WO2023072732A1 - Method for producing an optoelectronic component, and optoelectronic component - Google Patents

Method for producing an optoelectronic component, and optoelectronic component Download PDF

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WO2023072732A1
WO2023072732A1 PCT/EP2022/079259 EP2022079259W WO2023072732A1 WO 2023072732 A1 WO2023072732 A1 WO 2023072732A1 EP 2022079259 W EP2022079259 W EP 2022079259W WO 2023072732 A1 WO2023072732 A1 WO 2023072732A1
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optoelectronic semiconductor
optoelectronic
carrier
optoelectronic component
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PCT/EP2022/079259
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Daniel Richter
Gunnar Petersen
Andreas Reith
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Ams-Osram International Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an optoelectronic component and an optoelectronic component.
  • Optoelectronic components with different housings are known in the prior art.
  • ceramic housings are used for optoelectronic components emitting light from the ultraviolet spectral range.
  • One object of the present invention is to specify a method for producing an optoelectronic component. Another object of the present invention is to provide an optoelectronic component. These objects are achieved by a method for producing an optoelectronic component and by an optoelectronic component having the features of the independent claims. Various developments are specified in the dependent claims.
  • a method for producing an optoelectronic component comprises steps for providing a carrier, for providing an optoelectronic semiconductor chip with a light-emitting front side and a rear side having electrical contacts, for arranging the optoelectronic semiconductor chip on a top side of the carrier, the front side of the optoelectronic semiconductor chip being on the top side of the Carrier is facing, for forming a reflector layer over the back of the optoelectronic semiconductor chip and for arranging an encapsulating material over the upper side of the carrier, the optoelectronic semiconductor chip and the reflector layer being at least partially embedded in the encapsulation material.
  • the encapsulation material can form a housing body of the optoelectronic component and this can form the essential supporting element of the optoelectronic component.
  • the reflector layer formed over the rear side of the optoelectronic semiconductor chip can advantageously protect the optoelectronic semiconductor chip from environmental influences, for example moisture.
  • a fastening material is arranged, which forms a material channel extending between the top side of the carrier and the optoelectronic semiconductor chip.
  • the fillet of material is covered by the reflector layer and at least partially embedded in the encapsulation material.
  • a reflector cavity is formed through the material fillet in the encapsulating material, the wall of which is formed by the reflector layer.
  • the optoelectronic component obtainable by the method can have a particularly high efficiency.
  • the formation of the reflector cavity from the material fillet formed by the fastening material advantageously results in a particularly compact reflector cavity arranged closely around the optoelectronic semiconductor chip, which allows the optoelectronic component obtainable by the method to have a small overall size.
  • the reflector layer is formed in such a way that it also covers side faces of the optoelectronic semiconductor chip that extend from the front side to the back side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • This variant of the production method advantageously results in a particularly compact design of the optoelectronic component.
  • the reflector layer arranged on the side faces of the optoelectronic semiconductor chip can reflect light emitted in the lateral direction by the optoelectronic semiconductor chip back into the optoelectronic semiconductor chip, from where it can be emitted again and thereby made usable.
  • the optoelectronic component obtainable by the method can have a particularly high light output and a particularly high efficiency.
  • the reflector layer is also formed over a section of the top side of the carrier next to the optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic component obtainable by the method advantageously has a reflective upper side.
  • the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip are covered by a protective layer before the reflector layer is formed. After the encapsulation material has been arranged, the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip are at least partially uncovered. This advantageously prevents the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip from being covered by the reflector layer and the encapsulating material.
  • a further step is carried out to detach the carrier from the encapsulation material and the optoelectronic semiconductor chip.
  • the housing body formed from the encapsulation material forms the essential load-bearing element Element of the optoelectronic component obtainable by the method.
  • a further step is carried out to remove the fillet of material. This prevents the fastening material forming the material fillet from disadvantageously aging during operation of the optoelectronic semiconductor chip.
  • this includes a further step for structuring the carrier.
  • the carrier remains on the finished optoelectronic component and forms a cover.
  • This can be structured to implement an optical functionality, for example in the form of a Fresnel lens.
  • this includes a further step of forming an optical lens over the front side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the optical lens can shape the beam of the light emitted by the optoelectronic semiconductor chip.
  • the lens is formed using a dispensing method.
  • the optical lens extends up to a stop edge. This advantageously achieves self-adjustment of the lens.
  • an outer edge of the front side of the optoelectronic semiconductor chip serves as a stop edge.
  • a particularly precise alignment of the optical lens on the front side of the optoelectronic semiconductor chip is thereby advantageously achieved.
  • the stopping edge is created by creating a saw mark in the capsule material educated .
  • this enables the production of an optical lens that is larger than the front side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • An optoelectronic component has an optoelectronic semiconductor chip with a light-emitting front side and a rear side having electrical contacts.
  • a reflector layer is arranged on the rear side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic semiconductor chip and the reflector layer are at least partially embedded in an encapsulation material.
  • the front side of the optoelectronic semiconductor chip is not covered by the encapsulation material.
  • the encapsulation material forms a housing body of the optoelectronic component.
  • a rear side of the housing body and side surfaces of the housing body adjoining the rear side of the housing body form outer surfaces of the optoelectronic component.
  • This optoelectronic component can advantageously have extremely compact external dimensions.
  • the housing body forms the essential supporting part of the optoelectronic component.
  • the reflector layer arranged on the back of the optoelectronic semiconductor chip can advantageously serve to protect the optoelectronic semiconductor chip from external influences, for example from moisture.
  • the reflector layer is electrically insulated from the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the reflector layer comprises a DBR layer stack and/or a fluoropolymer and/or a metallic mirror layer. This advantageously ensures that the reflector layer arranged on the rear side of the optoelectronic semiconductor chip does not short-circuit the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic semiconductor chip is designed to emit light with a wavelength from the ultraviolet spectral range, in particular light with a wavelength between 280 nm and 100 nm. In this case, the optoelectronic semiconductor chip emits light from the UVC spectrum range.
  • a reflector cavity is formed on a front side of the optoelectronic component.
  • the optoelectronic semiconductor chip is arranged in the reflector cavity.
  • a surface of the housing body forming a wall of the reflector cavity is covered by the reflector layer.
  • the reflector cavity is filled with a fastening material.
  • the optoelectronic semiconductor chip arranged in the reflector cavity is thereby advantageously encapsulated and protected from external influences.
  • an optical lens is arranged over the front side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the optical lens can advantageously shape the beam of the light emitted by the optoelectronic semiconductor chip.
  • a transparent cover is placed over the front side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • This cover can advantageously enable the optoelectronic semiconductor chip to be protected from damage by external influences and also optionally have beam-shaping properties.
  • the cover has a structure.
  • the cover can advantageously have an optical functionality.
  • the structuring can form a Fresnel lens, for example.
  • FIG. 1 shows a side view of a carrier with cans of a fastening material arranged thereon;
  • FIG. 2 shows the carrier with optoelectronic semiconductor chips attached by means of the attachment material
  • FIG. 3 shows a side view of the carrier with optoelectronic semiconductor chips arranged thereon and subsequently arranged cans of a fastening material
  • FIG. 4 shows one of the semiconductor chips after the formation of a reflector layer and the arrangement of an encapsulation material
  • FIG. 5 shows the optoelectronic semiconductor chip after the formation of external electrical contacts
  • FIG. 6 shows the optoelectronic semiconductor chip during the formation of an alternative reflector layer
  • FIG. 7 shows the optoelectronic semiconductor chip after the removal of a temporary protective layer
  • FIG. 8 shows the optoelectronic semiconductor chip after the alternative reflector layer has been formed and the encapsulating material has been arranged
  • FIG. 9 shows the optoelectronic semiconductor chip after the formation of the external electrical contacts
  • FIG. 10 shows a sectional side view of a first variant of an optoelectronic component
  • FIG. 11 shows a sectional side view of a second variant of the optoelectronic component
  • FIG. 12 shows a sectional side view of a third variant of the optoelectronic component
  • FIG. 13 shows a sectional side view of a fourth variant of the optoelectronic component
  • FIG. 14 shows a sectional side view of a fifth variant of the optoelectronic component
  • FIG. 15 shows a sectional side view of a sixth variant of the optoelectronic component.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional side view of part of a carrier 100 .
  • the carrier 100 can also be referred to as a substrate.
  • the carrier 100 is designed as a plate and has a flat upper side 101 and an underside 102 opposite the upper side 101 .
  • the top 101 can be self-adhesive or provided with a sticky coating.
  • Figure 1 shows that by means of a dosing device 205 doses of a fastening material 200 on the top 101 of the carrier gers 100 can be arranged.
  • the doses of fastening material 200 form spaced droplets on the top surface 101 of the carrier 100 .
  • the fastening material 200 can also be referred to as an adhesive.
  • the fastening material 200 is a UVC-stable material, ie a material that is resistant to radiation in the UVC spectral range.
  • the attachment material 200 may be a siloxane or a low melting point glass.
  • the fastening material 200 can also be a material that does not have to be stable with respect to UVC radiation.
  • FIG. 2 shows a schematic, sectional side view of the carrier 100 in a processing status subsequent to the illustration in FIG.
  • Optoelectronic semiconductor chips 300 have been arranged on the upper side 101 of the carrier 100 .
  • each optoelectronic semiconductor chip 300 was pressed into a respective dose of the fastening material 200 by means of a die-attach method.
  • Each optoelectronic semiconductor chip 300 has a front side 301 , a rear side 302 opposite the front side 301 , and side faces 303 extending from the front side 301 to the rear side 302 .
  • the optoelectronic semiconductor chips 300 are designed to emit electromagnetic radiation, for example electromagnetic radiation with a wavelength from the ultraviolet spectral range, in particular for example from the UVC spectral range.
  • the optoelectronic semiconductor chips 300 can be designed to emit light with a wavelength between 280 nm and 100 nm.
  • the optoelectronic semiconductor chips 300 can be light-emitting diode chips, for example. Every optoelectronic semiconductor Chip 300 has two electrical contacts 310 on its rear side 302 , via which electrical voltage can be applied to the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the optoelectronic semiconductor chips 300 have been arranged on the top side 101 of the carrier 100 in such a way that the front sides 301 of the optoelectronic semiconductor chips 300 face the top side 101 of the carrier 100 .
  • the fastening material 200 has formed a material channel 210 that extends between the top side 101 of the carrier 100 and the side surfaces 303 of the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the fastening material 200 wets the top side 101 of the carrier 100 and the side surfaces 303 of the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the material fillet 210 can also be denoted by the English term fillet.
  • the doses of fastening material 200 previously arranged on the upper side 101 of the carrier 100 were dimensioned such that the fastening material 200 at least partially covers the side surfaces 303 of the optoelectronic semiconductor chips 300 in the region of the material fillets 210 . Covering the side faces 303 of the optoelectronic semiconductor chips 300 as completely as possible is expedient.
  • the rear sides 302 of the optoelectronic semiconductor chips 300 and the electrical contacts 310 arranged on the rear sides 302 are not covered by the fastening material 200 .
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an alternative procedure for achieving the state of the process shown in FIG.
  • the optoelectronic semiconductor chips 300 are arranged on the upper side 101 of the carrier 100 before the fastening material 200 is arranged.
  • the upper side 101 of the carrier 100 is designed or coated in an adhesive manner, so that the optoelectronic semiconductor chips 300 remain in their respective position. Only then is the fastening material 200 removed by means of the dosing device 205 are applied next to the optoelectronic semiconductor chips 300 in such a way that the material fillets 210 described with reference to FIG. 2 are formed.
  • the fastening material 200 is cured.
  • a cleaning step can then optionally take place, for example by means of a plasma treatment.
  • FIG. 4 shows a schematic, sectional side view of part of the carrier 100 with one of the optoelectronic semiconductor chips 300 arranged thereon, in a processing status that follows the representation in FIG.
  • a protective layer 400 has first been arranged on the electrical contacts 310 on the rear side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the protective layer 400 is limited to the electrical contacts 310 , but covers and protects them at least partially.
  • the protective layer 400 can be formed by a photoresist, for example, and structured by a photolithographic method.
  • a reflector layer 500 has been formed over the rear side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 , over the material fillet 210 and over sections 110 of the top side 101 of the carrier 100 arranged next to the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the reflector layer 500 thus covers the parts of the rear side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 that are not protected by the protective layer 400 and the surface of the material fillet 210 facing away from the top side 101 of the carrier 100 .
  • the extension of the reflector layer 500 to the section 110 of the top side 101 of the carrier 100 located next to the optoelectronic semiconductor chip 300 can optionally also be dispensed with.
  • the reflector layer 500 is intended to reflect light emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the reflector layer 500 can comprise a DBR (distributed Bragg reflector) layer stack, for example.
  • the reflector layer 500 can also comprise another reflective layer, for example a layer which has a fluoropolymer.
  • the reflector layer 500 is electrically insulated from the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 such that the electrical contacts 310 are not short-circuited by the reflector layer 500 .
  • the reflector layer 500 can be formed, for example, by vapor deposition and/or by means of cathode sputtering.
  • an encapsulating material 600 has been placed over the top 101 of the carrier 100 .
