WO2020083815A1 - Improving the adhesive layer in led flip chip applications - Google Patents

Improving the adhesive layer in led flip chip applications Download PDF

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WO2020083815A1
WO2020083815A1 PCT/EP2019/078519 EP2019078519W WO2020083815A1 WO 2020083815 A1 WO2020083815 A1 WO 2020083815A1 EP 2019078519 W EP2019078519 W EP 2019078519W WO 2020083815 A1 WO2020083815 A1 WO 2020083815A1
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WO
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adhesive
optoelectronic semiconductor
semiconductor component
matrix
approximately
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/078519
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German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhard Streitel
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors Gmbh filed Critical Osram Opto Semiconductors Gmbh
Publication of WO2020083815A1 publication Critical patent/WO2020083815A1/en

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02—Electrically-conducting adhesives

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive, an optoelectronic
  • Components of conventional LEDs or LEDs that are not manufactured using flip-chip assembly are usually connected using isotropically conductive adhesives, solder metals or sintering pastes. Electrically non-conductive (clear adhesive materials) are generally used for sapphire chips.
  • Adhesives are substances that connect parts to be bonded through surface adhesion (adhesion) and internal strength (cohesion).
  • the adhesives can be classified according to physical,
  • a flip-chip assembly is understood to be a reversible assembly, in which a chip is mounted with the active contacting side facing down to the substrate without any additional connecting wires.
  • connection in the flip-chip assembly is typically based on conductive
  • Adhesives or soldering materials are state of the art for the flip-chip connection in LEDs and other flip-chip applications (RFID, electrical chip connections).
  • RFID electrical chip connections
  • a rigid connection due to cracks in the chip or solder joint defects can be a problem in the reliability test.
  • the soldering of flip chips is therefore only recommended for low CTEs (eg Si / ceramic surface).
  • Anisotropic adhesive materials typically polymer-based adhesives
  • ACP anisotropic conductive paste; anisotropic conductive paste) - or ACA- (anisotropic conductive adhesive;
  • anisotropically conductive adhesive adhesives contain only a limited amount of filler particles (of limited size) to avoid isotropically conductive properties.
  • the homogeneous distribution and the avoidance of particle agglomeration are a basic requirement.
  • the object of the present invention is to provide an adhesive, in particular for the connection of components in optoelectronic semiconductor components. It is also an object of the present invention to provide an optoelectronic semiconductor component comprising the chewing material of the present invention and a method for producing the optoelectronic semiconductor component, as well as the use of the adhesive according to the invention.
  • An adhesive according to the present invention comprises:
  • the adhesive can be divided into an anisotropically conductive or an isotropically conductive adhesive.
  • An anisotropically conductive adhesive is an adhesive that is only conductive in one direction.
  • An isotropically conductive adhesive is an adhesive that is conductive in all directions.
  • the proportion of the at least one electrically conductive particle is from approximately 0.1% by weight to approximately 70% by weight, based on the total weight of the adhesive.
  • weight data in the context of the present invention relate to the total weight of the adhesive in front of one
  • the proportion of the at least one electrically conductive particle is from approximately 1% by weight to approximately 50% by weight, based on the total weight of the adhesive in a further embodiment the proportion of the at least one electrically conductive particle is from approximately 3 wt.% To approx. 40 wt.%, Based on the total weight of the adhesive. In another
  • the embodiment of the at least one electrically conductive particle is from approximately 4% by weight to approximately 30% by weight, based on the total weight of the adhesive. In a further embodiment, the proportion of the at least one electrically conductive particle is from approximately 5% by weight to approximately 20% by weight, based on the
  • the degree of electrical conductivity can be adjusted by the amount of electrically conductive particles. For example, with an amount of ⁇ 30% by weight of electrically conductive particles, based on the total weight of the adhesive, a anisotropic conductivity can be ensured. If the amount of approx. 30% by weight is exceeded (for example> 76% by weight based on the total weight of the adhesive), the adhesive is converted into an isotropically conductive adhesive. For low energy use applications where only limited electrical conductivity is required, an amount of ⁇ 5% by weight of electrically conductive particles based on the total weight of the adhesive may be sufficient.
  • the optimal amount of electrically conductive particles can be selected, for example, depending on the chip, the bond pad and the particle size.
  • the present invention can be selected from the group consisting of
  • particles are not only particles, but also
  • the metallic particles can be particles made of copper, nickel, silver, gold, palladium or alloys thereof.
  • the particles with a metal coating can be metallic particles such as Copper or around polymers e.g. Act elastomers or thermoplastics, which are provided with a metallic coating.
  • polymers are thermoplastics (polyethylene (PE), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polystyrene (PS), polyamides (PA), polylactate (PLA), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), polyether ether ketone (PEEK) and polyvinyl chloride (PVC), polyolefins
  • metallic coatings are nickel, silver, nickel-gold alloys, nickel-palladium-gold alloys, copper-gold alloys, copper-nickel-gold alloys, silver-gold alloys Etc.
  • the diameter of the at least one electrically conductive particle is from approximately 0.1 pm to approximately 20 ⁇ m, preferably approximately 1 pm to approximately 20 pm. In a further embodiment, the diameter of the at least one electrically conductive particle is from approximately 1 pm to approximately 10 pm. In one embodiment the diameter of the at least one electrically conductive particle from approximately 1 pm to approximately 5 pm. In one embodiment, the diameter of the at least one electrically conductive particle is from approximately 2 pm to approximately 5 pm.
  • an adhesive according to the invention comprises at least one conversion particle.
  • the conversion particle is generally a particle which has at least one phosphor which emits electromagnetic radiation of a first wavelength range into electromagnetic radiation of a second
  • the phosphor converts the
  • Conversion particles within the scope of the present invention light a blue
  • Wavelength in light of a green and / or red wavelength can be set and thus in particular white light can be emitted.
  • the conversion particle can not only be a particle, but also a plate, powder or a quantum dot.
  • the conversion particles can also be a phosphor that is embedded in a polymer matrix, or a phosphor that is embedded in a ceramic or a phosphor that is embedded in glass.
  • conversion particles have a size between approximately 0.05 pm to approximately 10 pm. In a further embodiment, conversion particles can have a size between approximately 0.1 pm to approximately 10 pm, in particular they can have a size between approximately 0.1 pm to approximately 5 pm.
  • the phosphors of the conversion particle can be one
  • Garnet phosphor an N it ridosi I i katl phosphor, an oxynitridosilicate phosphor, an aluminum nitridosilicate phosphor or an aiumooxynitridosilicate phosphor.
  • a garnet can be a compound of the formula (Y, Lu, Tb) 3 (Al, Ga) 5 0i 2 : Ce 3+ .
  • Examples of garnet compounds are Y 3 AI 5 0i 2 : Ce 3+ , Lu 3 AI 5 Oi2: Ce 3+ , Tb 3 AI 5 0i 2 : Ce 3+ ,
  • (Y, Lu) 3Al50 12 Ce 3+ , Y 3 (AI, Ga) 5 0 12 : Ce 3+ , Lu 3 (AI, Ga) 5 0i 2 : Ce 3+ , (Tb, Y) 3 AI 5 0 12 : Ce 3+ and (Tb, Y) 3 (AI, Ga) sOi 2 : Ce 3+ .
  • a nitridosilicate is understood in the context of the present invention to be a connection with a basic structure based on SiN x units. Examples would be:
  • M 2 SisN 8 Eu 2+ where M is at least one of Ca, Sr and Ba, and
  • nitridosilicates are (Ca, Ba, Sr) 2 Si5N 8 : Eu 2+ and
  • an oxynitridosilicate in the context of the present invention is understood to mean a compound having a basic structure based on Si (0, N) x units. Examples would be:
  • an aluminum nitridosilicate is understood in the context of the present invention to be a compound having a basic structure based on (Si, Al) N x units. Examples would be:
  • Aluminum nitridosilicates are CaAISiN 3 : Eu 2+ (CASN),
  • an alumoxynitridosilicate is used in the context of the present
  • nitridosilicates In addition to the garnets, nitridosilicates, oxynitridosilicates, aluminum nitridosilicates and / or aluminum oxynitridosilicates, further phosphors can also be present in the conversion element.
  • the heat dissipation of the conversion particle, which is embedded in a polymer matrix with thermally highly conductive particles, is very good in comparison to conversion particles, which are embedded in a conventional silicone matrix, which are often on the
  • the adhesive according to the invention comprises at least one polymer matrix.
  • the polymer matrix can advantageously be a transparent and / or temperature-stable polymer material.
  • the polymer matrix is a silicone matrix, a siloxane matrix, an epoxy matrix, an acrylate matrix, a polyamide matrix, an mCD matrix
  • the matrix can be an LRI (low refractive index) or HRI (high refractive index) silicone, or a matrix of epoxy, e.g. based on cycloaliphatic epoxy, or a mixed form, e.g. a silicone epoxy matrix.
  • thermocompression contact i.e. the application of heat and pressure
  • for curing the adhesive particles can be present in an adhesive according to the invention.
  • the present invention furthermore relates to an optoelectronic
  • Semiconductor component comprising:
  • An optoelectronic semiconductor component can be, for example, a light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • the light-emitting layer can be a gallium nitride layer.
  • the optoelectronic semiconductor component further comprises at least one carrier.
  • the carrier can be a metal core board (MCB), an FR4 board, a lead frame, a ceramic, etc.
  • MMB metal core board
  • the carrier can consist of copper and at least partially with a layer of silver and / or gold
  • the at least one carrier particularly advantageously comprises at least one insulation layer.
  • Such an insulation layer can, among other things be ensured that there is no electrical short circuit during operation of the optoelectronic semiconductor component.
