WO2023214029A1 - Testvorrichtung und verfahren zum prozessieren optoelektronischer bauelemente - Google Patents

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WO2023214029A1
WO2023214029A1 PCT/EP2023/061969 EP2023061969W WO2023214029A1 WO 2023214029 A1 WO2023214029 A1 WO 2023214029A1 EP 2023061969 W EP2023061969 W EP 2023061969W WO 2023214029 A1 WO2023214029 A1 WO 2023214029A1
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WO
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test
carrier
optoelectronic components
elements
components
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PCT/EP2023/061969
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Thomas Schwarz
Markus Klein
Bernd Barchmann
Klaus Reingruber
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Ams Osram International GmbH
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Ams Osram International GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607—Circuits therefor
    • G01R31/2632—Circuits therefor for testing diodes
    • G01R31/2635—Testing light-emitting diodes, laser diodes or photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
    • H10H20/0361—Manufacture or treatment of packages of wavelength conversion means

Definitions

  • the present invention relates to a test arrangement and a method for processing an optoelectronic component.
  • white light is often required, which is now produced with so-called white LEDs, primarily for reasons of lower power consumption.
  • the color is formed by mixed light, with two main options available.
  • RGB diodes can be used, and on the other hand, white-luminous LED light sources can be produced in which primarily blue-luminous components are coated with a yellow-emitting converter. Depending on the coating, the thickness of the converter or the light emitted, there are variations. Conscious adjustments to the color temperature are also possible.
  • the LEDs are coated with a converter during production during the so-called packaging, i.e. H . the assembly and electrical contacting of the chip into a further processable housing (package).
  • Individual chips or chip clusters are coated with converter plates or liquid-pasty converter-matrix mixtures, depending on the application and package.
  • the exact color location and thus the color temperature must then be measured by energizing the individual components. These can then be corrected by mechanical measures, such as grinding the converter material.
  • the so-called steering is relatively time-consuming, which also increases production costs. There is therefore a need for a simpler solution with which a large number of components can be tested quickly.
  • the inventors propose some special carrier concepts which enable contacting of the optoelectronic components after the converter layer has been applied, with which active color locus control can be implemented. This can be done for chips with both connections at the top, both connections at the bottom, or one connection at the top/bottom.
  • a test device for testing a large number of optoelectronic components these are attached to a temporary carrier with their respective main radiation direction facing the latter.
  • the optoelectronic components On the side facing away from the temporary carrier, the optoelectronic components comprise at least one contact area.
  • this structure is already similar to conventional techniques in which the optoelectronic components are mounted on a temporary support and are then subjected to further process steps.
  • the test device now comprises a test carrier which has a plurality of electrically conductive test elements which can be deflected perpendicular to the surface of the test carrier and which are assigned to a subset of the multitude of optoelectronic components.
  • the test elements can be moved from a starting position to a test position by the subset of optoelectronic components arranged at a distance from the test carrier.
  • the test carrier is equipped with deflectable test elements, at least one of which is assigned to one of the optoelectronic components. If the components are arranged at a defined distance above or on the test carrier, the test elements are deflected by the optoelectronic components from a starting position into a test position.
  • This process ensures that the test elements are in electrical contact with the optoelectronic components, so that a large number of these components can be tested together. It is particularly useful if the components have a slightly different height due to previous process steps when they are introduced into the tool, for example after a converter material has been doctored on. This ensures that despite different heights, all components have electrical contact with the control circuit.
  • the test device further comprises a control circuit that is designed to control the plurality of electrically conductive test elements.
  • the test carrier is designed so that it can be introduced into a tool for spraying and/or pressing together with the large number of optoelectronic components on the temporary carrier.
  • This process allows the optoelectronic components to be processed as a whole in various ways and, if necessary, also tested during or after processing. In particular, it is possible to contact the LED chips after applying a converter layer or another layer, whereby active color locus control can be achieved.
  • the test device is designed in such a way that it remains connected to the optoelectronic components during further process steps.
  • the optoelectronic components can be tested after each process step or at least several times during further processing, and on the other hand, the test device can be easily removed from the optoelectronic components after the process. In this context, it does not matter whether the optoelectronic components are previously isolated or form part of a wafer.
  • the test elements are formed by spring contacts. In some embodiments, these spring contacts are designed as pogo pins. In another embodiment, the test elements are each formed by spring needles which protrude from the surface of the test carrier at an angle of less than 90°. These spring needles can, for example, be attached, in particular soldered, to corresponding electrically conductive elements on the surface of the test carrier. It is also possible to attach these directly to the test carrier if it is itself conductive. In addition to soldering, spot welding or another type of fastening may also have been implemented.
  • the plurality of test elements are formed by a compressible conductive adhesive. This has the advantage that excess material can get into the spaces between the optoelectronic components and electrical contact is still ensured.
  • a structured support element is provided on the surface of the test carrier. This has openings that are arranged above the test elements, with a thickness of the structured support element corresponding to a height of the test position. When the optoelectronic components are placed on the structured support element, electrical contact is established via the test elements.
  • the structured support element is compressible in some aspects, so that different heights of the optoelectronic components can be compensated for. In some aspects this can be, for example, a plastic, in particular Viton or PDMS.
  • the plurality of electrically conductive test elements are connected to the one control circuit via supply lines within the test carrier.
  • a grid dimension of the test elements corresponds to a grid of the contact areas of the subset of the large number of optoelectronic components. In such a case, each of the optoelectronic components can be tested simultaneously.
  • two test elements are each assigned to an optoelectronic component, so the grid size of the test elements is smaller than the corresponding grid of the components. This is useful when contact areas of the components are opposite the light emission side.
  • the test carrier with the plurality of optoelectronic components can be removed from the tool in order to test the components.
  • the test device comprises at least one further test element, which is designed in the shape of a needle for contacting a contact area at least one optoelectronic component of the subset of optoelectronic components on a side of the at least one optoelectronic component facing away from the test carrier. This means that components can be tested individually or, if several such test needles are used, also in groups.
  • a pitch of these test needles corresponds to a pitch of the test elements on the test carrier.
  • test elements are designed as or have a conductive, compressible film. It is also conceivable to provide a conductive adhesive at some points of the test arrangement or also at some components, so that a subset of the optoelectronic components are electrically connected to the test carrier via the conductive adhesive.
  • Another aspect concerns the possibility of at least partially depositing the filling material between and on the components before it is introduced into the tool.
  • the side of one or more optoelectronic components facing away from the temporary carrier can be covered by filling material, with an area above the contact area being recessed and the recess being filled with a conductive material.
  • this filling material is dispensed, although it may not necessarily be evenly distributed after the dispensing process. By applying the test arrangement, the filling material is distributed more evenly.
  • a conductive material can be applied to the contact area.
  • This can be a conductive adhesive or another viscous conductive material that is dispensed, for example.
  • a stub, solder drop, or other conductive material is mechanically deposited on the contact area. The stub protrudes beyond the filling material in some aspects. But it is also possible that the stub or the material is below the surface of the Filling material is located. The filling material can cover the stub.
  • Some further aspects relate to a method for processing an optoelectronic component.
  • a large number of optoelectronic components are provided on a temporary carrier, with the large number of optoelectronic components having at least one contact area on a side facing away from the temporary carrier.
  • a test carrier is also provided which has a plurality of electrically conductive test elements that can be deflected perpendicular to the surface of the test carrier and can be assigned to a subset of the multitude of optoelectronic components. The test elements can be moved from a starting position to a test position by the subset of optoelectronic components arranged at a distance from the test carrier.
  • the temporary carrier is arranged on the test carrier in such a way that the test elements contact the at least one contact areas of the plurality of optoelectronic components in an electrically conductive manner. Subsequently, according to the proposed principle, the arrangement consisting of the temporary carrier and the test carrier is introduced into a tool for spraying and/or pressing and the spaces between the optoelectronic components are filled with a filling compound.
  • the filling compound can be introduced into the spaces between the optoelectronic components.
  • a more even distribution of the filling material only occurs through the step of arranging the temporary carrier on the test carrier.
  • the filling compound is first added when the arrangement has been inserted into the tool.
  • test arrangement can be designed differently.
  • the test elements are designed as pogo pins, the tip of which is pressed towards the optoelectronic components by means of a spring force.
  • a conductive and compressible film can be used as part of the test arrangement.
  • a conductive adhesive is also available, which is applied to a surface of the test arrangement. In this context, it is also conceivable to design the test arrangement to be conductive either as a whole or at least in some areas. The conductive adhesive can then also be applied to the contact area of the optoelectronic component.
  • the test arrangement comprises a structured, in particular compressible, support element on the surface of the test carrier with openings.
  • the openings are arranged above the test elements, with a thickness of the structured support element corresponding to a height of the test position.
  • the temporary carrier can be removed after the filling compound has been introduced, so that in particular an emission surface of the optoelectronic components is exposed. This can be further processed in a suitable manner. After processing, the subset of the large number of optoelectronic components can be tested for their functionality, in particular by contacting the at least one contact area. In addition, a characterization can be carried out, based on the results of which further measures and process steps can be selected and carried out.
  • the method includes applying a converter material to an emission region of the plurality of optoelectronic components. Then the color locus is given by Contacting the at least one contact area is measured. If the measured color location deviates from a predetermined color location, the applied converter material can be further processed, i.e. H . be sanded down.
  • the filling material introduced is removed again, in particular without leaving any residue.
  • the filling material can be evaporated by heating the arrangement.
  • the filler material is a resin, which may be introduced in a liquid state, or a wax or wax-like substance.
  • Figure 1 shows a first step of a test carrier for a chip level conversion with electrical contacting according to the proposed principle
  • Figure 2 shows the carrier in a suitable tool according to the proposed principle
  • Figure 3 shows the test carrier after a first fixation step and further processing according to some aspects of the proposed principle
  • Figure 4 is the arrangement with test carrier after a further process step
  • Figure 5 shows a test step for determining the color location in an arrangement according to some aspects of the proposed principle
  • Figure 6 shows a further process step according to some aspects of the proposed principle
  • Figure 7 illustrates another embodiment of a temporary support according to some aspects of the proposed principle
  • Figure 8 is a further exemplary embodiment of a test carrier with several pogo pins and optoelectronic components constructed differently than the first exemplary embodiment
  • Figure 9 shows a third exemplary embodiment of a test carrier with some aspects of the proposed principle
  • Figure 10 shows a fourth exemplary embodiment with an alternative design of a conductive film
  • FIG. 11 shows the exemplary embodiment according to FIG. 10 after a further process step according to some aspects of the proposed principle
  • Figure 12 shows a fifth exemplary embodiment of a test carrier with some aspects of the proposed principle
  • Figure 13 represents a top view of a large number of optoelectronic components with applied test structures according to the proposed principle
  • Figures 14 A) to B) show process steps for a sixth exemplary embodiment of a test carrier with some aspects of the proposed principle;
  • Figures 15 and 16 are various further process steps for the sixth exemplary embodiment of the test carrier with some aspects of the proposed principle;
  • Figures 17 A) to C) show various process steps for a seventh exemplary embodiment according to some aspects of the proposed principle
  • Figures 18 A) to C) show various process steps for an eighth exemplary embodiment according to some aspects of the proposed principle
  • Figures 19 A) to C) show exemplary embodiments for testing optoelectronic components.
