VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER VIELZAHL STRAHLUNGSEMITTIERENDER HALBLEITERBAUELEMENTE UND STRAHLUNGSEMITTIERENDES HALBLEITERBAUELEMENT

Es werden ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl strahlungsemittierender Halbleiterbauelemente und ein

Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement angegeben.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl

strahlungsemittierender Halbleiterbauelemente und

Strahlungsemittierende Halbleiterbauelemente sind

beispielsweise in den Druckschriften US 2016/0293810 AI und WO 2015/071109 AI angegeben.

Es soll ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl strahlungsemittierender Halbleiterbauelemente angegeben werden, die eine kleine Bauform und einen

seitlichen Reflektor aufweisen. Weiterhin soll ein

Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit verbesserter Effizienz angegeben werden.

Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 1 und durch ein Strahlungsemittierendes

Halbleiterbauelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst .

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des

Verfahrens und des Halbleiterbauelements sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl

strahlungsemittierender Halbleiterbauelemente wird gemäß einer Ausführungsform ein Hilfsträger bereitgestellt. Der Hilfsträger kann beispielsweise einen Grundkörper aus Stahl, Glas oder Kunststoff aufweisen. Der Grundkörper kann beispielsweise mit einer Klebefolie zur Befestigung der

Halbleiterchips versehen sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass auf den Hilfsträger zur Befestigung der Halbleiterchips ein flüssiger Klebstoff aufgesprüht ist.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird auf den

Hilfsträger eine Vielzahl strahlungsemittierender

Halbleiterchips mit ihren Vorderseiten aufgebracht. Die

Rückseiten der Halbleiterchips sind hierbei frei zugänglich.

Die Vorderseite des Halbleiterchips umfasst hierbei in der Regel zumindest teilweise eine Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips. Beispielsweise umfasst der Halbleiterchip einen strahlungsdurchlässigen Träger mit einer ersten

Hauptfläche, die zumindest teilweise die

Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips ausbildet. Die Rückseite des Halbleiterchips liegt seiner Vorderseite gegenüber. Beispielsweise ist die Rückseite des

Halbleiterchips zur Montage auf einen Anschlussträger

vorgesehen .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Vielzahl an Abstandshaltern derart auf den Hilfsträger aufgebracht, dass die Abstandshalter direkt an Seitenflächen der Halbleiterchips angrenzen. Bevorzugt werden die

Abstandshalter durch Dispensen eines transparenten Harzes gebildet. Bei dem Harz kann es sich beispielsweise um ein Silikon handeln.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Vergussmasse zwischen die Halbleiterchips mittels Siebdruck oder Rakeln derart aufgebracht, dass sich ein

Halbleiterchipverbund ausbildet. Bevorzugt bleibt bei dem Aufbringen der Vergussmasse eine Rückseite der

Halbleiterchips zumindest stellenweise frei von der

Vergussmasse. Dies ist mit Vorteil insbesondere mit den

Aufbringverfahren Siebdruck und Rakeln in der Regel möglich. Besonders bevorzugt weist die Rückseite der Halbleiterchips zumindest einen elektrischen Kontakt auf, dessen Oberfläche zumindest stellenweise frei bleibt von der Vergussmasse, während die Vergussmasse aufgebracht wird. Besonders

bevorzugt bleibt eine zweite Hauptfläche des elektrischen Kontakts, die von dem Träger abgewandt ist, zumindest

stellenweise frei von der Vergussmasse. Der elektrische

Kontakt umfasst eine erste Hauptfläche, die der zweiten

Hauptfläche gegenüber liegt und zu dem Träger weist.