  • an optoelectronic semiconductor component according to the invention comprises at least one adhesive according to the present invention.
  • the adhesive can be in liquid, or cured, solid form.
  • the electrical contact between the individual components, in particular the light-emitting layer and the carrier can be ensured and at the same time an at least partial conversion of the electromagnetic radiation which results from a light-emitting Layer is broadcast.
  • the optoelectronic comprises
  • Semiconductor component at least one conversion layer, which can be applied for example by means of a spray layer, volume potting or conversion casting.
  • the conversion layer is in particular designed such that it comprises at least one phosphor that emits electromagnetic radiation
  • the light color can thus be further adjusted or the color location can be controlled by means of a further conversion layer.
  • the at least one conversion layer can have the same conversion particles as the adhesive according to the invention, or partially or completely different ones.
  • the at least one conversion layer can be in the form of ceramic, in crystalline form or in amorphous form.
  • an optoelectronic semiconductor component can comprise at least one Bragg mirror.
  • a Bragg mirror can be used to emit electromagnetic radiation from the light-emitting layer (e.g. blue light) can be improved and the light color can be adjusted.
  • the Bragg mirror on the back of the chip essentially improves that
  • a main extension plane of the carrier, one, is particularly preferred
  • the carrier, the light-emitting layer and the adhesive form a layer sequence in which a stacking direction is perpendicular to a main surface of the optoelectronic
  • the present invention further comprises a method for producing a
  • optoelectronic semiconductor component comprising the steps:
  • An adhesive can be applied, for example, by stamping, dispensing, jetting or stencil printing.
  • the adhesive can be applied in such a way that the adhesive is applied to the light-emitting layer more or less as a round dot.
  • the adhesive is applied particularly advantageously in such a way that it at least partially covers the electrical contacts of the optoelectronic
  • Semiconductor device encloses.
  • the adhesive is applied in such a way that it at least partially encloses each electrical contact of the optoelectronic semiconductor component.
  • the adhesive can be applied in such a way that it only at least partially surrounds the electrical contacts and is not present as a continuous layer on the carrier.
  • the adhesive is applied in such a way that it is applied to the carrier as a continuous layer. Furthermore, in a method according to the invention, at least one light-emitting layer is applied to the adhesive. This can be done using a pick & place method.
  • the adhesive is cured. This can be done by applying heat (e.g. by irradiating with a heat lamp)
  • UV radiation e.g. from a UV lamp
  • pressure can also be applied.
  • thermocompression contact use of heat and pressure to harden the adhesive to harden the adhesive and produce a
  • the electrical conductivity can be improved and, by the simultaneous application of pressure, the thermal curing of the adhesive can be improved.
  • a sintering paste can also be used in addition to the use of an adhesive according to the invention.
  • Semiconductor component e.g. for an LED flip chip
  • Semiconductor component can be manufactured without wire bonding.
  • a simple and quick way of connecting the light-emitting layer to the carrier is thus possible.
  • the process sequences can be shortened and a conventional wire bonding can become superfluous.
  • connection of components can be combined with a simultaneous conversion of light.
  • Heat unstable phosphors can e.g. in the
  • Adhesive material can be embedded to ensure better heat dissipation due to the close contact with the carrier (e.g. a lead frame) / heat sink. The better heat dissipation can extend the life of the optoelectronic
  • Semiconductor device can be increased.
  • the lifespan correlates with the
  • Tj junction temperature
  • the invention furthermore relates to the use of an adhesive according to the present invention in an optoelectronic semiconductor component, e.g. an LED.
  • an optoelectronic semiconductor component e.g. an LED.
  • a chip 4 comprises a substrate 2 and a light-emitting layer 3.
  • the substrate 2 is, for example, a sapphire wafer.
  • the light-emitting layer can be a gallium nitride layer.
  • the chip 4 comprises two electrical contacts 6 for the power supply of the
  • the chip 4 is connected to the carrier 7 via two points of adhesive 5.
  • the points of adhesive 5 are around the electrical
  • an insulation layer 8 is present in the carrier 7.
  • FIG. 2 shows a plan view of an optoelectronic semiconductor component 1, it being e.g. can be the optoelectronic semiconductor component from FIG. 1.
  • the electrical contacts 6 are connected to one another via a continuous layer of an adhesive 5 '.
  • a continuous adhesive layer 5 ' is possible in particular for anisotropically conductive adhesive 5'.
  • the insulation layer 8 ′ with a thickness “d” is arranged in order to prevent an electrical short circuit in the optoelectronic semiconductor component 1.
  • Fig. 4 shows a further embodiment of an optoelectronic
  • the electrical contacts 6 are connected to one another via a continuous adhesive layer 5 '.
  • the insulation layer 8 "with a reduced thickness, in comparison e.g. 3, is arranged to an electrical
  • a Reduced thickness of the insulation layer 8 is particularly advantageous for downsizing, ie a downsizing of optoelectronic semiconductor components 1.
  • Fig. 5 shows a section (the adhesive 5 ') from the optoelectronic
  • the adhesive 5 ′ here comprises a polymer matrix 9, conversion particles 10 and an electrically conductive particle 11
  • Arrangement of the electrically conductive particle 11 ensures that the current flow from the carrier 7 to the electrical contacts 6 can take place.
  • Chip 4 comprising two electrical contacts 6 is connected to carrier 7 via an adhesive layer 5.
  • the adhesive 5 comprises
  • Insulation layer 8 shown.
  • an adhesive 5 in particular an anisotropically conductive adhesive, ensures electrical conductivity in the z direction, while there is no conductivity in the x and y directions.
  • H is the height of the chip (h2-h1), h1 the thickness of the pin joint.
  • h2 is the
  • Components of the optoelectronic semiconductor component 1 are used (shown by the arrow).
  • heat can additionally or alternatively be used to cure the adhesive.
  • the electrical conductivity can be improved and the curing of the adhesive can be improved.
  • the adhesive system can alternatively be cured with pressure and UV light or with dual curing systems with UV, temperature and pressure to improve the electrical conductivity. 8 shows an alternative embodiment of an optoelectronic
  • Conversion layer 12 converts the electromagnetic radiation not only through the adhesive 5, but also through the conversion layer 12.
  • An additional component is an additional one
  • the additional conversion layer 12 converts the electromagnetic radiation not only through the adhesive s, but also through the conversion layer 12.
  • the light color or the color location with and without a Bragg mirror can be set on the chip surface.
  • an adhesive according to the invention in particular an anisotropic adhesive, the size of optoelectronic ones is possible.
  • the bond pads i.e. the electrical contacts
  • the bond pads can have small distances, as a result of which more chips can be installed per area. Furthermore, the distance between the bond pads can be smaller
  • the distance between the bond pads can be as small as twice the diameter of the electrically conductive particles.
  • electrically conductive particles with a diameter of approx. 5 pm to approx. 10 pm allow a very small distance between the bond pads.
  • optoelectronic semiconductor components can be realized with bond pads with a size of 50 pm x 50 pm, or even with a size of 15 pm x 15 pm.
  • electrically conductive particles with a size of ⁇ 5 pm the distance between the bond pads can be reduced to approx. 10 pm.
  • An improved method for the production of optoelectronic semiconductor components can thus be made available.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

The invention relates to an adhesive (5, 5'), which comprises: at least one electrically conductive particle (11), at least one conversion particle (10), and at least one polymer matrix (9). The invention also relates to an optoelectronic semiconductor component (1) and to a method for producing an optoelectronic semiconductor component (1), and to the use of an adhesive (5, 5') according to the invention.

Description

VERBESSERUNG DER KLEBSTOFFSCHICHT BEI LED FLIPCHIP ANWENDUNGEN  IMPROVEMENT OF THE ADHESIVE LAYER IN LED FLIPCHIP APPLICATIONS
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klebstoff, ein optoelektronisches The present invention relates to an adhesive, an optoelectronic
Halbleiterbauelement, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Semiconductor component, a method for producing an optoelectronic
Halbleiterbauelements, sowie die Verwendung eines Klebstoffes. Semiconductor component, and the use of an adhesive.
Die Verbindung von Bauteilen herkömmlicher LEDs bzw. von LEDs, die nicht mittels Flip-Chip-Montage hergestellt werden, erfolgt in der Regel durch isotrop leitfähige Klebstoffe, Lötmetalle oder Sinterpasten. Für Saphir-Chips werden in der Regel elektrisch nicht-leitfähige (klare Klebstoffmaterialien) verwendet. Components of conventional LEDs or LEDs that are not manufactured using flip-chip assembly are usually connected using isotropically conductive adhesives, solder metals or sintering pastes. Electrically non-conductive (clear adhesive materials) are generally used for sapphire chips.
Klebstoffe sind Stoffe, die Fügeteile durch Flächenverhaftung (Adhäsion) und innere Festigkeit (Kohäsion) verbinden. Die Klebstoffe können nach physikalischen, Adhesives are substances that connect parts to be bonded through surface adhesion (adhesion) and internal strength (cohesion). The adhesives can be classified according to physical,
chemischen oder verarbeitungstechnischen Gesichtspunkten unterteilt werden. chemical or processing aspects.
Unter einer Flip-Chip-Montage versteht man eine Wende-Montage, bei der ein Chip ohne weitere Anschiussdrähte mit der aktiven Kontaktierungsseite nach unten zum Substrat montiert wird. A flip-chip assembly is understood to be a reversible assembly, in which a chip is mounted with the active contacting side facing down to the substrate without any additional connecting wires.
