduced.
  • the reflective pre-casting compound 217 may be introduced adjacent to the second side surface 140.
  • the reflective pre-potting compound 217 may also fill the gap between the first main surface 110 of the semiconductor chip and the carrier substrate 200 between the second side surface 140 and the pad 115.
  • Figure 4C illustrates a cross-sectional view through a corre sponding chip assembly.
  • this reflective Vorver casting compound 217 may be additionally introduced in the region of the first side surface 130.
  • This method step can be configured such that the pre-potting compound 217 creeps under the semiconductor chip 100 as far as the first side surface 130 and forms a meniscus.
  • the formation of the reflective Vorvergussmasse 217 for example, carried out such that the first side surface 130 of the semiconductor chip 100 is not covered by the reflective Vorvergussmasse 217.
  • the area between the first main surface 110 of the semiconductor chip and carrier 200 can be filled with the reflective pre-potting compound 217 in order to completely line the "underside" of the optoelectronic semiconductor component with reflective pre-potting compound 217.
  • the contact surfaces 115 can be suitable For example, their height or the height of the connection pads can be increased accordingly, so that the gap filled better who can.
  • connection surfaces 115 or connection pads can cause an a minimum thickness of the reflective potting compound 215, 217 is present, thereby ensuring that it also has a reflective effect.
  • the distance between the first main surface 110 and the base 200 can be adjusted by adjusting the height of the pads 115 or pads. This adjustment may be made in consideration of the density of the reflective particles of the reflective potting compound, for example, the TiCg particle density, to cause a sufficient reflectivity of the reflective potting compound 215, 217.
  • the connection surfaces can be galvanically reinforced, which additionally increases the strength of the optoelectronic components.
  • Figures 4D and 4E each show examples of schematic cross-sectional views of a chip assembly after incorporation of the reflective pre-potting compound 217.
  • the reflective pre-potting compound 217 By incorporating the reflective pre-potting compound 217, stray light and undesired color down light, i. in the direction of the first main surface 110 of the semiconductor chip 100 can be avoided. In the absence of the reactive pre-potting compound 217, undesirable color light can be generated, for example, by the emitted light not passing through the converter element 205 or only insufficiently. Furthermore, creeping of the transparent or converter-containing potting compound 210, 220 under the semiconductor chip 100, i. be avoided in the space between the first main surface 110 of the semiconductor chip and carrier 200.
  • the pre-potting compound 217 covers the bottom and creeps under the chips. He does not train menisci.
  • the pre-potting compound 217 is so thin that no meniscus is formed, or the semiconductor chips 100 are designed or coated in such a way that the pre-potting compound 217 does not develop on them. creeps and trains a meniscus.
  • an emission of light downwards that is to say in the direction of the first main surface 110, can be suppressed in a particularly suitable manner.
  • the introduction of the reflective Vorvergussmasse 217 can be combined with all len embodiments. In particular, when the reflective pre-potting compound 217 is introduced, as described in FIGS. 4D and 4E, the optoelectronic component shown in FIG. 2E can be easily produced.
  • a plurality of converter elements 205, 206 between adjacent side surfaces 130 of semiconductor chips 100 can be arranged.
  • Figure 5A shows an example in which two Kon verteretti 205, 206 between each two second side surfaces 130 are arranged.
  • the converter elements may be designed as described in the preceding embodiments.
  • a transparent potting compound 210 is filled in between the converter elements 205, 206, such as in each case between the converter elements 205 or 206 and the first side surfaces 130.
  • the optoelektroni's components can each be cut between two converter elements 205, 206.
  • the advantage occurs that not the converter element 205 itself is severed. Instead, the separation outside of the converter element is taken before. As a result, a thickness variation and thus a change in the color location of the converter element can be avoided. As a result, the color location is determined only by the thickness of the convergence elements 205, 206 and not by the location at which the singulation is performed.
  • This approach suppresses in cases where the phosphor material of the converter element 205 is a semiconductor material, in particular one which has one or more active zone (s), possible damage to the convergent terelements.
  • converter elements containing a semiconductor material may be sensitive to injury.
  • the behavior of the converter can be particularly sensitive to the point of transection. In this case, the influence of the exact positioning of the Trennpositi on can be reduced by this configuration of the Konverterele management.
  • a composite of converter elements 205, 206 and intermediate layer 212 arranged therebetween can be brought in between first side surfaces 130 of adjacent semiconductor chips 100.
  • the intermediate layer 212 may be separated by.
  • the material of the intermediate layer 212 may be selected such that it can be removed after separation of the optoelectronic components, resulting in a defined emission surface. This refinement is also compatible with converter elements which are based on a semiconductor material and in particular contain stacked semiconductor layers.
  • the intermediate layer 212 can be introduced as a separate material plate analogous to the formation of the converter element 205, as shown in the figures IC to IE, between first side surfaces 130 of adjacent semiconductor chips. This is illustrated, for example, in FIG. 5D.
  • a potting compound 210, 220 which, for example, is provided as transparent or converter-containing potting compound 210, 220. may be formed, each introduced between the intermediate layer 212 and the first side surface 130. This is illustrated for example in FIG. 5E. Then the individual opto-electronic components are separated as described above. For example, the intermediate layer 212 can be dissolved out after or during the singulation of the individual components, so that the exposed side surface of the potting compound 210, 220 results as the first side surface of the component. Also in this embodiment, for example, the first casting compound may be designed as a transparent potting compound, so that there is no conversion of the emitted wavelength.
  • the method described provides an optoelectronic component which emits electromagnetic radiation 15 through a first side face of the component 11, which runs perpendicular to the main surface of the semiconductor chip.
  • the described method can be carried out in a simple manner and provides an optoelectronic component with a compact design and high radiation efficiency.
  • FIG. 6A shows a schematic view of an electrical device 20 according to one embodiment.
  • the electrical device 20 includes the described optoelectronic component 10.
  • the electrical device 20 may be, for example, a mobile communication device such as a cell phone, and the opto-electronic device is an element of the cell phone lighting. Due to the flat design of the optoelectronic component 10, this can be used to advantage in such applications.
  • the electrical device 20 may include a light guide 25 which the distributed from the optoelectronic component 10 elekt romagnetician radiation distributed in a suitable manner.
  • such an electrical device may be a liquid crystal display (LCD, liquid crystal display), for example, for mobile communication devices, display devices, televisions or computers, or a marker display o- contain, in which by the light guide 25 a gleichze lar distribution of light is generated ,
  • LCD liquid crystal display
  • marker display o- contain in which by the light guide 25 a gleichze lar distribution of light is generated ,
  • FIG. 6B shows an example of a combination of the optoelectron ronic component 10 with a light guide 25. Due to the compact and flat design of the laterally emitting optoelectronic component 10, this can be advantageous in combination with a likewise flat light guide 25 is set. For example, as shown in FIG. 6B, it is possible to arrange optoelectronic components 10 on the side of the light guide 25.
  • Fig. 6C shows another example of a corresponding component of an electric Vorrich device.
  • the optoelectronic components may be arranged on a suitable carrier, for example a printed circuit board (PCB), so that in each case the connection surfaces 115 can be driven by lines of the printed circuit board
  • An emission surface 11 of the optoelectronic components runs vertically
  • a material for forming the light guide 25, for example a transparent resin or polymer mass, is introduced above and between the optoelectronic components 10.
  • the optoelectronic components 10 are embedded in the light guide above the light guide 25 be formed.
  • a component of a flat design for "local" backlighting can be realized, for example, such a component can be combined with an LCD ("liquid crystal device").
  • the individual, embedded in the light guide 25 optoelectronic devices 10 can be switched on and off locally. Accordingly, it is possible to achieve an inhomogeneous brightness distribution. For example, dark spots in an image may be darkened, for example, to produce a higher contrast.
  • FIG. 7 summarizes the method described.
  • a method for producing optoelectronic components comprises arranging S100 of optoelectronic semiconductor chips on a carrier.
  • the optoelectronic semiconductor chips each have a first and a second opposite side surface and a third and fourth side surface which intersect the first and second side surfaces.
  • the semiconductor chips further comprise a first main surface on which at least one connection surface is arranged.
  • the semiconductor chips are each arranged on the carrier in such a way that the first main surface is in each case positioned adjacent to the carrier.
  • a first potting compound is introduced between adjacent be light-emitting elements S110, so that the first potting compound each adjacent to the first side surface.
  • a reflective potting compound is applied S120, so that the reflective potting compound adjacent to the second, soflä surface.
  • the light-emitting elements are singulated S130.

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Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement (10) umfasst einen optoelektronischen Halbleiterchip (100), der jeweils eine erste und eine zweite gegenüberliegende Seitenfläche (130, 140) sowie eine dritte und vierte Seitenfläche (145, 150), die die erste und die zweite Seitenfläche (130, 140) schneiden, und eine erste Hauptoberfläche (110) aufweist, an der mindestens eine Anschlussfläche (115) angeordnet ist. Das optoelektronische Bauelement (10) umfasst weiterhin eine erste Vergussmasse (210, 220), die an die erste Seitenfläche (130) angrenzt, und eine reflektive Vergussmasse (215, 217), die an die zweite Seitenfläche (140) angrenzt.

Description

OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT MIT REFLEKTIVER VERGUSSMASSE UND DESSEN
HERSTELLUNGSVERFAHREN
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 106 972.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Optoelektronische Bauelemente, die Licht in eine Richtung pa rallel zu einer Substratoberfläche des Licht emittierenden Halbleiterchips ausstrahlen, werden weit verbreitet in Verbin dung mit einem flächigen Lichtleiter, beispielsweise zur Be leuchtung von Anzeigevorrichtungen, verwendet. Derartige opto elektronische Bauelemente, die Licht in eine Richtung parallel zur Substratoberfläche ausstrahlen, werden auch als Sideloo- ker-Bauelemente bezeichnet.