Bei den Halbleiterchips kann es sich um Flip-Chips handeln. Ein Flip-Chip weist einen Träger mit einer zweiten

Hauptfläche auf, auf der eine Halbleiterschichtenfolgen mit einer Strahlungserzeugenden aktiven Zone epitaktisch

gewachsen ist. Der Träger ist in der Regel durchlässig zumindest für die in der aktiven Zone erzeugte

elektromagnetische Strahlung. Beispielsweise weist der Träger eines der folgenden Materialien auf oder ist aus einem der folgenden Materialien gebildet: Saphir, Siliziumcarbid. Der Träger weist eine zweite Hauptfläche auf, die der ersten Hauptfläche gegenüber liegt. Die erste Hauptfläche des

Trägers bildet in der Regel teilweise die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips aus. Weiterhin bilden auch die Seitenflächen des Trägers in der Regel einen Teil der Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips aus. An der Rückseite des Flip-Chips sind in der Regel zwei elektrische Kontakte angeordnet, die zur elektrischen

Kontaktierung des Halbleiterchips vorgesehen sind. Die

Vorderseite des Flip-Chips ist in der Regel frei von

elektrischen Kontakten. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens sind als

Halbleiterchips Flip-Chips verwendet, die zwei elektrische Kontakte auf ihrer Rückseite aufweisen. Die Oberflächen der elektrischen Kontakte bleiben beim Aufbringen der

Vergussmasse bevorzugt zumindest stellenweise frei. Besonders bevorzugt umhüllt die Vergussmasse Seitenflächen der

elektrische Kontakte vollständig, während eine zweite

Hauptfläche jedes elektrischen Kontakts, die von der

epitaktischen Halbleiterschichtenfolge abgewandt ist, zumindest stellenweise frei bleibt von der Vergussmasse bei deren Aufbringung. Bevorzugt bleibt die zweite Hauptfläche jedes elektrischen Kontakts, die von der epitaktischen

Halbleiterschichtenfolge abgewandt ist, vollständig frei von der Vergussmasse bei deren Aufbringung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist jede Rückseite des Halbleiterchips zumindest einen

elektrischen Kontakt auf und die Vergussmasse wird mittels Siebdrucks aufgebracht. Hierbei weist ein Sieb für das

Siebdruckverfahren bevorzugt eine Vielzahl an Abdeckelementen auf, wobei während des Siebdruckverfahrens jedes

Abdeckelement zumindest einen elektrischen Kontakt abdeckt. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist jedes

Abdeckelement geringfügig größer als der abzudeckende Bereich, wie beispielsweise die zweite Hauptfläche des elektrischen Kontakts. Beispielsweise ist das Abdeckelement bis zu 10% größer als der abzudeckende Bereich. Beispielsweise weist jeder Halbleiterchip einen oder zwei elektrische Kontakte mit einer zweite Hauptfläche auf, wobei die zweite Hauptfläche von der Rückseite des Halbleiterchips umfasst ist. Die zweite Hauptfläche des elektrischen Kontakts ist bevorzugt aus einer lötfähigen Beschichtung gebildet, die während des gesamten Verfahrens nicht vollständig entfernt wird. Insbesondere bleibt die lötfähige Beschichtung

besonders bevorzugt über die gesamte zweite Hauptfläche des elektrischen Kontakts intakt ausgebildet und weist keine Öffnungen zu einem darunter liegenden Material des

elektrischen Kontakts auf. Dies weist den Vorteil auf, dass das Halbleiterbauelement mittels Löten seiner elektrischen Kontakte auf einen Anschlussträger aufgebracht werden kann, ohne dass die lötfähige Beschichtung erneuert werden muss. Beispielsweise weist jeder Halbleiterchip zwei elektrische Kontakte auf seiner Rückseite auf, die von einem

Abdeckelement überdeckt werden. Mit anderen Worten überdeckt das Abdeckelement sowohl die beiden zweiten Hauptflächen der beiden elektrischen Kontakte eines Halbleiterchips als auch den Zwischenraum zwischen den elektrischen Kontakten

vollständig. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens bleibt daher bei dem Siebdruckverfahren der Zwischenraum zwischen den beiden rückseitigen elektrischen Kontakten des

Halbleiterchips frei von der Vergussmasse.