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 , the material channel 210 of the fastening material 200 and the reflector layer 500 have been at least partially embedded in the encapsulation material 600 .
  • the encapsulating material 600 covers the sections of the reflector layer 500 arranged on the material fillet 210 and the parts of the reflector layer 500 arranged directly on the upper side 101 of the carrier 100 . If the reflector layer 500 does not extend to the top side 101 of the carrier 100 , then the encapsulation material 600 directly covers the sections 110 of the top side 101 of the carrier 100 located next to the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the encapsulation material 600 can also cover the parts of the reflector layer 500 arranged over the rear side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and, for example, end flush with the protective layer 400 arranged on the electrical contacts 310 . However, this part of the reflector layer 500 can also remain uncovered by the encapsulation material 600 and, for example, remain flush with the encapsulation material complete 600 . Parts of the encapsulation material 600 covering the protective layer 400 are optionally removed together with the protective layer 400 in a later processing step.
  • the encapsulation material 600 can be applied, for example, by a casting or a molding process (mold process). It is expedient if the encapsulation material 600 forms a continuous layer over the entire upper side 101 of the carrier 100 with all the optoelectronic semiconductor chips 300 arranged thereon.
  • the encapsulation material 600 can have a silicone or an epoxide, for example.
  • the encapsulation material 600 forms a housing body 610 with a rear side 612 facing away from the carrier 100 .
  • FIG. 5 shows a schematic sectional side view of the section of the carrier 100 with the optoelectronic semiconductor chip 300 arranged thereon in a processing status following the illustration in FIG.
  • the protective layer 400 arranged on the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 was first removed in order to at least partially expose the electrical contacts 310 and make them accessible on the rear side 612 of the housing body 610 formed by the encapsulation material 600.
  • External electrical contacts 320 have then been formed on the rear side 612 of the housing body 610, which are electrically conductively connected to the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • the outer electrical contacts 320 are accessible on the rear side 612 of the housing body 610 and form extensive soldering areas on the rear side 612 of the housing body 610 in the example illustrated in FIG. Forming the outer electrical contacts 320 can also be referred to as fan out.
  • the outer electrical contacts 320 can be formed, for example, by an electroplating method and can have Au or Ni/Au, for example. Additionally, the outer electrical contacts 320 may have a plating of Cu, Au, Ni, Pt, or another metal.
  • FIG. 6 shows, in a schematic, sectional side view, a section of the carrier 100 with one of the optoelectronic semiconductor chips 300 arranged thereon, in a processing status subsequent to the representation in FIG.
  • the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 were initially covered by the protective layer 400, as has already been described with reference to FIG. Subsequently, a first insulating layer 510 was deposited over the rear side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and the surface of the material fillet 210 formed from the fastening material 200 that faces away from the upper side 101 of the carrier 100 . In the example shown in FIG. 6, the first insulating layer 510 in turn also extends to the sections 110 of the top side 101 of the carrier 100 next to the optoelectronic semiconductor chip 300. FIG.
  • the first insulating layer 510 comprises an electrically insulating material that is transparent to electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the first insulating layer 510 may include SiO 2 Al 2 O 3 .
  • a reflective layer 520 was then deposited over the first insulating layer 510 . It is expedient if the reflective layer 520 completely covers the first insulating layer 510 .
  • the reflective layer 520 is suitable from the optoelectronic semi- conductor chip 300 to reflect emitted electromagnetic radiation.
  • the reflective layer 520 may include a metal, such as Al or Ag.
  • the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 are electrically insulated from the reflective layer 520 by the first insulating layer 510 .
  • FIG. 7 shows a schematic sectional side view of a processing status following the representation in FIG.
  • the protective layer 400 has been removed, as a result of which the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 have been exposed. Parts of the first insulating layer 510 and the reflective layer 520 covering the protective layer 400 have been removed together with the protective layer 400 .
  • FIG. 8 shows a schematic sectional side view of a processing status following the illustration in FIG.
  • the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 were covered by a further protective layer 410 .
  • the further protective layer 410 can have a photoresist, for example, and can have been structured photolithographically.
  • the part of the electrical contacts 310 covered by the further protective layer 410 is somewhat smaller than the part of the electrical contacts 310 previously covered by the protective layer 400 , so that an edge region of the electrical contacts 310 has remained uncovered around the further protective layer 410 .
  • a second insulating layer 530 has then been deposited over the reflective layer 520 .
  • the second insulating layer 530 has expediently completely covered the reflective layer 520 and also the The edge regions of the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 that remain in the further protective layer 410 are covered.
  • the second insulating layer 530 has an electrically insulating material, for example SiC>2 or Al 2 O 3 .
  • the first insulating layer 510, the reflective layer 520 and the second insulating layer 530 together form the reflector layer 500 in the production variant described with reference to FIGS.
  • the encapsulation material 600 has subsequently been arranged as has already been described with reference to FIG.
  • FIG. 9 shows a schematic sectional side view of a processing status following the representation in FIG.
  • the processing status shown in FIG. 9 corresponds to the processing status described above with reference to FIG.
  • the further protective layer 410 was first removed in order to expose the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 at least partially. Parts of the second insulating layer 530 and of the encapsulating material 600 covering the further protective layer 410 have been removed together with the further protective layer 410 .
  • the outer electrical contacts 320 were then applied.
  • the outer electrical contacts 320 are electrically insulated from the reflective layer 520 of the reflector layer 500 by the second insulating layer 530 of the reflector layer 500 .
  • FIG. 10 shows a schematic, sectional side view of a first variant of an optoelectronic component 10 that was formed by further processing of the components shown in FIG.
  • the optoelectronic component 10 comprises a section of the encapsulation material 600 forming the housing body 610 of the optoelectronic component 10 and one of the optoelectronic semiconductor chips 300 previously arranged on the carrier 100 .
  • the encapsulation material 600 has been divided in such a way that the housing body 610 of the optoelectronic component 10 has been separated from the remaining sections of the encapsulation material 600 . This can be done, for example, by a sawing process.
  • Side faces 613 of the housing body 610 formed by the separating process form side faces 13 of the optoelectronic component 10 .
  • the remaining sections of the encapsulation material 600 were divided up in an analogous manner in order to form further optoelectronic components 10 with further housing bodies 610 .
  • the carrier 100 was removed, for example detached. As a result, a front side 11 of the optoelectronic component 10 was uncovered.
  • a rear side 12 of the optoelectronic component 10 is formed by the rear side 612 of the housing body 610 with the external electrical contacts 320 arranged thereon.
  • a front side 611 of the housing body 610 opposite the rear side 612 is covered by the reflector layer 500 .
  • a reflector cavity 620 is formed on the front side 11 of the optoelectronic component 10 .
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 is arranged in this reflector cavity 620 .
  • a part of the front side 611 of the housing body 610 that forms a wall 625 of the reflector cavity 620 is covered by the reflector layer 500 .
  • the optoelectronic The part of the reflector cavity 620 surrounding the niche semiconductor chip 300 is filled by the fastening material 200 .
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 is thus at least partially embedded in the fastening material 200 .
  • the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 of the optoelectronic component 10 is uncovered and is exposed on the front side 11 of the optoelectronic component 10 . Remnants of the fastening material 200 can remain on the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 . But these can also be removed .
  • the front side 11 of the optoelectronic component 10 is thus formed by the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 , an exposed surface of the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 and an exposed section of the reflector layer 500 arranged on the front side 611 of the housing body 610 .
  • the front side 611 of the housing body 610 itself could also be exposed on the front side 11 of the optoelectronic component 10 .
  • the optoelectronic component 10 can be designed for surface mounting, for example.
  • the optoelectronic component 10 is arranged with its rear side 12 at the mounting position and electrically contacted by means of the outer electrical contacts 320 .
  • the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 to the reflector layer 500 on the wall 625 of the reflector cavity 620 and is emitted there in the direction of the front side 11 of the optoelectronic component 10 reflected, so that this electromagnetic radiation from the optoelectronic component 10 in usable Way is emitted. It is expedient if the fastening material 200 has a high level of transparency for and high resistance to the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • FIG. 11 shows a schematic sectional side view of an alternative variant of the optoelectronic component 10 .
  • the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 11 differs from the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 10 in that the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 has also been removed after the carrier 100 has been removed. This can be done before or after the optoelectronic component 10 is separated by dividing the encapsulation material 600 .
  • the removal of the fastening material 200 can have taken place wet-chemically, for example. Since the fastening material 200 has been removed, the reflector cavity 620 is at least partially empty, ie free of solid or liquid material.
  • the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 11 can offer the advantage over the variant shown in FIG. 10 that aging of the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 is ruled out.
  • FIG. 12 shows a further variant of the optoelectronic component 10 in a schematic sectional side view.
  • the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 12 differs from the variant in FIG. 10 in that the carrier 100 was not detached, but instead was divided together with the encapsulating material 600 when the optoelectronic component 10 was separated. Thus, a portion of the carrier 100 now forms an at the optoelectronic component remaining cover 120 .
  • the cover 120 covers the reflector cavity 620 and the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 arranged in the reflector cavity 620 . As a result, the optoelectronic semiconductor chip 300 is protected from external influences.
  • electromagnetic radiation generated by the optoelectronic semiconductor chip 300 is emitted through the cover 120 . It is therefore expedient that the material used for the carrier 100 in this variant of the optoelectronic component 10 has a high transparency for electromagnetic radiation generated by the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the cover 120 can have a structure 130 on its side facing away from the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • This structuring 130 can be formed, for example, after the encapsulation material 600 has been arranged and before the optoelectronic component 10 has been singulated.
  • the carrier 100 forming the cover 120 can be structured by means of an etching method, for example.
  • the structuring 130 can bring about a beam-shaping property of the cover 120 .
  • the structuring 130 can be in the form of a Fresnel lens.
  • FIG. 13 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 10 .
  • the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 13 differs from the variant shown in FIG. 10 in that the fastening material 200 that forms the material fillets 210 was dispensed with during production. Instead, the optoelectronic semiconductor chips 300 were made without the additional fastening material 200 arranged on the upper side 101 of the carrier 100 , for which purpose this upper side 101 can be made sticky, for example.
  • the reflector layer 500 was then formed in such a way that it also covered side areas 303 of the optoelectronic semiconductor chips 300 extending from the front sides 301 to the rear sides 302 of the optoelectronic semiconductor chips 300 .
  • the optoelectronic component 10 shown in FIG. 13 thus differs from the variant in FIG.
  • FIG. 14 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 10 .
  • the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 was removed.
  • an optical lens 700 was subsequently formed over the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the optical lens 700 can bring about beam shaping of the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 on its front side 301 and can also improve the light extraction from the optoelectronic semiconductor chip 300. mend .
  • the optical lens 700 is designed as a convex lens. However, other lens shapes are also possible.
  • the optical lens 700 is limited to the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the optical lens 700 can have been formed, for example, by means of a dosing process.
  • the material of the optical lens 700 was applied to the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 in such a way that it has extended up to the outer edges 305 of the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 acting as a stop edge 710 . This was made possible by the previous removal of the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 .
  • the material of the optical lens 700 can be a polysiloxane or a fluoropolymer, for example.
  • the fastening material 200 can be removed before or after the optoelectronic component 10 is singulated.
  • the removal of the fastening material 200 can have taken place wet-chemically, for example. Since the fastening material 200 has been removed, the reflector cavity 620 is at least partially empty, ie free of solid or liquid material.
  • FIG. 15 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 10 .
  • the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 15 also has an optical lens 700 arranged over the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 .
  • the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 was not removed.
  • the optical lens 700 extends not only over the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300, but also via the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 and a part of the front side 611 of the housing body 610 up to a sawing track 630 formed in the encapsulating material 600 of the housing body 10 .
  • the saw track 630 can have been created, for example, before or after the dicing of the optoelectronic component 10 .
  • the optical lens 700 can also be formed in the optoelectronic component 10 shown in FIG.
  • the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 13 could also be provided with a sawing track 630 serving as a stop edge 710 and then be equipped with an optical lens 700 .
  • optical lenses 700 shown in FIGS. 14 and 15 using a molding process. In this case no stopping edge 710 is required.
  • the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 10 could also be equipped with an optical lens 700 limited to the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 .

Abstract

The invention relates to a method for producing an optoelectronic component, having the steps of providing a support; providing an optoelectronic semiconductor chip with a light-emitting front face and a rear face which has electric contacts; arranging the optoelectronic semiconductor chip on an upper face of the support, said front face of the optoelectronic semiconductor chip facing the upper face of the support; forming a reflector layer over the rear face of the optoelectronic semiconductor chip; and arranging an encapsulating material over the upper face of the support, wherein the optoelectronic semiconductor chip and the reflector layer are at least partly integrated into the encapsulation material.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTSPROCESS FOR MANUFACTURING AN OPTOELECTRONIC COMPONENT
UND OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT AND OPTOELECTRONIC COMPONENT
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die vorliegende Erfindung betri f ft ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements sowie ein optoelektronisches Bauelement . The present invention relates to a method for producing an optoelectronic component and an optoelectronic component.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2021 128 151 . 2 , deren Of fenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird . This patent application claims the priority of German patent application DE 10 2021 128 151. 2, the disclosure content of which is hereby incorporated by reference.