Es ist wünschenswert derartige Sidelooker-Bauelemente mit re duziertem Flächenbedarf herzustellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes optoelektronisches Halbleiterbauelement sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines optoelektroni schen Halbleiterbauelements zur Verfügung zu stellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch den Gegenstand oder das Verfahren der unabhängigen Ansprüche ge löst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der ab hängigen Ansprüche.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst einen optoelektroni schen Halbleiterchip, der jeweils eine erste und eine zweite gegenüberliegende Seitenfläche sowie eine dritte und vierte Seitenfläche, die die erste und die zweite Seitenfläche schneiden, und eine erste Hauptoberfläche aufweist, an der mindestens eine Anschlussfläche angeordnet ist. Das optoelekt ronische Bauelement umfasst ferner eine erste Vergussmasse, die an die erste Seitenfläche angrenzt, und eine reflektive Vergussmasse, die an die zweite Seitenfläche angrenzt.
Zusätzlich kann die reflektive Vergussmasse mindestens teil weise an jeweils die dritte und vierte Seitenfläche sowie an eine zweite Hauptoberfläche angrenzen. Beispielsweise kann stellenweise ein Teil der ersten Vergussmasse zwischen Teilen der dritten oder vierten Seitenfläche und der reflektiven Ver gussmasse vorliegen. Weiterhin kann ein Teil der ersten Ver gussmasse zwischen einem Teil der zweiten Hauptoberfläche und der reflektiven Vergussmasse angeordnet sein. Auch ist es mög lich, dass eine geeignete Zwischenschicht zwischen der dritten oder vierten Seitenfläche und der reflektiven Vergussmasse o- der zwischen der zweiten Hauptoberfläche und der reflektiven Vergussmasse angeordnet ist.
Beispielsweise kann die reflektive Vergussmasse weiterhin an einen Bereich zwischen zweiter Seitenfläche und Anschlussflä che angrenzen. Die reflektive Vergussmasse kann dabei an einen Teil der ersten Hauptoberfläche angrenzen. Beispielsweise kann die reflektive Vergussmasse an den Teil der ersten Hauptober fläche angrenzen, an dem keine Anschlussfläche vorliegt.
Die erste Vergussmasse kann ein Konvertermaterial enthalten. Gemäß Ausführungsformen kann die erste Vergussmasse transpa rent sein.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das optoelektronische Bauelement ein Konverterelement auf der Seite der ersten Sei- tenoberflache aufweisen, wobei die erste Vergussmasse zwischen erster Seitenfläche und Konverterelement angeordnet ist.
Eine Höhe des Konverterelements kann größer sein als eine Höhe des optoelektronischen Halbleiterchips, wobei die Höhe des Halbleiterchips senkrecht zur ersten Hauptoberfläche gemessen ist. Durch Einstellen der Bemessung des Konverterelements, al so beispielsweise der Höhe und der Breite, kann die Ab strahlcharakteristik des optoelektronischen Bauelements einge stellt werden.
Das beschriebene optoelektronisches Bauelement ist geeignet, in einer Richtung senkrecht zur ersten Seitenfläche elektro magnetische Strahlung zu emittieren. Das optoelektronische Bauelement stellt somit ein Sidelooker-Bauelement dar.
Ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauele menten umfasst das Anordnen von optoelektronischen Halbleiter chips, die jeweils eine erste und eine zweite gegenüberliegen de Seitenfläche sowie eine dritte und vierte Seitenfläche, die die erste und die zweite Seitenfläche schneiden, und eine ers te Hauptoberfläche aufweisen, an der jeweils mindestens eine Anschlussfläche angeordnet ist, auf einem Träger, so dass die erste Hauptoberfläche jeweils benachbart zum Träger positio niert ist. Eine erste Vergussmasse wird zwischen benachbarten Halbleiterchips eingebracht, so dass die erste Vergussmasse jeweils an die erste Seitenfläche angrenzt. Eine reflektive Vergussmasse wird aufgebracht, so dass die reflektive Verguss masse an die zweite Seitenfläche angrenzt. Anschließend werden die optoelektronischen Bauelemente derart vereinzelt, dass je des optoelektronische Bauelement wenigstens einen optoelektro nischen Halbleiterchip aufweist. Beispielsweise kann die reflektive Vergussmasse zusätzlich mindestens teilweise jeweils an die dritte oder vierte Seiten fläche sowie an eine zweite Hauptoberfläche angrenzen.
Das Verfahren kann ferner das Einbringen von Konverterelemen ten jeweils auf der Seite der ersten Seitenfläche umfassen, wobei die erste Vergussmasse zwischen Konverterelement und erster Seitenfläche eingebracht wird.
Beispielsweise kann das Konverterelement vor Einbringen der ersten Vergussmasse eingebracht werden. Das Konverterelement kann auch nach oder gleichzeitig mit Einbringen der ersten Vergussmasse eingebracht werden.
Gemäß Ausführungsformen kann vor Einbringen der ersten Ver gussmasse weiterhin eine reflektierende Vorvergussmasse an grenzend an die zweite Seitenfläche eingebracht werden.
Vor Einbringen der ersten Vergussmasse kann eine Zwischen schicht zwischen ersten Seitenflächen benachbarter Halbleiter chips eingebracht werden. Beispielsweise kann die Position dieser Zwischenschicht eine Position definieren, an der eine Vereinzelung der einzelnen optoelektronischen Bauelemente stattfindet .
Gemäß Ausführungsformen können zwischen zwei optoelektroni schen Halbleiterchips mindestens zwei Konverterelemente einge bracht werden. Die Vereinzelung kann zwischen den mindestens zwei Konverterelementen erfolgen. Beispielsweise kann eine Zwischenschicht zwischen zwei Konverterelementen eingebracht werden .
Eine elektrische Vorrichtung kann das optoelektronische Bau element wie vorstehend definiert enthalten. Beispielsweise kann die elektrische Vorrichtung ferner einen Lichtleiter auf weisen. Das von dem optoelektronischen Bauelement emittierte Licht kann von dem Lichtleiter zur Ausbildung eines flächen haften Beleuchtungselements weitergeleitet werden. Die elekt rische Vorrichtung kann ein mobiles Kommunikationsgerät oder ein Anzeigegerät sein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die begleitenden Zeichnungen dienen dem Verständnis von Aus führungsbeispielen der Erfindung. Die Zeichnungen veranschau lichen Ausführungsbeispiele und dienen zusammen mit der Be schreibung deren Erläuterung. Weitere Ausführungsbeispiele und zahlreiche der beabsichtigten Vorteile ergeben sich unmittel bar aus der nachfolgenden Detailbeschreibung. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Strukturen sind nicht not wendigerweise maßstabsgetreu zueinander dargestellt. Gleiche Bezugszeichen verweisen auf gleiche oder einander entsprechen de Elemente und Strukturen.
Figuren 1A und 1B zeigen schematische Querschnittsansichten von Komponenten eines optoelektronischen Bauelements bei Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren Ausfüh rungsbeispielen .
Figuren IC bis IE zeigen schematische Draufsichten auf Kompo nenten von optoelektronischen Bauelementen bei Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispie len .
Figuren 1F bis IG zeigen schematische Querschnittsansichten von Komponenten von optoelektronischen Bauelementen bei Durch führung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren Ausführungs beispielen . Figuren 1H bis 1J zeigen schematische horizontale Quer- schnittsansichten durch Komponenten von optoelektronischen Bauelementen bei Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispielen.
Figur 1K zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch Komponenten von optoelektronischen Bauelementen bei Durchfüh rung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren Ausführungsbei spielen .
Figuren 2A und 2B zeigen schematische Querschnittsansichten von optoelektronischen Bauelementen gemäß Ausführungsformen.
Figuren 2C und 2D zeigen schematische Querschnittsansichten von optoelektronischen Bauelementen gemäß weiteren Ausfüh rungsformen .
Figur 2E zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß weiteren Ausführungsfor men .
Figuren 3A bis 3D zeigen Querschnittsansichten von Komponenten von optoelektronischen Bauelementen gemäß weiteren Ausfüh rungsformen .
Figuren 4A bis 4E sind Querschnittsansichten durch Komponenten von optoelektronischen Bauelementen bei Durchführung von Vari anten des beschriebenen Verfahrens.
Figuren 5A bis 5E zeigen Querschnittsansichten von Komponenten von optoelektronischen Bauelementen bei Durchführung weiterer VerfahrensVarianten . Figuren 6A bis 6C veranschaulichen elektrische Vorrichtungen gemäß Ausführungsformen.
Figur 7 veranschaulicht das Verfahren gemäß einem oder mehre ren Ausführungsbeispielen.
DETAILBESCHREIBUNG
In der folgenden Detailbeschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zu Veranschaulichungszwecken spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In diesem Zusammenhang wird eine Richtungsterminologie wie "Oberseite", "Boden", "Vorder seite", "Rückseite", "vorne", "hinten" usw. auf die Ausrich tung der gerade beschriebenen Figuren bezogen. Da die Kompo nenten der Ausführungsbeispiele in unterschiedlichen Orientie rungen positioniert werden können, dient die Richtungstermino- logie nur der Erläuterung und ist in keiner Weise einschrän kend .
Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist nicht einschrän kend, da auch andere Ausführungsbeispiele existieren und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne dass dabei vom durch die Patentansprüche definierten Be reich abgewichen wird. Insbesondere können Elemente von im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Elementen von anderen der beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt.
