VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS UND OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT

Es werden ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements sowie ein optoelektronisches Halbleiterbauelement angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements anzugeben, welches verbesserte optische Eigenschaften aufweist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein entsprechendes optoelektronisches Halbleiterbauelement anzugeben.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst ein Träger bereitgestellt. Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um einen temporären Träger handeln, auf dem nachfolgende Verfahrensschritte des Verfahrens ausgeführt werden.

Darüber hinaus kann es sich bei dem Träger um eine dauerhafte Komponente des herzustellenden optoelektronischen Halbleiterbauelements handeln, der im optoelektronischen Halbleiterbauelement verbleibt und auf dem ebenfalls Verfahrensschritte des Verfahrens ausgeführt werden können.

Der Träger hat mechanisch stützende und tragende Eigenschaften und stellt während des hier beschriebenen Verfahrens und gegebenenfalls im fertiggestellten optoelektronischen Halbleiterbauelement die maßgebliche mechanisch tragende Komponente dar. Der Träger weist eine Haupterstreckungsebene auf, in der er sich hauptsächlich in lateraler Richtung erstreckt. Die Haupterstreckungsebene kann beispielsweise zu einer Bodenfläche und/oder einer Deckfläche des Trägers parallel verlaufen. Seitenflächen des Trägers, die Boden- und Deckfläche verbinden, verlaufen dann in vertikaler Richtung quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein optoelektronischer Halbleiterchip, der eine Bodenfläche und eine der Bodenfläche abgewandte Deckfläche aufweist, auf dem Träger aufgebracht, wobei die Deckfläche vom Träger weggerichtet ist. Die Bodenfläche ist dem Träger zugewandt. Die Bodenfläche und die Deckfläche können parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers verlaufen.

Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip handelt es sich insbesondere um einen strahlungsempfangenden oder einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip. Beispielsweise kann es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterchip um einen Photodiodenchip, einen Leuchtdiodenchip oder einen Laserdiodenchip handeln.

Der optoelektronische Halbleiterchip wird am Träger mechanisch befestigt. Dies kann beispielsweise durch Kleben oder Löten erfolgen. Dabei ist es möglich, dass der optoelektronische Halbleiterchip elektrisch leitend mit dem Träger verbunden ist. In diesem Fall kann es sich bei dem Träger insbesondere um eine Komponente des herzustellenden optoelektronischen Halbleiterbauelements handeln, die zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterchips dient. Der Träger kann in diesem Fall beispielsweise einen Anschlussträger wie beispielsweise eine Leiterplatte oder einen Leadframe umfassen oder durch eine dieser Komponenten gebildet sein.

Es ist ferner möglich, dass genau ein optoelektronischer Halbleiterchip oder zwei oder mehr optoelektronische Halbleiterchips auf den Träger aufgebracht werden. Bei den optoelektronischen Halbleiterchips kann es sich dann um gleichartige, insbesondere baugleiche oder unterschiedliche optoelektronische Halbleiterchips handeln.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt ein Aufbringen eines Vergusses mit ersten Partikeln und zweiten Partikeln auf den Träger, so dass der Verguss den optoelektronischen Halbleiterchip zumindest stellenweise umgibt. Dabei ist es möglich, dass zunächst der Verguss aufgebracht wird und die ersten Partikel und die zweiten Partikel nachträglich in den Verguss eingebracht werden. Alternativ ist es möglich, dass die bereits in den Verguss eingebrachten ersten Partikel und zweiten Partikel zusammen mit dem Verguss aufgebracht werden. Der Verguss kann zum Beispiel ein strahlungsdurchlässiges Matrixmaterial umfassen, das eine Transparenz für eine im Halbleiterchip erzeugte oder zu detektierende elektromagnetische Strahlung von wenigstens 70% aufweist.