Die Verbindung bei der Flip-Chip-Montage basiert typischerweise auf leitfähigen The connection in the flip-chip assembly is typically based on conductive
Klebstoffen oder Lötmaterialien. Die Bondpads, d.h. die elektrischen Kontakte, des Chips müssen einen ausreichenden Abstand zueinander haben, um den Kontakt des Klebers oder des Lötmaterials zu vermeiden, damit ein elektrischer Kurzschluss, oder eine Störung durch Migration vermieden werden kann. Insbesondere muss deshalb bei Verwendung von flüssigen Klebstoffmaterialien während des Verbindungsprozesses der Bauteile für eine klare Trennung der Klebepunkte gesorgt werden. Heutzutage sind Lötmaterialien Stand der Technik für die Flip-Chip Verbindung in LEDs und anderen Flip-Chip-Anwendungen (RFID, elektrische Chipverbindungen). Für Bauteile mit einer hohen CTE (coefficient of thermal expansion) Diskrepanz (z.B. durch Temperaturwechsel) zwischen dem Chip und dem Substrat, kann eine starre Verbindung aufgrund von Rissen im Chip oder Lötstellendefekten ein Problem bei der Zuverlässigkeitsprüfung darstellen. Somit wird das Löten von Flip-Chips nur für niedrige CTEs empfohlen (z.B. Si/Keramikoberfläche). Adhesives or soldering materials. The bond pads, ie the electrical contacts, of the chip must have a sufficient distance from one another in order to avoid contact between the adhesive or the soldering material, so that an electrical short circuit or a malfunction due to migration can be avoided. In particular, when using liquid adhesive materials, a clear separation of the adhesive points must be ensured during the connection process of the components. Today, soldering materials are state of the art for the flip-chip connection in LEDs and other flip-chip applications (RFID, electrical chip connections). For components with a high CTE (coefficient of thermal expansion) discrepancy (eg due to temperature changes) between the chip and the substrate, a rigid connection due to cracks in the chip or solder joint defects can be a problem in the reliability test. The soldering of flip chips is therefore only recommended for low CTEs (eg Si / ceramic surface).
Ein weiteres Problem bei kleinen Flip-Chips ist das Risiko von elektrischen Another problem with small flip chips is the risk of electrical
Kurzschlüssen aufgrund des kleinen Abstandes zwischen den Kontaktpads. Dies stellt ein grundlegendes Problem beim Downsizing sowohl des Chips als auch des gesamten Packages dar. Short circuits due to the small distance between the contact pads. This is a fundamental problem when downsizing both the chip and the entire package.
Anisotrope Klebstoffmaterialien (typischerweise polymerbasierte Klebstoffe) mit einer begrenzten Menge an leitfähigem Füllstoffmaterial werden verwendet, um Flip-Chips zu verbinden und elektrische Kurzschlüsse zu vermeiden. ACP (anisotropic conductive paste; anisotrop leätfähige Paste)- oder ACA- (anisotropic conductive adhesive; Anisotropic adhesive materials (typically polymer-based adhesives) with a limited amount of conductive filler material are used to connect flip chips and prevent electrical short circuits. ACP (anisotropic conductive paste; anisotropic conductive paste) - or ACA- (anisotropic conductive adhesive;
anisotrop leitfähiger Klebstoff)-Klebstoffe enthalten nur eine begrenzte Menge an Füllstoffpartikeln (mit limitierter Größe), um isotrop leitfähige Eigenschaften zu vermeiden. Die homogene Verteilung und die Vermeidung von Teilchenagglomeration sind eine grundlegende Voraussetzung. anisotropically conductive adhesive) adhesives contain only a limited amount of filler particles (of limited size) to avoid isotropically conductive properties. The homogeneous distribution and the avoidance of particle agglomeration are a basic requirement.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Klebstoff, insbesondere für die Verbindung von Bauteilen in optoelektronischen Halbleiterbauelementen, bereit zu stellen. Ferner ist es Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein optoelektronisches Halbleiterbauelement umfassend den Kiebestoff der vorliegenden Erfindung sowie ein Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauelements, als auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Klebstoffes zur Verfügung zu steilen. The object of the present invention is to provide an adhesive, in particular for the connection of components in optoelectronic semiconductor components. It is also an object of the present invention to provide an optoelectronic semiconductor component comprising the chewing material of the present invention and a method for producing the optoelectronic semiconductor component, as well as the use of the adhesive according to the invention.
Diese Aufgaben werden durch einen Klebstoff mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , durch ein optoelektronisches Halbleiterbauelement mit den Merkmalen des These tasks are achieved by an adhesive with the features of claim 1, by an optoelectronic semiconductor component with the features of
Patentanspruchs 7, durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 8 und durch eine Verwendung nach Anspruch 9, gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Klebstoffes, des optoelektronischen Halbleiterbauelements, des Verfahrens zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauelements und der Verwendung des Klebstoffes sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Claim 7, solved by a method with the steps of claim 8 and by a use according to claim 9. Advantageous embodiments and developments of the adhesive, the optoelectronic semiconductor component, the method for producing the optoelectronic semiconductor component and the use of the adhesive are each specified in the dependent claims.
Ein Klebstoff gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: An adhesive according to the present invention comprises:
- mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikel,  at least one electrically conductive particle,
- mindestens einen Konversionspartikei, und  - at least one conversion party, and
- mindestens eine Polymermatrix.  - At least one polymer matrix.
Der Klebstoff kann in einen anisotrop leitfähigen oder einen isotrop leitfähigen Klebstoff unterteilt werden. Bei einem anisotrop feitfähigen Klebstoff handelt es sich um einen Klebstoff, der nur in eine Richtung leitfähig ist. Bei einem isotrop leitfähigen Klebstoff handelt es sich um einen Klebstoff, der in alle Richtungen leitfähig ist. The adhesive can be divided into an anisotropically conductive or an isotropically conductive adhesive. An anisotropically conductive adhesive is an adhesive that is only conductive in one direction. An isotropically conductive adhesive is an adhesive that is conductive in all directions.
In einer Ausführungsform ist der Anteil des mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikels von ca. 0,1 Gew.% bis ca. 70 Gew.%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Klebstoffes. Im Allgemeinen beziehen sich Gewichtsangaben im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf das Gesamtgewicht des Klebstoffes vor einem In one embodiment, the proportion of the at least one electrically conductive particle is from approximately 0.1% by weight to approximately 70% by weight, based on the total weight of the adhesive. In general, weight data in the context of the present invention relate to the total weight of the adhesive in front of one
Aushärtungsschritt. In einer weiteren Ausführungsform ist der Anteil des mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikels von ca. 1 Gew.% bis ca. 50 Gew.%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Klebstoffes in einer weiteren Ausführungsform ist der Anteil des mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikels von ca. 3 Gew.% bis ca. 40 Gew.%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Klebstoffes. In einer weiteren Curing step. In a further embodiment, the proportion of the at least one electrically conductive particle is from approximately 1% by weight to approximately 50% by weight, based on the total weight of the adhesive in a further embodiment the proportion of the at least one electrically conductive particle is from approximately 3 wt.% To approx. 40 wt.%, Based on the total weight of the adhesive. In another
Ausführungsform ist der Anteil des mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikels von ca. 4 Gew.% bis ca. 30 Gew.%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Klebstoffes. In einer weiteren Ausführungsform ist der Anteil des mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikels von ca. 5 Gew.% bis ca. 20 Gew.%, basierend auf dem The embodiment of the at least one electrically conductive particle is from approximately 4% by weight to approximately 30% by weight, based on the total weight of the adhesive. In a further embodiment, the proportion of the at least one electrically conductive particle is from approximately 5% by weight to approximately 20% by weight, based on the
Gesamtgewicht des Klebstoffes. Total weight of the adhesive.
Der Grad der elektrischen Leitfähigkeit kann durch die Menge an elektrisch leitfähigen Partikeln eingestellt werden. Z.B. kann bei einer Menge von < 30 Gew.% an elektrisch leitfähigen Partikeln, basierend auf dem Gesamtgewicht des Klebstoffes, eine anisotrope Leitfähigkeit sichergestellt werden. Wird die Menge von ca. 30 Gew.% überschritten (z.B. > 76 Gew.% basierend auf dem Gesamtgewicht des Klebstoffes), so wird der Klebstoff in einen isotrop leitfähigen Klebstoff umgewandelt. Für Anwendungen mit einem niedrigen Energieverbrauch, bei denen nur eine eingeschränkte elektrische Leitfähigkeit benötigt wird, kann eine Menge von ^ 5 Gew.% an elektrisch leitfähigen Partikeln, basierend auf dem Gesamtgewicht des Klebstoffes, ausreichend sein. Die optimale Menge an elektrisch leitfähigen Partikeln kann z.B. abhängig von dem Chip, dem Bondpad und der Partikelgröße gewählt werden. The degree of electrical conductivity can be adjusted by the amount of electrically conductive particles. For example, with an amount of <30% by weight of electrically conductive particles, based on the total weight of the adhesive, a anisotropic conductivity can be ensured. If the amount of approx. 30% by weight is exceeded (for example> 76% by weight based on the total weight of the adhesive), the adhesive is converted into an isotropically conductive adhesive. For low energy use applications where only limited electrical conductivity is required, an amount of ^ 5% by weight of electrically conductive particles based on the total weight of the adhesive may be sufficient. The optimal amount of electrically conductive particles can be selected, for example, depending on the chip, the bond pad and the particle size.
Der mindestens eine elektrisch leitfähige Partikel in dem Klebstoff gemäß der The at least one electrically conductive particle in the adhesive according to the
vorliegenden Erfindung kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus The present invention can be selected from the group consisting of
metallischen Partikeln, Partikeln mit Metallbeschichtung und Mischungen davon. metallic particles, particles with metal coating and mixtures thereof.