Die Begriffe "Wafer" oder "Halbleitersubstrat", die in der folgenden Beschreibung verwendet sind, können jegliche auf Halbleiter beruhende Struktur umfassen, die eine Halb leiteroberfläche hat. Wafer und Struktur sind so zu verstehen, dass sie dotierte und undotierte Halbleiter, epitaktische Halbleiterschichten, getragen durch eine Basishalbleiterunter lage, und weitere Halbleiterstrukturen einschließen. Bei spielsweise kann eine Schicht aus einem ersten Halbleitermate rial auf einem Wachstumssubstrat aus einem zweiten Halbleiter material gewachsen sein. Die Schicht aus einem ersten Halb leitermaterial kann auch auf einem isolierenden Substrat, bei spielsweise einem Saphirsubstrat, gewachsen sein. Je nach Ver wendungszweck kann der Halbleiter auf einem direkten oder ei nem indirekten Halbleitermaterial basieren. Beispiele für zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung besonders geeignete Halbleitermaterialien umfassen insbesondere Nitrid- Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise ultraviolet tes, blaues oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaN, InGaN, A1N, AlGaN, AlGalnN, Phosphid- Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise grünes oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaAsP, AlGalnP, GaP, AlGaP, sowie weitere Halbleitermateria lien wie AlGaAs, SiC, ZnSe, GaAs, ZnO, Ga2Cg, Diamant, hexago nales BN und Kombinationen der genannten Materialien. Das stö chiometrische Verhältnis der ternären Verbindungen kann vari ieren. Weitere Beispiele für Halbleitermaterialien können Si lizium, Silizium-Germanium und Germanium umfassen. Im Kontext der vorliegenden Beschreibung schließt der Begriff „Halblei ter" auch organische Halbleitermaterialien ein.
Üblicherweise kann die Wellenlänge von einem LED-Chip emit tierter elektromagnetischer Strahlung unter Verwendung eines Konvertermaterials, welches einen Leuchtstoff oder Phosphor enthält, konvertiert werden. Beispielsweise kann weißes Licht durch eine Kombination eines LED-Chips, der blaues Licht emit tiert, mit einem geeigneten Leuchtstoff erzeugt werden. Bei spielsweise kann der Leuchtstoff ein gelber Leuchtstoff sein, der, wenn er durch das Licht des blauen LED-Chips angeregt wird, geeignet ist, gelbes Licht zu emittieren. Der Leucht- Stoff kann beispielsweise einen Teil der von dem LED-Chip emittierten elektromagnetischen Strahlung absorbieren. Die Kombination von blauem und gelbem Licht wird als weißes Licht wahrgenommen. Durch Beimischen weiterer Leuchtstoffe, die ge eignet sind, Licht einer weiteren, beispielsweise einer roten Wellenlänge, zu emittieren, kann die Farbtemperatur geändert werden. Gemäß weiteren Konzepten kann weißes Licht durch eine Kombination, die einen blauen LED-Chip und einen grünen und roten Leuchtstoff enthält, erzeugt werden. Es ist selbstver ständlich, dass ein Konvertermaterial mehrere verschiedene Leuchtstoffe, die jeweils unterschiedliche Wellenlängen emit tieren, umfassen kann.
Beispiele für Leuchtstoffe sind Metalloxide, Metallhalide, Me tallsulfide, Metallnitride und andere. Diese Verbindungen kön nen darüber hinaus Zusätze enthalten, die dazu führen, dass spezielle Wellenlängen emittiert werden. Beispielsweise können die Zusätze Seltenerdmaterialien umfassen. Als Beispiel für einen gelben Leuchtstoff kann YAG:Ce3+ (mit Cer aktivierter Yttrium Aluminium Granat (Y3AI5O12) ) oder (Sri.7Bao.2Euo.i) S1O4 verwendet werden. Weitere Leuchtstoffe können auf MSi04:Eu2+, worin M Ca, Sr oder Ba sein kann, basieren. Durch Auswahl der Kationen mit einer angemessenen Konzentration kann eine er wünschte Konversionswellenlänge ausgewählt werden. Viele wei tere Beispiele von geeigneten Leuchtstoffen sind bekannt.
Gemäß Anwendungen kann das Leuchtstoffmaterial, beispielsweise ein Leuchtstoffpulver, in ein geeignetes Matrixmaterial einge bettet sein. Beispielsweise kann das Matrixmaterial eine Harz oder Polymerzusammensetzung wie beispielsweise ein Silikon oder ein Epoxidharz umfassen. Die Größe der Leuchtstoffteil- chen kann beispielsweise in einem Mikrometer- oder Nanometer bereich liegen. Gemäß weiteren Ausführungen kann das Matrixmaterial ein Glas umfassen. Beispielsweise kann das Konvertermaterial durch Sin tern des Glases, beispielsweise Si02 mit weiteren Zusätzen und Leuchtstoffpulver gebildet werden, unter Bildung eines Leucht stoffs im Glas (PiG) .
Gemäß weiteren Ausführungen kann das Leuchtstoffmaterial selbst unter Ausbildung einer Keramik gesintert werden. Bei spielsweise kann als Ergebnis des Sinterprozesses der kerami sche Leuchtstoff eine polykristalline Struktur haben.
Gemäß weiteren Ausführungen kann das Leuchtstoffmaterial unter Ausbildung eines einkristallinen Leuchtstoffs gewachsen wer den, beispielsweise unter Verwendung des Czochralski (Cz-) Verfahrens .
Gemäß weiteren Ausführungen kann das Leuchtstoffmaterial selbst ein Halbleitermaterial sein, das im Volumen oder in Schichten eine geeignete Bandlücke zur Absorption des von der LED emittierten Lichtes und zur Emission der gewünschten Kon versionswellenlänge aufweist. Insbesondere kann es sich hier bei um ein epitaktisch gewachsenes Halbleitermaterial handeln in dem ein oder mehrere Quantentröge bzw. Quantentöpfe gebil det sind. Dieses Halbleitermaterial kann mit oder ohne Wachs tumssubstrat vorliegen. Das Halbleitermaterial kann in Stücke geeigneter Größe (Halbleiterplättchen) getrennt sein.
Der Begriff "vertikal", wie er in dieser Beschreibung verwen det wird, soll eine Orientierung beschreiben, die im Wesentli chen senkrecht zu der ersten Oberfläche des Halbleitersub strats oder Halbleiterkörpers verläuft.
Die Begriffe "lateral" und "horizontal", wie in dieser Be schreibung verwendet, sollen eine Orientierung oder Ausrich- tung beschreiben, die im Wesentlichen parallel zu einer ersten Oberfläche eines Halbleitersubstrats oder Halbleiterkörpers verläuft. Dies kann beispielsweise die Oberfläche eines Wafers oder einer Die oder eines Chips sein.
Soweit hier die Begriffe "haben", "enthalten", "umfassen", "aufweisen" und dergleichen verwendet werden, handelt es sich um offene Begriffe, die auf das Vorhandensein der besagten Elemente oder Merkmale hinweisen, das Vorhandensein von weite ren Elementen oder Merkmalen aber nicht ausschließen. Die un bestimmten Artikel und die bestimmten Artikel umfassen sowohl den Plural als auch den Singular, sofern sich aus dem Zusam menhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt.
Im Kontext dieser Beschreibung bedeutet der Begriff „elektrisch verbunden" eine niederohmige elektrische Verbin dung zwischen den verbundenen Elementen. Der Begriff „elektrisch verbunden" umfasst auch Tunnelkontakte zwischen den verbundenen Elementen.
Die Figuren 1A bis 1K veranschaulichen ein Verfahren zur Her stellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispielen.
Optoelektronische Halbleiterchips 100 werden, wie in Figur 1A veranschaulicht, auf einem geeigneten Träger 200 platziert. Die optoelektronischen Halbleiterchips 100 weisen dabei je weils eine erste und eine zweite gegenüberliegende Seitenflä che 130, 140 sowie eine dritte und vierte Seitenfläche 145, 150 (dargestellt in Fig. IC), die die erste und zweite Seiten fläche schneiden, auf. Die erste Seitenfläche 130 ist auf der Seite angeordnet, auf der die von dem optoelektronischen Halb leiterbauelement emittierte elektromagnetische Strahlung emit tiert werden wird. Der Halbleiterchip 100 kann beispielsweise eine LED sein. Der Halbleiterchip 100 kann als Flipchip reali siert sein. Zum Beispiel kann die LED eine erste Halbleiter schicht 160 sowie eine zweite Halbleiterschicht 165 enthalten, die jeweils über einem Trägersubstrat 155 angeordnet sind. Dies ist im rechtsseitigen Teil der Figur 1A dargestellt.
Beispielsweise kann das Trägersubstrat 155 ein Saphir-Substrat oder ein anderes für die emittierte elektromagnetische Strah lung transparentes Substrat sein. Das Trägersubstrat 155 kann beispielsweise ein Wachstumssubstrat zum Aufwachsen der ersten und der zweiten Halbleiterschichten 160, 165 sein. Das Trä gersubstrat 155 kann jedoch auch ein anderes als das Wachs tumssubstrat sein. Die erste Halbleiterschicht 160 kann bei spielsweise mit einem ersten Leitfähigkeitstyp, z.B. n-Typ do tiert sein, und die zweite Halbleiterschicht kann beispiels weise mit einem zweiten Leitfähigkeitstyp, beispielsweise p- Typ dotiert sein. Weitere Schichten, beispielsweise Halb leiterschichten, in denen ein oder mehrere Quantentöpfe ausge bildet sind, können zwischen der ersten und der zweiten Halb leiterschicht 160, 165 oder angrenzend an die erste oder die zweite Halbleiterschicht angeordnet sein. Die Materialien der ersten und zweiten Halbleiterschichten können abgesehen vom Leitfähigkeitstyp identisch oder auch verschieden sein und zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung geeignet sein. Bei spielsweise können die Halbleiterschichten 160, 165 AlInGaN- basiert sein. Eine Schichtdicke des Trägersubstrats 155 kann beispielsweise 50 bis 600 ym betragen, die Dicke der aufge wachsenen Halbleiterschichten beträgt beispielsweise 3 bis 15 ym. Üblicherweise werden die erste sowie die zweite Halb leiterschicht 160, 165 über einem geeigneten Trägersubstrat 155 ausgebildet. Sodann werden auf einer ersten Hauptoberflä che 110 Anschlussflächen 115 zur elektrischen Kontaktierung der ersten und/oder zweiten Halbleiterschicht ausgebildet. Da die genaue Art und Weise, wie diese Schichten kontaktiert wer- den, für das beschriebene Verfahren oder das beschriebene optoelektronische Halbleiterbauelement nebensächlich sind, wird hier auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Die Halbleiterchips 100 werden derart auf dem Träger 200 plat ziert, dass ihre erste Hauptoberfläche 110, an der beispiels weise die Anschlussflächen 115 vorgesehen sind, dem Träger 200 zugewandt sind, während die zweite Hauptoberfläche 120, an der beispielsweise das Trägersubstrat 155 vorliegen kann, auf der vom Träger 200 abgewandten Seite des Halbleiterchips 100 ange ordnet ist. Die Halbleiterchips 100 können beispielsweise der artig angeordnet sein, dass erste Seitenflächen 130 benachbar ter Halbleiterchips 100 sich jeweils gegenüberstehen. Weiter hin können die zweiten Seitenflächen 140 sich jeweils gegen überstehen. Beispielsweise können die Halbleiterchips 100 der artig angeordnet werden, dass der Abstand zwischen benachbar ten ersten Seitenflächen 130 größer ist als der Abstand zwi schen benachbarten zweiten Seitenflächen 140.