Der Verguss umgibt den optoelektronischen Halbleiterchip zumindest stellenweise. Die Deckfläche des optoelektronischen Halbleiterchips kann dabei frei vom Verguss bleiben oder vom Verguss überdeckt werden. Dabei ist es ferner möglich, dass der Verguss nach der Fertigstellung des Verfahrens an der Deckfläche des Halbleiterchips verbleibt oder nach der Fertigstellung des Verfahrens die Deckfläche des Halbleiterchips frei vom Verguss ist. In den Verguss sind dabei eine Vielzahl erster Partikel und eine Vielzahl zweiter Partikel eingebracht. Die ersten und die zweiten Partikel unterscheiden sich durch wenigstens eine Eigenschaft voneinander. Beispielsweise weisen die ersten Partikel und die zweiten Partikel unterschiedliche optische Eigenschaften wie beispielsweise unterschiedliche Reflektivitäten und/oder Absorptionsraten für die im optoelektronischen Halbleiterchip zu detektierende oder von diesem zu emittierende Strahlung auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt ein Ausrichten des Trägers mit den auf dem Träger angeordneten Komponenten derart, dass auf die ersten Partikel und die zweiten Partikel eine Gravitationskraft wirkt, die eine erste Komponente aufweist, welche in einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene von der Bodenfläche zu der Deckfläche verläuft. Mit anderen Worten, wird der Träger derart gedreht, dass die Deckfläche des optoelektronischen Halbleiterchips im Gravitationsfeld nach unten weist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt ein Separieren der ersten Partikel von den zweiten Partikeln im Verguss aufgrund der Gravitationskraft, so dass in einem ersten Bereich des Vergusses die Konzentration der ersten Partikel größer als die Konzentration der zweiten Partikel und in einem zweiten Bereich des Vergusses die Konzentration der zweiten Partikel größer als die Konzentration der ersten Partikel ist. Mit anderen Worten werden die ersten Partikel von den zweiten Partikeln durch die Einwirkung der Gravitationskraft und gegebenenfalls einer Auftriebskraft separiert. Die Partikel befinden sich dabei im noch nicht vollständig ausgehärteten Verguss, in dem sie sich relativ zum optoelektronischen Halbleiterchip bewegen können. Das Separieren der Partikel kann dabei bei Raumtemperatur oder leicht erhöhten Temperaturen im Bereich von wenigstens 30 bis höchstens 60 °C stattfinden. In diesem Bereich ist die Viskosität des Vergusses verringert, wodurch die Separation der Partikel beschleunigt ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt nach dem Separieren der Partikel ein Aushärten des Vergusses. Dies kann thermisch und/oder durch elektromagnetische Strahlung erfolgen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:

- Bereitstellen eines Trägers mit einer Haupterstreckungsebene,

- Aufbringen eines optoelektronischen Halbleiterchips mit einer Bodenfläche und einer Deckfläche auf den Träger, wobei die Deckfläche vom Träger weggerichtet ist,

- Aufbringen eines Vergusses mit ersten Partikeln und zweiten Partikeln auf den Träger, so dass der Verguss den optoelektronischen Halbleiterchip zumindest stellenweise umgibt,

- Ausrichten des Trägers derart, dass auf die ersten Partikel und die zweiten Partikel eine Gravitationskraft wirkt, die eine erste Komponente aufweist, welche in einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene von der Bodenfläche zu der Deckfläche verläuft,

- Separieren der ersten Partikel von den zweiten Partikeln aufgrund der Gravitationskraft, so dass in einem ersten Bereich des Vergusses die Konzentration der ersten Partikel größer als die Konzentration der zweiten Partikel und in einem zweiten Bereich des Vergusses die Konzentration der zweiten Partikel größer als die Konzentration der ersten Partikel ist, und - Aushärten des Vergusses.

Die Verfahrensschritte können dabei in der hier angegebenen Reihenfolge oder einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden.

Das hier beschriebene Verfahren macht sich dabei unter anderem die folgenden Überlegungen zunutze:

Ein optoelektronisches, zum Beispiel ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement, bei dem ein Halbleiterchip von einem Vergussmaterial umgeben ist, weist das Problem auf, dass bei einfallendem Umgebungslicht, zum Beispiel Sonnenlicht, Reflexe an der Außenfläche des Vergusses oder dem Träger zu einer reduzierten Kontrastwahrnehmung führen können. Zur Reduzierung dieses Problems können beispielsweise Streupartikel in den Verguss eingebracht werden. Ferner können gegebenenfalls weitere sedimentationshemmende Zusätze, wie zum Beispiel Aerosile, dem Verguss beigefügt werden. Die Streupartikel bewirken, dass ein einfallender Lichtstrahl im Verguss diffus gestreut, am Träger über viele Raumwinkel hinweg reflektiert und beim Austritt aus dem Verguss weiter aufgefächert wird.