  • FIG. 1 shows a temporary carrier 10 with a large number of optoelectronic components 2 attached thereto in preparation for processing with a test arrangement according to the proposed principle.
  • the temporary carrier 10 contains on its surface a holding layer on which the individual optoelectronic components are applied. In detail, these are placed and fastened with their emission area 22 on the adhesive layer 11.
  • the emission region 22 also forms the main radiation direction for the individual optoelectronic components of the arrangement.
  • the optoelectronic components include a contact area 21 which is arranged next to the emission area 22. However, as can be seen in FIG. 1, the contact area is not attached to the adhesive layer 11, but is somewhat thinner, so that there is a slight gap between the surface of the contact area 21 and the surface of the adhesive layer 11. In alternative embodiments, the contact area 21 can also rest on the adhesive layer 11.
  • each of the optoelectronic components includes a further contact region 23 on the side opposite the emission region.
  • the structure shown in Figure 1 thus forms a large number of optoelectronic components on a temporary carrier 10 out of .
  • the temporary carrier 10 with the optoelectronic components is used for further processing of the same, for example for structuring the surface 23, but also for so-called rebonding, so that the emission region 22 can be processed in further process steps.
  • the individual optoelectronic components have a slightly different layer thickness d and d '.
  • the right optoelectronic component has the lowest height of all the components shown here. This circumstance results, on the one hand, from the previous process steps, in which, for example, semiconductor layers are grown over the wafer with slightly different thicknesses during the epitaxial manufacturing process. In the case of further processing, it is necessary or It is advisable that the individual optoelectronic components can be further processed with a surface that is as uniform and uniform as possible.
  • FIG. 2 now shows a further step with the test arrangement according to the invention in an injection molding or other tool.
  • the structure with the temporary carrier and the optoelectronic components attached to it is rotated through 180° and the temporary carrier 10 is attached to the top of a tool, for example for injection molding or a further process step.
  • a test arrangement 13 is also provided, which includes a large number of individual test elements 40.
  • the test elements are designed in the form of so-called pogo pins, which are needle tips that can be deflected along the Z direction and are supported by a spring 41.
  • the tips 43 of each pogo pin are adjusted under the spring force so that they contact the contact area 23 of each optoelectronic component. Due to the spring 41, the different heights of the individual optoelectronic devices can also be adjusted in this way Compensate components so that the test elements 40 of the test arrangement 13 contact each of the optoelectronic components.
  • the test arrangement together with the temporary carrier is placed in an injection mold or another suitable tool so that the temporary carrier 10 is connected to the side 12 and the test arrangement 13 is connected to the lower side 14 .
  • An elastic filling compound 50 is now filled into the space between the individual optoelectronic components along the device 52 .
  • This filling compound is designed in such a way that it can be used in a subsequent process step after processing or can also be removed essentially without leaving any residue after testing the individual optoelectronic components. In the exemplary embodiment shown here, this mass also surrounds the area 51, i.e. H . the space between the contact element 21 and the adhesive layer 11.
  • the filling compound fixes the optoelectronic components both in the plane and in the Z direction, so that they do not shift or slip during further processing.
  • the upper region of the pressing tool 12 can then be removed together with the temporary carrier 10 and the adhesive layer 11.
  • a photoresist 30 is applied which is structured in such a way that the emission regions 22 are essentially exposed.
  • a part of the photoresist 30 forms an overlap 31 beyond the edge of the emission areas 22 and in this way can protect the contact area 21 on the one hand and the edge of the respective optoelectronic components on the other hand.
  • the test elements 40 continue to touch the contact area 23 due to their spring tension by the springs 41.
  • the layer with the photoresist 30 is applied using conventional photographic techniques and then structured.
  • a converter dye 60 is applied to the emission areas 22 (for example by rubbing) and is firmly connected to them.
  • the photoresist 30 can then be removed so that the existing overlap is now exposed and forms the edges of the emission areas 61.
  • the contact areas 21 are also exposed.
  • the test arrangement further comprises a control circuit 91, which contacts the individual optoelectronic components at their contact area 21 via a measuring needle 90 and can therefore, as shown in the example in FIG. 5, measure the converted and emitted light.
  • the color locus can now be adjusted again to a small extent by a suitable measure, for example by grinding the converter material. It is not necessary to sort or relocate the individual components, since the test arrangement 13 with its test elements 40 is still in contact with the corresponding components.
  • the measuring needle 90 is shown here as a single measuring structure, but it is understood that a large number of such structures can be provided for this process, so that a large number of optoelectronic components can also be measured at the same time. In addition to the regrinding already mentioned, other measures to correct the color location are also conceivable.
  • a further adhesive film 11a is finally applied to the surface of the corresponding converter 60.
  • the material 50 which previously fixed the optoelectronic components in the respective position, can now be removed together with the test arrangement 13.
  • a material 50 is chosen that can be removed again in the simplest possible way.
  • An example of this is a material that is lightweight Heating allows it to liquefy, remove or dissolve without leaving any residue. In this way, the material 50 is completely removed from the optoelectronic component.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of a test arrangement according to the proposed principle.
  • compressible support elements 55 are arranged on the surface of the test carrier 13 around the openings for the test elements 40.
  • the size and position of the support elements 55 is chosen so that they are slightly larger than the optoelectronic components to be placed on them. If the optoelectronic components are now placed with their temporary carrier 10 on the support elements 55, they can be easily compressed due to the different heights of the components. This is shown in FIG. 7, for example by the middle and right optoelectronic components.
  • the middle optoelectronic component presses the compressible support element significantly deeper than the right optoelectronic component.
  • the left optoelectronic component 2 on the other hand, merely rests gently on the surface of the support surface 55.
  • the spring 41 of the test elements 40 press their tips 43 onto the contact area of the optoelectronic components.
  • the design with the support surface 55 has the advantage that it keeps the area open in the middle for the test elements 40 free of a filled material 50. As a result, the test elements 40 remain clean and free of the filled material 50, which may increase the service life and also the robustness of the carrier according to the proposed principle.
  • Figure 8 shows a further embodiment in which the individual test elements are connected to internal supply lines 42.
  • the internal supply lines 42 lead to a control circuit not shown here for reasons of clarity.
  • two test elements 40 are each assigned to an optoelectronic component.
  • the test elements 40 and their distances from one another are selected so that they contact the respective contact areas 23a and 23b on the side of the optoelectronic components facing them.
  • differences in thickness in the optoelectronic components 2 and in particular in their semiconductor body 20 are compensated for by the springs 41 of the test elements.
  • this embodiment can also be combined with the additional support surfaces 55, so that the area around the individual tips of the test elements remains free of filling material.
  • the filling material 50 is introduced along the flow direction 52 of FIG. 8, encloses the test tips 43 in this exemplary embodiment and reaches the areas between the semiconductor body 20 and the emission area 22 adjacent to the adhesive layer 11.
  • the pins shown in the previous exemplary embodiments are suitable as test elements, among other things, because the tips are always pressed onto the contact areas of the optoelectronic components via corresponding springs.
  • Figure 9 shows a related embodiment in which the test elements are designed as spring needles 45. These protrude at an angle from the surface of the carrier 13 and range from a solder pad to the contact areas 23a and 23b of the optoelectronic components.
  • the spring needles are now pressed towards the test carrier at different distances, resulting in a mechanical nic contact with the contact areas.
  • the spring needles are slightly bent in the end area towards the contact areas in order to achieve better contact.
  • the soldering pads 42c serve to fasten the spring needles 45. For example, these are soldered to the support 42c or otherwise attached to them in a mechanical and electrically conductive manner. Any desired interconnection and control of the individual spring needles 42 can be achieved via various openings 42b and further lines 42a within the test arrangement 13.
  • the contact area 23 facing the test carrier at a common potential and to test the functionality of the individual optoelectronic components with a further test element 21 for their respective functionality.
  • the surface of the test carrier 13 is covered with a compressible and at the same time electrically conductive film 70.
  • the electrically conductive film 70 is applied flatly to the surface of the test carrier 13 and has a predetermined thickness.
  • the film 70 is pressed in to different depths due to the different thicknesses of the semiconductor bodies 20.
  • the excess material of the film 70 is thereby pressed into the areas between the individual optoelectronic components and forms bulges 72 there.
  • the electrically conductive film 70 can be contacted from the outside, so that the components are connected to a common electrical potential.
  • the conductive film includes, for example, carbon, conductive silver or other conductive materials.
  • FIG. 11 shows an exemplary embodiment in which a conductive adhesive 73 is applied to the contact 21 and to the filling material 50 adjacent thereto.
  • This conductive adhesive can now be guided outwards along the filling material 50 so that various components can be tested in this way. These components can be declared as sacrificial components, i.e. H . These are removed after processing has ended. This is particularly useful if the conductive adhesive on the contact area 21 can no longer be removed without leaving any residue or if only a small number of components are to be tested.
  • Figure 13 shows a top view of such an embodiment in which the optoelectronic components are arranged in rows and columns.
  • the contact areas 21 adjacent to the emission surface 22 are now contacted via various lines 73. It is not possible to test every single component, but rather only selected ones in a periodic sequence, as shown in Figure 13. As a result, a large number of optoelectronic components can be characterized in their color location with relatively little effort and then, depending on the characterization, further measures can be carried out to adapt the color location.
  • test carrier itself can also be implemented with an electrically conductive material, so that the contact areas 23 can be contacted via a conductive adhesive 75.
  • Figure 12 shows such an embodiment in which a compressible conductive adhesive 75 is arranged at regular intervals on the surface of the carrier 13.