Der Träger 200 kann aus einem für die weitere Prozessierung der optoelektronischen Bauelemente geeigneten Material aufge baut sein. Er kann beispielsweise eine geeignete Folie sein. Die Halbleiterchips können beispielsweise eine Höhe h von 50 bis 1000 ym haben. Eine Länge s, die entlang der dritten und vierten Seitenfläche gemessen ist, kann etwa 100 bis 2000 ym betragen. Je größer die Länge s, desto größer die Helligkeit der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung bei gleicher Bauhöhe und Breite des fertigen Bauteiles. Die Breite b der Halbleiterchips 100 kann etwa 50 bis 5000 ym betragen. Je kleiner die Breite b, desto größer die Leuchtdichte bei gleichbleibender Bestromung des Bauteiles oder höherer Tiefe des Bauteiles. Je größer die Länge b, desto größer die Hellig keit der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung bei glei cher Bauhöhe und Tiefe des fertigen Bauteiles. Als nächstes wird, wie in Figur 1B dargestellt ist, beispiels weise ein Konverterelement 205 jeweils zwischen zwei benach barten ersten Seitenflächen 130 eingebracht. Das Konverterele ment kann beispielsweise als Plättchen ausgebildet sein. Je nach Ausgestaltung des Konvertermaterials kann das Konver terelement beispielsweise ein konvertergefülltes gehärtetes Harz- oder Polymermaterial, ein Keramikkonverterplättchen, ein Konverter-in-Glas-Plättchen, ein Halbleiterplättchen oder ein Schichtstapel aus mehreren der genannten Konverterelemente sein. Beispielsweise können bei einem Schichtstapel die ein zelnen Konverterelemente jeweils unterschiedliche Konversions eigenschaften haben. Die Form der Konverterelemente 205 kann beispielsweise gemäß einer gewünschten Helligkeit oder Leucht dichte ausgewählt sein. Die Konverterelemente können als ein zelne Plättchen oder aber auch, wie in Fig. IC gezeigt ist, als Strang oder linienförmig ausgebildet sein.
Das Konverterelement 205 kann eine Dicke d haben, die genauso groß wie eine Höhe h des Halbleiterchips 100 ist. Die Dicke d des Konverterelements 205 kann aber auch größer oder kleiner als die Höhe h des Halbleiterchips sein. Die Dicke des Konver terelements 205 und die Höhe des Halbleiterchips sind jeweils in einer Richtung senkrecht zu einer horizontalen Oberfläche des Trägers 200 gemessen. Die Höhe h setzt sich dabei durch die Dicke des Halbleiterchips 100 sowie darauf aufgebrachter Schichten, wie beispielsweise der Anschlussfläche 115 zusam men. Der Abstand zwischen Konverterelement 205 und Chip 100 kann dabei derart bemessen sein, dass sich eine später einzu füllende transparente Vergussmasse 210 durch Kapillarkräfte zwischen Halbleiterchip 100 und Konverterelement 205 zieht. Beispielsweise kann der Abstand derart bemessen sein, dass sich in einer vertikalen Querschnittsansicht im Wesentlichen kein Meniskus ausbildet. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann jedoch, wie in Fig. 3A veranschaulicht, auch vorgesehen sein, dass sich ein gewisser Meniskus ausbildet, durch den bei spielsweise eine gekrümmte Grenzfläche ausgebildet wird.
Die Figuren IC, ID und IE zeigen unterschiedliche Ausgestal tungen des Konverterelements 205. So kann beispielsweise das Konverterelement 205 als Strang oder Linie ausgeführt sein, dessen Länge ein Vielfaches der Breite b der einzelnen Halb leiterchips 100 beträgt. Die Länge des Konverterelements 205 ist entlang der y-Richtung, wie in Figur IC dargestellt, ge messen. Ist das Konverterelement 205 als Strang oder Linie ausgeführt, so kann die Dicke d des Konverterelements konstant sein. Sie kann aber auch, wie im rechten oder unteren Teil der Fig. IC veranschaulicht variieren. Beispielsweise kann, wie unter i) veranschaulicht das Maximum der Dicke an einer Posi tion, die dem Mittelpunkt der jeweiligen Halbleiterchips 100 entspricht, vorliegen. Beispielsweise kann das linien- oder strangartig ausgeführte Konverterelement an einer zum Träger benachbarten Seite plan oder ebenfalls strukturiert sein. Die vom Träger 200 abgewandte Seite des Konverterelements kann ebenfalls entsprechend strukturiert sein. Beispielsweise kann die Strukturierung der dem Träger 200 zugewandten Seite spie gelsymmetrisch zur Strukturierung der dem Träger 200 abgewand ten Seite sein.
Weiterhin kann bei einer linien- oder strangartigen Ausgestal tung des Konverterelements dieses derart ausgebildet sein, dass verschiedene einzelne Konverterelemente durch Verbin dungsstege miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann das Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Bauele ments vereinfacht werden, da die Platzierung des Konverterele ments vereinfacht werden kann. Beispielsweise können die Ver bindungsstege dünn ausgeführt sein oder auch abgeschrägt Kan ten aufweisen. Bereich ii) der Fig. IC veranschaulicht den Fall, dass die Kanten abgeschrägt sind. Bereich iii) der Fig. IC veranschaulicht den Fall, dass die Oberflächenstrukturie rung des strangartigen Konverterelements jeweils spiegelsym metrisch ausgeführt ist. Wie im Bereich iv) der Fig. IC veran schaulicht, müssen die Seitenwände der einzelnen aneinanderge fügten Konverterelemente nicht notwendigerweise senkrecht zur Oberfläche des Trägers 20 verlaufen sondern können sie zum Bauteilrand verbreitern oder verjüngen. Beispielsweise können die einzelnen Konverterelemente trapezartig ausgebildet sein.
Die Darstellungen der Bereiche i) , ii) , iii) und iv) sind nur als schematische Darstellungen der Form des Konverterelements zu verstehen.
Gemäß weiteren Ausgestaltungen kann die Breite w der Konver terelemente 205 in etwa der Breite b der Halbleiterchips 100 entsprechen. Diese Ausgestaltung ist in Figur ID gezeigt. Die Breiten b sowie w sind jeweils entlang der y-Richtung gemes sen, die der Reihenrichtung der angeordneten Halbleiterchips 100 entspricht.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Breite w des Konver terelements 205 etwas größer als die Breite b der Halbleiter chips sein, wie beispielsweise in Fig. IE gezeigt ist. Bei spielsweise kann folgende Relation gelten: b < w < 3*b oder b < w < 2 *b .
Der untere Teil der Fig. IE zeigt Querschnittsansichten von Beispielen von Konverterelementen 205 in einer (y,z) -Ebene, die die x-Richtung schneidet. In diesem Fall kann die Breite w der Konverterelemente 205 ungefähr genauso groß sein wie die Breite b der Halbleiterchips 100 oder davon abweichen. Bei spielsweise kann die Höhe d der Konverterelemente so groß sein wie die Höhe h der Halbleiterchips. Gemäß weiteren Ausfüh- rungsformen kann die Höhe d der Konverterelemente kleiner als die Höhe h der Halbleiterchips sein. Die Seitenwände der Kon verterelemente 205 müssen nicht notwendigerweise senkrecht zur y-Richtung verlaufen. Sie können auch diagonal ausgeführt sein. Beispielsweise können die Konverterelemente sich zum Chiprand hin bzw. in z-Richtung verbreitern oder verjüngen.
Als nächstes wird, wie in Fig. 1F gezeigt, eine erste Verguss masse, beispielsweise eine transparente Vergussmasse 210 (aus härtender Klarverguss oder Kleber) zwischen Konverterelement 205 und Halbleiterchip 100 eingebracht. Beispielsweise kann die transparente Vergussmasse 210 dispensiert werden. Die transparente Vergussmasse 210 wird so eingebracht, dass sie beispielsweise den Zwischenraum zwischen erster Seitenfläche 130 des Halbleiterchips und Konverterelement 205 vollständig ausfüllt. Die transparente Vergussmasse 210 grenzt an die ers te Seitenfläche 130 an. Beispielsweise kann die transparente Vergussmasse 210 Silikon, Epoxidharz oder ein Hybridmaterial, das beispielsweise auf einer Silikon-Epoxid-Mischung beruht, sein. Der Zwischenraum zwischen zweiten Seitenflächen 140 wird nicht mit der transparenten Vergussmasse 210 gefüllt.