Für einen definierten, kleinen Raumwinkel, in dem der Betrachter das vom optoelektronischen Halbleiterbauteil beispielsweise ausgesandte Licht sieht, wird dadurch die Intensität des reflektierten Lichts reduziert. Gleichzeitig erfolgt aber auch eine Streuung der im Betrieb vom optoelektronischen Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung. Dies kann beispielsweise bei einem schwarzen, absorbierenden Gehäusematerial, welches den Verguss umgibt, zu Helligkeitsverlusten führen. Die Eigenschaften der aus dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung und des am Träger reflektierten Lichts können dabei nicht unabhängig voneinander optimiert werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Lösung des beschriebenen Problems besteht im Aufbringen eines absorbierenden Vergussmaterials, welches beispielsweise bündig mit der Deckfläche des optoelektronischen Halbleiterchips abschließt. Dieses Material muss in einem zusätzlichen Verfahrensschritt um den Chip herum aufgebracht werden. Es kann den Träger vollständig bedecken. Insbesondere bei optoelektronischen Halbleiterchips, bei denen ein nennenswerter Anteil der im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung durch die Seitenflächen austritt, führt dies zu deutlichen HelligkeitsVerlusten.

Eine Idee des hier beschriebenen Verfahrens besteht nun unter anderem darin, dass durch die Separation von Partikeln mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften im Gravitationsfeld die optischen Eigenschaften des herzustellenden optoelektronischen Halbleiterbauelements in einem einzigen Arbeitsschritt eingestellt werden können, ohne dass zusätzliche Arbeitsschritte wie beispielsweise das Aufbringen eines absorbierenden Materials um den Chip herum notwendig wären. Darüber hinaus können über die unterschiedlichen Partikel die Eigenschaften des vom optoelektronischen Halbleiterchip emittierten Lichts und des am Träger reflektierten Lichts unabhängig voneinander optimiert werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Ausrichtung des Trägers derart, dass die Gravitationskraft eine zweite Komponente aufweist, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft. Das heißt, der Träger mit den restlichen Komponenten wird in diesem Ausführungsbeispiel schief bezüglich der Gravitationskraft positioniert, so dass eine Komponente der auf die Partikel wirkenden Kraft senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft und eine weitere Komponente parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers. Der Träger wird beispielsweise um wenigstens 10° und höchstens 30°, zum Beispiel um 20° versetzt zur senkrechten Ausrichtung, bei der die zweite Komponente Null wäre, ausgerichtet .

Auf diese Weise ist es möglich, dass Partikel, die sich im Verguss entgegen der Gravitationsrichtung bewegen und dort aufgrund der Auftriebskraft aufsteigen, durch die parallel zur Haupterstreckungsebene verlaufende zweite Komponente der Gravitationskraft im Verguss von der Deckfläche des optoelektronischen Halbleiterchips entfernt werden. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass sich die Partikel in nennenswerter Anzahl auf der Deckfläche des Halbleiterchips ablagern und dort nach Abschluss des Verfahrens verbleiben.

Dabei ist es möglich, dass die Ausrichtung des Trägers derart, dass die Gravitationskraft eine zweite Komponente aufweist, welche parallel zur Haupterstreckungsebene verläuft, nur zeitweise aufrechterhalten wird und vor dem Aushärten eine Ausrichtung des Trägers derart erfolgt, dass lediglich eine Gravitationskraft mit einer Komponente senkrecht zur Haupterstreckungsebene auf die Partikel wirkt. Dadurch können homogene Schichtdicken des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs erreicht werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weisen die ersten Partikel eine Dichte auf, die kleiner als die Dichte des Vergusses ist. Die Dichte der ersten Partikel kann dabei insbesondere derart gewählt werden, dass sie aufgrund der Auftriebskraft im Verguss entgegen der