  • the conductive adhesive 75 is compressed to different degrees due to the different heights and thus creates an electrically conductive adhesive Connection between the contact area 23 and the electrically conductive test carrier 13.
  • some of the optoelectronic components are selected randomly distributed over the carrier 10 and prepared as “measuring chips”.
  • the back sides of the selected measuring chips are then provided with a drop of conductive adhesive 75.
  • the test arrangement 13 can be arranged and the filling material is applied using a FAM or VIM process and hardened together with the glue drops 75.
  • all glue points are also leveled. All backs of the components and gaps are filled with material 50, only the top of the glue points is free
  • the resulting composite can now be detached from the carrier 10 and further processed.
  • the contact area in order to enable further processing into the finished package, the contact area must be protected, for example by spraying or other methods, before the converter layer is applied. To do this, it is necessary to expose it again afterwards in order to be able to test the component.
  • FIG. 14 A) to B) show such an embodiment, in which several optoelectronic components, each with their emission area and their contact area 21, are applied to a temporary carrier 10a.
  • some of the components have different heights.
  • the components are now completely surrounded by a material 15, so that the surface of the components is also covered by it.
  • the material 15 can be the same material 50 as in the other versions. This allows the material to be removed without leaving any residue after processing.
  • some optoelectronic components are selected as sacrificial elements and the surface is exposed again by means of a laser or mechanically, so that an opening 15a is created in the material 15. This is done using a laser that dissolves and removes the material at this point.
  • the resulting opening lies above a contact area of the component 2 and thus allows the optoelectronic component to be contacted.
  • An electrically conductive material for example a conductive adhesive 71, is filled into the resulting opening 15a and the contact area is thus contacted.
  • FIG. 15 shows the subsequent step in which the test arrangement 13 and an electrically conductive and compressible film 70a are applied to the surface of the material 15 and the conductive layer in the opening.
  • the material in the opening 15a is contacted with the conductive film 70a and the structure is thus prepared for further process steps.
  • Excess adhesive 71 is pressed into the film so that sufficient electrical contact is ensured.
  • the conductive material is in the form of a conductive adhesive 71, so that after testing the component remains as a sacrificial component.
  • FIG. 16 An alternative embodiment is shown in FIG. 16, in which the arrangement 13 has a conductive and at the same time compressible adhesive film 71b. This is pressed into the opening 15a when the temporary carrier 10a with the optoelectronic components 2 is placed and pressed on and thus contacts the component.
  • the advantage of this arrangement is that no additional application step is necessary. Depending on the film 70b used, it can also be removed without leaving any residue, so that further use of the component remains possible.
  • FIGS 17A to 17C show a further embodiment in which both the conductive adhesive 71 and the filling material 15 are applied using a so-called dispensing process. This process creates droplet-shaped structures in and around the components, in particular the filling material 15 being applied (“dispense”) so that the contact areas on the surface of the component remain free. This process is possible in various ways.
  • a larger amount of filler material 15 is applied to the surface of the components by means of a further dispensing process. This takes place in areas around the adhesive points 71, with the amount of material 15 being adjustable. Alternatively, these steps can also be reversed so that first the filling material 15 is placed around the contact areas and then the adhesive dots 71 are placed.
  • the hard and electrically conductive test arrangement 13 is then positioned and pressed onto the filling material 15 and the not yet hardened points 72 with the electrically conductive material. This flattens the individual materials as shown in FIG. 17C, leaving a substantially uniform surface. This can then be hardened. In further process steps, the temporary carrier 10a is removed in order to further process the component.
  • an opening 15a is made on the surface of one of the components and a stub S is bonded there.
  • the length of the stub is chosen so that when the carrier 13 is subsequently arranged with the conductive film, the material of the stub is bent and pressed into the conductive film, without at the same time the contact itself with the contact area or to damage the semiconductor body.
  • the photoresist layer is detached and completely removed, so that the contact area 21 is exposed again next to the emission area 22 of the optoelectronic component.
  • the measuring process can also be carried out with photoresist applied.
  • FIGs 19A) to 19C) show various embodiments in which testing of the optoelectronic component with applied photoresist is possible.
  • the measuring device 90 pierces the photoresist and in this way directly contacts the contact area 21 of the component.
  • this requires that the thickness of the photoresist layer and the position of the contact area 21 be determined with sufficient precision so that the needle 90 also reliably contacts the contact area at a predetermined penetration depth.
  • partial figure 19B allows improved contacting, since the material of the photoresist layer above the contact area 21 is completely removed by means of a laser or another mechanical measure.
  • the measuring needle 90 or The test element can now contact the optoelectronic component from above and thus precisely determine the color location, for example.
  • a sacrificial component is included a stub S which protrudes vertically upwards to the surface of the photoresist.
  • the stub S projects beyond the surface of the photoresist layer or of the converter material, but can always be reached from the outside through the measuring needle.
  • the top of the stub S can be freed using a laser to ensure secure contact. After testing, the component must be removed as it is no longer suitable for further use.
  • a wax or a liquid resin can be used as a filling material for the above-mentioned embodiments.
  • the former can be deformed depending on the temperature and can be converted into a gaseous state at relatively low temperatures and thus removed without leaving any residue.
  • a resin can easily be removed chemically.
  • material in or around the sacrificial layers does not need to be completely removed.
  • the test carrier 13 can consist of a hard and non-compressible material.
  • compressible elements should be provided between the contact areas of the components and the test carrier. These can be the suggested measuring needles, measuring syringes or compressible films.
  • the test carrier itself is made of plastic and is therefore compressible to a certain extent.
  • the support elements can be part of the test carrier or can also be applied to it subsequently.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Testvorrichtung zum Testen einer Vielzahl optoelektronischer Bauelemente (2), die mit ihrer jeweiligen Hauptabstrahlrichtung (22) einem temporären Träger (10, 10a) zugewandt an diesem befestigt sind und die Bauelemente auf einer dem temporären Träger (10,10a) abgewandten Seite mindestens einen Kontaktbereich (23, 23a) aufweisen. Die Testvorrichtung umfasst einen Testträger (13), der eine Vielzahl von senkrecht zur Oberfläche des Testträgers auslenkbaren elektrisch leitfähigen Testelemente (40, 45, 70) aufweist, die einer Teilmenge der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente (13) zugeordnet sind; die Testelemente (40, 45, 70) sind durch die in einem Abstand zum Testträger (13) angeordnete Teilmenge der optoelektronischen Bauelemente (2) von einer Ausgangsposition in eine Testposition bewegbar. Eine Ansteuerschaltung (91) ist ausgestaltet, die Vielzahl von elektrisch leitfähigen Testelementen (40) anzusteuern; und der Testträger (13) ist ausgestaltet, in eine Anlage (12, 14) zum Spritzen und/oder Pressen gemeinsam mit der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente (2) auf dem temporären Träger (10) eingebracht zu werden.

Description

TESTVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM PROZESSIEREN OPTOELEKTRONI¬
SCHER BAUELEMENTE
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Erstanmeldung DE 10 2022 111 178 . 4 vom 05 . Mai 2022 in Anspruch, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird .
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Testanordnung und ein Verfahren zum Prozessieren eines optoelektronischen Bauelements .
In vielen Leuchtanwendungen wird oftmals weißes Licht benötigt , das mittlerweile vor allem aus Gründen des geringeren Stromverbrauchs mit sogenannten weißen LEDs erzeugt werden . Dabei wird die Farbe durch Mischlicht gebildet , wobei im Wesentlichen zwei Möglichkeiten zum Einsatz kommen können . Zum einen lassen sich RGB Dioden verwenden, zum anderen können weiß leuchtende LED- Lichtquellen hergestellt werden, in dem vorrangig blau leuchtende Bauelemente mit einem gelb emittierenden Konverter beschichtet sind . Je nach Beschichtung, Dicke des Konverters oder auch dem abgegebenen Licht sind Variationen bzw . auch bewusste Einstellungen der Farbtemperatur möglich .
Die Beschichtung der LEDs mit einem Konverter erfolgt in der Herstellung während des sogenannten Packaging, d . h . der Montage und elektrischen Kontaktierung des Chips in ein weiter verarbeitbares Gehäuse ( Package ) . Dabei werden Einzelchips oder Chipcluster mit Konverterplättchen oder flüssig-pastösen Kon- verter-Matrix-Gemischen beschichtet , j e nach Anwendung und Package . Aufgrund von Variationen muss allerdings danach der genaue Farbort und damit die Farbtemperatur gemessen werden, indem die einzelnen Bauelemente bestromt werden . Durch mechanische Maßnahmen, beispielsweise ein Abschleifen von Konvertermaterial lassen sich diese dann korrigieren . Das sogenannte Steering ist j edoch relativ zeitaufwendig, wodurch auch die Kosten in der Herstellung in die Höhe getrieben werden . Es besteht somit das Bedürfnis nach einer einfacheren Lösung, mit der schnell eine Vielzahl von Bauelementen getestet werden können .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diesem Bedürfnis wird mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche Rechnung getragen . Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche .
Die Erfinder schlagen hierzu einige besondere Trägerkonzepte vor , welche eine Kontaktierung der optoelektronischen Bauelemente nach dem Aufbringen der Konverterschicht ermöglichen, womit sich eine aktive Farbortsteuerung realisieren lässt . Dies kann für Chips mit beiden Anschlüssen oben, beiden Anschlüssen unten oder j eweils einem Anschluss oben/unten erfolgen .
In einer Testvorrichtung zum Testen einer Vielzahl optoelektronischer Bauelemente sind diese mit ihrer j eweiligen Hauptabstrahlrichtung einem temporären Träger zugewandt an diesem befestigt . Auf der dem temporären Träger abgewandten Seite umfassen die optoelektronischen Bauelemente mindestens einen Kontaktbereich . Diese Struktur ähnelt insofern bereits konventionellen Techniken, bei denen die optoelektronischen Bauelemente auf einem temporären Träger montiert sind und anschließend weiteren Prozessschritten unterworfen werden .