Im Stand der Technik sind optoelektronische Bauelemente mit unterschiedlichen Gehäusen bekannt . Beispielsweise werden für Licht aus dem ultravioletten Spektralbereich emittierende optoelektronische Bauelemente keramische Gehäuse verwendet . Optoelectronic components with different housings are known in the prior art. For example, ceramic housings are used for optoelectronic components emitting light from the ultraviolet spectral range.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben . Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen . Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst . In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben . One object of the present invention is to specify a method for producing an optoelectronic component. Another object of the present invention is to provide an optoelectronic component. These objects are achieved by a method for producing an optoelectronic component and by an optoelectronic component having the features of the independent claims. Various developments are specified in the dependent claims.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Trägers , zum Bereitstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips mit einer lichtemittierenden Vorderseite und einer elektrische Kontakte aufweisenden Rückseite , zum Anordnen des optoelektronischen Halbleiterchips an einer Oberseite des Trägers , wobei die Vorderseite des optoelektronischen Halbleiterchips der Oberseite des Trägers zugewandt wird, zum Ausbilden einer Reflektorschicht über der Rückseite des optoelektronischen Halbleiterchips und zum Anordnen eines Kapselmaterials über der Oberseite des Trägers , wobei der optoelektronische Halbleiterchip und die Reflektorschicht zumindest teilweise in das Kapselmaterial eingebettet werden . A method for producing an optoelectronic component comprises steps for providing a carrier, for providing an optoelectronic semiconductor chip with a light-emitting front side and a rear side having electrical contacts, for arranging the optoelectronic semiconductor chip on a top side of the carrier, the front side of the optoelectronic semiconductor chip being on the top side of the Carrier is facing, for forming a reflector layer over the back of the optoelectronic semiconductor chip and for arranging an encapsulating material over the upper side of the carrier, the optoelectronic semiconductor chip and the reflector layer being at least partially embedded in the encapsulation material.
Vorteilhafterweise ermöglicht dieses Verfahren die Herstellung eines optoelektronischen Bauelements mit kompakten äußeren Abmessungen . Dabei kann das Kapselmaterial einen Gehäusekörper des optoelektronischen Bauelements und dieses das wesentliche tragende Element des optoelektronischen Bauelements bilden . Die über der Rückseite des optoelektronischen Halbleiterchips ausgebildete Reflektorschicht kann vorteilhafterweise einen Schutz des optoelektronischen Halbleiterchips vor Umwelteinflüssen, beispielsweise Feuchtigkeit , bewirken . This method advantageously makes it possible to produce an optoelectronic component with compact external dimensions. In this case, the encapsulation material can form a housing body of the optoelectronic component and this can form the essential supporting element of the optoelectronic component. The reflector layer formed over the rear side of the optoelectronic semiconductor chip can advantageously protect the optoelectronic semiconductor chip from environmental influences, for example moisture.
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird vor oder nach dem Anordnen des optoelektronischen Halbleiterchips an der Rückseite des Trägers ein Befestigungsmaterial angeordnet , das eine sich zwischen der Oberseite des Trägers und dem optoelektronischen Halbleiterchip erstreckende Materialkehle ausbildet . Die Materialkehle wird durch die Reflektorschicht bedeckt und zumindest teilweise in das Kapselmaterial eingebettet . Vorteilhafterweise wird durch die Materialkehle in dem Kapselmaterial eine Reflektorkavität ausgebildet , deren Wandung durch die Reflektorschicht gebildet wird . Dadurch wird im Betrieb des optoelektronischen Bauelements von dem optoelektronischen Halbleiterchip in seitliche Richtung emittiertes Licht an der die Wandung der Reflektorkavität bildenden Reflektorschicht in Richtung zur Oberseite des optoelektronischen Bauelements reflektiert und somit nutzbar gemacht . Hierdurch kann das durch das Verfahren erhältliche optoelektronische Bauelement eine besonders hohe Ef fi zienz aufweisen . Durch die Ausbildung der Reflektorkavität aus der durch das Befestigungsmaterial gebildeten Materialkehle ergibt sich vorteilhafterweise eine besonders kompakte und eng um den optoelektronischen Halbleiterchip angeordnete Reflektorkavität , was eine insgesamt geringe Größe des durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements ermöglicht . In einer Aus führungs form des Verfahrens wird die Reflektorschicht so ausgebildet , dass sie auch sich von der Vorderseite zu der Rückseite des optoelektronischen Halbleiterchips erstreckende Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips bedeckt . Vorteilhafterweise ergibt sich bei dieser Variante des Herstellungsverfahrens eine besonders kompakte Aus führung des optoelektronischen Bauelements . Die an den Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips angeordnete Reflektorschicht kann von dem optoelektronischen Halbleiterchip in seitliche Richtung emittiertes Licht zurück in den optoelektronischen Halbleiterchip reflektieren, von wo es erneut abgestrahlt und dadurch nutzbar gemacht werden kann . Dadurch kann das durch das Verfahren erhältliche optoelektronische Bauelement eine besonders hohe Lichtleistung und eine besonders hohe Ef fi zienz aufweisen . In one embodiment of the method, before or after the optoelectronic semiconductor chip is arranged on the rear side of the carrier, a fastening material is arranged, which forms a material channel extending between the top side of the carrier and the optoelectronic semiconductor chip. The fillet of material is covered by the reflector layer and at least partially embedded in the encapsulation material. Advantageously, a reflector cavity is formed through the material fillet in the encapsulating material, the wall of which is formed by the reflector layer. As a result, during operation of the optoelectronic component, light emitted in the lateral direction by the optoelectronic semiconductor chip is reflected at the reflector layer forming the wall of the reflector cavity in the direction of the upper side of the optoelectronic component and is thus made usable. As a result, the optoelectronic component obtainable by the method can have a particularly high efficiency. The formation of the reflector cavity from the material fillet formed by the fastening material advantageously results in a particularly compact reflector cavity arranged closely around the optoelectronic semiconductor chip, which allows the optoelectronic component obtainable by the method to have a small overall size. In one embodiment of the method, the reflector layer is formed in such a way that it also covers side faces of the optoelectronic semiconductor chip that extend from the front side to the back side of the optoelectronic semiconductor chip. This variant of the production method advantageously results in a particularly compact design of the optoelectronic component. The reflector layer arranged on the side faces of the optoelectronic semiconductor chip can reflect light emitted in the lateral direction by the optoelectronic semiconductor chip back into the optoelectronic semiconductor chip, from where it can be emitted again and thereby made usable. As a result, the optoelectronic component obtainable by the method can have a particularly high light output and a particularly high efficiency.
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird die Reflektorschicht auch über einem Abschnitt der Oberseite des Trägers neben dem optoelektronischen Halbleiterchip ausgebildet . Dadurch weist das durch das Verfahren erhältliche optoelektronische Bauelement vorteilhafterweise eine reflektierende Oberseite auf . In one embodiment of the method, the reflector layer is also formed over a section of the top side of the carrier next to the optoelectronic semiconductor chip. As a result, the optoelectronic component obtainable by the method advantageously has a reflective upper side.
In einer Aus führungs form des Verfahrens werden die elektrischen Kontakte des optoelektronischen Halbleiterchips vor dem Ausbilden der Reflektorschicht durch eine Schutzschicht bedeckt . Nach dem Anordnen des Kapselmaterials werden die elektrischen Kontakte des optoelektronischen Halbleiterchips zumindest teilweise freigelegt . Vorteilhafterweise wird dadurch eine Bedeckung der elektrischen Kontakte des optoelektronischen Halbleiterchips durch die Reflektorschicht und das Kapselmaterial verhindert . In one embodiment of the method, the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip are covered by a protective layer before the reflector layer is formed. After the encapsulation material has been arranged, the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip are at least partially uncovered. This advantageously prevents the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip from being covered by the reflector layer and the encapsulating material.
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird nach dem Anordnen des Kapselmaterials ein weiterer Schritt durchgeführt zum Ablösen des Trägers von dem Kapselmaterial und dem optoelektronischen Halbleiterchip . Dadurch bildet der aus dem Kapselmaterial gebildete Gehäusekörper das wesentliche tragende Element des durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements . In one embodiment of the method, after the encapsulation material has been arranged, a further step is carried out to detach the carrier from the encapsulation material and the optoelectronic semiconductor chip. As a result, the housing body formed from the encapsulation material forms the essential load-bearing element Element of the optoelectronic component obtainable by the method.
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird nach dem Ablösen des Trägers ein weiterer Schritt durchgeführt zum Entfernen der Materialkehle . Dadurch wird verhindert , dass das die Materialkehle bildende Befestigungsmaterial im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips in nachteiliger Weise altert . In one embodiment of the method, after the carrier has been detached, a further step is carried out to remove the fillet of material. This prevents the fastening material forming the material fillet from disadvantageously aging during operation of the optoelectronic semiconductor chip.
In einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Strukturieren des Trägers . Bei dieser Variante des Herstellungsverfahrens verbleibt der Träger an dem fertigen optoelektronischen Bauelement und bildet eine Abdeckung . Diese kann zur Realisierung einer optischen Funktionalität strukturiert werden, beispielsweise in Form einer Fresnellinse . In one embodiment of the method, this includes a further step for structuring the carrier. In this variant of the production method, the carrier remains on the finished optoelectronic component and forms a cover. This can be structured to implement an optical functionality, for example in the form of a Fresnel lens.
In einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Ausbilden einer optischen Linse über der Vorderseite des optoelektronischen Halbleiterchips . Vorteilhafterweise kann die optische Linse eine Strahl formung des von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierten Lichts bewirken . In one embodiment of the method, this includes a further step of forming an optical lens over the front side of the optoelectronic semiconductor chip. Advantageously, the optical lens can shape the beam of the light emitted by the optoelectronic semiconductor chip.
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird die Linse mittels eines Dosierverfahrens ausgebildet . Dabei erstreckt sich die optische Linse bis zu einer Stoppkante . Vorteilhaferweise wird dadurch eine Selbst j ustierung der Linse erreicht . In one embodiment of the method, the lens is formed using a dispensing method. The optical lens extends up to a stop edge. This advantageously achieves self-adjustment of the lens.
In einer Aus führungs form des Verfahrens dient eine Außenkante der Vorderseite des optoelektronischen Halbleiterchips als Stoppkante . Vorteilhafterweise wird dadurch eine besonders präzise Ausrichtung der optischen Linse an der Vorderseite des optoelektronischen Halbleiterchips erreicht . In one embodiment of the method, an outer edge of the front side of the optoelectronic semiconductor chip serves as a stop edge. A particularly precise alignment of the optical lens on the front side of the optoelectronic semiconductor chip is thereby advantageously achieved.
In einer anderen Aus führungs form des Verfahrens wird die Stoppkante durch Anlegen einer Sägespur im Kapselmaterial ausgebildet . Vorteilhafterweise ermöglicht dies die Herstellung einer optischen Linse , die größer als die Vorderseite des optoelektronischen Halbleiterchips ist . In another embodiment of the method, the stopping edge is created by creating a saw mark in the capsule material educated . Advantageously, this enables the production of an optical lens that is larger than the front side of the optoelectronic semiconductor chip.
Ein optoelektronisches Bauelement weist einen optoelektronischen Halbleiterchip mit einer lichtemittierenden Vorderseite und einer elektrische Kontakte aufweisenden Rückseite auf . An der Rückseite des optoelektronischen Halbleiterchips ist eine Reflektorschicht angeordnet . Der optoelektronische Halbleiterchip und die Reflektorschicht sind zumindest teilweise in ein Kapselmaterial eingebettet . Die Vorderseite des optoelektronischen Halbleiterchips ist nicht durch das Kapselmaterial bedeckt . Das Kapselmaterial bildet einen Gehäusekörper des optoelektronischen Bauelements . Eine Rückseite des Gehäusekörpers und an die Rückseite des Gehäusekörpers angrenzende Seitenflächen des Gehäusekörpers bilden Außenflächen des optoelektronischen Bauelements . An optoelectronic component has an optoelectronic semiconductor chip with a light-emitting front side and a rear side having electrical contacts. A reflector layer is arranged on the rear side of the optoelectronic semiconductor chip. The optoelectronic semiconductor chip and the reflector layer are at least partially embedded in an encapsulation material. The front side of the optoelectronic semiconductor chip is not covered by the encapsulation material. The encapsulation material forms a housing body of the optoelectronic component. A rear side of the housing body and side surfaces of the housing body adjoining the rear side of the housing body form outer surfaces of the optoelectronic component.
Vorteilhafterweise kann dieses optoelektronische Bauelement äußerst kompakte äußere Abmessungen aufweisen . Dabei bildet der Gehäusekörper den wesentlichen tragenden Teil des optoelektronischen Bauelements . Die an der Rückseite des optoelektronischen Halbleiterchips angeordnete Reflektorschicht kann vorteilhafterweise einem Schutz des optoelektronischen Halbleiterchips vor äußeren Einwirkungen dienen, beispielsweise vor Feuchte . This optoelectronic component can advantageously have extremely compact external dimensions. In this case, the housing body forms the essential supporting part of the optoelectronic component. The reflector layer arranged on the back of the optoelectronic semiconductor chip can advantageously serve to protect the optoelectronic semiconductor chip from external influences, for example from moisture.