Anschließend wird eine reflektive Vergussmasse 215 so vergos sen, dass sie die freiliegenden Oberflächen 120, 145, 150 des Halbleiterchips bedeckt. Die reflektive Vergussmasse kann bei spielsweise Silikon oder ein anderes geeignetes Harz- oder Po lymermaterial mit beispielsweise Zr02 , Si02 oder Ti02 Partikeln sein. Schichtdicke und Konzentration der Ti02~ Partikel können derart bemessen sein, dass ein ausreichendes Reflexionsvermögen der Schicht bereitgestellt wird. Generell kann jedoch jede beliebige reflektive Vergussmasse, die ein ausreichendes Reflexionsvermögen bereitstellt, verwendet wer den. Figur IG zeigt ein Beispiel für eine sich ergebende Quer- Schnittsansicht nach Vergießen mit der reflektiven Vergussmas se .
Die Figuren 1H bis 1J zeigen Beispiele für horizontale Quer- schnittsansichten durch die in Figur IG dargestellte Anord nung .
Gemäß Figur 1H ist Konverterelement 205 wie in Figur IC darge stellt ausgestaltet. In diesem Fall füllt die reflektive Ver gussmasse 215 die Zwischenräume zwischen benachbarten Halb leiterchips 100 aus. Bezugszeichen 207, 208 zeigen Säge- oder Trennlinien, entlang denen in einem späteren Verfahrensschritt die einzelnen optoelektronischen Bauelemente vereinzelt wer den. Bei Vereinzelung der einzelnen optoelektronischen Bauele mente entlang der Linie 208 müssen sowohl das Konverterelement 205 als auch die erste Vergussmasse 210 durchtrennt werden.
Gemäß der in Figur II gezeigten Anordnung, bei der die Konver terelemente 205 wie in Figur ID ausgestaltet sind, erfolgt das Vereinzeln entlang der Trennlinie 208 durch die reflektive Vergussmasse hindurch. Gemäß der in Figur 1J gezeigten Dar stellung, bei der die Konverterelemente 205 wie in Figur IE dargestellt ausgestaltet sind, bildet die transparente Ver gussmasse 210 einen Meniskus aus, so dass die Grenzfläche zwi schen reflektiver Vergussmasse 215 und erster Vergussmasse 210 ebenfalls bogenförmig ausgebildet ist.
Anschließend wird der Träger entfernt. Weiterhin werden die einzelnen Halbleiterbauelemente beispielsweise durch Sägen o- der Lasertrennen vereinzelt. Das Vereinzeln kann vor oder nach Entfernen des Trägers stattfinden. Figur 1K zeigt eine schema tische Veranschaulichung dieses Prozesses. Figur 2A zeigt eine Querschnittsansicht senkrecht zur ersten Hauptoberfläche 110 des optoelektronischen Bauelements gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen. Figur 2B zeigt eine Querschnittsansicht parallel zu einer Hauptoberfläche 110 des optoelektronischen Bauelements. Das optoelektronische Bauele ment 10 umfasst einen optoelektronischen Halbleiterchip 100, der jeweils eine erste Seitenfläche 130 und eine zweite gegen überliegende Seitenfläche 140 sowie eine dritte Seitenfläche 145 und eine vierte Seitenfläche 150 aufweist. Die dritte und vierte Seitenfläche 145, 150 liegen einander gegenüber und schneiden jede sowohl die erste Seitenfläche 130 als auch die zweite Seitenfläche 140. Der Halbleiterchip 100 weist eine erste Hauptoberfläche 110 auf, an der mindestens eine An schlussfläche 115 angeordnet ist. Der Halbleiterchip umfasst eine erste Vergussmasse 210, die an die erste Seitenfläche 130 angrenzt .
Wie in Figur 2A und 2B dargestellt ist, ist weiterhin ein Kon verterelement 205 auf der Seite der ersten Seitenfläche 130 angeordnet. Die erste Vergussmasse 210 ist zwischen erster Seitenfläche 130 und Konverterelement 205 angeordnet. Zum Bei spiel ist das Konverterelement 205 angrenzend an die erste Vergussmasse 210 angeordnet. Das optoelektronische Bauelement 10 weist darüber hinaus eine reflektive Vergussmasse 215 auf, die an die zweite Seitenfläche 140 angrenzt. Gemäß Ausfüh rungsformen grenzt die reflektive Vergussmasse 215 weiterhin mindestens teilweise jeweils an die dritte und vierte Seiten fläche 145, 150 sowie an die zweite Hauptoberfläche 120 des Halbleiterchips 100 an. Beispielsweise kann die reflektive Vergussmasse weiterhin an einen Bereich zwischen zweiter Sei tenfläche 140 und Anschlussfläche 115 im Bereich der ersten Hauptoberfläche 110 angrenzen. Gemäß Ausführungsformen kann ein Teil der ersten Vergussmasse 210 zwischen der dritten oder vierten Seitenfläche und der reflektiven Vergussmasse angeord- net sein. Weiterhin kann ein Teil der ersten Vergussmasse zwi schen der zweiten Hauptoberfläche und der reflektiven Verguss masse 215 angeordnet sein. In der in Figur 2B gezeigten Quer- schnittsansicht ist somit der Halbleiterchip 100 an mindestens drei Seiten von der reflektiven Vergussmasse 215 umgeben. Bei spielsweise bildet die reflektive Vergussmasse 215 einen Ab schluss bzw. ein Gehäuse des optoelektronischen Bauelements 10 an fünf Seiten des optoelektronischen Bauelements. Gemäß wei teren Ausführungsformen kann die Kombination aus reflektiver Vergussmasse, Konverterelement 205 und gegebenenfalls erste Vergussmasse 210 einen Abschluss des optoelektronischen Bau elements 10 bilden.
Wie in Figur 2A und 2B dargestellt ist, wird elektromagneti sche Strahlung 15 von einer ersten Seitenfläche 11 des Bauele ments emittiert. Die erste Seitenfläche 11 des Bauelements ist an einer Seite benachbart zur ersten Seitenfläche 130 des Halbleiterchips angeordnet. Eine Seitenfläche des Konver terelements 205 kann beispielsweise die erste Seitenfläche des Bauelements 11 bilden. Wie in den Figuren 2A und 2B darge stellt ist, kann ein optoelektronisches Bauelement, das bei spielsweise elektromagnetische Strahlung 15 aus einer ersten Seitenfläche 11 des Bauelements emittiert, von einer ersten Hauptoberfläche 12 des Bauelements über Anschlussflächen 115 elektrisch kontaktiert werden. Das optoelektronische Bauele ment 10 kann in kompakter Weise realisiert werden, da bei spielsweise die reflektive Vergussmasse 215 direkt an den Halbleiterchip 100 angrenzt und direkt auf den Halbleiterchip 100 aufgebracht worden ist. Auch die weiteren Komponenten, beispielsweise die erste Vergussmasse 210 sowie das Konver terelement 205 sind platzsparend benachbart zur ersten Seiten fläche des Halbleiterchips 130 angeordnet. Insbesondere weist das optoelektronische Bauelement 10 eine geringe Höhe in Rich tung senkrecht zu seiner ersten Hauptoberfläche 12 auf. Das optoelektronische Bauelement stellt somit ein Chip-Size- Package dar. Wie unter Bezugnahme auf die Figuren 1A bis 1K beschrieben worden ist, kann eine Vielzahl optoelektronischer Bauelemente 10 durch parallele Bearbeitung gleichzeitig herge stellt werden, wodurch das Verfahren weiterhin vereinfacht werden kann.
Die Figuren 2C und 2D zeigen jeweils eine Querschnittsansicht senkrecht zur ersten Hauptoberfläche 110 des Halbleiterchips 100 sowie parallel zur ersten Hauptoberfläche 110 des Halb leiterchips gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung. Das in Figur 2C und 2D dargestellte optoelektronische Bauele ment ist identisch zu dem in den Figuren 2A und 2B gezeigten, mit der Ausnahme, dass das Konverterelement 205 weggelassen ist. Wie dem Fachmann sofort erkennbar ist, kann, wenn bei spielsweise das Konverterelement 205 jeweils weggelassen wird und die Halbleiterchips 100 in einem angepassten, gegebenen falls verringertem Abstand zueinander auf dem Träger 200 ange ordnet werden, das in den Figuren 2C und 2D dargestellte opto elektronische Bauelement hergestellt werden. In diesem Fall stellt die freiliegende Seitenfläche der transparenten Ver gussmasse 210 eine erste Seitenfläche 11 des Bauelements dar. Auf diese Weise lassen sich Bauelemente ohne Konverter her steilen. Es ist aber auch möglich, z.B. pulverförmige Konver sionsmaterialien in die erste Vergussmasse 210 einzubringen. Entsprechend lassen sich bei derartiger Gestaltung der ersten Vergussmasse 210 optoelektronische Bauelemente mit Konversion hersteilen .
Fig. 2E zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelements 10 gemäß weiteren Ausführungs formen. Das optoelektronische Bauelement 10 ist ähnlich wie das in Fig. 2A gezeigte ausgeführt. Zusätzlich ist ein reflek tierendes Material 221 an der Seite der ersten Hauptoberfläche 110 des Halbleiterchips 100 des Konverterelements 205 angeord net. Weiterhin kann zusätzlich oder alternativ ein reflektie rendes Material 222 an der Seite der ersten Hauptoberfläche 110 des Halbleiterchips 100 der ersten Vergussmasse 210 vorge sehen sein.
Das reflektierende Material 221 an der Unterseite des Konver terelements 205 kann beispielsweise dadurch bereitgestellt werden, dass das reflektierende Material 221 auf der dem Trä ger 200 zugewandten Seite des Konverterelements 205 vorgesehen wird. Beispielsweise kann das reflektierende Material 221 eine die spiegelnde Schicht sein, die eine metallisch oder dielekt rische Schicht oder ein Kombination dieser Schichten enthält. Weiterhin kann das reflektierende Material 221 diffus reflek tierend sein und beispielsweise durch eine mit ZrCg-, SiCg- o- der TiCg gefüllte Harz- oder Polymerschicht oder Keramik reali siert sein.