Die Testvorrichtung nach dem vorgeschlagenen Prinzip umfasst nun einen Testträger , der eine Vielzahl von senkrecht zur Oberfläche des Testträgers auslenkbaren elektrisch leitfähigen Testelementen aufweist , die einer Teilmenge der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente zugeordnet sind . Die Testelemente sind dabei von der in einem Abstand zum Testträger angeordneten Teilmenge der optoelektronischen Bauelemente von einer Ausgangsposition in eine Testposition bewegbar . Mit anderen Worten ist der Testträger mit auslenkbaren Testelementen ausgestattet , von denen mindestens eines j eweils einem der optoelektronischen Bauelemente zugeordnet ist . Wenn die Bauelemente in einem definierten Abstand über oder auf dem Testträger angeordnet werden, so werden die Testelemente von den optoelektronischen Bauelementen von einer Ausgangsposition in eine Testposition ausgelenkt . Dieser Vorgang stellt sicher , dass die Testelemente mit den optoelektronischen Bauelementen in elektrischem Kontakt stehen, so dass ein gemeinsames Testen einer Vielzahl dieser Bauelemente durchgeführt werden kann . Es ist insbesondere dann sinnvoll , wenn die Bauelemente aufgrund vorangegangener Prozessschritte eine leicht unterschiedliche Höhe aufweisen, wenn sie in das Werkzeug eingebracht werden, also beispielsweise nach einem Aufrakeln eines Konvertermaterials . So wird sichergestellt , dass trotz unterschiedlicher Höhe alle Bauelemente einen elektrischen Kontakt zur Ansteuerschaltung aufweisen .
Die Testvorrichtung umfasst weiterhin eine Ansteuerschaltung, die ausgestaltet ist , die Vielzahl von elektrisch leitfähigen Testelementen anzusteuern . Der Testträger ist erfindungsgemäß so ausgestaltet , dass er in ein Werkzeug zum Spritzen und/oder Pressen gemeinsam mit der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente auf dem temporären Träger eingebracht werden kann .
Durch diesen Vorgang lassen sich die optoelektronischen Bauelemente auf verschiedene Weise als Ganzes prozessieren und gegebenenfalls auch während oder nach dem Prozessieren testen . Insbesondere ist eine Kontaktierung der LED-Chips nach dem Aufbringen einer Konverterschicht oder einer anderen Schicht möglich, wodurch eine aktive Farbortsteuerung erreichbar ist .
Einige Aspekte beschäftigen sich mit einer Ausgestaltung der Testeinrichtung und insbesondere der Testelemente . Wie bereits erwähnt , ist die Testvorrichtung so ausgestaltet , dass sie wäh- rend weiterer Prozessschritte mit den optoelektronischen Bauelementen verbunden bleibt . Dadurch können zum einen die optoelektronischen Bauelemente nach j edem Prozessschritt oder zumindest mehrmals während der weiteren Prozessierung getestet werden, zum anderen lässt sich die Testvorrichtung in einfacher Weise von den optoelektronischen Bauelementen nach dem Vorgang wieder entfernen . In diesem Zusammenhang ist es egal , ob die optoelektronischen Bauelemente vorher vereinzelt sind oder Teil eines Wafers bilden .
In einem Aspekt werden die Testelemente durch Federkontakte gebildet . Diese Federkontakte sind in einigen Ausgestaltungen als Pogo-Pins ausgeführt . In einer anderen Ausgestaltungsform sind die Testelemente j eweils durch Federnadeln gebildet , die unter einem Winkel kleiner als 90 ° von der Oberfläche des Testträgers abstehen . Diese Federnadeln können beispielsweise auf der Oberfläche des Testträgers an entsprechenden elektrisch leitfähigen Elementen befestigt , insbesondere aufgelötet sein . Es ist auch möglich, diese direkt an dem Testträger zu befestigen, wenn dieser selbst leitfähig ist . Neben Anlöten kann auch ein Punktschweißvorgang oder eine andere Befestigungsart implementiert worden sein .
In einem weiteren alternativen Aspekt sind die Vielzahl von Testelementen durch einen kompressierbaren Leitkleber gebildet . Dies hat den Vorteil , dass überschüssiges Material in Zwischenräume zwischen den optoelektronischen Bauelementen gelangen kann und dennoch ein elektrischer Kontakt sichergestellt ist . In einem weiteren Aspekt ist eine strukturiertes Auflageelement auf der Oberfläche des Testträgers vorgesehen . Diese weist Öffnungen auf , die über den Testelementen angeordnet sind, wobei eine Dicke des strukturierten Auflageelements einer Höhe der Testposition entspricht . Wenn die optoelektronischen Bauelemente auf dem strukturierten Auflageelement abgelegt werden, wird über die Testelemente ein elektrischer Kontakt hergestellt . Das strukturierte Auflageelement ist in einigen Aspekten kom- pressibel , so dass unterschiedliche Höhen der optoelektronischen Bauelemente ausgeglichen werden können . In einigen Aspekten kann dies beispielsweise ein Kunststoff insbesondere Viton oder PDMS sein .
In einem Aspekt sind die Vielzahl von elektrisch leitfähigen Testelementen über Zuleitungen innerhalb des Testträgers mit der einen Ansteuerschaltung verbunden .
Ein anderer Aspekt betrifft die geometrische Anordnung der Testelemente . Je nach Ausgestaltung entspricht ein Rastermaß der Testelemente einem Raster der Kontaktbereiche der Teilmenge der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente . In einem solchen Fall lässt sich j edes der optoelektronischen Bauelemente gleichzeitig Testen . In einem anderen Aspekt sind zwei Testelemente j eweils einem optoelektronischen Bauelement zugeordnet , das Rastermaß der Testelemente ist also kleiner als das entsprechende Raster der Bauelemente . Dies ist dann zweckmäßig, wenn Kontaktbereiche der Bauelemente der Lichtemissionsseite gegenüberliegen .
Andere Rastermaße sind ebenso möglich beispielsweise dann, wenn nicht alle optoelektronischen Bauelemente , sondern nur Stichproben während des Prozessierens getestet werden sollen . Dies kann j edenfalls dann sinnvoll sein, wenn nennenswerte Abweichungen, Variationen nur über mehrere Bauelemente hinweg, aber selten zwischen benachbarten Bauelementen auf treten .
Einige Gesichtspunkte betreffen die Maßnahmen zum Testen in der Testvorrichtung nach dem vorgeschlagenen Prinzip . In einigen Aspekten kann der Testträger mit der Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen aus dem Werkzeug entfernt werden, um die Bauelemente zu testen . In einigen Aspekten umfasst die Testvorrichtung wenigstens ein weiteres Testelement , welches nadelförmig ausgestaltet ist zur Kontaktierung eines Kontaktbereiches wenigstens eines optoelektronischen Bauelements der Teilmenge von optoelektronischen Bauelementen auf einer dem Testträger abgewandten Seite des wenigstens einen optoelektronischen Bauelements . Dadurch lassen sich Bauelemente einzeln, oder bei der Verwendung von mehreren derartiger Testnadeln auch in Gruppen testen . In einigen Aspekten entspricht ein Rastermaß dieser Testnadeln einem Rastermaß der Testelemente auf dem Testträger .
In einem weiteren Aspekt sind die Testelemente als eine leitfähige kompressierbare Folie ausgebildet oder weisen eine solche auf . Es ist auch denkbar, einen Leitkleber an einigen Stellen der Testanordnung oder auch an einigen Bauelementen vorzusehen, so dass eine Teilmenge der optoelektronischen Bauelemente über den Leitkleber mit dem Testträger elektrisch verbunden sind .
Ein anderer Aspekt betrifft die Möglichkeit , das Füllmaterial zumindest zum Teil schon vor dem Einbringen in das Werkzeug zwischen und auf den Bauelementen abzuscheiden . So kann die dem temporären Träger abgewandte Seite eines oder mehrere optoelektronischer Bauelemente von Füllmaterial bedeckt sein, wobei ein Bereich über dem Kontaktbereich ausgespart ist und die Aussparung mit einem leitfähigen Material verfüllt ist . In einigen Aspekten ist dieses Füllmaterial dispensed, wobei es nach dem Dispensevorgang nicht notwendigerweise gleichmäßig verteilt sein kann . Durch das Aufbringen der Testanordnung wird das Füllmaterial gleichmäßiger verteilt .
Auf dem Kontaktbereich kann in diesen Beispielen ein leitfähiges Material aufgebracht sein . Dies kann ein Leitkleber oder ein anderes vis koses leitfähiges Material sein, dass beispielsweise dispensed wird . In einigen anderen Aspekten ist auf dem Kontaktbereich ein Stummel , ein Löttropfen oder ein anderes Leitfähiges Material mechanisch aufgebracht . Der Stummel überragt in einigen Aspekten das Füllmaterial . Es ist aber auch möglich, dass der Stummel oder das Material unterhalb der Oberfläche des Füllmaterials liegt . Das Füllmaterial kann den Stummel Überde- cken .
Einige weitere Aspekte betreffen ein Verfahren zum Prozessieren eines optoelektronischen Bauelements . Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird eine Vielzahl optoelektronischer Bauelemente auf einem temporären Träger bereitgestellt , wobei die Vielzahl optoelektronischer Bauelemente auf einer dem temporären Träger abgewandten Seite wenigstens einen Kontaktbereich aufweisen . Ebenso wird ein Testträger bereitgestellt , der eine Vielzahl von senkrecht zur Oberfläche des Testträgers auslenkbaren elektrisch leitfähigen Testelementen aufweist , die einer Teilmenge der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente zuordenbar sind . Die Testelemente sind von der in einem Abstand zum Testträger angeordneten Teilmenge der optoelektronischer Bauelemente von einer Ausgangsposition in eine Testposition bewegbar . Der temporäre Träger wird auf dem Testträger derart angeordnet , dass die Testelemente die wenigstens einen Kontaktbereiche der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente elektrisch leitend kontaktieren . Anschließend wird nach dem vorgeschlagenen Prinzip die Anordnung aus dem temporären Träger und dem Testträger in ein Werkzeug zum Spritzen und/oder Pressen eingebracht sowie die Zwischenräume zwischen den optoelektronischen Bauelementen mit einer Füllmasse ausgefüllt .
Auf diese Weise lässt sich eine Anordnung schaffen, bei der die für einen späteren Test notwendigen Elemente bereits in Kontakt mit den zu prozessierenden Bauelementen stehen . Dadurch kann eine aktive Farbortsteuerung erfolgen, wobei die Anschlüsse sowohl oben als auch unten ausgestaltet sein können .
Hierzu kann in einigen Aspekten die Füllmasse in Zwischenräume der optoelektronischen Bauelemente eingebracht werden . Eine gleichmäßigere Verteilung der Füllmasse erfolgt aber erst durch den Schritt des Anordnens des temporären Trägers auf dem Testträger . In einigen anderen Aspekten wird die Füllmasse erst hinzugegeben, wenn die Anordnung in das Werkzeug eingebracht worden ist .