In einer Aus führungs form des optoelektronischen Bauelements ist die Reflektorschicht elektrisch gegen die elektrischen Kontakte des optoelektronischen Halbleiterchips isoliert . Dabei umfasst die Reflektorschicht einen DBR-Schichtenstapel und/oder ein Fluorpolymer und/oder eine metallische Spiegelschicht . Vorteilhafterweise wird dadurch sichergestellt , dass die an der Rückseite des optoelektronischen Halbleiterchips angeordnete Reflektorschicht die elektrischen Kontakte des optoelektronischen Halbleiterchips nicht kurzschließt . In einer Aus führungs form des optoelektronischen Bauelements ist der optoelektronische Halbleiterchip ausgebildet , Licht mit einer Wellenlänge aus dem ultravioletten Spektralbereich zu emittieren, insbesondere Licht mit einer Wellenlänge zwischen 280 nm und 100 nm . In diesem Fall emittiert der optoelektronische Halbleiterchip Licht aus dem UVC- Spe ktr alber e i ch . In one embodiment of the optoelectronic component, the reflector layer is electrically insulated from the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip. In this case, the reflector layer comprises a DBR layer stack and/or a fluoropolymer and/or a metallic mirror layer. This advantageously ensures that the reflector layer arranged on the rear side of the optoelectronic semiconductor chip does not short-circuit the electrical contacts of the optoelectronic semiconductor chip. In one embodiment of the optoelectronic component, the optoelectronic semiconductor chip is designed to emit light with a wavelength from the ultraviolet spectral range, in particular light with a wavelength between 280 nm and 100 nm. In this case, the optoelectronic semiconductor chip emits light from the UVC spectrum range.
In einer Aus führungs form des optoelektronischen Bauelements ist an einer Vorderseite des optoelektronischen Bauelements eine Reflektorkavität ausgebildet . Der optoelektronische Halbleiterchip ist dabei in der Reflektorkavität angeordnet . Eine eine Wandung der Reflektorkavität bildende Oberfläche des Gehäusekörpers ist durch die Reflektorschicht bedeckt . Vorteilhafterweise bewirkt diese Reflektorkavität eine Reflexion von durch den optoelektronischen Halbleiterchip in seitliche Richtung emittierter elektromagnetischer Strahlung hin zur Vorderseite des optoelektronischen Bauelements , wodurch diese elektromagnetische Strahlung abgestrahlt und genutzt werden kann . Hierdurch erhöht sich vorteilhafterweise die Lichtleistung und damit die Ef fi zienz des optoelektronischen Bauelements . In one embodiment of the optoelectronic component, a reflector cavity is formed on a front side of the optoelectronic component. In this case, the optoelectronic semiconductor chip is arranged in the reflector cavity. A surface of the housing body forming a wall of the reflector cavity is covered by the reflector layer. This reflector cavity advantageously brings about a reflection of electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip in the lateral direction towards the front side of the optoelectronic component, as a result of which this electromagnetic radiation can be emitted and used. This advantageously increases the light output and thus the efficiency of the optoelectronic component.
In einer Aus führungs form des optoelektronischen Bauelements ist die Reflektorkavität durch ein Befestigungsmaterial gefüllt . Vorteilhafterweise ist der in der Reflektorkavität angeordnete optoelektronische Halbleiterchip dadurch gekapselt und vor äußeren Einwirkungen geschützt . In one embodiment of the optoelectronic component, the reflector cavity is filled with a fastening material. The optoelectronic semiconductor chip arranged in the reflector cavity is thereby advantageously encapsulated and protected from external influences.
In einer Aus führungs form des optoelektronischen Bauelements ist über der Vorderseite des optoelektronischen Halbleiterchips eine optische Linse angeordnet . Die optische Linse kann vorteilhafterweise eine Strahl formung des durch den optoelektronischen Halbleiterchips emittierten Lichts bewirken . In one embodiment of the optoelectronic component, an optical lens is arranged over the front side of the optoelectronic semiconductor chip. The optical lens can advantageously shape the beam of the light emitted by the optoelectronic semiconductor chip.
In einer Aus führungs form des optoelektronischen Bauelements ist über der Vorderseite des optoelektronischen Halbleiterchips eine transparente Abdeckung abgeordnet . Diese Abdeckung kann vorteilhafterweise einen Schutz des optoelektronischen Halbleiterchips vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen ermöglichen und außerdem wahlweise strahl formende Eigenschaften aufweisen . In one embodiment of the optoelectronic component, a transparent cover is placed over the front side of the optoelectronic semiconductor chip. This cover can advantageously enable the optoelectronic semiconductor chip to be protected from damage by external influences and also optionally have beam-shaping properties.
In einer Aus führungs form des optoelektronischen Bauelements weist die Abdeckung eine Strukturierung auf . Hierdurch kann die Abdeckung vorteilhafterweise eine optische Funktionalität aufweisen . Die Strukturierung kann beispielsweise eine Fresnellinse bilden . In one embodiment of the optoelectronic component, the cover has a structure. As a result, the cover can advantageously have an optical functionality. The structuring can form a Fresnel lens, for example.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Aus führungsbeispiele , die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden . Dabei zeigen in j eweils schematisierter Darstellung The properties, features and advantages of this invention described above and the manner in which they are achieved will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which will be explained in more detail in connection with the drawings. Each shows a schematic representation
Figur 1 eine Seitenansicht eines Trägers mit darauf angeordneten Dosen eines Befestigungsmaterials ; FIG. 1 shows a side view of a carrier with cans of a fastening material arranged thereon;
Figur 2 den Träger mit mittels des Befestigungsmaterials befestigten optoelektronischen Halbleiterchips ; FIG. 2 shows the carrier with optoelectronic semiconductor chips attached by means of the attachment material;
Figur 3 eine Seitenansicht des Trägers mit darauf angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips und nachträglich angeordneten Dosen eines Befestigungsmaterials ; FIG. 3 shows a side view of the carrier with optoelectronic semiconductor chips arranged thereon and subsequently arranged cans of a fastening material;
Figur 4 einen der Halbleiterchips nach dem Ausbilden einer Reflektorschicht und dem Anordnen eines Kapselmaterials ; FIG. 4 shows one of the semiconductor chips after the formation of a reflector layer and the arrangement of an encapsulation material;
Figur 5 den optoelektronischen Halbleiterchip nach dem Ausbilden äußerer elektrischer Kontakte ; FIG. 5 shows the optoelectronic semiconductor chip after the formation of external electrical contacts;
Figur 6 den optoelektronischen Halbleiterchip während des Ausbildens einer alternativen Reflektorschicht ; Figur 7 den optoelektronischen Halbleiterchip nach dem Entfernen einer temporären Schutzschicht ; FIG. 6 shows the optoelectronic semiconductor chip during the formation of an alternative reflector layer; FIG. 7 shows the optoelectronic semiconductor chip after the removal of a temporary protective layer;
Figur 8 den optoelektronischen Halbleiterchip nach dem Ausbilden der alternativen Reflektorschicht und dem Anordnen des Kapselmaterials ; FIG. 8 shows the optoelectronic semiconductor chip after the alternative reflector layer has been formed and the encapsulating material has been arranged;
Figur 9 den optoelektronischen Halbleiterchip nach dem Ausbilden der äußeren elektrischen Kontakte ; FIG. 9 shows the optoelectronic semiconductor chip after the formation of the external electrical contacts;
Figur 10 eine geschnittene Seitenansicht einer ersten Variante eines optoelektronischen Bauelements ; FIG. 10 shows a sectional side view of a first variant of an optoelectronic component;
Figur 11 eine geschnittene Seitenansicht einer zweiten Variante des optoelektronischen Bauelements ; FIG. 11 shows a sectional side view of a second variant of the optoelectronic component;
Figur 12 eine geschnittene Seitenansicht einer dritten Variante des optoelektronische Bauelements ; FIG. 12 shows a sectional side view of a third variant of the optoelectronic component;
Figur 13 eine geschnittene Seitenansicht einer vierten Variante des optoelektronischen Bauelements ; FIG. 13 shows a sectional side view of a fourth variant of the optoelectronic component;
Figur 14 eine geschnittene Seitenansicht einer fünften Variante des optoelektronischen Bauelements ; FIG. 14 shows a sectional side view of a fifth variant of the optoelectronic component;
Figur 15 eine geschnittene Seitenansicht einer sechsten Variante des optoelektronischen Bauelements . FIG. 15 shows a sectional side view of a sixth variant of the optoelectronic component.
Figur 1 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Teils eines Trägers 100 . Der Träger 100 kann auch als Substrat bezeichnet werden . Der Träger 100 ist als Platte ausgebildet und weist eine ebene Oberseite 101 und eine der Oberseite 101 gegenüberliegende Unterseite 102 auf . Die Oberseite 101 kann selbstklebend ausgebildet oder mit einer klebrigen Beschichtung versehen sein . FIG. 1 shows a schematic sectional side view of part of a carrier 100 . The carrier 100 can also be referred to as a substrate. The carrier 100 is designed as a plate and has a flat upper side 101 and an underside 102 opposite the upper side 101 . The top 101 can be self-adhesive or provided with a sticky coating.
Figur 1 zeigt , dass mittels einer Dosiervorrichtung 205 Dosen eines Befestigungsmaterials 200 an der Oberseite 101 des Trä- gers 100 angeordnet werden . Die Dosen des Befestigungsmaterials 200 bilden voneinander beabstandete Tröpfchen an der Oberseite 101 des Trägers 100 . Das Befestigungsmaterial 200 kann auch als Kleber bezeichnet werden . Figure 1 shows that by means of a dosing device 205 doses of a fastening material 200 on the top 101 of the carrier gers 100 can be arranged. The doses of fastening material 200 form spaced droplets on the top surface 101 of the carrier 100 . The fastening material 200 can also be referred to as an adhesive.
Wie nachfolgend noch genauer dargelegt , ist es zweckmäßig, wenn das Befestigungsmaterial 200 ein UVC-stabiles Material ist , also ein Material , das beständig gegenüber Strahlung im UVC-Spektralbereich ist . Beispielsweise kann das Befestigungsmaterial 200 ein Siloxan oder ein Glas mit niedrigem Schmel zpunkt sein . Anhand der Figur 11 wird nachfolgend aber noch erläutert , dass das Befestigungsmaterial 200 auch ein Material sein kann, das nicht stabil gegenüber UVC-Strahlung sein muss . As explained in more detail below, it is expedient if the fastening material 200 is a UVC-stable material, ie a material that is resistant to radiation in the UVC spectral range. For example, the attachment material 200 may be a siloxane or a low melting point glass. However, it is explained below with reference to FIG. 11 that the fastening material 200 can also be a material that does not have to be stable with respect to UVC radiation.
Figur 2 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Trägers 100 in einem der Darstellung der Figur 1 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand . FIG. 2 shows a schematic, sectional side view of the carrier 100 in a processing status subsequent to the illustration in FIG.
An der Oberseite 101 des Trägers 100 sind optoelektronische Halbleiterchips 300 angeordnet worden . Dazu wurde j eder optoelektronische Halbleiterchip 300 mittels eines Die-Attach- Verfahrens in j eweils eine Dosis des Befestigungsmaterials 200 eingedrückt . Optoelectronic semiconductor chips 300 have been arranged on the upper side 101 of the carrier 100 . For this purpose, each optoelectronic semiconductor chip 300 was pressed into a respective dose of the fastening material 200 by means of a die-attach method.
Jeder optoelektronische Halbleiterchip 300 weist eine Vorderseite 301 , eine der Vorderseite 301 gegenüberliegende Rückseite 302 und sich von der Vorderseite 301 zu der Rückseite 302 erstreckende Seitenflächen 303 auf . Die optoelektronischen Halbleiterchips 300 sind dazu ausgebildet , elektromagnetische Strahlung zu emittieren, beispielsweise elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge aus dem ultraviolettem Spektralbereich, insbesondere beispielsweise aus dem UVC- Spektralbereich . Beispielsweise können die optoelektronischen Halbleiterchips 300 ausgebildet sein, Licht mit einer Wellenlänge zwischen 280 nm und 100 nm zu emittieren . Die optoelektronischen Halbleiterchips 300 können beispielsweise Leuchtdiodenchips sein . Jeder optoelektronische Halbleiter- chip 300 weist an seiner Rückseite 302 zwei elektrische Kontakte 310 auf , über die der optoelektronische Halbleiterchip 300 mit elektrischer Spannung beaufschlagt werden kann . Each optoelectronic semiconductor chip 300 has a front side 301 , a rear side 302 opposite the front side 301 , and side faces 303 extending from the front side 301 to the rear side 302 . The optoelectronic semiconductor chips 300 are designed to emit electromagnetic radiation, for example electromagnetic radiation with a wavelength from the ultraviolet spectral range, in particular for example from the UVC spectral range. For example, the optoelectronic semiconductor chips 300 can be designed to emit light with a wavelength between 280 nm and 100 nm. The optoelectronic semiconductor chips 300 can be light-emitting diode chips, for example. Every optoelectronic semiconductor Chip 300 has two electrical contacts 310 on its rear side 302 , via which electrical voltage can be applied to the optoelectronic semiconductor chip 300 .