Die elektrischen Kontakte der Halbleiterchips können

beispielsweise galvanisch aufgebracht sein und sind in der Regel aus einem metallischen Material gebildet. Bevorzugt sind die elektrischen Kontakte des Halbleiterchips vergleichsweise dick ausgebildet. Beispielsweise weisen die elektrischen Kontakte eine Dicke zwischen einschließlich 30 Mikrometer und einschließlich 75 Mikrometer auf. Bevorzugt weisen die elektrischen Kontakte eine Dicke zwischen

einschließlich 50 Mikrometer und einschließlich 75 Mikrometer auf. Elektrische Kontakte, die vergleichsweise dick

ausgebildet sind, weisen den Vorteil auf, dem

Halbleiterbauelement mechanische Stabilität zu verleihen, und darüber hinaus als mechanisches Pufferelement zu dienen, das Spannungen bei mechanischen Belastungen des fertigen

Halbleiterbauelements aufnehmen kann. Außerdem bilden dicke Kontakte eine wirksame Sperre zu einer Lotschicht, mit der das Halbleiterbauelement rückseitig auf einen Anschlussträger montiert werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Vergussmasse mittels Rakeln aufgebracht. Besonders bevorzugt ist der Hilfsträger bei dieser Ausführungsform des Verfahrens von einem Rahmen umgeben, der das Rakel führt. Eine Kante des Rahmens verläuft bevorzugt in der gleichen Ebene wie die zweite Hauptfläche der elektrischen Kontakte der

Halbleiterchips. Auf diese Art und Weise kann die Höhe der aufgebrachten Vergussmasse derart eingestellt werden, dass die Rückseite der Halbleiterchips, an denen beispielsweise zumindest ein elektrischer Kontakt angeordnet ist, bevorzugt frei bleibt von der Vergussmasse oder nur eine sehr dünne Schicht auf der Rückseite der Halbleiterchips oder auf der zweiten Hauptfläche der elektrischen Kontakten ausgebildet wird.

Wird die Vergussmasse mittels Rakeln aufgebracht, so weist das Rakel gegebenenfalls ein elastisches Material auf oder ist aus einem elastischen Material gebildet. Auf diese Art und Weise kann über die Einstellung eines geeigneten

Anpressdrucks bei der Bewegung des Rakels über die

Halbleiterchips erzielt werden, dass auf der Rückseite der Halbleiterchips, die beispielsweise teilweise durch die zweite Hauptfläche der elektrischen Kontakte gebildet ist, nur eine sehr dünne Restschicht an Vergussmasse ausgebildet wird oder gar keine Vergussmasse auf der Rückseite der

Halbleiterchips verbleibt.

Wird die Vergussmasse mittels Rakeln aufgebracht, so ist es möglich, dass zumindest stellenweise eine dünne Restschicht der Vergussmasse auf der Rückseite der Halbleiterchips, die teilweise durch die zweite Hauptfläche der elektrischen

Kontakte gebildet sein kann, beim Aufbringen der Vergussmasse aufgebracht wird. Die dünne Restschicht der Vergussmasse kann mit Vorteil mit einem weiteren Rakel, einer Plasmabehandlung oder einem mechanischen Reinigungsverfahren entfernt werden. Als mechanisches Reinigungsverfahren ist beispielsweise die Bestrahlung mit Wasser (wet blasting) möglich. Als

Plasmabehandlung ist beispielsweise die Behandlung mit einem CF ₄ -Plasma möglich.

Die dünne Restschicht weist beispielsweise eine Dicke

zwischen einschließlich 200 Nanometer und einschließlich 1 Mikrometer auf. Besonders bevorzugt weist die Restschicht eine Dicke zwischen einschließlich 200 Nanometer und

einschließlich 500 Nanometer auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Hilfsträger von dem Halbleiterchipverbund entfernt und auf die Hauptfläche des Halbleiterchipverbunds, auf der der Hilfsträger aufgebracht war, eine wellenlängenkonvertierende Schicht aufgebracht. Die wellenlängenkonvertierende Schicht wandelt elektromagnetische Strahlung, die in der aktiven Zone des Halbleiterchips erzeugt wird, in elektromagnetische

Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs um. Das

Halbleiterbauelement sendet beispielsweise elektromagnetische Strahlung aus, die sich aus konvertierter und unkonvertierter Strahlung zusammensetzt und beispielsweise einen Farbort im weißen Bereich der CIE-Normfarbtafel aufweist. Die wellenlängenkonvertierende Schicht kann beispielsweise aus einem Harz gebildet sein, in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind, die der wellenlängenkonvertierenden Schicht die wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften verleihen. Als Materialien für das Harz der wellenlängenkonvertierenden Schicht sind beispielsweise Silikon oder Epoxid oder eine Mischung dieser Materialien geeignet.

Die wellenlängenkonvertierende Schicht kann beispielsweise eine Dicke zwischen einschließlich 30 Mikrometer und

einschließlich 100 Mikrometer aufweisen. Bevorzugt weist die wellenlängenkonvertierende Schicht eine Dicke von ungefähr 50 Mikrometer auf.

Die wellenlängenkonvertierende Schicht kann beispielsweise mittels Sprühen, Siebdruck oder Rakeln aufgebracht werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass die

wellenlängenkonvertierende Schicht als eine

wellenlängenkonvertierende Silikonfolie ausgebildet ist, die auf die Hauptfläche des Halbleiterchipverbunds aufgebracht wird, beispielsweise durch Laminieren. Eine weitere

Möglichkeit zum Aufbringen einer wellenlängenkonvertierenden Schicht ist ein elektrophoretisches Verfahren, bei dem

Leuchtstoffpartikel aus einem Elektrophoresebad auf der zu beschichtenden Oberfläche unter Verwendung von

elektromagnetischen Feldern abgeschieden werden. Eine mittels Elektrophorese aufgebrachte wellenlängenkonvertierende

Schicht kann weiterhin mit einem Harz versehen sein, das die wellenlängenkonvertierende Schicht fixiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist der Hilfsträger zumindest teilweise wellenlängenkonvertierend ausgebildet und verbleibt zumindest teilweise in den fertigen Halbleiterbauelementen. Beispielsweise weist der Hilfsträger eine wellenlängenkonvertierende Folie auf. Es ist möglich, dass die wellenlängenkonvertierende Folie auf den Grundkörper des Hilfsträgers aufgebracht ist, der vor einem Vereinzeln der Halbleiterbauelemente entfernt wird, während die

wellenlängenkonvertierende Folie in den fertigen

Halbleiterbauelementen verbleibt .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Halbleiterchipverbund zu einzelnen Halbleiterbauelementen vereinzelt, beispielsweise mit Sägen oder Lasertrennen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Abstandshalter durch Dispensen eines Harzes erzeugt.

Hierbei weisen die Abstandshalter in der Regel jeweils eine gekrümmte Außenfläche auf, deren Form durch den Meniskus des flüssigen Harzes gebildet wird. Die Außenfläche des

Abstandshalters verläuft bevorzugt ausgehend von einer

Rückseite des Halbleiterchips hin zu einer Vorderseite des Halbleiterchips derart, dass eine Querschnittsfläche des Abstandshalters zunimmt. Die Außenfläche des Abstandshalters kann bevorzugt durch eine Ebene angenähert werden, die mit einer Normalen einer Haupterstreckungsebene der Rückseite des Halbleiterchips einen Winkel zwischen einschließlich 40° und einschließlich 75° aufweist. Besonders bevorzugt weist der Winkel einen Wert von ungefähr 60° auf.

Bevorzugt ist die Vergussmasse reflektierend, besonders bevorzugt diffus reflektierend, ausgebildet. Die

reflektierende Vergussmasse erscheint beispielsweise weiß. Beispielsweise ist die Vergussmasse aus einem transparenten Harz gebildet, wie etwa Silikon, in das reflektierende

Partikel eingebracht sind, die der Vergussmasse die

reflektierenden Eigenschaften verleihen. Bei den

reflektierenden Partikeln kann es sich beispielsweise um Titandioxid-Partikel handeln. Bevorzugt weisen die

Titandioxid-Partikel in dem Harz einen Anteil von mindestens 60 Gew.-% und besonders bevorzugt von 70 Gew.-% auf.