Die Testanordnung kann dabei verschieden ausgestaltet sein . In Aspekten sind die Testelemente als Pogo Pins ausgeführt , dessen Spitze mittels einer Federkraft in Richtung auf die optoelektronischen Bauelemente gedrückt wird . Alternativ kann eine leitfähige und kompressierbare Folie als Teil der Testanordnung verwendet werden . Als weitere Alternative steht auch ein Leitkleber zur Verfügung, der auf einer Oberfläche der Testanordnung aufgebracht ist . In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar , die Testanordnung entweder als Ganzes oder zumindest in einigen Bereichen leitfähig aus zugestalten . Dann kann der Leitkleber auch auf dem Kontaktbereich der optoelektronischen Komponente aufgebracht sein .
In einigen Aspekten umfasst die Testanordnung ein strukturiertes , insbesondere kompressierbares Auflageelement auf der Oberfläche des Testträgers mit Öffnungen . Die Öffnungen sind über den Testelementen angeordnet , wobei eine Dicke des strukturierten Auflageelements einer Höhe der Testposition entspricht .
Der temporäre Träger kann in einigen Aspekten nach einem Einbringen der Füllmasse entfernt werden, so dass insbesondere eine Emissionsfläche der optoelektronischen Bauelemente freiliegt . Diese kann in geeigneter Weise weiter prozessiert werden . Nach dem Prozessieren lassen sich die Teilmenge der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente , insbesondere durch Kontaktieren des wenigstens einen Kontaktbereichs auf ihre Funktionalität testen . Zudem kann eine Charakterisierung vorgenommen werden, anhand dessen Ergebnis weitere Maßnahmen und Prozessschritte ausgewählt und durchgeführt werden .
In einem Beispiel umfasst das Verfahren ein Aufbringen eines Konvertermaterial auf einem Emissionsbereich der Vielzahl der optoelektronischen Bauelemente . Sodann wird der Farbort durch Kontaktieren des wenigstens einen Kontaktbereichs ausgemessen . Wenn der ausgemessene Farbort von einem vorbestimmten Farbort abweicht kann das aufgebrachte Konvertermaterial weiter prozessiert , d . h . abgeschliffen werden .
In einem weiteren Aspekt wird nach einem Prozessieren und Testen das eingebrachte Füllmaterial wieder entfernt , insbesondere rückstandsfrei . Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass sich das Füllmaterial durch Erwärmung der Anordnung verdampfen lässt . In einigen Aspekten ist das Füllmaterial ein Harz , das im flüssigen Zustand eingebracht werden kann oder auch ein Wachs oder wachsartiger Stoff .
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Weitere Aspekte und Ausführungsformen nach dem vorgeschlagenen Prinzip werden sich in Bezug auf die verschiedenen Ausführungsformen und Beispiele offenbaren, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben werden .
Figur 1 zeigt einen ersten Schritt eines Testträgers für eine Chip Level Konversion mit einer elektrischen Kontaktierung nach dem vorgeschlagenen Prinzip ;
Figur 2 zeigt den Träger in einem geeigneten Werkzeug nach dem vorgeschlagenen Prinzip ;
Figur 3 stellt den Testträger nach einem ersten Fixierungsschritt und einer weiteren Prozessierung nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips dar;
Figur 4 ist die Anordnung mit Testträger nach einem weiteren Pro zess schritt ;
Figur 5 zeigt einen Testschritt zur Bestimmung des Farbortes in einer Anordnung nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips ; Figur 6 zeigt einen weiteren Prozessschritt nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips ;
Figur 7 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines temporären Trägers gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips dar;
Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Testträger mit mehreren Pogo Pins und gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel anders aufgebauten optoelektronischen Bauelementen;
Figur 9 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Testträgers mit einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips ;
Figur 10 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel mit einer alternativen Ausgestaltung einer leitfähigen Folie ;
Figur 11 stellt das Ausführungsbeispiel nach Figur 10 nach einem weiteren Prozessschritt dar gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips ;
Figur 12 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Testträgers mit einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips ;
Figur 13 stellt eine Draufsicht auf eine Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen mit aufgebrachten Teststrukturen nach dem vorgeschlagenen Prinzip dar;
Figuren 14 A) bis B ) zeigen Prozessschritte für ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Testträgers mit einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips ; Figur 15 und 16 sind verschiedene weitere Prozessschritte für das sechste Ausführungsbeispiel des Testträgers mit einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips ;
Figuren 17 A) bis C ) zeigen verschiedene Prozessschritte für ein siebtes Ausführungsbeispiel nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips ;
Figuren 18 A) bis C ) zeigen verschiedene Prozessschritte für ein achtes Ausführungsbeispiel nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips ;
Figuren 19 A) bis C ) zeigen Ausführungsbeispiele zum Testen optoelektronischer Bauelemente .
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zeigen verschiedene Aspekte und ihre Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip . Die Ausführungsformen und Beispiele sind nicht immer maßstabsgetreu . Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte hervorzuheben . Es versteht sich von selbst , dass die einzelnen Aspekte und Merkmale der in den Abbildungen gezeigten Ausführungsformen und Beispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, ohne dass dadurch das erfindungsgemäße Prinzip beeinträchtigt wird . Einige Aspekte weisen eine regelmäßige Struktur oder Form auf . Es ist zu beachten, dass in der Praxis geringfügige Abweichungen von der idealen Form auftreten können, ohne j edoch der erfinderischen Idee zu widersprechen .
Außerdem sind die einzelnen Figuren, Merkmale und Aspekte nicht unbedingt in der richtigen Größe dargestellt , und auch die Proportionen zwischen den einzelnen Elementen müssen nicht grundsätzlich richtig sein . Einige Aspekte und Merkmale werden hervorgehoben, indem sie vergrößert dargestellt werden . Begriffe wie "oben" , "oberhalb" , "unten" , "unterhalb" , "größer" , "kleiner" und dergleichen werden j edoch in Bezug auf die Elemente in den Figuren korrekt dargestellt . So ist es möglich, solche Beziehungen zwischen den Elementen anhand der Abbildungen abzuleiten . Jedoch ist das vorgeschlagene Prinzip nicht hierauf beschränkt , sondern es können verschiedene optoelektronische Bauelemente , mit unterschiedlicher Größe und auch Funktionalität bei der Erfindung eingesetzt werden . In den Ausführungsformen sind wirkungsgleiche oder wirkungsähnliche Elemente mit den gleichen Bezugs zeichen ausgeführt .
Die Figur 1 zeigt einen temporären Träger 10 mit einer Vielzahl darauf befestigter optoelektronischer Bauelemente 2 zur Vorbereitung für die Prozessierung mit einer Testanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip . Der temporäre Träger 10 enthält auf seiner Oberfläche eine Halteschicht , auf der die einzelnen optoelektronischen Bauelemente aufgebracht sind . Im Einzelnen sind diese mit ihrem Emissionsbereich 22 auf der Klebeschicht 11 aufgelegt und befestigt . Der Emissionsbereich 22 bildet gleichzeitig auch die Hauptabstrahlrichtung für die einzelnen optoelektronischen Bauelemente der Anordnung . Darüber hinaus umfassen die optoelektronischen Bauelemente einen Kontaktbereich 21 , der neben dem Emissionsbereich 22 angeordnet ist . Der Kontaktbereich ist indes wie in der Figur 1 zu erkennen, nicht an der Klebeschicht 11 befestigt , sondern etwas dünner, sodass sich zwischen der Oberfläche des Kontaktbereichs 21 und der Oberfläche der Klebeschicht 11 ein geringfügiger Zwischenraum einstellt . In alternativen Ausgestaltungsformen kann auch der Kontaktbereich 21 auf der Klebeschicht 11 aufliegen . Zusätzlich umfasst j edes der optoelektronischen Bauelemente einen weiteren Kontaktbereich 23 auf der dem Emissionsbereich gegenüberliegenden Seite .
Die in Figur 1 dargestellte Struktur bildet somit eine Vielzahl optoelektronischer Bauelemente auf einem temporären Träger 10 aus . Der temporäre Träger 10 mit den optoelektronischen Bauelementen dient zur weiteren Prozessierung derselben, beispielsweise zur Strukturierung der Oberfläche 23 , aber auch zum sogenannten Umbonden, sodass der Emissionsbereich 22 in weiteren Prozessschritten prozessiert werden kann .
In der Figur 1 ist darüber hinaus zu erkennen, dass die einzelnen optoelektronischen Bauelemente eine leicht unterschiedliche Schichtdicke d und d ' aufweisen . Insbesondere das rechte optoelektronische Bauelement besitzt von allen hier dargestellten Bauelementen die geringste Höhe . Dieser Umstand ergibt sich zum einen aus den vorangegangenen Prozessschritten, bei dem beispielsweise während des epitaktischen Herstellungsprozesses Halbleiterschichten über den Wafer leicht unterschiedlich dick aufgewachsen werden . Bei einem weiteren Prozessieren ist es entsprechend erforderlich bzw . zweckmäßig , dass die einzelnen optoelektronischen Bauelemente bei einer möglichst gleichmäßigen und einheitlichen Oberfläche weiter prozessiert werden können .
Figur 2 zeigt nun einen weiteren Schritt mit der erfindungsgemäßen Testanordnung in einem Spritzguss- bzw . anderen Werkzeug . Die Struktur mit dem temporären Träger und den daran befestigten optoelektronischen Bauelementen wird um 180 ° gedreht und der temporäre Träger 10 an der Oberseite eines Werkzeuges beispielsweise für ein Spritzgießen oder ein weiteren Verfahrensschritt befestigt . Ebenso ist eine Testanordnung 13 vorgesehen, die eine Vielzahl einzelner Testelemente 40 umfasst . Die Testelemente sind hierbei in Form von sogenannten Pogo Pins ausgebildet , das sind entlang der Z-Richtung auslenkbare und mit einer Feder 41 gestützte Nadelspitzen . Die Spitzen 43 eines j eden Pogo Pins sind unter der Federkraft so eingestellt , dass sie den Kontaktbereich 23 eines j eden optoelektronischen Bauelements kontaktieren . Aufgrund der Feder 41 lassen sich auf diese Weise auch die unterschiedlichen Höhen der einzelnen optoelektronischen Bauelemente kompensieren, sodass die Testelemente 40 der Testanordnung 13 j edes der optoelektronischen Bauelemente kontaktieren .