Die optoelektronischen Halbleiterchips 300 sind so an der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnet worden, dass die Vorderseiten 301 der optoelektronischen Halbleiterchips 300 der Oberseite 101 des Trägers 100 zugewandt sind . Dabei hat das Befestigungsmaterial 200 bei j edem optoelektronischen Halbleiterchip 300 eine sich zwischen der Oberseite 101 des Trägers 100 und den Seitenflächen 303 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 erstreckende Materialkehle 210 ausgebildet . Im Bereich der Materialkehle 210 benetzt das Befestigungsmaterial 200 die Oberseite 101 des Trägers 100 und die Seitenflächen 303 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 . Die Materialkehle 210 kann auch mit dem englischen Begri f f fillet bezeichnet werden . Die zuvor an der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordneten Dosen des Befestigungsmaterials 200 wurden so bemessen, dass das Befestigungsmaterial 200 im Bereich der Materialkehlen 210 die Seitenflächen 303 der optoelektronischen Halbleiterchips 300 zumindest teilweise bedeckt . Eine möglichst vollständige Bedeckung der Seitenflächen 303 der optoelektronischen Halbleiterchips 300 ist zweckmäßig . Die Rückseiten 302 der optoelektronischen Halbleiterchips 300 und die an den Rückseiten 302 angeordneten elektrischen Kontakte 310 werden nicht durch das Befestigungsmaterial 200 bedeckt . The optoelectronic semiconductor chips 300 have been arranged on the top side 101 of the carrier 100 in such a way that the front sides 301 of the optoelectronic semiconductor chips 300 face the top side 101 of the carrier 100 . In this case, for each optoelectronic semiconductor chip 300 , the fastening material 200 has formed a material channel 210 that extends between the top side 101 of the carrier 100 and the side surfaces 303 of the optoelectronic semiconductor chip 300 . In the area of the material fillet 210 the fastening material 200 wets the top side 101 of the carrier 100 and the side surfaces 303 of the optoelectronic semiconductor chip 300 . The material fillet 210 can also be denoted by the English term fillet. The doses of fastening material 200 previously arranged on the upper side 101 of the carrier 100 were dimensioned such that the fastening material 200 at least partially covers the side surfaces 303 of the optoelectronic semiconductor chips 300 in the region of the material fillets 210 . Covering the side faces 303 of the optoelectronic semiconductor chips 300 as completely as possible is expedient. The rear sides 302 of the optoelectronic semiconductor chips 300 and the electrical contacts 310 arranged on the rear sides 302 are not covered by the fastening material 200 .
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer alternativen Vorgehensweise zur Erreichung des in Figur 2 dargestellten Verfahrensstands . Bei dieser Verfahrensvariante werden die optoelektronischen Halbleiterchips 300 vor dem Anordnen des Befestigungsmaterials 200 an der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnet . Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Oberseite 101 des Trägers 100 klebrig ausgebildet oder beschichtet ist , sodass die optoelektronischen Halbleiterchips 300 an ihrer j eweiligen Position verbleiben . Erst anschließend wird das Befestigungsmaterial 200 mittels der Dosiervorrichtung 205 derart neben den optoelektronischen Halbleiterchips 300 aufgebracht , dass sich die anhand der Figur 2 beschriebenen Materialkehlen 210 ausbilden . FIG. 3 shows a schematic representation of an alternative procedure for achieving the state of the process shown in FIG. In this variant of the method, the optoelectronic semiconductor chips 300 are arranged on the upper side 101 of the carrier 100 before the fastening material 200 is arranged. In this case, it is expedient if the upper side 101 of the carrier 100 is designed or coated in an adhesive manner, so that the optoelectronic semiconductor chips 300 remain in their respective position. Only then is the fastening material 200 removed by means of the dosing device 205 are applied next to the optoelectronic semiconductor chips 300 in such a way that the material fillets 210 described with reference to FIG. 2 are formed.
Im in Figur 2 dargestellten Bearbeitungsstand wird das Befestigungsmaterial 200 ausgehärtet . Anschließend kann optional ein Reinigungsschritt erfolgen, beispielsweise mittels einer Plasmabehandlung . In the processing status shown in FIG. 2, the fastening material 200 is cured. A cleaning step can then optionally take place, for example by means of a plasma treatment.
Figur 4 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Teils des Trägers 100 mit einem der darauf angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips 300 in einem der Darstellung der Figur 2 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand . FIG. 4 shows a schematic, sectional side view of part of the carrier 100 with one of the optoelectronic semiconductor chips 300 arranged thereon, in a processing status that follows the representation in FIG.
Ausgehend vom Bearbeitungsstand der Figur 2 ist zunächst eine Schutzschicht 400 auf den elektrischen Kontakten 310 an der Rückseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnet worden . Die Schutzschicht 400 ist dabei auf die elektrischen Kontakte 310 begrenzt , bedeckt und schützt diese j edoch zumindest teilweise . Die Schutzschicht 400 kann beispielsweise durch einen Fotolack gebildet und durch ein fotolithografisches Verfahren strukturiert worden sein . Starting from the processing status of FIG. 2, a protective layer 400 has first been arranged on the electrical contacts 310 on the rear side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 . The protective layer 400 is limited to the electrical contacts 310 , but covers and protects them at least partially. The protective layer 400 can be formed by a photoresist, for example, and structured by a photolithographic method.
Anschließend ist eine Reflektorschicht 500 über der Rückseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 , über der Materialkehle 210 und über neben dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 angeordneten Abschnitten 110 der Oberseite 101 des Trägers 100 ausgebildet worden . Die Reflektorschicht 500 bedeckt also die nicht durch die Schutzschicht 400 geschützten Teile der Rückseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 und die von der Oberseite 101 des Trägers 100 abgewandte Oberfläche der Materialkehle 210 . Auf die Erstreckung der Reflektorschicht 500 auf den neben dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 befindlichen Abschnitt 110 der Oberseite 101 des Trägers 100 kann wahlwiese auch verzichtet werden . Die Schutzschicht 400 bedeckende Teile der Reflektorschicht 500 werden in einem späteren Bearbeitungsschritt gemeinsam mit der Schutzschicht 400 entfernt . Die Reflektorschicht 500 ist dazu vorgesehen, von dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 emittiertes Licht zu reflektieren . Hierzu kann die Reflektorschicht 500 beispielsweise einen DBR-Schichtenstapel ( distributed Bragg reflector ) umfassen . Die Reflektorschicht 500 kann aber auch eine andere reflektierende Schicht umfassen, beispielsweise eine Schicht , die ein Fluorpolymer aufweist . Subsequently, a reflector layer 500 has been formed over the rear side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 , over the material fillet 210 and over sections 110 of the top side 101 of the carrier 100 arranged next to the optoelectronic semiconductor chip 300 . The reflector layer 500 thus covers the parts of the rear side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 that are not protected by the protective layer 400 and the surface of the material fillet 210 facing away from the top side 101 of the carrier 100 . The extension of the reflector layer 500 to the section 110 of the top side 101 of the carrier 100 located next to the optoelectronic semiconductor chip 300 can optionally also be dispensed with. Parts of the reflector layer 500 covering the protective layer 400 are removed together with the protective layer 400 in a later processing step. The reflector layer 500 is intended to reflect light emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 . For this purpose, the reflector layer 500 can comprise a DBR (distributed Bragg reflector) layer stack, for example. However, the reflector layer 500 can also comprise another reflective layer, for example a layer which has a fluoropolymer.
Die Reflektorschicht 500 ist elektrisch gegen die elektrischen Kontakte 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 isoliert , sodass die elektrischen Kontakte 310 nicht durch die Reflektorschicht 500 kurzgeschlossen werden . The reflector layer 500 is electrically insulated from the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 such that the electrical contacts 310 are not short-circuited by the reflector layer 500 .
Das Ausbilden der Reflektorschicht 500 kann beispielsweise durch Bedampfen und/oder mittels Kathodenzerstäubung erfolgen . The reflector layer 500 can be formed, for example, by vapor deposition and/or by means of cathode sputtering.
Nach dem Ausbilden der Reflektorschicht 500 ist ein Kapselmaterial 600 über der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnet worden . Dabei sind der optoelektronische Halbleiterchip 300 , die Materialkehle 210 des Befestigungsmaterials 200 und die Reflektorschicht 500 zumindest teilweise in das Kapselmaterial 600 eingebettet worden . Das Kapselmaterial 600 bedeckt die auf der Materialkehle 210 angeordneten Abschnitte der Reflektorschicht 500 und die direkt an der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordneten Teile der Reflektorschicht 500 . Falls sich die Reflektorschicht 500 nicht bis zur Oberseite 101 des Trägers 100 erstreckt , so bedeckt das Kapselmaterial 600 direkt die neben dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 befindlichen Abschnitte 110 der Oberseite 101 des Trägers 100 . Das Kapselmaterial 600 kann auch den über der Rückseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordneten Teile der Reflektorschicht 500 bedecken und beispielsweise bündig mit dem auf den elektrischen Kontakten 310 angeordneten Schutzschicht 400 abschließen . Dieser Teil der Reflektorschicht 500 kann aber auch unbedeckt durch das Kapselmaterial 600 bleiben und beispielsweise bündig mit dem Kapselmaterial 600 abschließen . Die Schutzschicht 400 bedeckende Teile des Kapselmaterials 600 werden gegebenenfalls in einem späteren Bearbeitungsschritt gemeinsam mit der Schutzschicht 400 entfernt . After forming the reflector layer 500 , an encapsulating material 600 has been placed over the top 101 of the carrier 100 . In this case, the optoelectronic semiconductor chip 300 , the material channel 210 of the fastening material 200 and the reflector layer 500 have been at least partially embedded in the encapsulation material 600 . The encapsulating material 600 covers the sections of the reflector layer 500 arranged on the material fillet 210 and the parts of the reflector layer 500 arranged directly on the upper side 101 of the carrier 100 . If the reflector layer 500 does not extend to the top side 101 of the carrier 100 , then the encapsulation material 600 directly covers the sections 110 of the top side 101 of the carrier 100 located next to the optoelectronic semiconductor chip 300 . The encapsulation material 600 can also cover the parts of the reflector layer 500 arranged over the rear side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and, for example, end flush with the protective layer 400 arranged on the electrical contacts 310 . However, this part of the reflector layer 500 can also remain uncovered by the encapsulation material 600 and, for example, remain flush with the encapsulation material complete 600 . Parts of the encapsulation material 600 covering the protective layer 400 are optionally removed together with the protective layer 400 in a later processing step.
Das Kapselmaterial 600 kann beispielsweise durch ein Verguss- oder ein Formverfahren (Moldverfahren) aufgebracht werden . Es ist zweckmäßig, wenn das Kapselmaterial 600 eine durchgängige Schicht über der gesamten Oberseite 101 des Trägers 100 mit allen darauf angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips 300 bildet . Das Kapselmaterial 600 kann beispielsweise ein Silikon oder ein Epoxid aufweisen . The encapsulation material 600 can be applied, for example, by a casting or a molding process (mold process). It is expedient if the encapsulation material 600 forms a continuous layer over the entire upper side 101 of the carrier 100 with all the optoelectronic semiconductor chips 300 arranged thereon. The encapsulation material 600 can have a silicone or an epoxide, for example.
Das Kapselmaterial 600 bildet pro optoelektronischem Halbleiterchip 300 einen Gehäusekörper 610 mit einer von dem Träger 100 abgewandten Rückseite 612 . For each optoelectronic semiconductor chip 300 , the encapsulation material 600 forms a housing body 610 with a rear side 612 facing away from the carrier 100 .
Figur 5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Ausschnitts des Trägers 100 mit dem darauf angeordneten optoelektronischen Halbleiterchip 300 in einem der Darstellung der Figur 4 zeitlich nachfolgendem Bearbeitungsstand . FIG. 5 shows a schematic sectional side view of the section of the carrier 100 with the optoelectronic semiconductor chip 300 arranged thereon in a processing status following the illustration in FIG.
Ausgehend von der Darstellung der Figur 4 wurde zunächst die auf den elektrischen Kontakten 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnete Schutzschicht 400 entfernt , um die elektrischen Kontakte 310 zumindest teilweise frei zulegen und an der Rückseite 612 des durch das Kapselmaterial 600 gebildeten Gehäusekörpers 610 zugänglich zu machen . Starting from the illustration in FIG. 4, the protective layer 400 arranged on the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 was first removed in order to at least partially expose the electrical contacts 310 and make them accessible on the rear side 612 of the housing body 610 formed by the encapsulation material 600.