Durch das reflektierende Material 221 und/oder 222 wird eine Abstrahlung von Licht in Richtung der ersten Hauptoberfläche 110 weiter verringert. Gemäß Ausführungsformen können das re flektierende Material 221 und/oder 222 durch die unter Bezug nahme auf die in den Figuren 4D und 4E beschriebene Verfah rensvariante hergestellt werden.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann bei der Herstellung des optoelektronischen Bauelements das Konverterplättchen 205 oder das strangförmige Konverterelement 205 in gewissen Abständen Abstandshalter vom Träger 200 aufweisen. So kann das Plättchen von der reflektiven Vergussmasse 215 unterkrochen und so nach unten „abgedichtet" werden. Gemäß Ausführungsformen können bei Verwendung von strangförmigen Konverterelementen oder zusam menhängenden Konverterplättchen die Abstandshalter so plat ziert werden, dass sie bei der späteren Vereinzelung der opto- elektronischen Bauelemente entfernt werden. Beispielsweise können sie in einem Trennbereich zwischen den Halbleiterchips 100 angebracht werden. Je nach Material des Konverterelements können die Abstandshalter der Einfachheit halber auch aus dem Material des Konverterelements Plättchens gefertigt sein, bei spielsweise bei Verwendung von Konverterelementen aus Glas o- der Keramik.
Figur 3A zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform. Abweichend von dem in Figur 2A dargestellten Bau element ist die Höhe d des Konverterelements 205 größer als die Höhe h des Halbleiterchips 100. Die transparente Verguss masse 210 ist derartig in den Zwischenraum zwischen Konver terelement 205 und Halbleiterchip 100 eingebracht, dass sich ein Meniskus ausbildet. Als Ergebnis ist die Grenzfläche 218 zwischen reflektiver Vergussmasse 215 und erster Vergussmasse 210 bogenförmig ausgebildet. Durch diese Art der Ausbildung der reflektiven Vergussmasse 215 kann das Reflexionsvermögen der reflektiven Vergussmasse in geeigneter Weise beeinflusst werden, so dass eine erhöhte Lichtbündelung in x-Richtung auf- tritt. Bei geeigneter Veränderung des Verfahrens zur Herstel lung des optoelektronischen Bauelements, beispielsweise indem das Konverterelement 215 durch ein Plättchen aus transparenter ausgehärteter Vergussmasse ersetzt wird, kann das in Figur 3A dargestellte Bauelement auch so abgewandelt werden, dass erste Vergussmasse 210 und reflektive Vergussmasse 215 die in Figur 3A dargestellte Form annehmen, auch wenn kein Konverterelement 205 vorliegt. Je nach Geometrie der Anordnung und Größe des Konverterelements 205 sowie Beschaffenheit der ersten Verguss masse 210, kann ein Teil der ersten Vergussmasse 210 auch zwi schen beispielsweise zweiter Hauptoberfläche 120 des Halb leiterchips und reflektiver Vergussmasse 215 vorliegen, wie durch die gestrichelte Grenzfläche 218 in Fig. 3A dargestellt ist .
Gemäß der in Fig. 3B dargestellten Ausführungsform kann die Höhe d des Konverterplättchens 205 auch geringer sein als die Höhe h des Halbleiterchips. Auch hier bildet sich ein Meniskus aus. Diese Anordnung kann vorteilhaft sein, wenn eine hohe Leuchtdichte an der der Seitenfläche 11 des Bauelements er reicht werden soll.
Die Vereinzelung der jeweiligen optoelektronischen Bauelemente muss nicht in der Weise erfolgen, dass je optoelektronischem Bauelement ein einziger Halbleiterchip vorgesehen ist. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist möglich, dass ein optoelektro nisches Bauelement mehrere Halbleiterchips aufweist. Wie in Figur 3C dargestellt, können beispielsweise mehrere Halb leiterchips 100i, ... 100n nebeneinander entlang der y-Richtung angeordnet sein. Beispielsweise können die in Figur 3B darge stellten Halbleiterchips 100i, 1002, IOO3 jeweils Licht unter schiedlicher Wellenlänge emittieren. Beispielsweise kann der Halbleiterchip 100i eine rotes Licht emittierende LED sein, Halbleiterchip IOO2 kann eine grünes Licht emittierende LED sein und Halbleiterchip IOO3 kann eine blaues Licht emittieren de LED sein.
Ausführungsformen, bei denen ein optoelektronisches Bauelement mehr als einen Halbleiterchip enthält, können in vielfältiger Weise variiert werden. Beispielsweise kann in dem Fall, dass die einzelnen Halbleiterchips 100i, IOO2,... IOO3 jeweils elekt romagnetische Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge emittie ren, der Konverter 205 mindestens teilweise weggelassen oder in geeigneter Weise angepasst werden. Beispielsweise kann ein transparentes Plättchen anstelle des Konverterelements 205 vorgesehen sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann der Halbleiterchip 100i, IOO2, IOO3 jeweils identisch sein, und die Konverterelemente 205i, 2052, 2053 sind jeweils unterschiedlich ausgeführt. Weiterhin können sowohl die Halbleiterchips 100i, 1002, IOO3 als auch die Konverterelemente 205i, 2052, 2053 min destens teilweise unterschiedlich ausgeführt sein. Beispiels weise können die Halbleiterchips 100i, IOO2, IOO3 jeweils ge eignet sein, blaues Licht zu emittieren, und an einem ersten Halbleiterchip 100i liegt kein Konverterelement vor, während das Konverterelement 2052, das dem zweiten Halbleiterchip IOO2 zugeordnet ist, ein vollständig rot konvertierendes Konver terelement ist und das Konverterelement 2053, das dem dritten Halbleiterchip IOO3 zugeordnet ist, ein vollständig grün kon vertierendes Konverterelement ist. Gemäß weiteren Ausführungs formen kann beispielsweise ein blau emittierender Halbleiter chip mit transparentem Plättchen mit einem blau emittierenden Halbleiterchip mit vollständig grün konvertierendem Konver terelement sowie rot emittierenden Halbleiterchip und transpa rentem Plättchen kombiniert werden.
Gemäß der in Figur 3D dargestellten Ausführungsform kann die Breite w des Konverterelements 205 größer sein als die Breite b des Halbleiterchips. Die Breiten b und w sind jeweils ent lang der y-Richtung gemessen. Auch hier kann die erste Ver gussmasse 210 in der Weise ausgebildet sein, dass sich ein bo genförmiger Meniskus ausbildet. Als Folge kann auch eine Grenzfläche zwischen reflektiver Vergussmasse 215 und erster Vergussmasse 210 bogenförmig ausgebildet sein. Als Ergebnis kann eine verbesserte Helligkeit des optoelektronischen Bau elements bereitgestellt werden. Weiterhin kann durch eine Krümmung der Grenzfläche zwischen reflektiver Vergussmasse 215 und erster Vergussmasse 210 die Licht-Abstrahl-Charakteristik geeignet eingestellt werden. Je nach Abstand zwischen Halbleiterchip 100 und Konverterele ment 205 oder allgemeiner Geometrie der Anordnung kann ein Teil der ersten Vergussmasse 210 auch angrenzend an die dritte und vierte Seitenfläche 145, 150 angeordnet sein, so dass die bogenförmige Grenzfläche zwischen reflektiver Vergussmasse 215 und erster Vergussmasse 20 entlang der y-Richtung teilweise mit dem Halbleiterchip 100 überlappt. Dies ist in Fig. 3D durch die gestrichelte Grenzfläche 218 angedeutet.
Weitere Varianten des in Figur 1A bis 1K dargestellten Verfah rens werden unter Bezugnahme auf die Figuren 4A bis 5E erläu tert. Beispielsweise kann anstelle des Konverterelements 205 eine erste Vergussmasse 220 verwendet werden, die ein Konver termaterial enthält. Beispielsweise kann diese Vergussmasse wie vorstehend beschrieben zusammengesetzt sein und zusätzlich eine Konverterbeimischung enthalten. Beispielsweise kann in diesem Fall der Abstand zwischen benachbarten ersten Seiten flächen 130 des Halbleiterchips 100 derart bemessen sein, dass sich kein Meniskus zwischen den ersten Seitenflächen 130 aus bildet. Figur 4A zeigt eine Querschnittsansicht von Halb leiterchips 100 mit dazwischen angeordneter konverterhaltiger Vergussmasse 220.
Gemäß weiteren Ausführungsformen, wie in Figur 4B dargestellt, kann eine transparente Vergussmasse 210 zwischen benachbarten ersten Seitenflächen 130 von Halbleiterchips 100 ausgebildet werden. Die transparente Vergussmasse 210 kann beispielsweise kein Konvertermaterial enthalten. In diesem Fall wird von dem fertiggestellten Bauelement, das beispielsweise in den Figuren 2C und 2D dargestellt ist, die elektromagnetische Strahlung ohne Durchgang durch einen Konverter durch die Seitenfläche 11 emittiert . Gemäß weiteren Ausführungsformen kann eine reflektive Vorver gussmasse 217 vor Einbringen der ersten Vergussmasse 210, 220 eingebracht werden. Beispielsweise kann die reflektive Vorver gussmasse 217 angrenzend an die zweite Seitenfläche 140 einge bracht werden. Die reflektive Vorvergussmasse 217 kann auch den Zwischenraum zwischen erster Hauptoberfläche 110 des Halb leiterchips und Trägersubstrat 200 zwischen der zweiten Sei tenfläche 140 und der Anschlussfläche 115 ausfüllen. Figur 4C veranschaulicht eine Querschnittsansicht durch eine entspre chende Chipanordnung.