Die Testanordnung gemeinsam mit dem temporären Träger wird in ein Spritzwerkzeug oder ein anderes geeignetes Werkzeug eingebracht , sodass der temporäre Träger 10 mit der Seite 12 und die Testanordnung 13 mit der unteren Seite 14 verbunden ist . In den Zwischenraum zwischen den einzelnen optoelektronischen Bauelementen wird nun eine elastische Füllmasse 50 entlang der Vorrichtung 52 eingefüllt . Diese Füllmasse ist derart ausgestaltet , dass sie in einem nachfolgenden Prozessschritt nach dem Prozessieren bzw . auch dem Testen der einzelnen optoelektronischen Bauelemente im Wesentlichen rückstandsfrei wieder entfernbar ist . Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel umgibt diese Masse auch den Bereich 51 , d . h . den Zwischenraum zwischen dem Kontaktelement 21 und der Klebeschicht 11 . Die Füllmasse fixiert die optoelektronischen Bauelemente sowohl in der Ebene als auch in Z-Richtung , so dass bei einem weiteren Prozessieren diese nicht verschieben oder verrutschen .
Gemäß Figur 3 kann anschließend der obere Bereich des Presswerkzeugs 12 gemeinsam mit dem temporären Träger 10 und der Klebeschicht 11 entfernt werden . Es wird ein Fotolack 30 aufgebracht , der so strukturiert ist , dass die Emissionsbereiche 22 im Wesentlichen freigelegt sind . Ein Teil des Fotolacks 30 bildet einen Überlapp 31 über den Rand der Emissionsbereiche 22 hinaus und kann auf diese Weise einerseits den Kontaktbereich 21 und andererseits die Kante der j eweiligen optoelektronischen Bauelemente schützen . Die Testelemente 40 berühren aufgrund ihrer Federspannung durch die Federn 41 weiterhin den Kontaktbereich 23 . Die Schicht mit dem Fotolack 30 wird mittels herkömmlichen Fototechniken aufgebracht und anschließend strukturiert . Figur 4 zeigt nun das Ergebnis der nächsten Prozessschritte , bei dem einerseits ein Konverterfarbstoff 60 auf die Emissionsbereiche 22 aufgebracht (beispielsweise gerackelt ) und fest mit diesen verbunden wird . Anschließend kann der Fotolack 30 entfernt werden, sodass der vorhandene Überlapp nun freiliegt und die Kanten der Emissionsbereiche 61 bildet . Ebenso sind die Kontaktbereiche 21 freigelegt .
Nach dem vorgeschlagenen Prinzip umfasst die Testanordnung weiterhin eine Ansteuerschaltung 91 , die über eine Messnadel 90 die einzelnen optoelektronischen Bauelemente an ihrem Kontaktbereich 21 kontaktiert und somit , wie im Beispiel der Figur 5 dargestellt , das konvertierte und emittierte Licht vermessen kann . Abhängig von diesem Messergebnis kann nun der Farbort durch eine geeignete Maßnahme , beispielsweise ein Abschleifen des Konvertermaterials in geringfügigem Maße erneut eingestellt werden . Hierbei ist es nicht notwendig , die einzelnen Bauelemente zu sortieren oder umzuplatzieren, da die Testanordnung 13 mit ihren Testelementen 40 immer noch in Kontakt mit den entsprechenden Bauelementen steht .
Die Messnadel 90 ist hier als einzelne Messstruktur gezeigt , es versteht sich j edoch, dass für diesen Vorgang eine Vielzahl derartiger Strukturen vorgesehen sein können, sodass auch eine Vielzahl optoelektronischer Bauelemente gleichzeitig vermessen werden können . Neben dem bereits erwähnten Nachschleifen sind auch andere Maßnahmen zur Korrektur des Farbortes denkbar .
In einem letzten Schritt wird schließlich eine weitere Klebefolie 11a auf die Oberfläche des entsprechenden Konverters 60 aufgebracht . Das Material 50 , welches vorher die optoelektronischen Bauelemente in der j eweiligen Position fixiert hat , kann nun gemeinsam mit der Testanordnung 13 entfernt werden . Zu diesem Zweck wird ein Material 50 gewählt , was sich auf eine möglichst einfache Art und Weise wieder entfernen lässt . Ein Beispiel ist hierfür ein Material , welches sich durch leichtes Erwärmen ohne weitere Rückstände verflüssigen, entfernen oder lösen lässt . Auf diese Weise wird das Material 50 vollständig von dem optoelektronischen Bauelement entfernt .
Figur 7 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Testanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip . Bei dieser sind auf der Oberfläche des Testträgers 13 um die Öffnungen für die Testelemente 40 herum kompressible Auflageelemente 55 angeordnet . Die Größe und Position der Auflageelemente 55 ist so gewählt , dass sie leicht größer sind als die auf ihnen zu platzierenden optoelektronischen Bauelemente . Wenn die optoelektronischen Bauelemente nun mit ihrem temporären Träger 10 auf die Auflageelemente 55 aufgesetzt sind, so lassen sich diese aufgrund der unterschiedlichen Höhe der Bauelemente leicht komprimieren . Dies ist in der Figur 7 , beispielsweise durch das mittlere und das rechte optoelektronische Bauelement dargestellt .
Dabei drückt das mittlere optoelektronische Bauelement das kompressible Auflageelement deutlich tiefer ein als das rechte optoelektronische Bauelement . Das linke optoelektronische Bauelement 2 liegt hingegen lediglich sanft auf der Oberfläche der Auflagefläche 55 auf . Die Feder 41 der Testelemente 40 drücken deren Spitzen 43 auf den Kontaktbereich der optoelektronischen Bauelemente . Die Ausgestaltung mit der Auflagefläche 55 hat den Vorteil , dass diese den in der Mitte offenen Bereich für die Testelemente 40 frei von einem verfüllten Material 50 halten . Dadurch bleiben die Testelemente 40 sauber und frei von dem verfüllten Material 50 , was unter Umständen die Lebensdauer und auch die Robustheit des Trägers nach dem vorgeschlagenen Prinzip erhöht .
Figur 8 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform, bei der die einzelnen Testelemente mit internen Zuleitungen 42 verbunden sind . Die internen Zuleitungen 42 führen an eine hier aus Übersichtsgründen nicht dargestellte Ansteuerschaltung . Bei dieser Aus- gestaltungsf orm sind j eweils zwei Testelemente 40 einem optoelektronischen Bauelement zugeordnet . Die Testelemente 40 und deren Abstände zueinander sind dabei so gewählt , dass sie die j eweiligen Kontaktbereiche 23a und 23b auf der ihnen zugewandten Seite der optoelektronischen Bauelemente kontaktieren . Auch hier werden Dickeunterschiede in den optoelektronischen Bauelementen 2 und insbesondere in deren Halbleiterkörper 20 durch die Federn 41 der Testelemente kompensiert .
Es versteht sich in diesem Zusammenhang, dass auch diese Ausgestaltung mit den zusätzlichen Auflageflächen 55 kombinierbar ist , sodass der Bereich um die einzelnen Spitzen der Testelemente frei von einem Füllmaterial bleibt . Das Füllmaterial 50 wird entlang der Fließrichtung 52 der Figur 8 eingebracht , umschließt die Testspitzen 43 in diesem Ausführungsbeispiel und gelangt in die Bereiche zwischen dem Halbleiterkörper 20 und an den an die Klebeschicht 11 angrenzenden Emissionsbereich 22 .
Die in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen dargestellten Pins sind unter anderem deswegen als Testelemente geeignet , weil die Spitzen über entsprechende Federn stets auf die Kontaktbereiche der optoelektronischen Bauelemente gedrückt werden .
Jedoch lassen sich diesbezüglich auch andere Ausgestaltungen implementieren, bei der ein Messkontakt aufgrund unterschiedlicher Höhe dennoch realisierbar ist . Figur 9 zeigt eine diesbezügliche Ausgestaltung, bei der die Testelemente als Federnadeln 45 ausgebildet sind . Diese stehen unter einem Winkel von der Oberfläche des Trägers 13 ab und reichen von einer Lötauflage bis hin zu den Kontaktbereichen 23a und 23b der optoelektronischen Bauelemente .
Aufgrund der unterschiedlichen Höhe der optoelektronischen Bauelemente werden die Federnadeln nun unterschiedlich weit in Richtung auf den Testträger gedrückt , wodurch sich ein mecha- nischer Kontakt mit den Kontaktbereichen einstellt . Die Federnadeln sind im Endbereich leicht zu den Kontaktbereichen hin gebogen, um einen besseren Kontakt zu realisieren . Die Lötauflagen 42 c dienen zur Befestigung der Federnadeln 45 . Beispielsweise sind diese an der Auflage 42c angelötet oder anderweitig mechanisch und elektrisch leitend mit ihnen befestigt . Über verschiedene Durchbrüche 42b und weitere Leitungen 42a innerhalb der Testanordnung 13 lässt sich eine beliebige Verschaltung und Ansteuerung der einzelnen Federnadeln 42 erreichen .
In einigen Ausführungsformen ist es möglich, den dem Testträger zugewandten Kontaktbereich 23 auf ein gemeinsames Potenzial zu legen und die Funktionsweise der einzelnen optoelektronischen Bauelemente mit einem weiteren Testelement 21 auf die j eweilige Funktionalität zu testen . Zu diesem Zweck ist es denkbar , dass die Oberfläche des Testträgers 13 mit einer kompressierbaren und gleichzeitig elektrisch leitfähigen Folie 70 bedeckt ist .
Die elektrisch leitfähige Folie 70 wird flächig auf die Oberfläche des Testträgers 13 aufgebracht und umfasst eine vorbestimmte Dicke . Beim Auf legen des temporären Trägers mit den daran befindlichen optoelektronischen Bauelementen 2 wird die Folie 70 aufgrund der unterschiedlichen Dicke der Halbleiterkörper 20 verschieden tief eingedrückt . Das überschüssige Material der Folie 70 wird dadurch in die Bereiche zwischen den einzelnen optoelektronischen Bauelementen gepresst und bildet dort Auswölbungen 72 . Die elektrisch leitfähige Folie 70 kann von außen her kontaktiert werden, sodass die Bauelemente auf ein gemeinsames elektrisches Potenzial gelegt sind . Die leitfähige Folie umfasst beispielsweise Carbon, Leitsilber oder andere leitfähige Stoffe .