Anschließend sind an der Rückseite 612 des Gehäusekörpers 610 äußere elektrische Kontakte 320 ausgebildet worden, die mit den elektrischen Kontakten 310 des optoelektronischen Halbleiterchip 300 elektrisch leitend verbunden sind . Die äußeren elektrischen Kontakte 320 sind an der Rückseite 612 des Gehäusekörpers 610 zugänglich und bilden im in Figur 5 dargestellten Beispiel ausgedehnte Lötflächen an der Rückseite 612 des Gehäusekörpers 610 . Das Ausbilden der äußeren elektrischen Kontakte 320 kann auch als Fan Out bezeichnet werden . Die äußeren elektrischen Kontakte 320 können beispielsweise durch ein galvanisches Verfahren ausgebildet werden und können beispielsweise Au oder Ni/Au aufweisen . Zusätzlich können die äußeren elektrischen Kontakte 320 eine Beschichtung mit Cu, Au, Ni , Pt oder einem anderen Metall aufweisen . External electrical contacts 320 have then been formed on the rear side 612 of the housing body 610, which are electrically conductively connected to the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300. The outer electrical contacts 320 are accessible on the rear side 612 of the housing body 610 and form extensive soldering areas on the rear side 612 of the housing body 610 in the example illustrated in FIG. Forming the outer electrical contacts 320 can also be referred to as fan out. The outer electrical contacts 320 can be formed, for example, by an electroplating method and can have Au or Ni/Au, for example. Additionally, the outer electrical contacts 320 may have a plating of Cu, Au, Ni, Pt, or another metal.
Anhand der Figuren 6 bis 9 wird nachfolgend ein alternatives Vorgehen zur Herstellung der Reflektorschicht 500 beschrieben . Figur 6 zeigt in schematischer geschnittener Seitenansicht einen Ausschnitt des Trägers 100 mit einem der darauf angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips 300 in einem der Darstellung der Figur 2 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand . An alternative procedure for producing the reflector layer 500 is described below with reference to FIGS. FIG. 6 shows, in a schematic, sectional side view, a section of the carrier 100 with one of the optoelectronic semiconductor chips 300 arranged thereon, in a processing status subsequent to the representation in FIG.
Ausgehend von der Darstellung der Figur 2 wurden zunächst die elektrischen Kontakte 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 durch die Schutzschicht 400 bedeckt , wie es bereits anhand der Figur 4 beschrieben wurde . Anschließend wurde eine erste isolierende Schicht 510 über der Rückseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 und der von der Oberseite 101 des Tägers 100 abgewandten Oberfläche der aus dem Befestigungsmaterial 200 gebildeten Materialkehle 210 abgeschieden . Im in Figur 6 gezeigten Beispiel erstreckt sich die erste isolierende Schicht 510 wiederum auch auf die Abschnitte 110 der Oberseite 101 des Trägers 100 neben dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 . Starting from the illustration in FIG. 2, the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 were initially covered by the protective layer 400, as has already been described with reference to FIG. Subsequently, a first insulating layer 510 was deposited over the rear side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and the surface of the material fillet 210 formed from the fastening material 200 that faces away from the upper side 101 of the carrier 100 . In the example shown in FIG. 6, the first insulating layer 510 in turn also extends to the sections 110 of the top side 101 of the carrier 100 next to the optoelectronic semiconductor chip 300. FIG.
Die erste isolierende Schicht 510 weist ein elektrisch isolierendes Material auf , das für durch den optoelektronischen Halbleiterchip 300 emittierte elektromagnetische Strahlung transparent ist . Beispielsweise kann die erste isolierende Schicht 510 SiO2 AI2O3 aufweisen . The first insulating layer 510 comprises an electrically insulating material that is transparent to electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 . For example, the first insulating layer 510 may include SiO 2 Al 2 O 3 .
Anschließend wurde eine reflektierende Schicht 520 über der ersten isolierenden Schicht 510 abgeschieden . Es ist zweckmäßig, wenn die reflektierende Schicht 520 die erste isolierende Schicht 510 vollständig bedeckt . Die reflektierende Schicht 520 ist geeignet , von dem optoelektronischen Halb- leiterchip 300 emittierte elektromagnetisch Strahlung zu reflektieren . Die reflektierende Schicht 520 kann beispielsweise ein Metall aufweisen, beispielsweise Al oder Ag . Die elektrischen Kontakte 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 sind durch die erste isolierende Schicht 510 gegen die reflektierende Schicht 520 elektrisch isoliert . A reflective layer 520 was then deposited over the first insulating layer 510 . It is expedient if the reflective layer 520 completely covers the first insulating layer 510 . The reflective layer 520 is suitable from the optoelectronic semi- conductor chip 300 to reflect emitted electromagnetic radiation. For example, the reflective layer 520 may include a metal, such as Al or Ag. The electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 are electrically insulated from the reflective layer 520 by the first insulating layer 510 .
Figur 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines der Darstellung der Figur 6 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstands . FIG. 7 shows a schematic sectional side view of a processing status following the representation in FIG.
Die Schutzschicht 400 ist entfernt worden, wodurch die elektrischen Kontakte 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 freigelegt wurden . Die Schutzschicht 400 bedeckende Teile der ersten isolierenden Schicht 510 und der reflektierenden Schicht 520 wurden gemeinsam mit der Schutzschicht 400 entfernt . The protective layer 400 has been removed, as a result of which the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 have been exposed. Parts of the first insulating layer 510 and the reflective layer 520 covering the protective layer 400 have been removed together with the protective layer 400 .
Figur 8 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines der Darstellung der Figur 7 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand . FIG. 8 shows a schematic sectional side view of a processing status following the illustration in FIG.
Ausgehend von der Darstellung der Figur 7 wurden die elektrischen Kontakte 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 durch eine weitere Schutzschicht 410 bedeckt . Die weitere Schutzschicht 410 kann, wie die Schutzschicht 400 , beispielsweise einen Fotolack aufweisen und fotolithografisch strukturiert worden sein . Der durch die weitere Schutzschicht 410 bedeckte Teil der elektrischen Kontakte 310 ist etwas kleiner als der zuvor durch die Schutzschicht 400 bedeckte Teil der elektrischen Kontakte 310 , sodass rund um die weitere Schutzschicht 410 ein Randbereich der elektrischen Kontakte 310 unbedeckt verblieben ist . Starting from the representation in FIG. 7, the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 were covered by a further protective layer 410 . Like the protective layer 400, the further protective layer 410 can have a photoresist, for example, and can have been structured photolithographically. The part of the electrical contacts 310 covered by the further protective layer 410 is somewhat smaller than the part of the electrical contacts 310 previously covered by the protective layer 400 , so that an edge region of the electrical contacts 310 has remained uncovered around the further protective layer 410 .
Anschließend ist eine zweite isolierende Schicht 530 über der reflektierenden Schicht 520 abgeschieden worden . Die zweite isolierende Schicht 530 hat die reflektierende Schicht 520 dabei zweckmäßigerweise vollständig bedeckt und auch die ne- ben der weiteren Schutzschicht 410 verbliebenen Randbereiche der elektrischen Kontakte 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 bedeckt . Die zweite isolierende Schicht 530 weist ein elektrisch isolierendes Material auf , beispielsweise SiC>2 oder A12O3. A second insulating layer 530 has then been deposited over the reflective layer 520 . The second insulating layer 530 has expediently completely covered the reflective layer 520 and also the The edge regions of the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 that remain in the further protective layer 410 are covered. The second insulating layer 530 has an electrically insulating material, for example SiC>2 or Al 2 O 3 .
Die erste isolierende Schicht 510 , die reflektierende Schicht 520 und die zweite isolierende Schicht 530 bilden bei der anhand der Figuren 6 bis 9 beschriebenen Herstellungsvariante gemeinsam die Reflektorschicht 500 . The first insulating layer 510, the reflective layer 520 and the second insulating layer 530 together form the reflector layer 500 in the production variant described with reference to FIGS.
Nachfolgend ist das Kapselmaterial 600 angeordnet worden, wie es bereits anhand der Figur 4 beschrieben worden ist . The encapsulation material 600 has subsequently been arranged as has already been described with reference to FIG.
Figur 9 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines der Darstellung der Figur 8 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstands . Der in Figur 9 gezeigte Bearbeitungsstand entspricht bis auf die anders ausgebildete Reflektorschicht 500 dem zuvor anhand von Figur 5 beschriebenen Bearbeitungsstand . FIG. 9 shows a schematic sectional side view of a processing status following the representation in FIG. The processing status shown in FIG. 9 corresponds to the processing status described above with reference to FIG.
Ausgehend von der Darstellung der Figur 8 wurde zunächst die weitere Schutzschicht 410 entfernt , um die elektrischen Kontakte 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 zumindest teilweise frei zulegen . Die weitere Schutzschicht 410 bedeckende Teile der zweiten isolierenden Schicht 530 und des Kapselmaterials 600 wurden gemeinsam mit der weiteren Schutzschicht 410 entfernt . Starting from the illustration in FIG. 8, the further protective layer 410 was first removed in order to expose the electrical contacts 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 at least partially. Parts of the second insulating layer 530 and of the encapsulating material 600 covering the further protective layer 410 have been removed together with the further protective layer 410 .
Anschließend wurden die äußeren elektrischen Kontakte 320 angelegt . Die äußeren elektrischen Kontakte 320 sind durch die zweite isolierende Schicht 530 der Reflektorschicht 500 gegen die reflektierende Schicht 520 der Reflektorschicht 500 elektrisch isoliert . The outer electrical contacts 320 were then applied. The outer electrical contacts 320 are electrically insulated from the reflective layer 520 of the reflector layer 500 by the second insulating layer 530 of the reflector layer 500 .
Die weitere Herstellung wird anhand der in Figur 5 gezeigten Variante beschrieben . Die Bearbeitung der in Figur 9 dargestellten Variante erfolgt analog . Figur 10 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer ersten Variante eines optoelektronischen Bauelements 10 , das durch weitere Bearbeitung der in Figur 5 gezeigten Komponenten gebildet worden ist . The further production is described with reference to the variant shown in FIG. The variant shown in FIG. 9 is processed analogously. FIG. 10 shows a schematic, sectional side view of a first variant of an optoelectronic component 10 that was formed by further processing of the components shown in FIG.
Das optoelektronische Bauelement 10 umfasst einen den Gehäusekörper 610 des optoelektronischen Bauelements 10 bildenden Abschnitts des Kapselmaterials 600 und einen der zuvor auf dem Träger 100 angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips 300 . Zur Vereinzelung des optoelektronischen Bauelements 10 ist das Kapselmaterial 600 so zerteilt worden, dass der Gehäusekörper 610 des optoelektronischen Bauelements 10 von den übrigen Abschnitten des Kapselmaterials 600 getrennt wurde . Dies kann beispielsweise durch einen Sägeprozess erfolgt sein . Durch den Trennprozess gebildete Seitenflächen 613 des Gehäusekörpers 610 bilden Seitenflächen 13 des optoelektronischen Bauelements 10 . Die übrigen Abschnitte des Kapselmaterials 600 wurden auf analoge Weise zerteilt , um weitere optoelektronische Bauelemente 10 mit weiteren Gehäusekörpern 610 zu bilden . The optoelectronic component 10 comprises a section of the encapsulation material 600 forming the housing body 610 of the optoelectronic component 10 and one of the optoelectronic semiconductor chips 300 previously arranged on the carrier 100 . In order to separate the optoelectronic component 10 , the encapsulation material 600 has been divided in such a way that the housing body 610 of the optoelectronic component 10 has been separated from the remaining sections of the encapsulation material 600 . This can be done, for example, by a sawing process. Side faces 613 of the housing body 610 formed by the separating process form side faces 13 of the optoelectronic component 10 . The remaining sections of the encapsulation material 600 were divided up in an analogous manner in order to form further optoelectronic components 10 with further housing bodies 610 .
Vor oder nach dem Zerteilen des Kapselmaterials 600 wurde der Träger 100 entfernt , beispielsweise abgelöst . Hierdurch wurde eine Vorderseite 11 des optoelektronischen Bauelements 10 freigelegt . Eine Rückseite 12 des optoelektronischen Bauelements 10 wird durch die Rückseite 612 des Gehäusekörpers 610 mit den daran angeordneten äußeren elektrischen Kontakten 320 gebildet . Eine der Rückseite 612 gegenüberliegende Vorderseite 611 des Gehäusekörpers 610 ist durch die Reflektorschicht 500 bedeckt . Before or after the encapsulation material 600 was divided up, the carrier 100 was removed, for example detached. As a result, a front side 11 of the optoelectronic component 10 was uncovered. A rear side 12 of the optoelectronic component 10 is formed by the rear side 612 of the housing body 610 with the external electrical contacts 320 arranged thereon. A front side 611 of the housing body 610 opposite the rear side 612 is covered by the reflector layer 500 .
An der Vorderseite 11 des optoelektronischen Bauelements 10 ist eine Reflektorkavität 620 ausgebildet . Der optoelektronische Halbleiterchip 300 ist in dieser Reflektorkavität 620 angeordnet . Ein eine Wandung 625 der Reflektorkavität 620 bildender Teil der Vorderseite 611 des Gehäusekörpers 610 ist durch die Reflektorschicht 500 bedeckt . Der den optoelektro- nischen Halbleiterchip 300 umgebende Teil der Reflektorkavität 620 ist durch das Befestigungsmaterial 200 gefüllt . Der optoelektronische Halbleiterchip 300 ist damit zumindest teilweise in das Befestigungsmaterial 200 eingebettet . A reflector cavity 620 is formed on the front side 11 of the optoelectronic component 10 . The optoelectronic semiconductor chip 300 is arranged in this reflector cavity 620 . A part of the front side 611 of the housing body 610 that forms a wall 625 of the reflector cavity 620 is covered by the reflector layer 500 . the optoelectronic The part of the reflector cavity 620 surrounding the niche semiconductor chip 300 is filled by the fastening material 200 . The optoelectronic semiconductor chip 300 is thus at least partially embedded in the fastening material 200 .