Gemäß einer weiteren Variante kann diese reflektive Vorver gussmasse 217 zusätzlich im Bereich der ersten Seitenfläche 130 eingebracht werden. Dieser Verfahrensschritt kann derart ausgestaltet sein, dass die Vorvergussmasse 217 unter den Halbleiterchip 100 bis hin zur ersten Seitenfläche 130 kriecht und einen Meniskus ausbildet. Bei dieser Variante wird die Ausbildung der reflektiven Vorvergussmasse 217 beispielsweise derart ausgeführt, dass die erste Seitenfläche 130 des Halb leiterchips 100 nicht von der reflektiven Vorvergussmasse 217 bedeckt wird. In diesem Fall kann beispielsweise der Bereich zwischen erster Hauptoberfläche 110 des Halbleiterchips und Träger 200 mit der reflektiven Vorvergussmasse 217 ausgefüllt werden, um die „Unterseite" des optoelektronischen Halbleiter bauelements mit reflektiver Vorvergussmasse 217 vollständig auszukleiden. Beispielsweise können in diesem Fall die An schlussflächen 115 geeignet ausgebildet werden. Beispielsweise kann ihre Höhe oder die Höhe der Anschlusspads entsprechend vergrößert werden, damit der Zwischenraum besser gefüllt wer den kann.
Unabhängig davon, ob zunächst eine reflektive Vorvergussmasse 217 eingebracht wird oder nicht, kann eine vergrößerte Höhe der Anschlussflächen 115 oder Anschlusspads bewirken, dass ei- ne Mindestdicke der reflektiven Vergussmasse 215, 217 vor liegt, wodurch sichergestellt wird, dass sie auch reflektie rend wirkt. Mit anderen Worten kann der Abstand zwischen ers ter Hauptoberfläche 110 und Träger 200 durch Einstellen der Höhe der Anschlussflächen 115 oder Anschlusspads eingestellt wird. Diese Einstellung kann unter Berücksichtigung der Dichte der reflektierenden Teilchen der reflektiven Vergussmasse, beispielsweise der TiCg-Teilchendichte erfolgen, um ein ausrei chendes Reflexionsvermögen der reflektiven Vergussmasse 215, 217 zu bewirken. Beispielsweise können die Anschlussflächen galvanisch verstärkt sein, wodurch zusätzlich die Festigkeit der optoelektronischen Bauelemente erhöht wird.
Die Figuren 4D und 4E zeigen jeweils Beispiele schematischer Querschnittsansichten einer Chipanordnung nach Einbringen der reflektiven Vorvergussmasse 217. Dadurch, dass die reflektive Vorvergussmasse 217 eingebracht wird, können Streulicht und Licht unerwünschter Farbe nach unten, d.h. in Richtung der ersten Hauptoberfläche 110 des Halbleiterchips 100 vermieden werden. Licht unerwünschter Farbe kann bei Abwesenheit der re flektiven Vorvergussmasse 217 beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass das emittierte Licht nicht oder nur unzureichend durch das Konverterelement 205 durchgegangen ist. Weiterhin kann ein Kriechen der transparenten oder konverterhaltigen Vergussmasse 210, 220 unter den Halbleiterchip 100, d.h. in den Raum zwischen erster Hauptoberfläche 110 des Halbleiter chip und Träger 200 vermieden werden.
Gemäß der in Fig. 4E gezeigten Implementierung bedeckt die Vorvergussmasse 217 den Boden und kriecht unter die Chips. Er bildet keine Menisken aus. Beispielsweise ist die Vorverguss masse 217 derart dünnflüssig, dass kein Meniskus ausgebildet wird, oder die Halbleiterchips 100 sind derart beschaffen oder beschichtet, dass die Vorvergussmasse 217 nicht an ihnen ent- langkriecht und einen Meniskus ausbildet. Dadurch kann beson ders geeignet eine Abstrahlung von Licht nach unten, das heißt in Richtung der ersten Hauptoberfläche 110 unterdrückt werden. Das Einbringen der reflektiven Vorvergussmasse 217 ist mit al len Ausführungsformen kombinierbar. Insbesondere lässt sich bei Einbringen der reflektiven Vorvergussmasse 217, wie in den Fig. 4D und 4E beschrieben, das in Fig. 2E gezeigte optoelekt ronische Bauelement einfach hersteilen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen können anstelle eines Konver terelements auch mehrere Konverterelemente 205, 206 zwischen benachbarten Seitenflächen 130 von Halbleiterchips 100 ange ordnet werden. Figur 5A zeigt ein Beispiel, bei dem zwei Kon verterelemente 205, 206 zwischen jeweils zwei zweiten Seiten flächen 130 angeordnet sind. Die Konverterelemente können wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben ausge staltet sein.
Anschließend wird, wie in Figur 5B gezeigt, eine transparente Vergussmasse 210 zwischen den Konverterelementen 205, 206 so wie jeweils zwischen den Konverterelementen 205 oder 206 und den ersten Seitenflächen 130 eingefüllt. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Konverterelemente können die optoelektroni schen Bauelemente jeweils zwischen zwei Konverterelementen 205, 206 durchtrennt werden. Dabei tritt der Vorteil auf, dass nicht das Konverterelement 205 selbst durchtrennt wird. Statt- dessen wird die Trennung außerhalb des Konverterelements vor genommen. Als Folge kann eine Dickenvariation und damit eine Änderung des Farb-Orts des Konverterelements vermieden werden. Als Folge wird der Farb-Ort nur durch die Dicke der Konver terelemente 205, 206 und nicht durch die Stelle, an der die Vereinzelung durchgeführt wird, bestimmt. Diese Vorgehensweise unterdrückt in Fällen, in denen das Leuchtstoffmaterial des Konverterelements 205 ein Halbleiter material ist, insbesondere eines, welches eine oder mehrere aktive Zone (n) aufweist, mögliche Beschädigungen des Konver terelements. Beispielsweise können Konverterelemente, die ein Halbleitermaterial enthalten, empfindlich auf Verletzungen re agieren. Weiterhin kann das Verhalten der Konverter besonders sensibel hinsichtlich der Stelle der Durchtrennung sein. In diesem Fall kann durch diese Ausgestaltung des Konverterele ments der Einfluss der exakten Positionierung der Trennpositi on verringert werden.
Gemäß weiteren Ausführungsformen wie beispielsweise in Figur 5C dargestellt, kann ein Verbund aus Konverterelementen 205, 206 und dazwischen angeordneter Zwischenschicht 212 zwischen ersten Seitenflächen 130 benachbarter Halbleiterchips 100 ein gebracht werden. In diesem Fall kann ebenso wie unter Bezug nahme auf Figur 5B beschrieben, die Zwischenschicht 212 durch trennt werden. Das Material der Zwischenschicht 212 kann so ausgewählt sein, dass es nach Vereinzeln der optoelektroni schen Bauelemente entfernbar ist, so dass sich eine definierte Emissionsoberfläche ergibt. Auch diese Ausgestaltung ist güns tig mit Konverterelementen, die auf einem Halbleitermaterial basieren und insbesondere aufeinandergestapelte Halbleiter schichten enthalten, kombinierbar.
Die Zwischenschicht 212 kann als separates Materialplättchen analog zur Ausbildung des Konverterelements 205, wie in den Figuren IC bis IE dargestellt, zwischen ersten Seitenflächen 130 benachbarter Halbleiterchips eingebracht werden. Dies ist beispielsweise in Figur 5D dargestellt.
Sodann wird eine Vergussmasse 210, 220, die beispielsweise als transparente oder konverterhaltige Vergussmasse 210, 220 aus- gebildet sein kann, jeweils zwischen Zwischenschicht 212 und erster Seitenfläche 130 eingebracht. Dies ist beispielsweise in Figur 5E dargestellt. Sodann werden die einzelnen opto elektronischen Bauelemente wie zuvor beschrieben vereinzelt. Beispielsweise kann die Zwischenschicht 212 nach oder während dem Vereinzeln der einzelnen Bauelemente herausgelöst werden, so dass sich die freiliegende Seitenfläche der Vergussmasse 210, 220 als erste Seitenfläche des Bauelements ergibt. Auch bei dieser Ausführungsform kann beispielsweise die erste Ver gussmasse als transparente Vergussmasse ausgeführt sein, so dass sich keine Umwandlung der emittierten Wellenlänge ergibt.
Die im vorstehenden beschriebenen Varianten lassen sich in be liebiger Weise miteinander kombinieren.
Wie dargelegt worden ist, wird durch das beschriebene Verfah ren ein optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, das elektromagnetische Strahlung 15 durch eine erste Seitenfläche des Bauelements 11, die senkrecht zur Hauptoberfläche des Halbleiterchips verläuft, emittiert. Das beschriebene Verfah ren ist in einfacher Weise durchzuführen und stellt ein opto elektronisches Bauelement mit kompakter Bauweise und hoher Strahlungseffizienz bereit.
Figur 6A zeigt eine schematische Ansicht einer elektrischen Vorrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform. Die elektrische Vorrichtung 20 enthält das beschriebene optoelektronische Bau element 10. Die elektrische Vorrichtung 20 kann beispielsweise mobiles Kommunikationsgerät wie ein Handy sein, und das opto elektronische Bauelement ist ein Element der Handybeleuchtung . Aufgrund der flachen Bauform des optoelektronischen Bauele ments 10 kann dieses in derartigen Anwendungen vorteilhaft eingesetzt werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die elektrische Vorrichtung 20 einen Lichtleiter 25 enthalten, der die von dem optoelektronischen Bauelement 10 emittierte elekt romagnetische Strahlung in geeigneter Weise verteilt. Bei spielsweise kann eine derartige elektrische Vorrichtung eine Flüssigkristallanzeige (LCD, liquid crystal display) , bei spielsweise für mobile Kommunikationsgeräte, Anzeigegeräte, Fernseher oder Computer, oder eine Markierungsanzeige sein o- der enthalten, bei der durch den Lichtleiter 25 eine gleichmä ßige Lichtverteilung erzeugt wird.