Unter Partikel werden in einer Ausführungsform nicht nur Partikel, sondern auch In one embodiment, particles are not only particles, but also
Plättchen, Drähte, Fasern und Mischungen davon verstanden. Understand platelets, wires, fibers and mixtures thereof.
Bei den metallischen Partikeln kann es sich um Partikel aus Kupfer, Nickel, Silber, Gold, Palladium oder Legierungen davon handeln. The metallic particles can be particles made of copper, nickel, silver, gold, palladium or alloys thereof.
Bei den Partikeln mit Metallbeschichtung kann es sich um metallische Partikel wie z.B. Kupfer oder um Polymere, z.B. Elastomere oder Thermoplasten, handeln, die mit einer metallischen Beschichtung versehen sind. Beispiele für Polymere sind Thermoplaste (Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), Polystyrol (PS), Polyamide (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylenterephthalat (PET), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyvinylchlorid (PVC), Polyolefine. Beispiele für metallische Beschichtungen sind Nickel, Silber, Nickel-Gold-Legierungen, Nickel- Palladium-Gold-Legierungen, Kupfer-Gold-Legierungen, Kupfer-Nickel-Gold- Legierungen, Silber-Gold-Legierungen etc. The particles with a metal coating can be metallic particles such as Copper or around polymers e.g. Act elastomers or thermoplastics, which are provided with a metallic coating. Examples of polymers are thermoplastics (polyethylene (PE), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polystyrene (PS), polyamides (PA), polylactate (PLA), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), polyether ether ketone (PEEK) and polyvinyl chloride (PVC), polyolefins Examples of metallic coatings are nickel, silver, nickel-gold alloys, nickel-palladium-gold alloys, copper-gold alloys, copper-nickel-gold alloys, silver-gold alloys Etc.
In einer Ausführungsform ist der Durchmesser des mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikels von ca. 0, 1 pm bis ca. 20 miti, vorzugsweise ca. 1 pm bis ca. 20 pm. In einer weiteren Ausführungsform ist der Durchmesser des mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikels von ca. 1 pm bis ca. 10 pm. in einer Ausführungsform ist der Durchmesser des mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikels von ca. 1 pm bis ca. 5 pm. In einer Ausführungsform ist der Durchmesser des mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikels von ca. 2 pm bis ca. 5 pm. In one embodiment, the diameter of the at least one electrically conductive particle is from approximately 0.1 pm to approximately 20 μm, preferably approximately 1 pm to approximately 20 pm. In a further embodiment, the diameter of the at least one electrically conductive particle is from approximately 1 pm to approximately 10 pm. in one embodiment the diameter of the at least one electrically conductive particle from approximately 1 pm to approximately 5 pm. In one embodiment, the diameter of the at least one electrically conductive particle is from approximately 2 pm to approximately 5 pm.
Ferner umfasst ein erfindungsgemäßer Klebstoff mindestens einen Konversionspartikel. Furthermore, an adhesive according to the invention comprises at least one conversion particle.
Bei dem Konversionspartikel handelt es sich allgemein um einen Partikel, der mindestens einen Leuchtstoff aufweist, der elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines zweiten The conversion particle is generally a particle which has at least one phosphor which emits electromagnetic radiation of a first wavelength range into electromagnetic radiation of a second
Wellenlängenbereichs umwandeit. Vorzugsweise wandelt der Leuchtstoff des Wavelength range umwandeit. Preferably, the phosphor converts the
Konversionspartikels im Rahmen der vorliegenden Erfindung Licht einer blauen Conversion particles within the scope of the present invention light a blue
Wellenlänge in Licht einer grünen und/oder roten Wellenlänge um. Je nach Auswahl des Leuchtstoffes kann so die Lichtfarbe des emittierten Lichts eingestellt werden und somit insbesondere weißes Licht ausgestrahlt werden. Wavelength in light of a green and / or red wavelength. Depending on the selection of the phosphor, the light color of the emitted light can be set and thus in particular white light can be emitted.
Bei dem Konversionspartikel kann es sich nicht nur um einen Partikel, sondern auch um ein Plättchen, Pulver oder ein Quantenpunkt handeln. Bei den Konversionspartikeln kann es sich auch um einen Leuchtstoff, der in einer Polymermatrix eingebettet ist, handeln, oder um einen Leuchtstoff, der in einer Keramik eingebettet ist oder einen Leuchtstoff, der in Glas eingebettet ist, handeln. The conversion particle can not only be a particle, but also a plate, powder or a quantum dot. The conversion particles can also be a phosphor that is embedded in a polymer matrix, or a phosphor that is embedded in a ceramic or a phosphor that is embedded in glass.
In einer Ausführungsform weisen Konversionspartikel eine Größe zwischen ca. 0,05 pm bis ca. 10 pm auf. Konversionspartikel können in einer weiteren Ausführungsform eine Größe zwischen ca. 0,1 pm bis ca. 10 pm aufweisen, insbesondere können sie eine Größe zwischen ca. 0,1 pm bis ca. 5 pm aufweisen. In one embodiment, conversion particles have a size between approximately 0.05 pm to approximately 10 pm. In a further embodiment, conversion particles can have a size between approximately 0.1 pm to approximately 10 pm, in particular they can have a size between approximately 0.1 pm to approximately 5 pm.
Bei den Leuchtstoffen des Konversionspartikels, kann es sich um einen The phosphors of the conversion particle can be one
Granatleuchtstoff, einen N it ridosi I i katl euchtstoff, einem Oxynitridosilikatleuchtstoff, einen Alumonitridosilikatleuchtstoff oder einen Aiumooxynitridosilikatleuchtstoff handeln. Garnet phosphor, an N it ridosi I i katl phosphor, an oxynitridosilicate phosphor, an aluminum nitridosilicate phosphor or an aiumooxynitridosilicate phosphor.
Granatleuchtstoffe lassen sich in der Regel in einer Vielzahl an Farben vor allem im grünen bis gelben Spektralbereich durch Modifikation der allgemeinen Zusammensetzung A3B5O12 (mit A = Y, Lu, Tb allein oder Kombinationen davon; B = AI allein oder in Kombination mit Ga) herstellen. Garnet phosphors can usually be found in a variety of colors, especially in the green to yellow spectral range, by modifying the general one Prepare composition A3B5O12 (with A = Y, Lu, Tb alone or combinations thereof; B = AI alone or in combination with Ga).
Allgemein wird unter einem Granat im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine In general, a garnet is used in the context of the present invention
Verbindung der allgemeinen Formel A3B5Oi2:Ce3+ verstanden, wobei A mindestens eines von Y, Lu und Tb ist und B AI und/oder Ga ist. In einer alternativen Schreibweise kann ein Granat eine Verbindung der Formel (Y,Lu,Tb)3(AI,Ga)50i2:Ce3+ sein. Beispiele für Granatverbindungen sind Y3AI50i2:Ce3+, Lu3AI5Oi2:Ce3+, Tb3AI50i2:Ce3+, Compound of the general formula A 3 B 5 Oi2: Ce 3+ understood, where A is at least one of Y, Lu and Tb and B is AI and / or Ga. In an alternative notation, a garnet can be a compound of the formula (Y, Lu, Tb) 3 (Al, Ga) 5 0i 2 : Ce 3+ . Examples of garnet compounds are Y 3 AI 5 0i 2 : Ce 3+ , Lu 3 AI 5 Oi2: Ce 3+ , Tb 3 AI 5 0i 2 : Ce 3+ ,
(Y,Lu)3Al5012:Ce3+, Y3(AI,Ga)5012:Ce3+, Lu3(AI,Ga)50i2:Ce3+, (Tb,Y)3AI5012:Ce3+ und (Tb,Y)3(AI,Ga)sOi2:Ce3+. (Y, Lu) 3Al50 12 : Ce 3+ , Y 3 (AI, Ga) 5 0 12 : Ce 3+ , Lu 3 (AI, Ga) 5 0i 2 : Ce 3+ , (Tb, Y) 3 AI 5 0 12 : Ce 3+ and (Tb, Y) 3 (AI, Ga) sOi 2 : Ce 3+ .
Allgemein wird unter einem Nitridosilikat im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Verbindung mit einem Grundgerüst basierend auf SiNx-Einheiten verstanden. Beispiele hierfür wären: In general, a nitridosilicate is understood in the context of the present invention to be a connection with a basic structure based on SiN x units. Examples would be:
- M2SisN8:Eu2+ wobei M mindestens eines von Ca, Sr und Ba ist, und M 2 SisN 8 : Eu 2+ where M is at least one of Ca, Sr and Ba, and
- M2(Si,Ai)5(N,0):Eu2+ , wobei M mindestens eines von Ca, Sr und Ba ist. M 2 (Si, Ai) 5 (N, 0): Eu 2+ , where M is at least one of Ca, Sr and Ba.
Beispiele für Nitridosiiikate sind (Ca,Ba,Sr)2Si5N8:Eu2+ und Examples of nitridosilicates are (Ca, Ba, Sr) 2 Si5N 8 : Eu 2+ and
(Ca,Ba,Sr)2{Si,AI)5(N,0)8:Eu2+. (Ca, Ba, Sr) 2 {Si, Al) 5 (N, 0) 8 : Eu 2+ .