Die Vorderseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 des optoelektronischen Bauelements 10 ist unbedeckt und liegt an der Vorderseite 11 des optoelektronischen Bauelements 10 frei . Es können an der Vorderseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 Reste des Befestigungsmaterials 200 verbleiben . Diese können aber auch entfernt werden . The front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 of the optoelectronic component 10 is uncovered and is exposed on the front side 11 of the optoelectronic component 10 . Remnants of the fastening material 200 can remain on the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 . But these can also be removed .
Insgesamt wird die Vorderseite 11 des optoelektronischen Bauelements 10 damit durch die Vorderseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 , eine freiliegende Oberfläche des in der Reflektorkavität 620 angeordneten Befestigungsmaterials 200 und einen freiliegenden Abschnitt der an der Vorderseite 611 des Gehäusekörpers 610 angeordneten Reflektorschicht 500 gebildet . Alternativ könnte auch die Vorderseite 611 des Gehäusekörpers 610 selbst an der Vorderseite 11 des optoelektronischen Bauelements 10 freiliegen . Overall, the front side 11 of the optoelectronic component 10 is thus formed by the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 , an exposed surface of the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 and an exposed section of the reflector layer 500 arranged on the front side 611 of the housing body 610 . Alternatively, the front side 611 of the housing body 610 itself could also be exposed on the front side 11 of the optoelectronic component 10 .
Das optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise für eine Oberflächenmontage ausgebildet sein . Hierzu wird das optoelektronische Bauelement 10 mit seiner Rückseite 12 an der Montageposition angeordnet und mittels der äußeren elektrischen Kontakte 320 elektrisch kontaktiert . The optoelectronic component 10 can be designed for surface mounting, for example. For this purpose, the optoelectronic component 10 is arranged with its rear side 12 at the mounting position and electrically contacted by means of the outer electrical contacts 320 .
Im Betrieb des optoelektronischen Bauelements 10 gelangt durch den optoelektronischen Halbleiterchip 300 an seinen Seitenflächen 303 in seitliche Richtung emittierte elektrische Strahlung durch das in der Reflektorkavität 620 angeordnete Befestigungsmaterial 200 zu der Reflektorschicht 500 an der Wandung 625 der Reflektorkavität 620 und wird dort in Richtung zur Vorderseite 11 des optoelektronischen Bauelements 10 reflektiert , sodass diese elektromagnetische Strahlung von dem optoelektronischen Bauelement 10 in nutzbarer Weise abgestrahlt wird . Es ist zweckmäßig, wenn das Befestigungsmaterial 200 hierbei eine hohe Transparenz für und eine hohe Beständigkeit gegenüber der von dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 emittierten elektromagnetischen Strahlung aufweist . During operation of the optoelectronic component 10, electrical radiation emitted in the lateral direction by the optoelectronic semiconductor chip 300 on its side surfaces 303 travels through the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 to the reflector layer 500 on the wall 625 of the reflector cavity 620 and is emitted there in the direction of the front side 11 of the optoelectronic component 10 reflected, so that this electromagnetic radiation from the optoelectronic component 10 in usable Way is emitted. It is expedient if the fastening material 200 has a high level of transparency for and high resistance to the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 .
Figur 11 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer alternativen Variante des optoelektronischen Bauelements 10 . FIG. 11 shows a schematic sectional side view of an alternative variant of the optoelectronic component 10 .
Die in Figur 11 gezeigte Variante des optoelektronischen Bauelements 10 unterscheidet sich von der in Figur 10 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 10 dadurch, dass das in der Reflektorkavität 620 angeordnete Befestigungsmaterial 200 nach dem Entfernen des Trägers 100 ebenfalls entfernt worden ist . Dies kann vor oder nach dem Vereinzeln des optoelektronischen Bauelements 10 durch Zerteilen des Kapselmaterials 600 erfolgt sein . Das Entfernen des Befestigungsmaterials 200 kann beispielsweise nasschemisch erfolgt sein . Da das Befestigungsmaterials 200 entfernt worden ist , ist die Reflektorkavität 620 zumindest abschnittsweise leer, also frei von festem oder flüssigem Material . The variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 11 differs from the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 10 in that the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 has also been removed after the carrier 100 has been removed. This can be done before or after the optoelectronic component 10 is separated by dividing the encapsulation material 600 . The removal of the fastening material 200 can have taken place wet-chemically, for example. Since the fastening material 200 has been removed, the reflector cavity 620 is at least partially empty, ie free of solid or liquid material.
Die in Figur 11 gezeigte Variante des optoelektronischen Bauelements 10 kann gegenüber der in Figur 10 gezeigten Variante den Vorteil bieten, dass eine Alterung des in der Reflektorkavität 620 angeordneten Befestigungsmaterials 200 ausgeschlossen ist . The variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 11 can offer the advantage over the variant shown in FIG. 10 that aging of the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 is ruled out.
Figur 12 zeigt in schematischer geschnittener Seitenansicht eine weitere Variante des optoelektronischen Bauelements 10 . FIG. 12 shows a further variant of the optoelectronic component 10 in a schematic sectional side view.
Die in Figur 12 gezeigte Variante des optoelektronischen Bauelements 10 unterscheidet sich von der Variante der Figur 10 dadurch, dass der Träger 100 nicht abgelöst wurde , sondern bei der Vereinzelung des optoelektronischen Bauelements 10 gemeinsam mit dem Kapselmaterial 600 zerteilt worden ist . Somit bildet nun ein Abschnitt des Trägers 100 eine an dem optoelektronischen Bauelement verbleibende Abdeckung 120 . Die Abdeckung 120 bedeckt die Reflektorkavität 620 und die Vorderseite 301 des in der Reflektorkavität 620 angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips 300 . Dadurch ist der optoelektronische Halbleiterchip 300 vor äußeren Einwirkungen geschützt . The variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 12 differs from the variant in FIG. 10 in that the carrier 100 was not detached, but instead was divided together with the encapsulating material 600 when the optoelectronic component 10 was separated. Thus, a portion of the carrier 100 now forms an at the optoelectronic component remaining cover 120 . The cover 120 covers the reflector cavity 620 and the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 arranged in the reflector cavity 620 . As a result, the optoelectronic semiconductor chip 300 is protected from external influences.
Im Betrieb des optoelektronischen Bauelements 10 wird von dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 erzeugte elektromagnetische Strahlung durch die Abdeckung 120 abgestrahlt . Es ist daher zweckmäßig, dass das bei dieser Variante des optoelektronischen Bauelements 10 für den Träger 100 verwendete Material eine hohe Transparenz für durch den optoelektronischen Halbleiterchip 300 erzeugte elektromagnetische Strahlung aufweist . During operation of the optoelectronic component 10 , electromagnetic radiation generated by the optoelectronic semiconductor chip 300 is emitted through the cover 120 . It is therefore expedient that the material used for the carrier 100 in this variant of the optoelectronic component 10 has a high transparency for electromagnetic radiation generated by the optoelectronic semiconductor chip 300 .
Die Abdeckung 120 kann an ihrer von dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 abgewandten Seite eine Strukturierung 130 aufweisen . Diese Strukturierung 130 kann beispielsweise nach dem Anordnen des Kapselmaterials 600 und vor dem Vereinzeln des optoelektronischen Bauelements 10 ausgebildet werden . Das Strukturieren des die Abdeckung 120 bildenden Trägers 100 kann beispielsweise mittels eines Ätzverfahrens erfolgen . Die Strukturierung 130 kann eine strahl formende Eigenschaft der Abdeckung 120 bewirken . Beispielsweise kann die Strukturierung 130 als Fresnellinse ausgebildet sein . The cover 120 can have a structure 130 on its side facing away from the optoelectronic semiconductor chip 300 . This structuring 130 can be formed, for example, after the encapsulation material 600 has been arranged and before the optoelectronic component 10 has been singulated. The carrier 100 forming the cover 120 can be structured by means of an etching method, for example. The structuring 130 can bring about a beam-shaping property of the cover 120 . For example, the structuring 130 can be in the form of a Fresnel lens.
Figur 13 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 10 . FIG. 13 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 10 .
Die in Figur 13 gezeigte Variante des optoelektronischen Bauelements 10 unterscheidet sich von der in Figur 10 gezeigten Variante dadurch, dass bei der Herstellung auf das die Materialkehlen 210 formende Befestigungsmaterial 200 verzichtet worden ist . Stattdessen wurden die optoelektronischen Halbleiterchips 300 ohne das zusätzliche Befestigungsmaterial 200 an der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnet , wozu diese Oberseite 101 beispielsweise klebrig ausgebildet sein kann . The variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 13 differs from the variant shown in FIG. 10 in that the fastening material 200 that forms the material fillets 210 was dispensed with during production. Instead, the optoelectronic semiconductor chips 300 were made without the additional fastening material 200 arranged on the upper side 101 of the carrier 100 , for which purpose this upper side 101 can be made sticky, for example.
Anschließend wurde die Reflektorschicht 500 so ausgebildet , dass sie auch sich von den Vorderseiten 301 zu den Rückseiten 302 der optoelektronischen Halbleiterchips 300 erstreckenden Seitenflächen 303 der optoelektronischen Halbleiterchips 300 bedeckt hat . The reflector layer 500 was then formed in such a way that it also covered side areas 303 of the optoelectronic semiconductor chips 300 extending from the front sides 301 to the rear sides 302 of the optoelectronic semiconductor chips 300 .
Die weitere Bearbeitung ist so erfolgt wie vorstehend anhand der Figuren 4 bis 10 beschrieben . Further processing is carried out as described above with reference to FIGS. 4 to 10.
Das in Figur 13 gezeigte optoelektronische Bauelement 10 unterscheidet sich von der Variante der Figur 10 somit dadurch, dass die Wandung 625 der Reflektorkavität 620 mit der daran angeordneten Reflektorschicht 500 unmittelbar an die Seitenflächen 303 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angrenzt . The optoelectronic component 10 shown in FIG. 13 thus differs from the variant in FIG.
Es ist möglich, auch bei der in Figur 13 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 10 den die Abdeckung 120 bildenden Abschnitt des Trägers 100 an dem optoelektronischen Bauelement 10 zu belassen . It is possible, even in the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 13, to leave the section of the carrier 100 forming the cover 120 on the optoelectronic component 10.
Figur 14 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 10 . FIG. 14 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 10 .
Bei der in Figur 14 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 10 wurde , wie bei der in Figur 11 gezeigten Variante , das in der Reflektorkavität 620 angeordnete Befestigungsmaterial 200 entfernt . Zusätzlich wurde nachfolgend eine optische Linse 700 über der Vorderseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 ausgebildet . Die optische Linse 700 kann eine Strahl formung der von dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 an seiner Vorderseite 301 abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung bewirken und auch die Lichtextraktion aus dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 ver- bessern . Im in Figur 14 gezeigten Beispiel ist die optische Linse 700 als konvexe Linse ausgebildet . Es sind aber auch andere Linsenformen möglich . In the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 14, as in the variant shown in FIG. 11, the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 was removed. In addition, an optical lens 700 was subsequently formed over the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 . The optical lens 700 can bring about beam shaping of the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 on its front side 301 and can also improve the light extraction from the optoelectronic semiconductor chip 300. mend . In the example shown in FIG. 14, the optical lens 700 is designed as a convex lens. However, other lens shapes are also possible.
Im in Figur 14 gezeigten Beispiel ist die optische Linse 700 auf die Vorderseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 begrenzt . Hierzu kann die optische Linse 700 beispielsweise mittels eines Dosierverfahrens ausgebildet worden sein . Dabei wurde das Material der optischen Linse 700 so auf die Vorderseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 aufgebracht , dass es sich bis zu als Stoppkante 710 wirkenden Außenkanten 305 der Vorderseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 ausgedehnt hat . Dies wurde durch die vorherige Entfernung des in der Reflektorkavität 620 angeordneten Befestigungsmaterials 200 ermöglicht . Das Material der optischen Linse 700 kann beispielsweise ein Polysiloxan oder ein Fluorpolymer sein . In the example shown in FIG. 14, the optical lens 700 is limited to the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 . For this purpose, the optical lens 700 can have been formed, for example, by means of a dosing process. The material of the optical lens 700 was applied to the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 in such a way that it has extended up to the outer edges 305 of the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 acting as a stop edge 710 . This was made possible by the previous removal of the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 . The material of the optical lens 700 can be a polysiloxane or a fluoropolymer, for example.
Das Entfernen des Befestigungsmaterials 200 kann wie bei dem Beispiel der Figur 9 vor oder nach dem Vereinzeln des optoelektronischen Bauelements 10 erfolgt sein . Das Entfernen des Befestigungsmaterials 200 kann beispielsweise nasschemisch erfolgt sein . Da das Befestigungsmaterials 200 entfernt worden ist , ist die Reflektorkavität 620 zumindest abschnittsweise leer, also frei von festem oder flüssigem Material . As in the example in FIG. 9, the fastening material 200 can be removed before or after the optoelectronic component 10 is singulated. The removal of the fastening material 200 can have taken place wet-chemically, for example. Since the fastening material 200 has been removed, the reflector cavity 620 is at least partially empty, ie free of solid or liquid material.