Gravitationsrichtung aufsteigen und sich beispielsweise am Träger oder in der Nähe des Trägers ablagern. Zumindest manche der ersten Partikel können sich dann nach dem Abschluss des Verfahrens in direktem Kontakt mit dem Träger befinden .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weisen die zweiten Partikel eine Dichte auf, die größer ist als die Dichte des Vergusses. Die Dichte der zweiten Partikel kann dabei insbesondere so gewählt werden, dass sie sich in Richtung der Gravitationskraft vom Halbleiterchip entfernen und an einer dem Halbleiterchip abgewandten Außenfläche des Vergusses ablagern. Zumindest manche der Partikel können dann an der Außenfläche des Vergusses freiliegen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind dritte Partikel im Verguss vorhanden, die sich in einem dritten Bereich des Vergusses befinden, wobei der dritte Bereich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich angeordnet ist. Bei den dritten Partikeln handelt es sich beispielsweise um Diffusorpartikel mit einer Größe im Nanometerbereich, die zur Diffusion der vom optoelektronischen Halbleiterchip im Betrieb zu detektierenden oder zu emittierenden elektromagnetischen Strahlung eingerichtet sind. Diese dienen dann beispielsweise zur Einstellung eines homogenen, richtungsunabhängigen Farbeindrucks der emittierten elektromagnetischen Strahlung.

Im dritten Bereich des Vergusses kann die Konzentration der dritten Partikel am größten sein, insbesondere größer als die Konzentration der ersten und der zweiten Partikel. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die dritten Partikel im Verguss gleichverteilt vorliegen und in allen Bereichen des Vergusses dieselbe oder eine ähnliche Konzentration aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird auf dem Verguss vor oder nach dem Aushärten ein weiterer Verguss aufgebracht, der nach dem Separieren der Partikel stellenweise in direktem Kontakt mit zumindest einem der zweiten Partikel und/oder dem Verguss stehen kann. Das heißt, zwischen dem Verguss und dem weiteren Verguss kann eine Grenzfläche ausgebildet sein, an der zum Beispiel zweite Partikel vorhanden sind, von denen sich manche mit dem Verguss und dem weiteren Verguss in direktem Kontakt befinden können.

Es wird darüber hinaus ein optoelektronisches Halbleiterbauelement angegeben. Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann mit einem hier beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Das heißt, sämtliche für das Verfahren offenbarten Merkmale sind auch für das optoelektronische Halbleiterbauelement offenbart und umgekehrt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der zweite Bereich des Vergusses, in dem die Konzentration der zweiten Partikel größer als die Konzentration der ersten Partikel ist, in einer Richtung, die von der Bodenfläche des Halbleiterchips zu der Deckfläche des Halbleiterchips verläuft, über dem ersten Bereich angeordnet. Mit anderen Worten, ist der zweite Bereich des Vergusses der Deckfläche des Halbleiterchips näher als der erste Bereich und der erste Bereich ist der Bodenfläche des Halbleiterchips näher als der zweite Bereich. Die ersten Partikel weisen dabei eine Dichte auf, die kleiner als eine Dichte der zweiten Partikel ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements wird ein optoelektronisches Halbleiterbauelement angegeben mit

- einem optoelektronischen Halbleiterchip mit einer Bodenfläche und einer Deckfläche,

- einem Verguss, der den Halbleiterchip zumindest stellenweise bedeckt, und

- ersten Partikel und zweiten Partikel im Verguss, wobei

- in einem ersten Bereich des Vergusses die Konzentration der ersten Partikel größer als die Konzentration der zweiten Partikel ist,

- in einem zweiten Bereich des Vergusses die Konzentration der zweiten Partikel größer als die Konzentration der ersten Partikel ist,

- der zweite Bereich in einer Richtung, die von der Bodenfläche zu der Deckfläche verläuft, über dem ersten Bereich angeordnet ist,

- die ersten Partikel eine Dichte aufweisen, die kleiner als eine Dichte der zweiten Partikel ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der zweite Bereich näher an einer Strahlungsdurchtrittsseite des Vergusses angeordnet als der erste Bereich. Durch die Strahlungsdurchtrittsseite verlässt elektromagnetische Strahlung das optoelektronische Halbleiterbauelement und tritt in das optoelektronische Halbleiterbauelement ein.