Nach einem Prozessieren beispielsweise einem Aufbringen von Konvertermaterial und einem anschließenden Entfernen des temporären Trägers kann auch der auf der Oberseite und benachbart zu der Lichtaustrittsfläche 22 liegende Kontakt 21 mit einem zusätzlichen Leitkleber beaufschlagt werden . Figur 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel , bei dem ein Leitkleber 73 auf dem Kontakt 21 und benachbart zu diesem auf das Füllmaterial 50 aufgebracht ist . Dieser Leitkleber kann nun entlang des Füllmaterials 50 nach außen geführt werden, sodass verschiedene Bauelemente auf diese Weise getestet werden können . Dabei können diese Bauelemente als Opferbauelemente deklariert sein, d . h . nach einem Ende des Prozessierens werden diese entfernt . Dies ist insbesondere dann zweckmäßig , wenn der Leitkleber auf dem Kontaktbereich 21 nicht mehr rückstandsfrei entfernbar ist oder nur eine geringe Anzahl Bauteile getestet werden soll .
Figur 13 zeigt eine Draufsicht auf eine solche Ausführungsform, bei der die optoelektronischen Bauelemente in Zeilen und Spalten angeordnet sind . Die Kontaktbereiche 21 benachbart zu der Emissionsfläche 22 werden nun über verschiedene Leitungen 73 kontaktiert . Dabei ist es nicht möglich, j edes einzelne Bauelement zu testen, sondern wie in der Figur 13 dargestellt lediglich ausgewählte in einer periodischen Abfolge . Dadurch kann mit relativ wenig Aufwand eine Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen in ihrem Farbort charakterisiert und anschließend abhängig von der Charakterisierung weitere Maßnahmen zur Anpassung des Farbortes durchgeführt werden .
In einem weiteren Ausführungsbeispiel lässt sich auch der Testträger selbst mit einem elektrisch leitfähigen Material realisieren, sodass eine Kontaktierung der Kontaktbereiche 23 über einen Leitkleber 75 erfolgen kann .
Figur 12 zeigt eine derartige Ausführungsform, bei der ein kom- pressibler Leitkleber 75 in regelmäßigen Abständen auf der Oberfläche des Trägers 13 angeordnet ist . Der Leitkleber 75 wird beim Auflegen der temporären Trägers mit den optoelektronischen Bauelementen aufgrund der unterschiedlichen Höhe verschieden stark komprimiert und erzeugt so eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktbereich 23 und dem elektrisch leitfähigen Testträger 13 .
In dieser Ausführung werden einige der optoelektronischen Bauelemente statistisch verteilt über den Träger 10 ausgewählt und als „Mess-Chips" präpariert . Anschließend werden die Rückseiten der ausgewählten Mess-Chips mit einem Leitklebertropf en 75 versehen . Nun kann die Testanordnung 13 angeordnet werden und das Füllmaterial wird mittels eines FAM- oder VIM- Prozesses aufgebracht und gemeinsam mit den Klebertropfen 75 gehärtet . Beim FAM-/ VIM- Prozess werden auch alle Kleberpunkte nivelliert . Alle Rückseiten der Bauelemente und Zwischenräume sind mit Material 50 gefüllt , nur die Oberseite der Kleberpunkte ist frei . Der entstandene Verbund kann nun von dem Träger 10 gelöst und weiter verarbeitet werden .
In einigen Anwendungen muss , um die Weiterverarbeitung zum fertigen Package zu ermöglichen, der Kontaktbereich vor dem Aufbringen der Konverterschicht beispielsweise durch Sprühen oder andere Verfahren geschützt werden . Dazu ist es notwendig, diesen j edoch anschließend wieder freizulegen, um das Bauelement testen zu können .
Figur 14 A) bis B ) zeigen eine derartige Ausgestaltungsform, bei der auf einem temporären Träger 10a mehrere optoelektronische Bauelemente j eweils mit ihrem Emissionsbereich und ihrem Kontaktbereich 21 aufgebracht sind . Wie in den anderen Ausführungsbeispielen ebenso , zeigen einige der Bauelemente eine unterschiedliche Höhe . Die Bauelemente werden nun von einem Material 15 vollständig umgeben, sodass auch die Oberfläche der Bauelemente hiervon bedeckt ist . Das Material 15 kann dabei das gleiche Material 50 wie in den anderen Ausführungen sein . Dies erlaubt es , das Material nach dem Prozessieren wieder rückstandsfrei zu entfernen . Anschließend werden einige optoelektronische Bauelemente als Opferelemente ausgewählt und mittels eines Lasers oder auf mechanische Weise die Oberfläche erneut freigelegt , sodass eine Öffnung 15a in dem Material 15 geschaffen wird . Dies erfolgt über einen Laser, der das Material an dieser Stelle auflöst und entfernt . Die entstehende Öffnung liegt über einem Kontaktbereich des Bauelements 2 und erlaubt es so das optoelektronische Bauelement zu kontaktieren . Ein elektrisch leitfähiges Material beispielsweise ein Leitkleber 71 wird in die entstandene Öffnung 15a verfüllt und so der Kontaktbereich kontaktiert .
Figur 15 zeigt den darauf folgenden Schritt , bei der die Testanordnung 13 und eine elektrisch leitfähige und komprimierbare Folie 70a auf die Oberfläche des Materials 15 und der leitfähigen Schicht in der Öffnung aufgebracht wird . Mit der leitfähigen Folie 70a wird das Material in der Öffnung 15a kontaktiert und so die Struktur für weitere Prozessschritte vorbereitet . Überschüssiger Kleber 71 drückt sich dabei in die Folie , so dass ein ausreichender elektrischer Kontakt gewährleistet ist .
In diesem Ausführungsbeispiel ist das leitfähige Material in Form eines Leitklebers 71 ausgebildet , sodass nach einem Testen das Bauelement als Opferbauelement übrig bleibt . Eine alternative Ausgestaltungsform zeigt die Figur 16 , bei der die Anordnung 13 eine leitfähige und gleichzeitig kompressible Klebefolie 71b aufweist . Diese wird beim Auflegen und Andrücken des temporären Trägers 10a mit den optoelektronischen Bauelementen 2 in die Öffnung 15a gedrückt und kontaktiert so das Bauelement . Vorteil dieser Anordnung ist es , dass kein zusätzlicher Schritt des Auf bringens notwendig ist . Je nach verwendeter Folie 70b kann zudem diese rückstandsfrei wieder entfernt werden, so dass damit eine weitere Verwendung des Bauelements möglich bleibt .
Alternativ hierzu lassen sich weitere Ausgestaltungen realisieren, bei der das Füllmaterial 15 auf verschiedene Arten und Weisen aufgebracht werden kann . Figuren 17A bis 17C zeigen eine weitere Ausgestaltungsform, bei der sowohl der Leitkleber 71 als auch das Füllmaterial 15 mittels eines sogenannten Dispensverfahrens aufgebracht wird . Dieses Verfahren erzeugt tröpfchenförmige Strukturen in und um die Bauelemente herum, wobei insbesondere das Füllmaterial 15 aufgebracht ( „dispense" ) wird, so dass die Kontaktbereiche auf der Oberfläche des Bauelements frei bleiben . Dieser Ablauf ist auf verschiedene Weise möglich .
In einem Aspekt wird nach dem Setzen der einzelnen Punkte mit leitfähigem Material 71 des leitfähigen Materials auf den Kontaktbereich, auf der Oberfläche der Bauelemente mittels eines weiteren Dispensprozesses eine größere Menge Füllmaterial 15 appliziert . Dies erfolgt in Bereichen um die Klebepunkte 71 , wobei die Menge des Materials 15 einstellbar ist . Alternativ können diese Schritte auch umgedreht werden, so dass erst das Füllmaterial 15 um die Kontaktbereiche herum und anschließend die Klebepunkte 71 gesetzt werden .
Sodann wird die harte und elektrisch leitfähige Testanordnung 13 auf das Füllmaterial 15 und die noch nicht ausgehärteten Punkte 72 mit dem elektrisch leitfähigen Material positioniert und angepresst . Dadurch werden wie in Figur 17C gezeigt die einzelnen Materialien eingeebnet , sodass eine im wesentlichen gleichförmige Fläche verbleibt . Diese kann anschließend ausgehärtet werden . In weiteren Verfahrensschritten wird der temporäre Träger 10a entfernt , um das Bauelement weiter zu prozessieren .
In einem anderen Aspekt dargestellt in den Teilfiguren 18A) bis 18C ) wird nach einem Aufbringen des Füllmaterials 15 eine Öffnung 15a auf der Oberfläche eines der Bauelemente eingebracht und dort ein Stummel S auf gebondet . Die Länge des Stummels ist so gewählt , dass bei einem nachfolgenden Anordnen des Trägers 13 mit der leitfähigen Folie das Material des Stummels geknickt und in die leitfähige Folie gepresst wird, ohne gleichzeitig die Kontaktierung selbst mit dem Kontaktbereich bzw . dem Halbleiterkörper zu beschädigen . Vorteil dieser Anordnung ist die Verwendung bereits vorhandener Prozessierungselemente .
In den vorangegangenen Ausführungsbeispielen erfolgt nach einem Auftrag der Konverterschicht 60 ein Ablösen und vollständiges Entfernen der Fotolackschicht , sodass der Kontaktbereich 21 neben dem Emissionsbereich 22 des optoelektronischen Bauelements wieder freiliegt . Eine derartige Herangehensweise ist j edoch nicht zwingend notwendig, sondern der Messvorgang kann auch noch bei aufgebrachtem Fotolack erfolgen .
Dies besitzt den Vorteil , dass danach notwendige Maßnahmen wie ein Abschleifen größer-f lächig und mit dem Fotolackschicht gemeinsam erfolgen kann, wodurch eine bessere Steuerung dieses Prozesses möglich ist . Die Figuren 19A) bis 19C ) zeigen verschiedene Ausgestaltungsformen, bei der ein Testen des optoelektronischen Bauelements mit aufgebrachtem Fotolack möglich ist . In Teilfigur 19A) durchsticht die Messvorrichtung 90 den Fotolack und kontaktiert auf diese Weise den Kontaktbereich 21 des Bauelements direkt . Dies erfordert j edoch, dass die Dicke der Fotolackschicht und die Position des Kontaktbereiches 21 hinreichend genau bestimmt ist , sodass die Nadel 90 in einer vorbestimmten Eindringtiefe den Kontaktbereich auch sicher kontaktiert .