Allgemein wird unter einem Oxynitridosilikat im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Verbindung mit einem Grundgerüst basierend auf Si(0,N)x-Einheiten verstanden. Beispiele hierfür wären: In general, an oxynitridosilicate in the context of the present invention is understood to mean a compound having a basic structure based on Si (0, N) x units. Examples would be:
- EASi2N202:Eu2+ mit EA = Sr, Ba, Ca und/oder Mg, EASi 2 N 2 0 2 : Eu 2+ with EA = Sr, Ba, Ca and / or Mg,
- Nitridoorthosilikate M2-xLuxSi04-xNx:Eu2+ mit M=Ba, Sr, Ca, Mg (alleine oder in Kombination). - Nitridoorthosilicates M 2-x Lu x Si0 4-x Nx: Eu 2+ with M = Ba, Sr, Ca, Mg (alone or in combination).
Allgemein wird unter einem Alumonitridosilikat im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Verbindung mit einem Grundgerüst basierend auf (Si,AI)Nx-Einheiten verstanden. Beispiele hierfür wären: In general, an aluminum nitridosilicate is understood in the context of the present invention to be a compound having a basic structure based on (Si, Al) N x units. Examples would be:
- Verbindungen der allgemeinen Formel MAISiN3:Eu2+, wobei M mindestens eines von Ca und Sr ist, wobei optional das AI:Si-Verhä!tnis von 1 :1 abweichen kann, wobei die Kompensation zum Ladungsausgieich z.B. durch einen gleichzeitigen Austausch von N durch O oder von Ca, Sr durch Li erfolgen kann; Compounds of the general formula MAISiN 3 : Eu 2+ , where M is at least one of Ca and Sr, the AI: Si ratio optionally being able to deviate from 1: 1, the compensation for charge balance can be carried out, for example, by a simultaneous exchange of N by O or of Ca, Sr by Li;
- (Sr,Ca)AISiN3 *Si2N20:Eu2+ - (Sr, Ca) AISiN 3 * Si 2 N 2 0: Eu 2+
- Sr(Ca,Sr)Si2AI2N6:Eu2+. - Sr (Ca, Sr) Si2AI 2 N 6 : Eu 2+ .
Weitere Beispiele für Alumonitridosilikate sind CaAISiN3:Eu2+ (CASN), Further examples of aluminum nitridosilicates are CaAISiN 3 : Eu 2+ (CASN),
(Ca,Sr)AISiN3:Eu2+ (SCASN) und (Sr,Ca)AISiN3 *Si2N20:Eu2+. (Ca, Sr) AISiN 3 : Eu 2+ (SCASN) and (Sr, Ca) AISiN 3 * Si 2 N 2 0: Eu 2+ .
Allgemein wird unter einem Alumooxynitridosilikat im Rahmen der vorliegenden Generally, an alumoxynitridosilicate is used in the context of the present
Erfindung eine Verbindung mit einem Grundgerüst basierend auf (Si,AI)(N,0)x-Einheiten verstanden. Beispiele hierfür wären: Invention understood a connection with a basic structure based on (Si, Al) (N, 0) x units. Examples would be:
- ß-SiAIONe EuxSi6-zAI2OzN8-z, - ß-SiAIONe Eu x Si 6-z AI 2 O z N 8-z ,
- -SiAIONe MxSii2-m-nAlm+nOnNi6-n:ELi (x=m/v, v-Wertigkeit des Metalls M). - -SiAIONe M x Sii2-m-nAl m + nOnNi6 -n : ELi (x = m / v, v-valence of the metal M).
Neben den Granaten, Nitridosilikaten, Oxynitridosilikaten, Alumonitridosüikaten und/oder Alumooxynitridosilikaten können auch weitere Leuchtstoffe in dem Konversionselement vorhanden sein. Beispiele für weitere Leuchtstoffe, die vorhanden sein können, sind (Sr,Ca)[LiAI3N4]:Eu2+ Orthosiiikate M2Si04:Eu2+ mit M=Ba, Sr, Ca, Mg (alleine oder in Kombination), K2SiF6:Mn4+ (K, Na)2(Si, Ti)F6:Mn4+ AE-SAI- O^IEU2 mit AE = Sr, Ba, Ca, Mg (alleine oder in Kombination) und Quantenpunkte. In addition to the garnets, nitridosilicates, oxynitridosilicates, aluminum nitridosilicates and / or aluminum oxynitridosilicates, further phosphors can also be present in the conversion element. Examples of other phosphors that may be present are (Sr, Ca) [LiAI 3 N 4 ]: Eu 2+ orthosilicates M 2 Si0 4 : Eu 2+ with M = Ba, Sr, Ca, Mg (alone or in combination ), K 2 SiF 6 : Mn 4+ (K, Na) 2 (Si, Ti) F 6 : Mn 4+ AE-SAI-O ^ IEU 2 with AE = Sr, Ba, Ca, Mg (alone or in combination ) and quantum dots.
Die Wärmeableitung des Konversionspartikels, der in eine Polymermatrix mit thermisch gut leitenden Partikeln eingebettet ist, ist sehr gut im Vergleich zu Konversionspartikeln, die in eine herkömmliche Silikonmatrix eingebettet sind, die häufig auf der The heat dissipation of the conversion particle, which is embedded in a polymer matrix with thermally highly conductive particles, is very good in comparison to conversion particles, which are embedded in a conventional silicone matrix, which are often on the
lichtemittierenden Schicht angeordnet ist. Dies ist insbesondere auf den geringen Abstand und dem direkten Kontakt zu thermisch hoch leitfähigen Substraten (z.B. Metall oder Keramik), die zur Wärmeabfuhr dienen, zurück zu führen. Der mögliche direkte Kontakt des Konversionspartikels mit einem Wärmeableiter führt zu einem großen Vorteil, insbesondere für Konversionsmaterialien, die eine starke Abhängigkeit der Konversion von der Temperatur zeigen (z.B. zeigen manche Arten von light-emitting layer is arranged. This is due in particular to the short distance and direct contact with highly thermally conductive substrates (e.g. metal or ceramic) that are used for heat dissipation. The possible direct contact of the conversion particle with a heat sink leads to a great advantage, in particular for conversion materials which show a strong dependence of the conversion on the temperature (e.g. some types of
Konversionsmaterialien/ Leuchtstoffen einen signifikanten Einfluss auf die Conversion materials / phosphors have a significant impact on the
Konversionseffizienz vs. die Temperatur und außerdem eine deutliche Conversion efficiency vs. the temperature and also a clear one
Wellenlängenverschiebung, die dann zu einer Verschiebung des Farbortes führt. Des Weiteren umfasst der erfindungsgemäße Klebstoff mindestens eine Poiymermatrix. Bei der Polymermatrix kann es sich vorteilhaft um ein transparentes und/oder temperaturstabiles Polymermaterial handeln. Wavelength shift, which then leads to a shift in the color locus. Furthermore, the adhesive according to the invention comprises at least one polymer matrix. The polymer matrix can advantageously be a transparent and / or temperature-stable polymer material.
In einer Ausführungsform ist die Polymermatrix eine Silikonmatrix, eine Siloxanmatrix, eine Epoxidmatrix, eine Acrylatmatrix, eine Poiyamidmatrix, eine mCD-Maträx In one embodiment, the polymer matrix is a silicone matrix, a siloxane matrix, an epoxy matrix, an acrylate matrix, a polyamide matrix, an mCD matrix
(modifiziertes Polycarbaminsäure-Derivat) oder eine Mischung davon. Beispielsweise kann es sich bei der Matrix um ein LRI (low refractive index)- oder HRI (high refractive index)-Silikon, oder eine Matrix aus Epoxid, z.B. basierend auf zykloaliphatischem Epoxid, oder eine Mischform, wie z.B. eine Silikon-Epoxid-Matrix, handeln. (modified polycarbamic acid derivative) or a mixture thereof. For example, the matrix can be an LRI (low refractive index) or HRI (high refractive index) silicone, or a matrix of epoxy, e.g. based on cycloaliphatic epoxy, or a mixed form, e.g. a silicone epoxy matrix.
Insbesondere bei Verwendung einer Thermokompressionskontaktierung, d.h. die Anwendung von Wärme und Druck, zur Aushärtung des Klebstoffes können Partikel in einem erfindungsgemäßen Klebstoffes vorhanden sein. Especially when using a thermocompression contact, i.e. the application of heat and pressure, for curing the adhesive particles can be present in an adhesive according to the invention.
Ferner ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein optoelektronisches The present invention furthermore relates to an optoelectronic
Halbleiterbauelement umfassend: Semiconductor component comprising:
- mindestens eine lichtemittierende Schicht,  at least one light-emitting layer,
- mindestens einen Träger, und  - at least one carrier, and
- mindestens einen Klebstoff gemäß der vorliegenden Erfindung.  - At least one adhesive according to the present invention.
Bei einem optoelektronischen Halbleiterbauelement kann es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode (light emitting diode; LED) handeln. An optoelectronic semiconductor component can be, for example, a light emitting diode (LED).
Bei der lichtemittierenden Schicht kann es sich um eine Galliumnitrid-Schicht handeln. The light-emitting layer can be a gallium nitride layer.
Das optoelektronische Halbleiterbauelement umfasst ferner mindestens einen Träger. Bei dem Träger kann es sich um eine Metallkernplatine (MCB), eine FR4 Platine, einen Leadframe, eine Keramik, etc. handeln. Beispielsweise kann der Träger aus Kupfer bestehen und mit einer Schicht aus Silber und/oder Gold zumindest teilweise The optoelectronic semiconductor component further comprises at least one carrier. The carrier can be a metal core board (MCB), an FR4 board, a lead frame, a ceramic, etc. For example, the carrier can consist of copper and at least partially with a layer of silver and / or gold
beschichtet sein. Besonders vorteilhaft umfasst der mindestens eine Träger mindestens eine isolationsschicht. Durch eine derartige Isolationsschicht kann unter anderem gewährleistet werden, dass es zu keinem elektrischen Kurzschluss im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterbauelements kommt. be coated. The at least one carrier particularly advantageously comprises at least one insulation layer. Such an insulation layer can, among other things be ensured that there is no electrical short circuit during operation of the optoelectronic semiconductor component.