Beispielsweise ist es möglich, dass eine Strahlungsdurchtrittsseite, bei der es sich für einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip insbesondere um eine Strahlungsaustrittsseite handelt, teilweise durch den zweiten Bereich des Vergusses gebildet. Auf diese Weise können die zweiten Partikel beispielsweise an der Strahlungsdurchtrittsseite eine Aufrauung bilden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Strahlungsdurchtrittsseite des Halbleiterbauelements an der der Bodenfläche des Halbleiterchips abgewandten Seite des Halbleiterchips angeordnet. Die Strahlungsdurchtrittsseite des Halbleiterbauelements ist beispielsweise durch die freiliegende Außenfläche des Vergusses oder eines weiteren Vergusses gebildet. An der Strahlungsdurchtrittsseite des Halbleiterbauelements können zweite Partikel angeordnet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind der erste Bereich und der zweite Bereich durch einen dritten Bereich voneinander separiert, wobei im dritten Bereich die Konzentration der ersten Partikel geringer als im ersten Bereich ist und die Konzentration der zweiten Partikel geringer als im zweiten Bereich ist. Beispielsweise sind im dritten Bereich in den Verguss dritte Partikel eingebracht, die verschieden von den ersten und den zweiten Partikeln sind und die eine Sedimentationgeschwindigkeit aufweisen, die kleiner ist als eine Sedimentationgeschwindigkeit der ersten Partikel und/oder der zweiten Partikel. Zum Beispiel können die dritten Partikel einen kleineren Durchmesser als die ersten und die zweiten Partikel aufweisen. Die dritten Partikel können beispielsweise im gesamten Verguss gleich verteilt sein. Der dritte Bereich kann vollständig oder stellenweise frei von ersten und zweiten Partikeln sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei den ersten Partikeln um strahlungsreflektierende Partikel, die einen Reflektivität von mindestens 0,7 aufweisen. Bei den zweiten Partikeln kann es sich dann um strahlungsabsorbierende Partikel aufweisen, die einen Reflektivität von höchstens 0,2 aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Deckfläche des Halbleiterchips frei vom Verguss. In diesem Fall ist der Verguss um den Halbleiterchip herum angeordnet. Der Verguss kann stellenweise bündig mit der Deckfläche des Halbleiterchips abschließen. Dabei ist es möglich, dass der zweite Bereich des Vergusses bündig mit der Deckfläche des Halbleiterchips abschließt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein weiterer Verguss auf den Verguss aufgebracht, wobei der weitere Verguss stellenweise in direktem Kontakt mit zumindest einem der zweiten Partikel und/oder dem Verguss steht. Das heißt, zumindest eines der zweiten Partikel kann an der Außenfläche des Vergusses freiliegen und an der Grenzfläche zwischen Verguss und weiterem Verguss in direktem Kontakt mit dem weiteren Verguss sein. Durch die zweiten Partikel ist eine Außenfläche des Vergusses aufgeraut, da die zweiten Partikel stellenweise aus dem Verguss herausragen können. Der weitere Verguss und der Verguss können aufgrund dieser Aufrauung mechanisch besonders stabil miteinander verbunden sein, so dass die Gefahr eines Ablösens des weiteren Vergusses vom Verguss reduziert ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die zweiten Partikel Leuchtstoffe. Bei den zweiten Partikeln kann es sich dann beispielsweise um ein keramisches Lumineszenzkonversionsmaterial und/oder ein Lumineszenzkonversionsmaterial auf Halbleiterbasis, wie beispielsweise Quantenpunkte, handeln. Das

Lumineszenzkonversionsmaterial ist dazu vorgesehen, zumindest einen Teil der im Halbleiterchip im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung in elektromagnetische Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs umzuwandeln.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die ersten Partikel ein Grundmaterial auf und sind stellenweise hohl ausgebildet .

Zum Beispiel sind die ersten Partikel mit Glas gebildet. Die Außenflächen der ersten Partikel können dann je nach Bedarf reflektierend oder absorbierend beschichtet sein. Das heißt, die ersten Partikel können beispielsweise eine Reflektivität von wenigstens 0,7 oder von höchstens 0,2 aufweisen. Auf diese Weise können reflektierende oder absorbierende Partikel bereitgestellt werden, die aufgrund ihrer Ausführung als hohle Partikel im ersten Bereich des Vergusses angeordnet sind.

Im Folgenden werden das hier beschriebene Verfahren sowie das hier beschriebene Halbleiterbauelement anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert .

Die Figuren 1A bis IC zeigen schematische Schnittdarstellungen, anhand derer ein erstes

Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert ist. Die Figur IC zeigt anhand einer schematischen Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelements.

Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 2A bis 2C ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert.

Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 3A bis 3E sowie der schematischen Schnittdarstellung der Figur 4 sind weitere Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen Verfahren und optoelektronischen Halbleiterbauelementen näher erläutert .

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.

In Verbindung mit den schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 1A bis IC wird ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert. Bei dem Verfahren wird ein Träger 22 bereitgestellt, der eine Haupterstreckungsebene 22c aufweist. Der Träger 22 ist beispielsweise Teil eines Gehäuses 28, welches eine Kavität 29 aufweist. In die Kavität 29 ist auf dem Träger 22 ein optoelektronischer Halbleiterchip 21 mit einer Bodenfläche 21b und einer Deckfläche 21a aufgebracht. Die Deckfläche 22a ist dabei vom Träger 22 weggerichtet.

Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip handelt es sich beispielsweise um einen LED-Chip, der mechanisch mit dem Träger 22 verbunden ist und über einen Bonddraht 35 elektrisch leitend mit diesem verbunden sein kann. Alternativ zur Verbindung über einen Bonddraht 35 kann es sich bei dem Halbleiterchip 21 auch um einen Flip-Chip handeln, der ohne Bonddrähte am Träger 22 befestigt ist. Der LED-Chip kann dazu vorgesehen sein, im Betrieb sichtbares Licht, Infrarotstrahlung und/oder UV-Strahlung zu erzeugen.

In dieser Ausführungsform des Verfahrens wird nachfolgend ein Verguss 23 in die Kavität 29 eingebracht, der erste Partikel 24 und zweite Partikel 25 umfasst. Der Verguss 23 ist beispielsweise mit einem Silikon- oder einem Epoxid-Material gebildet. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1A wird der Verguss 23 derart eingebracht, dass die Deckfläche 21a des Halbleiterchips 21 vom Verguss 23 nicht überdeckt wird.

Im nachfolgenden Verfahrensschritt, Figur 1B wird der Träger 22 derart ausgerichtet, dass auf die ersten Partikel 24 und die zweiten Partikel 25 eine Gravitationskraft G wirkt, die eine erste Komponente Gl aufweist, welche in einer Richtung R senkrecht zur Haupterstreckungsebene 2c von der Bodenfläche 21b zu der Deckfläche 21a verläuft. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1B ist der Träger derart ausgerichtet, dass die Gravitationskraft eine einzige Komponente, die Komponente Gl, aufweist .

Im Gravitationsfeld erfolgt ein Separieren der ersten Partikel 24 von den zweiten Partikeln 25, so dass in einem ersten Bereich 26 des Vergusses 23 die Konzentration der erste Partikel 24 größer als die Konzentration der zweiten Partikel 25 und in einem zweiten Bereich 27 des Vergusses 23 die Konzentration der zweiten Partikel 25 größer als die Konzentration der ersten Partikel 24 ist. Dazu weisen die ersten Partikel 24 beispielsweise eine geringere Dichte als die zweiten Partikel 25 auf. Insbesondere weisen die ersten Partikel 24 eine geringere Dichte als der Verguss 23 auf.

Aufgrund einer Auftriebskraft lagern sich die ersten Partikel 24 an der dem Halbleiterchip zugewandten Oberseite des Trägers 22 ab. Dahingegen lagern sich die zweiten Partikel 25 an der dem Träger 22 abgewandten Außenfläche des Vergusses 23 ab. Beispielsweise handelt es sich im Ausführungsbeispiel der Figur 1B bei den ersten Partikeln 24 um hohle Kugeln, die zum Beispiel mit Glas gebildet sind und die mit einem hoch reflektierenden Material oder einer DBR-Struktur beschichtet sind. Alternativ sind die Hohlkugeln mit einem strahlungsabsorbierenden Material gebildet oder mit einem solchen beschichtet.

Bei den zweiten Partikeln 25 kann es sich insbesondere um strahlungsabsorbierende Partikel handeln, die eine Reflektivität von kleiner 0,2 aufweisen. Auf diese Weise kann ein optoelektronisches Halbleiterbauteil erzeugt werden, bei dem ein Kontrast um den Halbleiterchip herum besonders hoch ist. In einem nächsten Verfahrensschritt, Figur IC, kann optional ein weiterer Verguss 33 in die Kavität 29 eingebracht werden. Der weitere Verguss 33 kann beispielsweise mit dem gleichen Material wie der Verguss 23 gebildet sein, ohne dass erste und zweite Partikel in den weiteren Verguss 33 eingebracht sind. Alternativ oder zusätzlich können im weiteren Verguss 33 weitere Füllstoffe wie Konverter, Diffusorpartikel, und/oder thixothropierende Füllstoffe eingebracht sein. Eine Aushärtung des weiteren Vergusses 33 kann ebenfalls „upside- down" oder in einer anderen Positionierung erfolgen.