Figur 15 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 10 . FIG. 15 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 10 .
Die in Figur 15 gezeigt Variante des optoelektronischen Bauelements 10 weist ebenfalls eine über der Vorderseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnete optische Linse 700 auf . Allerdings wurde bei der in Figur 15 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 10 das in der Reflektorkavität 620 angeordnete Befestigungsmaterial 200 nicht entfernt . Die optische Linse 700 erstreckt sich bei der in Figur 15 gezeigten Variante nicht nur über die Vorderseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 , sondern auch über das in der Reflektorkavität 620 angeordnete Befestigungsmaterial 200 und einen Teil der Vorderseite 611 des Gehäusekörpers 610 bis zu einer in dem Kapselmaterial 600 des Gehäusekörpers 10 ausgebildeten Sägespur 630 . Die Sägespur 630 kann beispielsweise vor oder nach dem Vereinzeln des optoelektronischen Bauelements 10 angelegt worden sein . Dadurch kann die optische Linse 700 auch bei dem in Figur 15 gezeigten optoelektronischen Bauelement 10 beispielsweise mittels eines Dosierverfahrens ausgebildet werden, wobei die Sägespur 630 als Stoppkante 710 dient . The variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 15 also has an optical lens 700 arranged over the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 . However, in the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 15, the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 was not removed. In the variant shown in FIG. 15, the optical lens 700 extends not only over the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300, but also via the fastening material 200 arranged in the reflector cavity 620 and a part of the front side 611 of the housing body 610 up to a sawing track 630 formed in the encapsulating material 600 of the housing body 10 . The saw track 630 can have been created, for example, before or after the dicing of the optoelectronic component 10 . As a result, the optical lens 700 can also be formed in the optoelectronic component 10 shown in FIG.
Auch die in Figur 13 gezeigte Variante des optoelektronischen Bauelements 10 könnte mit einer als Stoppkante 710 dienenden Sägespur 630 versehen und anschließend mit einer optischen Linse 700 ausgestattet werden . The variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 13 could also be provided with a sawing track 630 serving as a stop edge 710 and then be equipped with an optical lens 700 .
Eine alternative Möglichkeit besteht darin, die in Figuren 14 und 15 gezeigten optischen Linsen 700 durch ein Formverfahren (Moldverfahren) aus zubilden . In diesem Fall ist keine Stoppkante 710 erforderlich . Dadurch könnte auch die in Figur 10 gezeigte Variante des optoelektronischen Bauelements 10 mit einer auf die Vorderseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 begrenzten optischen Linse 700 ausgestattet werden . An alternative possibility is to form the optical lenses 700 shown in FIGS. 14 and 15 using a molding process. In this case no stopping edge 710 is required. As a result, the variant of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 10 could also be equipped with an optical lens 700 limited to the front side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 .
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Aus führungsbeispiele näher illustriert und beschrieben . Dennoch ist die Erfindung nicht auf die of fenbarten Beispiele eingeschränkt . Viel mehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . BEZUGSZEICHENLISTE The invention was illustrated and described in more detail based on the preferred exemplary embodiments. Nevertheless, the invention is not limited to the disclosed examples. Rather, other variations can be derived from this by a person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention. REFERENCE LIST
10 optoelektronisches Bauelement 10 optoelectronic component
11 Vorderseite 11 Front
12 Rückseite 12 back
13 Seitenfläche 13 side face
100 Träger 100 carriers
101 Oberseite 101 top
102 Unterseite 102 underside
110 Abschnitt der Oberseite 110 section of the top
120 Abdeckung 120 coverage
130 Strukturierung 130 structuring
200 Befestigungsmaterial 200 fasteners
205 Dosiervorrichtung 205 dosing device
210 Materi al kehle 210 material throat
300 optoelektronischer Halbleiterchip300 optoelectronic semiconductor chip
301 Vorderseite 301 front
302 Rückseite 302 back
303 Seitenfläche 303 side face
305 Außenkante der Vorderseite 305 outer edge of the front
310 elektrischer Kontakt 310 electrical contact
320 äußerer elektrischer Kontakt 320 external electrical contact
400 Schutzschicht 400 protective layer
410 weitere Schutzschicht 410 more protective layer
500 Reflektor schicht 500 reflector layer
510 erste isolierende Schicht 510 first insulating layer
520 reflektierende Schicht 520 reflective layer
530 zweite isolierende Schicht 530 second insulating layer
600 Kapselmaterial 600 capsule material
610 Gehäuse körper 610 case body
611 Vorderseite 612 Rückseite 611 front 612 back
613 Seitenfläche 613 side face
620 Reflektorkavität 625 Wandung 620 reflector cavity 625 wall
630 Sägespur 630 saw track
700 optische Linse700 optical lens
710 Stoppkante 710 stop edge

Claims

PATENTANSPRÜCHE Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (10) mit den folgenden Schritten: PATENT CLAIMS Method for producing an optoelectronic component (10) with the following steps:
- Bereitstellen eines Trägers (100) ; - Providing a carrier (100);
- Bereitstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips (300) mit einer lichtemittierenden Vorderseite (301) und einer elektrische Kontakte (310) aufweisenden Rückseite (302) ; - Providing an optoelectronic semiconductor chip (300) having a light-emitting front side (301) and a back side (302) having electrical contacts (310);
- Anordnen des optoelektronischen Halbleiterchips (300) an einer Oberseite (101) des Trägers (100) , wobei die Vorderseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips- Arranging the optoelectronic semiconductor chip (300) on a top side (101) of the carrier (100), wherein the front side (301) of the optoelectronic semiconductor chip
(300) der Oberseite (101) des Trägers (100) zugewandt wird, wobei vor oder nach dem Anordnen des optoelektronischen Halbleiterchips (300) an der Oberseite (101) des Trägers (100) ein Befestigungsmaterial (200) angeordnet wird, das eine sich zwischen der Oberseite (101) des Trägers (100) und dem optoelektronischen Halbleiterchip(300) facing the top (101) of the carrier (100), wherein before or after the arrangement of the optoelectronic semiconductor chip (300) on the top (101) of the carrier (100) a fastening material (200) is arranged, the one itself between the top (101) of the carrier (100) and the optoelectronic semiconductor chip
(300) erstreckende Materialkehle (210) ausbildet; (300) forming extending fillets (210) of material;
- Ausbilden einer Reflektorschicht (500) über der Rückseite (302) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) , wobei die Materialkehle (210) durch die Reflektorschicht (500) bedeckt wird; - Forming a reflector layer (500) on the back (302) of the optoelectronic semiconductor chip (300), wherein the fillet material (210) is covered by the reflector layer (500);
- Anordnen eines Kapselmaterials (600) über der Oberseite (101) des Trägers (100) , wobei der optoelektronische Halbleiterchip (300) und die Reflektorschicht (500) zumindest teilweise in das Kapselmaterial (600) eingebettet werden, wobei die Materialkehle (210) zumindest teilweise in das Kapselmaterial (600) eingebettet wird; - Arranging an encapsulation material (600) over the upper side (101) of the carrier (100), the optoelectronic semiconductor chip (300) and the reflector layer (500) being at least partially embedded in the encapsulation material (600), the material fillet (210) being at least partially embedded in the encapsulating material (600);
- Ablösen des Trägers (100) von dem Kapselmaterial (600) und dem optoelektronischen Halbleiterchip (300) ; - detaching the carrier (100) from the encapsulating material (600) and the optoelectronic semiconductor chip (300);
- Entfernen der Materialkehle (210) . Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Reflektorschicht (500) auch über einem Abschnitt (110) der Oberseite (101) des Trägers (100) neben dem optoelektronischen Halbleiterchip (300) ausgebildet wird . - Remove the material groove (210). The method of claim 1, wherein the reflector layer (500) also over a portion (110) of the top surface (101) of the carrier (100) adjacent the optoelectronic semiconductor chip (300) is formed.
3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrischen Kontakte (310) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) vor dem Ausbilden der Reflektorschicht (500) durch eine Schutzschicht (400) bedeckt werden, wobei die elektrischen Kontakte (310) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) nach dem Anordnen des Kapselmaterials (600) zumindest teilweise freigelegt werden. 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the electrical contacts (310) of the optoelectronic semiconductor chip (300) are covered by a protective layer (400) before the formation of the reflector layer (500), the electrical contacts (310) of the optoelectronic semiconductor chip ( 300) are at least partially uncovered after the encapsulation material (600) has been arranged.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt umfasst: 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the method comprises the following further step:
- Ausbilden einer optischen Linse (700) über der Vorderseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) . - Forming an optical lens (700) on the front side (301) of the optoelectronic semiconductor chip (300).
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die optische Linse (700) mittels eines Dosierverfahrens ausgebildet wird, wobei sich die optische Linse (700) bis zu einer Stoppkante (710) erstreckt. The method of claim 4, wherein the optical lens (700) is formed using a metering process, wherein the optical lens (700) extends to a stop edge (710).
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei als Stoppkante (710) eine Außenkante (305) der Vorderseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) dient. 6. The method according to claim 5, wherein an outer edge (305) of the front side (301) of the optoelectronic semiconductor chip (300) serves as the stopping edge (710).
7. Optoelektronisches Bauelement (10) mit einem optoelektronischen Halbleiterchip (300) mit einer lichtemittierenden Vorderseite (301) und einer elektrische Kontakte (310) aufweisenden Rückseite (302) , wobei an der Rückseite (302) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) eine Reflektorschicht (500) angeordnet ist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (300) und die Reflektorschicht (500) zumindest teilweise in ein Kapselmaterial (600) eingebettet sind, wobei die Vorderseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) nicht durch das Kapselmaterial (600) bedeckt ist, wobei das Kapselmaterial (600) einen Gehäusekörper (610) des optoelektronischen Bauelements (300) bildet, wobei eine Rückseite (612) des Gehäusekörpers (610) und an die Rückseite (612) des Gehäusekörpers (610) angrenzende Seitenflächen (613) des Gehäusekörpers (610) Außenflächen (12, 13) des optoelektronischen Bauelements (10) bilden, wobei an einer Vorderseite (11) des optoelektronischen Bauelements (10) eine Reflektorkavität (620) ausgebildet ist, wobei die Reflektorkavität (620) zumindest abschnittsweise leer ist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (300) in der Reflektorkavität (620) angeordnet ist, wobei eine eine Wandung (625) der Reflektorkavität (620) bildende Oberfläche des Gehäusekörpers (610) durch die Reflektorschicht (500) bedeckt ist. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 7, wobei die Reflektorschicht (500) elektrisch gegen die elektrischen Kontakte (319) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) isoliert ist, wobei die Reflektorschicht (500) einen DBR- Schichtenstapel und/oder ein Fluorpolymer und/oder eine metallische Spiegelschicht (520) umfasst. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der Ansprüche 7 und 8, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (300) ausgebildet ist, Licht mit einer Wellenlänge aus dem ultravioletten Spektralbereich zu emittieren, insbesondere Licht mit einer Wellenlänge zwischen 280 nm und 100 nm. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, - 29 -7. Optoelectronic component (10) with an optoelectronic semiconductor chip (300) with a light-emitting front side (301) and a back side (302) having electrical contacts (310), wherein on the back side (302) of the optoelectronic semiconductor chip (300) a reflector layer ( 500) is arranged, wherein the optoelectronic semiconductor chip (300) and the reflector layer (500) are at least partially embedded in an encapsulating material (600), wherein the front side (301) of the optoelectronic semiconductor chip (300) is not covered by the encapsulation material (600), the encapsulation material (600) forming a housing body (610) of the optoelectronic component (300), a rear side (612) of the housing body ( 610) and side surfaces (613) of the housing body (610) adjoining the rear side (612) of the housing body (610) form outer surfaces (12, 13) of the optoelectronic component (10), wherein on a front side (11) of the optoelectronic component (10 ) a reflector cavity (620) is formed, the reflector cavity (620) being empty at least in sections, the optoelectronic semiconductor chip (300) being arranged in the reflector cavity (620), a surface forming a wall (625) of the reflector cavity (620). of the case body (610) is covered by the reflector layer (500). Optoelectronic component (10) according to Claim 7, the reflector layer (500) being electrically insulated from the electrical contacts (319) of the optoelectronic semiconductor chip (300), the reflector layer (500) comprising a DBR layer stack and/or a fluoropolymer and/or a metallic mirror layer (520). Optoelectronic component (10) according to one of Claims 7 and 8, wherein the optoelectronic semiconductor chip (300) is designed to emit light with a wavelength from the ultraviolet spectral range, in particular light with a wavelength between 280 nm and 100 nm. Optoelectronic component (10 ) according to any one of claims 7 to 9, - 29 -
WO 2023/072732 PCT/EP2022/079259 wobei über der Vorderseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) eine optische Linse (700) angeordnet ist. WO 2023/072732 PCT/EP2022/079259, an optical lens (700) being arranged over the front side (301) of the optoelectronic semiconductor chip (300).
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