Ferner umfasst ein erfindungsgemäßes optoelektronisches Halbleiterbauelement mindestens einen Klebstoff gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Klebstoff kann dabei in flüssiger, oder ausgehärtet, in fester Form vorliegen. Furthermore, an optoelectronic semiconductor component according to the invention comprises at least one adhesive according to the present invention. The adhesive can be in liquid, or cured, solid form.
Durch eine mehr oder weniger homogene Verteilung der elektrisch leitfähigen Partikel und der Konversionspartikel in der Polymermatrix kann der elektrische Kontakt zwischen den einzelnen Bauteilen, insbesondere der lichtemittierenden Schicht und dem Träger, gewährleistet werden und gleichzeitig eine zumindest teilweise Konversion der elektromagnetischen Strahlung, die aus einer iichtemitierenden Schicht ausgestrahlt wird. Through a more or less homogeneous distribution of the electrically conductive particles and the conversion particles in the polymer matrix, the electrical contact between the individual components, in particular the light-emitting layer and the carrier, can be ensured and at the same time an at least partial conversion of the electromagnetic radiation which results from a light-emitting Layer is broadcast.
In einer weiteren Ausführungsform, umfasst das optoelektronische In a further embodiment, the optoelectronic comprises
Halbleiterbauelement mindestens eine Konversionsschicht, die beispielsweise mittels einer Spritzschicht, Volumenverguß oder conversion casting aufgebracht werden kann. Wobei die Konversionsschicht insbesondere so ausgebildet ist, dass sie mindestens einen Leuchtstoff umfasst, der elektromagnetische Strahlung eines Semiconductor component at least one conversion layer, which can be applied for example by means of a spray layer, volume potting or conversion casting. The conversion layer is in particular designed such that it comprises at least one phosphor that emits electromagnetic radiation
Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines davon verschiedenen Welleniängenbereichs umwandelt. Somit kann durch eine weitere Konversionsschicht die Lichtfarbe weiter eingestellt werden, bzw. der Farbort gesteuert werden. Converts wavelength range into electromagnetic radiation of a different wavelength range. The light color can thus be further adjusted or the color location can be controlled by means of a further conversion layer.
Die mindestens eine Konversionsschicht kann dabei die gleichen Konversionspartikel wie der erfindungsgemäße Klebstoff aufweisen, oder davon zum Teil oder komplett verschiedene. The at least one conversion layer can have the same conversion particles as the adhesive according to the invention, or partially or completely different ones.
Die mindestens eine Konversionsschicht kann als Keramik, in kristalliner Form oder in amorpher Form vorliegen. The at least one conversion layer can be in the form of ceramic, in crystalline form or in amorphous form.
In einer weiteren Ausführungsform kann ein optoelektronisches Halbleiterbauelement mindestens einen Bragg-Spiegel umfassen. Durch einen Bragg-Spiegel kann die Emission von elektromagnetischer Strahlung aus der lichtemittierenden Schicht (z.B. blaues Licht) verbessert werden und so die Lichtfarbe eingestellt werden. Insbesondere verbessert der Bragg-Spiegel auf der Chiprückseite im Wesentlichen die In a further embodiment, an optoelectronic semiconductor component can comprise at least one Bragg mirror. A Bragg mirror can be used to emit electromagnetic radiation from the light-emitting layer (e.g. blue light) can be improved and the light color can be adjusted. In particular, the Bragg mirror on the back of the chip essentially improves that
Lichtauskopplung in eine Richtung. Uncoupling of light in one direction.
Besonders bevorzugt sind eine Haupterstreckungsebene des Trägers, eine A main extension plane of the carrier, one, is particularly preferred
Haupterstreckungsebene der lichtemittierenden Schicht und eine Main extension plane of the light-emitting layer and one
Haupterstreckungsebene des Klebstoffes parallel zu einer Hauptfläche des Main plane of extension of the adhesive parallel to a major surface of the
optoelektronischen Halbleiterbauelements angeordnet. Mit anderen Worten bilden der Träger, die lichtemittierende Schicht und der Klebstoff eine Schichtenfolge aus, bei der eine Stapelrichtung senkrecht auf einer Hauptfläche des optoelektronischen optoelectronic semiconductor device arranged. In other words, the carrier, the light-emitting layer and the adhesive form a layer sequence in which a stacking direction is perpendicular to a main surface of the optoelectronic
Halbleiterbauelements steht. Semiconductor component stands.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Herstellung eines The present invention further comprises a method for producing a
optoelektronischen Halbleiterbauelements umfassend die Schritte: optoelectronic semiconductor component comprising the steps:
- Bereitstellen mindestens eines Trägers,  Providing at least one carrier,
- Aufbringen mindestens eines erfindungsgemäßen Klebstoffes, und  - Applying at least one adhesive according to the invention, and
- Aufbringen mindestens einer iichtemittierenden Schicht.  - Application of at least one light emitting layer.
Das Aufbringen eines Klebstoffes kann dabei zum Beispiel durch Stempeln, Dispensen, Jetten oder Schablonendruck erfolgen. Der Klebstoff kann dabei derart aufgebracht werden, dass der Klebstoff mehr oder weniger als runder Punkt auf die lichtemittierende Schicht aufgetragen wird. Besonders vorteilhaft wird der Klebstoff derart aufgebracht, dass er zumindest teilweise die elektrischen Kontakte des optoelektronischen An adhesive can be applied, for example, by stamping, dispensing, jetting or stencil printing. The adhesive can be applied in such a way that the adhesive is applied to the light-emitting layer more or less as a round dot. The adhesive is applied particularly advantageously in such a way that it at least partially covers the electrical contacts of the optoelectronic
Halbleiterbauelements umschließt. Semiconductor device encloses.
In einer Ausführungsform wird der Klebstoff so aufgebracht, dass er zumindest teilweise jeden elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterbauelements umschließt. Insbesondere kann der Klebstoff in einer derartigen Ausführungsform so aufgebracht sein, dass er lediglich die elektrischen Kontakte zumindest teilweise umschließt und nicht als durchgehende Schicht auf dem Träger vorliegt. In one embodiment, the adhesive is applied in such a way that it at least partially encloses each electrical contact of the optoelectronic semiconductor component. In particular, in such an embodiment the adhesive can be applied in such a way that it only at least partially surrounds the electrical contacts and is not present as a continuous layer on the carrier.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Klebstoff derart aufgebracht, dass er als durchgehende Schicht auf dem Träger aufgetragen ist. Ferner wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren mindestens eine lichtemittierende Schicht auf den Klebstoff aufgebracht. Dies kann durch eine Pick & Place-Methode erfolgen. In a further embodiment, the adhesive is applied in such a way that it is applied to the carrier as a continuous layer. Furthermore, in a method according to the invention, at least one light-emitting layer is applied to the adhesive. This can be done using a pick & place method.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Klebstoff ausgehärtet. Dies kann durch Anwenden von Wärme (z.B. durch Bestrahlung mit einer Wärmelampe), durch In a further embodiment, the adhesive is cured. This can be done by applying heat (e.g. by irradiating with a heat lamp)
Anwenden von UV-Strahlung (z.B. durch eine UV-Lampe), etc. geschehen. Zusätzlich zu den genannten Verfahren, kann auch Druck angewendet werden. Apply UV radiation (e.g. from a UV lamp), etc. In addition to the methods mentioned, pressure can also be applied.
Durch eine Thermokompressionskontaktierung (anwenden von Wärme und Druck zur Aushärtung des Klebers) zur Aushärtung des Klebers und Herstellung eines Through a thermocompression contact (use of heat and pressure to harden the adhesive) to harden the adhesive and produce a
optoelektronischen Halbleiterbauelements kann die elektrische Leitfähigkeit verbessert werden und durch die gleichzeitige Anwendung von Druck, die thermische Aushärtung des Klebers verbessert werden. optoelectronic semiconductor component, the electrical conductivity can be improved and, by the simultaneous application of pressure, the thermal curing of the adhesive can be improved.
In einer alternativen Ausführungsform kann zusätzlich zur Verwendung eines erfindungsgemäßen Klebers auch eine Sinterpaste verwendet werden. In an alternative embodiment, a sintering paste can also be used in addition to the use of an adhesive according to the invention.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein optoelektronisches An optoelectronic
Halbleiterbauelement (z.B. für eine LED Flip-Chip) ohne Drahtbonden hergestellt werden. Eine einfache und schnelle Möglichkeit die lichtemittierende Schicht mit dem Träger zu verbinden, ist somit möglich. Die Verfahrensabläufe können so kürzer werden und ein herkömmliches Drahtbonden kann so überflüssig werden. Semiconductor component (e.g. for an LED flip chip) can be manufactured without wire bonding. A simple and quick way of connecting the light-emitting layer to the carrier is thus possible. The process sequences can be shortened and a conventional wire bonding can become superfluous.