Das derart hergestellte optoelektronische Halbleiterbauelement ist in der Figur IC schematisch dargestellt. Es weist eine Strahlungsdurchtrittsseite 30 auf, durch die im Betrieb im Halbleiterchip 21 erzeugte elektromagnetische Strahlung das Halbleiterbauelement verlassen kann. Eine elektrische Kontaktierung des Halbleiterbauelements von außerhalb kann beispielsweise durch die elektrischen Kontakte 37 erfolgen. Der Träger 22 kann dazu einen Anschlussträger oder einen Leiterrahmen umfassen.

Die Seitenwand 36 der Kavität 29 kann beispielsweise reflektierend für die im Betrieb zu erzeugende elektromagnetische Strahlung oder die im Betrieb zu detektierende elektromagnetische Strahlung ausgebildet sein.

Beim derart hergestellten optoelektronischen Halbleiterbauelement ist im ersten Bereich 26 des Vergusses 23 die Konzentration der ersten Partikel 24 größer als die Konzentration der zweiten Partikel 25. Im zweiten Bereich 27 des Vergusses ist die Konzentration der zweiten Partikel größer als die Konzentration der ersten Partikel 24. Der zweite Bereich 27 ist in einer Richtung R, die von der Bodenfläche 21b zur Deckfläche 21a verläuft, über den ersten Bereich 26 angeordnet und die ersten Partikel 24 weisen eine Dichte auf, die kleiner als eine Dichte der zweiten Partikel 25 ist.

Anhand der schematischen Schnittdarstellung der Figuren 2A bis 2C sind weitere Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert.

Bei dem Verfahren kann zunächst die Kavität 29 vollständig mit dem Verguss 23 befüllt werden, Figur 2A.

Nachfolgend folgt die Ausrichtung des Trägers derart, dass die Gravitationskraft G eine zweite Komponente G2 aufweist, welche parallel zur Haupterstreckungsebene 22c verläuft. Dies erfolgt vor dem Aushärten des Vergusses, so dass die Gravitationskraft auf die Partikel 24, 25 wirkt. Der Träger wird beispielsweise mit einem Offset von wenigstens 10° und höchstens 30°, zum Beispiel 20°, zur senkrechten Ausrichtung ausgerichtet. Auf diese Weise ist es möglich, dass insbesondere erste Partikel 24 sich nicht auf der Deckfläche 21a des Halbleiterchips 21 ablagern.

Vor dem Aushärten des Vergusses kann das Bauteil wieder senkrecht ausgerichtet werden, wodurch konstante Schichtdicken des ersten Bereichs 26 und des zweiten Bereichs 27 erreicht werden können. Ferner kann vor und nach dem Ausrichten des Trägers jeweils eine leichte Zentrifugierung erfolgen, die ebenfalls zu einer homogeneren Verteilung der Partikel 24, 25 führt.

Bei den ersten Partikeln 24 handelt es sich beispielsweise um Hohlkugeln, die hoch reflektierend oder hoch absorbierend beschichtet sind. Bei den zweiten Partikeln kann es sich beispielsweise um Leuchtstoffe handeln und/oder Partikel, die zur Oberflächenaufrauung dienen und/oder Partikel, die zur Entspiegelung dienen und/oder Diffusorpartikel.

Der Verguss 23 kann ferner einen dritten Bereich 31 umfassen, in dem dritte Partikel 32 eingebracht sind, bei denen es sich beispielsweise um Diffusorpartikel handelt, die kleiner sind als die ersten und die zweiten Partikel und einen Durchmesser im Nanometerbereich aufweisen.

Das Separieren der Partikel kann dabei bei Raumtemperatur oder leicht erhöhten Temperaturen im Bereich von wenigstens 30 bis höchstens 60 °C stattfinden. In diesem Bereich ist die Viskosität des Vergusses 23 verringert, wodurch die Separation der Partikel beschleunigt ist.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 2C wird ein Abdeckkörper 38 auf der Deckfläche 21a des Halbleiterchips 21 aufgebracht.