Demgegenüber erlaubt die Teilfigur 19B ) eine verbesserte Kontaktierung, da mittels eines Lasers oder auch einer anderen mechanischen Maßnahme das Material der Fotolackschicht über dem Kontaktbereich 21 vollständig entfernt wird . Die Messnadel 90 bzw . des Testelement kann nun von oben das optoelektronische Bauelement kontaktieren und so beispielsweise den Farbort genau bestimmen .
In einer anderen Ausführungsform, die beispielsweise den Figuren 18A) bis 18C ) nachempfunden ist , wird ein Opferbauteil mit einem Stummel S versehen, der senkrecht nach oben bis zur Oberfläche des Fotolacks ragt . In einigen Ausführungsformen überragt der Stummel S die Oberfläche der Fotolackschicht bzw . des Konvertermaterials , ist j edoch in j edem Fall von außen durch die Messnadel erreichbar . Auch hier kann zusätzlich mittels eines Lasers die Oberseite des Stummel S noch zusätzlich befreit werden, um eine sichere Kontaktierung zu gewährleisten . Nach einem Testen muss das Bauelement entfernt werden, da es nicht mehr für eine weitere Verwendung geeignet ist .
Als Füllmaterial für die oben genannten Ausführungen kann beispielsweise ein Wachs oder auch ein flüssiges Harz benutzt werden . Ersteres kann temperaturabhängig verformt werden und lässt sich bei relativ niedrigen Temperaturen in einen gasförmigen Zustand überführen und so rückstandsfrei entfernen . Ein Harz lässt sich gut auf chemische Weise entfernen . Material in oder um die Opferschichten herum muss indes nicht vollständig entfernt werden . Der Testträger 13 kann j e nach Ausgestaltung aus einem harten und nicht komprimierbaren Material bestehen . In diesem Fall sollten zwischen den Kontaktereichen der Bauelemente und dem Testträger kompressierbare Elemente vorgesehen sein . Dies können die vorgeschlagenen Messnadeln, Messpritzen oder komprimierbare Folien sein . In einigen Ausführungen ist der Testträger selbst aus einem Kunststoff gefertigt und so in gewissem Maße komprimierbar . Die Auflageelemente können Teil des Testträgers sein oder auch nachträglich auf diesen aufgebracht werden .
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Testanordnung
2 optoelektronisches Bauelement
10 , 10a temporärer Träger
11 , 11a Halteschicht , Klebefolie
12 oberes Werkzeugteil
13 Testträger
14 unteres Werkzeugteil
15 Material
15 Öffnung
20 Halbleiterkörper
21 Kontaktbereich
22 Emissionsbereich, Hauptabstrahlrichtung
23 , 23a Kontaktbereich
30 Fotolack
31 Überlapp
40 Testträger
41 Federelement
42 , 42a Leitungen
42b Via
42c Lötauflage
43 Spitze
45 Federnadeln
50 Füllmaterial
52 Füllrichtung
55 , 55a Auflageelement
60 Konverter
61 Kante
70 , 70a leitfähige Folie
71 Leitkleber
72 Folienmaterial
73 Leiterbahn
75 Leitkleber
90 Messnadel
91 Ansteuerschaltung d Schichtdicke

Claims

PATENTANS PRÜCHE Testvorrichtung zum Testen einer Vielzahl optoelektronischer Bauelemente (2) , die Testvorrichtung umfassend:
- einen Testträger (13) , der eine Vielzahl von senkrecht zur Oberfläche des Testträgers auslenkbaren elektrisch leitfähigen Testelementen (40, 45, 70) aufweist, die einer Teilmenge der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente (13) zugeordnet sind; wobei die Testelemente (40, 45, 70) von der in einem Abstand zum Testträger (13) angeordneten Teilmenge der optoelektronischer Bauelemente (2) von einer Ausgangsposition in eine Testposition bewegbar sind;
- eine Ansteuerschaltung (91) , die ausgestaltet ist, die Vielzahl von elektrisch leitfähigen Testelementen (40) anzusteuern; und
- der Testträger (13) ausgestaltet ist, in ein Werkzeug (12, 14) zum Spritzen und/oder Pressen eingebracht zu werden . estvorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Bauelemente mit ihrer jeweiligen Hauptabstrahlrichtung (22) einem temporären Träger (10, 10a) zugewandt an diesem befestigt sind und die Bauelemente auf einer dem temporären Träger (10,10a) abgewandten Seite mindestens einen Kontaktbereich (23, 23a) aufweisen; wobei der Testträger (13) ausgestaltet ist gemeinsam mit der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente (2) auf dem temporären Träger (10) in das Werkzeug eingebracht zu werden . Testvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Vielzahl von Testelementen (40) durch Federkontakte , insbesondere Pogo-pins gebildet sind.
Testvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Vielzahl von Testelementen (40) durch Federnadeln (45) gebildet sind, die unter einem Winkel kleiner als 90° von der Oberfläche des Testträgers (13) abstehen, wobei optional die Federnadeln (45) auf der Oberfläche des Testträgers (13) befestigt, insbesondere aufgelötet sind. Testvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Vielzahl von Testelementen (40) durch einen kompressierbaren Leitkleber (71) oder eine leitfähige kompressierbare Folie (70) gebildet sind. Testvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Vielzahl von elektrisch leitfähigen Testelementen (40) über Zuleitungen (42) innerhalb des Testträgers (13) mit der eine Ansteuerschaltung (91) verbunden sind. stvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der ein Rastermaß der Testelemente (40) einem Raster der Kontaktbereiche (23, 23a, 23b) der Teilmenge der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente (2) entspricht. stvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der zwei der Vielzahl von Testelementen (40) jeweils zwei Kontaktbereiche (23a, 23b) eines optoelektronischen Bauelements der Teilmenge von optoelektronischen Bauelementen (2) zugeordnet sind. stvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend wenigstens ein weiteres Testelement (91) , welches insbesondere nadelförmig und zur Kontaktierung eines Kontaktbereiches (21) wenigstens eines optoelektronischen Bauelements (2) der Teilmenge von optoelektronischen Bauelemente auf einer dem Testträger (13) abgewandten Seite des wenigstens eines optoelektronischen Bauelements (2) ausgestaltet ist. estvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend :
- ein strukturiertes Auflageelement (55) auf der Oberfläche des Testträgers mit Öffnungen, die über den Testelementen (40) angeordnet sind, wobei eine Dicke des strukturierten Auflageelements (55) einer Höhe der Testposition entspricht . Testvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der das strukturierte Auflageelement (55) kompressibel ist und insbesondere einen Kunststoff beispielsweise Viton oder PDMS aufweist. Testvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Testelemente als eine leitfähige Folie ausgebildet ist oder diese aufweist. Testvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die dem temporären Träger abgewandte Seite von Füllmaterial bedeckt ist, wobei ein Bereich über dem Kontaktbereich ausgespart ist und die Aussparung mit einem leitfähigen Material verfüllt ist; und/oder bei der bei der dem temporären Träger (10,10a) abgewandte Kontaktbereich (23, 23a) einen Stummel aufweist, der insbesondere mit einer leitfähigen Folie in elektrischem Kontakt steht. Verfahren zum Prozessieren eines optoelektronischen Bauelements, umfassend:
- Bereitstellen einer Vielzahl optoelektronischer Bauelemente (2) auf einem temporären Träger (10) , wobei die Vielzahl optoelektronischer Bauelemente (2) auf einer dem temporären Träger (10) abgewandten Seite wenigstens einen Kontaktbereich (21) aufweisen;
- Bereitstellen eines Testträgers (13) , der eine Vielzahl von senkrecht zur Oberfläche des Testträgers auslenkbaren elektrisch leitfähigen Testelementen (40, 45, 70) aufweist, die einer Teilmenge der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente ( 13 ) zuordenbar sind; wobei die Testelemente ( 40 , 45 , 70 ) von der in einem Abstand zum Testträger ( 13 ) angeordneten Teilmenge der optoelektronischer Bauelemente ( 2 ) von einer Ausgangsposition in eine Testposition bewegbar sind;
Anordnen des temporären Trägers auf dem Testträger derart , dass die Testelemente die wenigstens einen Kontaktbereiche der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente elektrisch leitend kontaktieren;
- Einbringen der Anordnung aus dem temporären Träger und dem Testträger in ein Werkzeug zum Spritzen und/oder Pressen;
- Ausfüllen der Zwischenräume zwischen den optoelektronischen Bauelementen mit einer Füllmasse . erfahren nach Anspruch 14 , bei dem der Schritt des Ausfüllens umfasst :
Aufbringen einer Füllmasse in Zwischenräume der optoelektronischen Bauelemente und Verteilen der Füllmasse durch den Schritt des Anordnens des temporären Trägers auf dem Testträger . Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15 , bei dem die Testelemente wenigstens eines der folgenden Elemente aufweisen :
- einen Pogo Pin dessen Spitzel mittels einer Federkraft in eine Richtung gedrückt wird;
- eine leitfähige und kompressierbare Folie ;
- einen Leitkleber, der auf einer Oberfläche der Testanordnung aufgebracht ist ; oder
- einen Leitkleber, der auf dem wenigstens einen Kontaktbereich zumindest einiger der optoelektronischen Bauelemente . Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16 , bei dem die Testanordnung ein strukturiertes , insbesondere kompres- sierbares Auflageelement ( 55 ) auf der Oberfläche des Testträgers mit Öffnungen aufweist , die über den Testelementen ( 40 ) angeordnet sind, wobei eine Dicke des strukturierten Auflageelements ( 55 ) einer Höhe der Testposition entspricht . erfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17 , weiter umfassend :
- Entfernen des temporären Trägers von den optoelektronischen Bauelementen;
- Prozessieren einer freiliegenden Oberfläche der Vielzahl der optoelektronischen Bauelemente ;
- elektrisches Testen der Teilmenge der Vielzahl optoelektronischer Bauelemente , insbesondere durch Kontaktieren des wenigstens einen Kontaktbereichs ( 21 ) ; und/oder bei dem optional der Schritt des Prozessierens umfasst :
- Aufbringen eines Konvertermaterial auf einem Emissionsbereich der Vielzahl der optoelektronischen Bauelemente ;
-Ausmessen des Farborts durch Kontaktieren des wenigstens einen Kontaktbereichs ( 21 ) ;
- Prozessieren des aufgebrachten Konvertermaterial , wenn der ausgemessene Farbort von einem vorbestimmten Farbort abweicht .
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