Des Weiteren kann das Verbinden von Bauteilen mit einer gleichzeitigen Konversion von Licht kombiniert werden. Wärmeinstabile Leuchtstoffe können z.B. in das Furthermore, the connection of components can be combined with a simultaneous conversion of light. Heat unstable phosphors can e.g. in the
Klebstoffmaterial eingebettet werden, um eine bessere Wärmeabfuhr aufgrund des nahen Kontakts zu dem Träger (z.B. einem Leadframe)/Kühlkörper zu gewährleisten. Durch die bessere Wärmeabfuhr kann die Lebensdauer des optoelektronischen Adhesive material can be embedded to ensure better heat dissipation due to the close contact with the carrier (e.g. a lead frame) / heat sink. The better heat dissipation can extend the life of the optoelectronic
Halbleiterabauelements erhöht werden. Die Lebensdauer korreliert mit der Semiconductor device can be increased. The lifespan correlates with the
Bauteiltemperatur (Tj: junction temperature). Bei niedrigen Temperaturen verlängert sich dabei die Lebensdauer. Der Vorteil besteht hier darin, dass das Konversionsmaterial durch den Kontakt mit dem Träger die Wärme schneller und besser abführen kann. Component temperature (Tj: junction temperature). The service life is extended at low temperatures. The advantage here is that Conversion material through the contact with the wearer can dissipate the heat faster and better.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung eines Klebers gemäß der vorliegenden Erfindung in einem optoelektronischen Halbleiterbauelement, z.B. einer LED. The invention furthermore relates to the use of an adhesive according to the present invention in an optoelectronic semiconductor component, e.g. an LED.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Further advantageous embodiments and developments of the invention result from those described below in connection with the figures
Ausführungsbeispielen. Embodiments.
FIGUREN CHARACTERS
Fig. 1 zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 1 shows an optoelectronic semiconductor component
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 2 shows a top view of an optoelectronic semiconductor component
Fig. 3 zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 3 shows an optoelectronic semiconductor component
Fig. 4 zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 4 shows an optoelectronic semiconductor component
Fig. 5 zeigt eine Klebstoff/ Klebeverbindung zwischen Chip und Träger 5 shows an adhesive / adhesive connection between chip and carrier
Fig. 6 zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 6 shows an optoelectronic semiconductor component
Fig 7 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen 7 shows a method for producing an optoelectronic
Halbleiterbauelements  Semiconductor device
Fig. 8 zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 8 shows an optoelectronic semiconductor component
Fig. 9 zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauelement Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. 9 shows an optoelectronic semiconductor component Identical, similar or identically acting elements are provided with the same reference symbols in the figures. The figures and the proportions of the elements shown in the figures among one another are not to be considered to scale.
Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Rather, individual elements, in particular layer thicknesses, can be shown in an exaggerated manner for better representation and / or for better understanding.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 1. Ein Chip 4 umfasst dabei ein Substrat 2 und eine lichtemittierende Schicht 3. Bei dem Substrat 2 handelt es sich beispielsweise um einen Saphir-Wafer. Bei der 1 shows an embodiment of an optoelectronic semiconductor component 1. A chip 4 comprises a substrate 2 and a light-emitting layer 3. The substrate 2 is, for example, a sapphire wafer. In the
lichtemittierenden Schicht kann es sich um eine Galliumnitrid-Schicht handeln. Ferner umfasst der Chip 4 zwei elektrische Kontakte 6 zur Stromversorgung der light-emitting layer can be a gallium nitride layer. Furthermore, the chip 4 comprises two electrical contacts 6 for the power supply of the
lichtemittierenden Schicht 3. Der Chip 4 ist über zwei Punkte aus Klebstoff 5 mit dem Träger 7 verbunden. Die Punkte aus Klebstoff 5 sind dabei um die elektrischen light-emitting layer 3. The chip 4 is connected to the carrier 7 via two points of adhesive 5. The points of adhesive 5 are around the electrical
Kontakte 6 angeordnet. Zur Vermeidung eines Kurzschlusses in dem Contacts 6 arranged. To avoid a short circuit in the
optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 ist eine Isolationsschicht 8 in dem Träger 7 vorhanden. optoelectronic semiconductor component 1, an insulation layer 8 is present in the carrier 7.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 1 , wobei es sich z.B. um das optoelektronische Halbleiterbauelement aus Fig. 1 handeln kann. Fig.2 shows a plan view of an optoelectronic semiconductor component 1, it being e.g. can be the optoelectronic semiconductor component from FIG. 1. Fig.
2 zeigt zwei Punkte aus Klebstoff 5 und die Isolationsschicht 8. 2 shows two points made of adhesive 5 and the insulation layer 8.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines optoelektronischen 3 shows a further embodiment of an optoelectronic
Halbleiterbauelements 1. Die elektrischen Kontakte 6 sind über eine durchgehende Schicht eines Klebers 5‘ miteinander verbunden. Eine durchgehende Klebeschichte 5‘ ist insbesondere für anisotrop leitfähige Kleber 5' möglich. Die Isolationsschicht 8‘ mit einer Dicke„d“ ist derart angeordnet, um einen elektrischen Kurzschluss in dem optoelektronischen Halbleiterbauelement 1 zu verhindern. Semiconductor component 1. The electrical contacts 6 are connected to one another via a continuous layer of an adhesive 5 '. A continuous adhesive layer 5 'is possible in particular for anisotropically conductive adhesive 5'. The insulation layer 8 ′ with a thickness “d” is arranged in order to prevent an electrical short circuit in the optoelectronic semiconductor component 1.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines optoelektronischen Fig. 4 shows a further embodiment of an optoelectronic
Halbleiterbauelements 1. Die elektrischen Kontakte 6 sind über eine durchgehende Klebeschicht 5‘ miteinander verbunden. Die Isolationsschicht 8“ mit einer verringerten Dicke, im Vergleich z.B. zu Fig. 3, ist derart angeordnet, um einen elektrischen Semiconductor component 1. The electrical contacts 6 are connected to one another via a continuous adhesive layer 5 '. The insulation layer 8 "with a reduced thickness, in comparison e.g. 3, is arranged to an electrical
Kurzschluss in dem optoelektronischen Halbleiterbauelement 1 zu verhindern. Eine verringerte Dicke der Isolationsschicht 8 ist insbesondere für ein Downsizing, d.h. eine Verkleinerung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen 1 , von Vorteil. To prevent short circuit in the optoelectronic semiconductor component 1. A Reduced thickness of the insulation layer 8 is particularly advantageous for downsizing, ie a downsizing of optoelectronic semiconductor components 1.
Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt (den Klebstoff 5‘) aus dem optoelektronischen Fig. 5 shows a section (the adhesive 5 ') from the optoelectronic
Halbleiterbauelement 1 aus Fig. 4. Der Klebstoff 5‘ umfasst dabei eine Polymermatrix 9, Konversionspartikel 10 und einen elektrisch leitfähigen Partikel 1 1. Durch die Semiconductor component 1 from FIG. 4. The adhesive 5 ′ here comprises a polymer matrix 9, conversion particles 10 and an electrically conductive particle 11
Anordnung des elektrisch leitfähigen Partikels 11 ist gewährleistet, dass der Stromfluss von dem Träger 7 zu den elektrischen Kontakten 6 stattfinden kann. Arrangement of the electrically conductive particle 11 ensures that the current flow from the carrier 7 to the electrical contacts 6 can take place.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines optoelektronischen 6 shows a further embodiment of an optoelectronic
Halbleiterbauelements 1. Chip 4 umfassend zwei elektrische Kontakte 6 ist dabei über eine Klebeschicht 5 mit dem Träger 7 verbunden. Die Klebstoff 5 umfasst dabei Semiconductor component 1. Chip 4 comprising two electrical contacts 6 is connected to carrier 7 via an adhesive layer 5. The adhesive 5 comprises
Konversionspartikei 10 und elektrisch leitfähige Partikel 11. Ferner ist eine Conversion Particle 10 and electrically conductive particles 11. Furthermore, one
Isolationsschicht 8 gezeigt. Durch die Verwendung eines Klebstoffes 5, insbesondere eines anisotrop leitfähigen Klebstoffes, ist eine elektrische Leitfähigkeit in z-Richtung gewährleistet, während keine Leitfähigkeit in x- und y-Richtung vorhanden ist. Dabei ist h die Höhe des Chips (h2-h1 ), h1 die Dicke der Kiebeverbindung. h2 ist die Insulation layer 8 shown. The use of an adhesive 5, in particular an anisotropically conductive adhesive, ensures electrical conductivity in the z direction, while there is no conductivity in the x and y directions. H is the height of the chip (h2-h1), h1 the thickness of the pin joint. h2 is the
Gesamthöhe von Klebeverbindung und Chip. Total height of adhesive connection and chip.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines 7 shows an embodiment of a method for producing a
optoelektronischen Halbleiterbauelements 1. Es kann dabei Druck während des optoelectronic semiconductor component 1. It can pressure during the
Aushärtens des Klebers zur Ausbildung einer Bindung zwischen den einzelnen Curing the adhesive to form a bond between each
Bauteilen des optoelektronischen Halbleiterbauelements 1 angewendet werden (gezeigt durch den Pfeil). In einer alternativen Ausführungsform kann zusätzlich, oder alternativ Wärme zur Aushärtung des Klebers angewendet werden. Components of the optoelectronic semiconductor component 1 are used (shown by the arrow). In an alternative embodiment, heat can additionally or alternatively be used to cure the adhesive.
Durch die Anwendung von Wärme und Druck (gleichzeitig gezeigt in Fig. 7) kann die elektrische Leitfähigkeit verbessert werden und die Aushärtung des Klebers kann verbessert werden. Abhängig vom Klebstoffsystem, kann alternativ kann auch mit Druck und UV-Licht oder bei dual härtenden Systemen mit UV, Temperatur und Druck gehärtet werden um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern. Fig. 8 zeigt eine alternative Ausführungsform eines optoelektronischen By applying heat and pressure (shown simultaneously in Fig. 7), the electrical conductivity can be improved and the curing of the adhesive can be improved. Depending on the adhesive system, it can alternatively be cured with pressure and UV light or with dual curing systems with UV, temperature and pressure to improve the electrical conductivity. 8 shows an alternative embodiment of an optoelectronic
Halbleiterbauelements 1. Als zusätzliche Komponenten sind eine zusätzliche Semiconductor component 1. Additional components are an additional one
Konversionsschicht 12 und ein Bragg-Spiegel 13 gezeigt. Durch die zusätzliche Conversion layer 12 and a Bragg mirror 13 shown. By the additional
Konversionsschicht 12 erfolgt eine Konversion der elektromagnetischen Strahlung nicht nur durch den Klebstoff 5, sondern auch durch die Konversionsschicht 12. Conversion layer 12 converts the electromagnetic radiation not only through the adhesive 5, but also through the conversion layer 12.