Der Abdeckkörper 38 dient zum einen dazu, die Partikel 24 von der Deckfläche 21a des Halbleiterchips 21 wegzuhalten. Dazu kann der Abdeckkörper 38 kuppelartig ausgebildet sein, was ein Abfließen der Partikel insbesondere bei einer schrägen Ausrichtung unterstützt. Darüber kann der Abdeckkörper auch optische Eigenschaften aufweisen und beispielsweise eine Linse bilden oder einen Leuchtstoff umfassen. Ferner kann der Abdeckkörper 38 eine Anpassung des Brechungsindex zwischen dem Halbleiterchip 21 und einem Volumenverguss bewirken, wobei der Brechungsindex des Abdeckkörpers zwischen dem des Halbleiterchips 21 und dem des Volumenvergusses liegt.

In Verbindung mit den Figuren 3A bis 3E sind anhand schematischer Schnittdarstellungen weitere Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen Verfahren und optoelektronischen Halbleiterbauelementen näher erläutert.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 3A wird ein temporärer Träger 22 zur Verfügung gestellt, in dessen Kavität 29 mehrere Halbleiterchips 21, die jeweils gleichartig ausgebildet sind, eingebracht werden.

Nachfolgend wird ein Verguss 23 in die Kavität 29 eingebracht, der wie zu den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben erste Partikel 24 und zweite Partikel 25 und optional dritte Partikel 32 umfasst.

Nachfolgend, Figur 3C, erfolgt ein umgedrehtes Ausrichten des Trägers 22 im Gravitationsfeld, wobei eine Separation der ersten Partikel 24 und der zweiten Partikel 25 durch Zentrifugieren unterstützt werden kann.

In einem nächsten Verfahrensschritt, Figur 3D, wird der Träger 22 entfernt und es kann eine Vereinzelung in optoelektronischen Halbleiterbauelementen, die jeweils wenigstens einen Halbleiterchip 21 umfassen, erfolgen.

Nachfolgend, Figur 3E, kann ein Anschlussträger 29 optional befestigt werden. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Träger also um einen temporären Träger, der nicht im Halbleiterbauelement verbleibt.

In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem zwischen dem in den Figuren 3B und 3C beschriebenen Verfahrensschritt eine temporäre Abdeckung 41 aufgebracht wird, die beispielsweise über eine Folie 40 mechanisch mit der Anordnung verbunden wird. Bei der Folie kann es sich beispielsweise um eine ETFE-Folie handeln, die zur besseren Abdichtung dient und ein Ablösen der Abdeckung 41 erleichtert. Die Abdeckung 41 kann flexibel sein, um einem Schrumpfen des Vergussmaterials 23 beim Aushärten zu folgen. Das Aushärten kann unter Überdruck erfolgen.

Alternativ kann ein Federmechanismus implementiert werden, um ausreichend Druck während der Aushärtung sicherzustellen. Weiter alternativ ist es möglich, dass die Abdeckung 41 starr ausgebildet ist und einem Schrumpfen des Vergussmaterials 23 nicht folgt.

Mit einer Abdeckung 41 ist es beispielsweise besonders leicht möglich, in der Ausrichtung der Anordnung, bei der die Gravitationskraft wie dargestellt nach unten wirkt, zusätzlich durch Zentrifugieren eine erzwungene Sedimentation der dichteren, zweiten Partikel 25 zu ermöglichen. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der

Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Bezugszeichenliste

20 Halbleiterbauelement

21 Halbleiterchip

21a Deckfläche

21b Bodenfläche

22 Träger

22c Haupterstreckungsebene

23 Verguss

24 erste Partikel

25 zweite Partikel

26 erster Bereich

27 zweiter Bereich

28 Gehäuse

29 Kavität

30 Strahlungsdurchtrittsseite

31 dritter Bereich

32 dritte Partikel

33 weiterer Verguss

34 Oberseite

35 Bonddraht

36 Seitenwand

37 elektrischer Kontakt

38 Abdeckkörper

39 Anschlussträger

40 Folie

41 Abdeckung

R Richtung

G Gravitationskraft

Gl erste Komponente

G2 zweite Komponente