Fig. 6B zeigt ein Beispiel für eine Kombination des optoelekt ronischen Bauelements 10 mit einem Lichtleiter 25. Aufgrund der kompakten und flachen Bauform des seitlich emittierenden optoelektronischen Bauelements 10 kann dieses in Kombination mit einem ebenfalls flachen Lichtleiter 25 vorteilhaft einge setzt werden. Beispielsweise können, wie in Fig. 6B darge stellt ist, optoelektronische Bauelemente 10 an der Seite des Lichtleiters 25 angeordnet sein.
Aufgrund der besonders flachen Bauweise der optoelektronischen Bauelemente ist es auch möglich, diese direkt in einen Licht leiter 25 zu integrieren. Fig. 6C zeigt ein weiteres Beispiel einer entsprechenden Komponente einer elektrischen Vorrich tung. Dabei können die optoelektronischen Bauelemente auf ei nem geeigneten Träger, beispielsweise eine Leiterplatte („printed Circuit board", PCB, nicht dargestellt) angeordnet sein, so dass jeweils die Anschlussflächen 115 durch Leitungen der Leiterplatte ansteuerbar sind. Eine Emissionsoberfläche 11 der optoelektronischen Bauelemente verläuft senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatte. Ein Material zur Ausbildung des Lichtleiters 25, beispielsweise eine transparente Harz- oder Polymermasse wird über und zwischen den optoelektronischen Bauelementen 10 eingebracht. Als Folge sind die optoelektroni schen Bauelemente 10 in den Lichtleiter eingebettet. Streukör per und/oder Maskierungsteile können über dem Lichtleiter 25 ausgebildet werden. Auf diese Weise lässt sich ein Bauteil in flacher Bauweise zur „lokalen" Hinterleuchtung realisieren. Beispielsweise kann ein derartiges Bauteil mit einer LCD („li quid crystal device", Flüssigkristallvorrichtung) kombiniert werden. Die einzelnen, in den Lichtleiter 25 eingebetteten optoelektronischen Bauelemente 10 lassen sich lokal an- und abschalten. Entsprechend ist es möglich, eine inhomogene Hel ligkeitsverteilung zu erzielen. Beispielsweise können dunkle Stellen in einem Bild beispielsweise dunkler hinterleuchtet werden, um einen höheren Kontrast zu erzeugen.
Figur 7 fasst das beschriebene Verfahren zusammen. Ein Verfah ren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen um fasst das Anordnen S100 von optoelektronischen Halbleiterchips auf einem Träger. Die optoelektronischen Halbleiterchips wei sen jeweils eine erste und eine zweite gegenüberliegende Sei tenfläche sowie eine dritte und vierte Seitenfläche auf, die die erste und die zweite Seitenfläche schneiden. Die Halb leiterchips weisen ferner eine erste Hauptoberfläche auf, an der mindestens eine Anschlussfläche angeordnet ist. Die Halb leiterchips werden jeweils derart auf dem Träger angeordnet, dass die erste Hauptoberfläche jeweils benachbart zum Träger positioniert ist. Eine erste Vergussmasse wird zwischen be nachbarten lichtemittierenden Elementen eingebracht S110, so dass die erste Vergussmasse jeweils an die erste Seitenfläche angrenzt. Eine reflektive Vergussmasse wird aufgebracht S120, so dass die reflektive Vergussmasse an die zweite, Seitenflä che angrenzt. Die lichtemittierenden Elemente werden verein zelt S130.
Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Ausgestaltungen ersetzt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Anmeldung soll jegliche Anpas sungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Ausführungsformen abdecken. Daher wird die Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt.
BEZUGS ZEICHENLISTE
10 optoelektronisches Bauelement
11 erste Seitenfläche des Bauelements (Emissionsoberflä- che)
12 erste Hauptoberfläche des Bauelements
15 elektromagnetische Strahlung
20 elektrische Vorrichtung
25 Lichtleiter
100 optoelektronischer Halbleiterchip
110 erste Hauptoberfläche
115 Anschluss fläche
120 zweite Hauptoberfläche
130 erste Seitenfläche
140 zweite Seitenfläche
145 dritte Seitenfläche
150 vierte Seitenfläche
155 Trägersubstrat
160 erste optoelektronisch aktive Schicht
165 zweite optoelektronisch aktive Schicht
200 Träger
205 Konverterelement
206 Konverterelement
207 Trennlinie
208 Trennlinie
210 transparente Vergussmasse
212 Zwischenschicht
215 reflektive Vergussmasse
217 reflektive Vorvergussmasse
218 Grenzfläche
220 konverterhaltige Vergussmasse
221 reflektierendes Material
222 reflektierendes Material

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Optoelektronisches Bauelement (10) umfassend:
einen optoelektronischen Halbleiterchip (100), der je weils eine erste und eine zweite gegenüberliegende Seitenflä che (130, 140) sowie eine dritte und vierte Seitenfläche (145, 150), die die erste und die zweite Seitenfläche (130, 140) schneiden, und eine erste Hauptoberfläche (110) aufweist, an der mindestens eine Anschlussfläche (115) angeordnet ist,
eine erste Vergussmasse (210, 220), die an die erste Seitenfläche (130) angrenzt; und
eine reflektive Vergussmasse (215, 217), die an die zweite Seitenfläche (140) angrenzt.
2. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, bei dem die reflektive Vergussmasse (215) weiterhin mindestens teilweise jeweils an die dritte und vierte Seitenfläche (140, 145, 150) sowie an eine zweite Hauptoberfläche (120) angrenzt.
3. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die die reflektive Vergussmasse (215, 217) weiter hin an einen Bereich zwischen zweiter Seitenfläche (140) und Anschlussfläche (115) angrenzt.
4. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vor hergehenden Ansprüche, bei dem die erste Vergussmasse (220) ein Konvertermaterial enthält.
5. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der An sprüche 1 bis 4, bei dem die erste Vergussmasse (210) transpa rent ist.
6. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der An sprüche 1 bis 5, ferner mit einem Konverterelement (205, 206) auf der Seite der ersten Seitenoberfläche (130), wobei die erste Vergussmasse (215, 217) zwischen erster Seitenfläche
(130) und Konverterelement (205, 206) angeordnet ist.
7. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 6, bei dem eine Höhe des Konverterelements (205, 206) von einer Höhe des optoelektronischen Halbleiterchips (100) verschieden ist, wobei die Höhe des Halbleiterchips (100) senkrecht zur ersten Hauptoberfläche (110) gemessen ist.
8. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vor hergehenden Ansprüche, das geeignet ist in einer Richtung senkrecht zur ersten Seitenfläche (130) elektromagnetische Strahlung zu emittieren.
9. Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bau elementen (10), umfassend:
Anordnen von optoelektronischen Halbleiterchips, die jeweils eine erste und eine zweite gegenüberliegende Seiten fläche (130, 140) sowie eine dritte und vierte Seitenfläche
(145, 150), die die erste und die zweite Seitenfläche (130,
140) schneiden, und eine erste Hauptoberfläche (110) aufwei sen, an der jeweils mindestens eine Anschlussfläche (115) an geordnet ist, auf einem Träger (200), so dass die erste Haupt oberfläche (110) jeweils benachbart zum Träger (200) positio niert ist;
Einbringen einer ersten Vergussmasse (210, 220) zwi schen benachbarten Halbleiterchips (100), so dass die erste Vergussmasse (210, 220) jeweils an die erste Seitenfläche
(130) angrenzt;
Aufbringen einer reflektiven Vergussmasse (215) , so dass die reflektive Vergussmasse (215) an die zweite Seiten fläche (140) angrenzt; und Vereinzeln der optoelektronischen Bauelemente (10) der art, dass jedes optoelektronische Bauelement wenigstens einen optoelektronischen Halbleiterchip aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die reflektive Ver gussmasse (215) derart aufgebracht wird, dass sie zusätzlich mindestens teilweise jeweils an die dritte und vierte Seiten fläche (145, 150) sowie an eine zweite Hauptoberfläche (120) angrenzt .
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, ferner umfassend das Einbringen von Konverterelementen (205, 206) je weils auf der Seite der ersten Seitenfläche (130), wobei die erste Vergussmasse (210, 220) zwischen Konverterelement und erster Seitenfläche eingebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Konverterele ment (205, 206) vor Einbringen der ersten Vergussmasse (210, 220) eingebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Konverterele ment (205, 206) nach oder gleichzeitig mit Einbringen der ers ten Vergussmasse (210, 220) eingebracht wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem vor Einbringen der ersten Vergussmasse (210, 220) weiterhin eine reflektierende Vorvergussmasse (217) angrenzend an die zweite Seitenfläche (130) eingebracht wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, ferner mit Einbringen einer Zwischenschicht (212) vor Einbringen der ers ten Vergussmasse (210, 220) .
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem zwischen zwei optoelektronischen Halbleiterchips (IOOi, 1002) mindestens zwei Konverterelemente (205, 206) eingebracht wer den und die Vereinzelung zwischen den mindestens zwei Konver- terelementen (205, 206) erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem zusätzlich eine Zwischenschicht (212) zwischen zwei Konverterelementen (205, 206) eingebracht wird.
18. Elektrische Vorrichtung (20) mit dem optoelektronischen Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
19. Elektrische Vorrichtung (20) nach Anspruch 18, welche ferner einen Lichtleiter (25) enthält.
20. Elektrische Vorrichtung (20) nach Anspruch 18 oder 19, wobei die elektrische Vorrichtung ein mobiles Kommunikations gerät oder ein Anzeigegerät ist.
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