Fig. 9 zeigt eine alternative Ausführungsform eines optoelektronischen 9 shows an alternative embodiment of an optoelectronic
Halbleiterbauelements 1. Als zusätzliche Komponente ist eine zusätzliche Semiconductor component 1. An additional component is an additional one
Konversionsschicht 12 gezeigt. Durch die zusätzliche Konversionsschicht 12 erfolgt eine Konversion der elektromagnetischen Strahlung nicht nur durch den Klebstoff s, sondern auch durch die Konversionsschicht 12. Conversion layer 12 shown. The additional conversion layer 12 converts the electromagnetic radiation not only through the adhesive s, but also through the conversion layer 12.
Durch die Verwendung eines Klebers gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Lichtfarbe, bzw. der Farbort mit und ohne Bragg-Spiegel auf der Chip-Oberfläche eingestellt werden. By using an adhesive according to the present invention, the light color or the color location with and without a Bragg mirror can be set on the chip surface.
Ferner ist es möglich durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Klebstoffes, insbesondere eines anisotropen Klebstoffes, die Größe von optoelektronischen Furthermore, by using an adhesive according to the invention, in particular an anisotropic adhesive, the size of optoelectronic ones is possible
Halbleiterelementen, insbesondere bei der Flip-Chip-Montage, zu minimieren. Mithilfe eines erfindungsgemäßen Klebstoffes ist es möglich, optoelektronische To minimize semiconductor elements, especially in the flip-chip assembly. With the aid of an adhesive according to the invention, it is possible to use optoelectronic
Halbleiterbauelemente herzustellen, bei denen die Bondpads (d.h. die elektrischen Kontakte) nicht extra getrennt werden müssen. In einer alternativen Ausführungsform können die Bondpads kleine Abstände aufweisen, wodurch mehr Chips pro Fläche verbaut werden kann. Des Weiteren kann der Abstand der Bondpads kleiner im Manufacture semiconductor components in which the bond pads (i.e. the electrical contacts) do not have to be separated separately. In an alternative embodiment, the bond pads can have small distances, as a result of which more chips can be installed per area. Furthermore, the distance between the bond pads can be smaller
Vergleich zu Anordnungen aus dem Stand der Technik sein, z.B. im Vergleich zu gelöteten Ausführungsformen. Beispielsweise kann der Abstand der Bondpads so klein sein, wie der zweifache Durchmesser der elektrisch leitfähigen Partikel. Dadurch erlauben elektrisch leitfähige Partikel mit einem Durchmesser von ca. 5 pm bis ca. 10 pm einen sehr kleinen Abstand zwischen den Bondpads. Be compared to prior art arrangements, e.g. compared to soldered embodiments. For example, the distance between the bond pads can be as small as twice the diameter of the electrically conductive particles. As a result, electrically conductive particles with a diameter of approx. 5 pm to approx. 10 pm allow a very small distance between the bond pads.
Mithilfe der vorliegenden Erfindung können optoelektronische Halbleiterbauelemente realisiert werden mit Bondpads mit einer Größe von 50 pm x 50 pm, oder sogar mit einer Größe von 15 pm x 15 pm. Unter Anwendung von elektrisch leitfähigen Partikeln mit einer Größe von < 5 pm, kann der Abstand zwischen den Bondpads auf ca. 10 pm reduziert werden. With the help of the present invention, optoelectronic semiconductor components can be realized with bond pads with a size of 50 pm x 50 pm, or even with a size of 15 pm x 15 pm. Using electrically conductive particles with a size of <5 pm, the distance between the bond pads can be reduced to approx. 10 pm.
Es kann somit ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen (z.B. LEDs) zur Verfügung gestellt werden. An improved method for the production of optoelectronic semiconductor components (e.g. LEDs) can thus be made available.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. The invention is not restricted to the exemplary embodiments by the description based on these. Rather, the invention encompasses every new feature and every combination of features, which in particular includes every combination of features in the patent claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly specified in the patent claims or exemplary embodiments.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102018126246.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. This patent application claims the priority of German patent application 102018126246.9, the disclosure content of which is hereby incorporated by reference.
BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE SIGN LIST
1 Optoelektronisches Halbleiterbauelement1 optoelectronic semiconductor component
2 Substrat 2 substrate
3 lichtemittierende Schicht 3 light emitting layer
4 Chip  4 chip
5, 5' Klebstoff/Klebeverbindungsschicht 5, 5 'adhesive / adhesive bonding layer
6 elektrische Kontakte 6 electrical contacts
7 Träger  7 carriers
8, 8\ 8“ Isolationsschicht 8, 8 \ 8 “insulation layer
9 Polymermatrix  9 polymer matrix
10 Konversionspartikel  10 conversion particles
11 elektrisch leitfähiger Partikel 11 electrically conductive particles
12 Konversionsschicht 12 conversion layer
13 Bragg-Spiegel 13 Bragg mirrors

Claims

ANSPRÜCHE EXPECTATIONS
1. Klebstoff (5, 5‘) umfassend: 1. adhesive (5, 5 ') comprising:
- mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikel (11 ),  - at least one electrically conductive particle (11),
- mindestens einen Konversionspartikel (10), und  - at least one conversion particle (10), and
- mindestens eine Polymermatrix (9).  - At least one polymer matrix (9).
2. Klebstoff (5, 5‘) nach Anspruch 1 , wobei der Anteil des mindestens einen 2. adhesive (5, 5 ') according to claim 1, wherein the proportion of at least one
elektrisch leitfähigen Partikels (11 ) von ca. 0,1 Gew.% bis ca. 70 Gew.% ist, basierend auf dem Gesamtgewicht des Klebstoffes (5, 5‘).  is electrically conductive particle (11) from about 0.1 wt.% to about 70 wt.%, based on the total weight of the adhesive (5, 5 ').
3. Klebstoff (5, 5‘) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der mindestens eine elektrisch leitfähige Partikel (11 ) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 3. adhesive (5, 5 ') according to claim 1 or 2, wherein the at least one electrically conductive particle (11) is selected from the group consisting of
metallischen Partikeln, Partikeln mit Metallbeschichtung und Mischungen davon.  metallic particles, particles with metal coating and mixtures thereof.
4. Klebstoff (5, 5‘) nach irgendeinem der vorgehenden Ansprüche, wobei der 4. adhesive (5, 5 ') according to any one of the preceding claims, wherein the
Durchmesser des mindestens einen elektrisch leitfähigen Partikels (11 ) von ca. 0,1 pm bis ca. 20 pm ist, vorzugsweise von ca. 1 pm bis ca. 20 pm.  The diameter of the at least one electrically conductive particle (11) is from approximately 0.1 pm to approximately 20 pm, preferably from approximately 1 pm to approximately 20 pm.
5. Klebstoff (5, 5‘) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Konversionspartikel (10) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Granate, Nitridosilikate, Oxynitridosilikate, Alumonitridosilikate und Alumooxynitridosilikate. 5. Adhesive (5, 5 ') according to any one of the preceding claims, wherein the at least one conversion particle (10) is selected from the group consisting of garnets, nitridosilicates, oxynitridosilicates, aluminum nitridosilicates and aluminum oxynitridosilicates.
6. Klebstoff (5, 5') nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Polymermatrix (9) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Silikonmatrix, eine Siloxanmatrix, eine Epoxidmatrix, eine 6. adhesive (5, 5 ') according to any one of the preceding claims, wherein the at least one polymer matrix (9) is selected from the group consisting of a silicone matrix, a siloxane matrix, an epoxy matrix, a
Acrylatmatrix, eine Polyamidmatrix, eine mCD-Matrix (modifiziertes  Acrylate matrix, a polyamide matrix, an mCD matrix (modified
Polycarbaminsäure-Derivat) und eine Mischung davon  Polycarbamic acid derivative) and a mixture thereof
7. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (1 ) umfassend: 7. Optoelectronic semiconductor component (1) comprising:
- mindestens eine lichtemittierende Schicht (3),  - at least one light-emitting layer (3),
- mindestens einen Träger (7), und - mindestens einen Klebstoff (5, 5‘) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6. - At least one carrier (7), and - at least one adhesive (5, 5 ') according to any one of claims 1 to 6.
8 Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements (1 ) umfassend die Schritte: 8 Method for producing an optoelectronic semiconductor component (1) comprising the steps:
- Bereitstellen mindestens eines Trägers (7), und  - Providing at least one carrier (7), and
- Aufbringen mindestens eines Klebstoffes (5, 5') nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6,  Applying at least one adhesive (5, 5 ') according to any one of claims 1 to 6,
- Aufbringen mindestens einer lichtemittierenden Schicht (3). 9 Verwendung eines Klebstoffs (5, 5‘) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 in einem optoelektronischen Halbleiterelement (1 ).  - Applying at least one light-emitting layer (3). 9 Use of an adhesive (5, 5 ') according to any one of claims 1 to 6 in an optoelectronic semiconductor element (1).
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DE102014006003A1 (en) * 2014-04-28 2015-10-29 Merck Patent Gmbh phosphors
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