Insbesondere ist es mit den hier beschriebenen

Aufbringungstechniken für die reflektierende Vergussmasse, wie Siebdrucken oder Rakeln, möglich, derart hoch gefüllte reflektierende Vergussmassen aufzubringen, während dies mit anderen Aufbringungsverfahren wie etwa Dispensen oder Sprühen nicht möglich ist. So ist beispielsweise in der Regel beim Dispensen nur die Verarbeitung einer Vergussmasse mit einem Füllgrad von höchstens etwa 40 Gew.-% bis 45 Gew% möglich.

Weiterhin ist es auch möglich, dass die Vergussmasse andere Partikel enthält, die zu der mechanischen Stabilität der Vergussmasse beitragen. Derartige Partikel sind

beispielsweise Siliziumdioxid-Partikel .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Vielzahl an Halbleiterchips bereitgestellt, bei denen

zumindest die Strahlungsaustrittsflächen jeweils bereits mit einer wellenlängenkonvertierenden Schicht versehen sind. Das hier beschriebene Verfahren beruht auf der Idee, ein Aufbringungsverfahren für die Vergussmasse anzugeben, bei dem gar kein oder nur ein einfacher Reinigungsschritt der

Rückseite und insbesondere der zweiten Hauptfläche der elektrischen Kontakte benötigt wird. Insbesondere ist es mit Siebdrucken und Rakeln zur Aufbringung der Vergussmasse möglich, entweder gar kein Material der Vergussmasse auf den Rückseiten der Halbleiterchips und insbesondere den zweiten Hauptflächen der elektrischen Kontakte aufzubringen oder nur eine derart dünne Restschicht, dass diese mit einem einfachen Reinigungsverfahren entfernt werden kann.

Das Reinigungsverfahren ist insbesondere dazu geeignet, eine Metallisierung der elektrischen Kontakte, die ein Löten der elektrischen Kontakte möglich macht, zu erhalten. Bei anderen Verfahren, wie sie beispielsweise in der Druckschrift WO 2015/071109 AI vorgeschlagen werden, bei dem die Vergussmasse in einer dicken Schicht auf die Rückseite der Halbleiterchips aufgebracht wird, die später durch Schleifen wieder entfernt werden muss, wird eine derartige lötfähige Metallisierung in der Regel von den elektrischen Kontakten entfernt und muss nach Fertigstellung der Halbleiterbauelemente erneut

aufgebracht werden. Das hier beschriebene Verfahren ist insbesondere dazu

geeignet, ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement herzustellen. Die vorliegend im Zusammenhang mit dem

Verfahren beschriebenen Merkmale können daher auch bei dem Halbleiterbauelement selber ausgebildet sein und umgekehrt.

Ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement umfasst gemäß einer Ausführungsform einen Halbleiterchip mit einer epitaktischen Halbleiterschichtenfolge, die auf einen strahlungsdurchlässigen Träger aufgebracht ist. Weiterhin umfasst der Halbleiterchip eine Spiegelschicht, die auf die epitaktische Halbleiterschichtenfolge aufgebracht ist, und weiterhin zwei elektrische Kontakte, die an einer Rückseite des Halbleiterchips angeordnet sind. Die Rückseite des

Halbleiterchips liegt hierbei einer Vorderseite gegenüber, die eine Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips umfasst. Die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips kann beispielsweise eine erste Hauptfläche des

strahlungsdurchlässigen Trägers aufweisen.

Weiterhin umfasst das Halbleiterbauelement einen

Abstandshalter, der an Seitenflächen des Trägers angeordnet ist und eine schräge oder gekrümmte Außenfläche aufweist. Der Abstandshalter verläuft bevorzugt entlang der gesamten

Außenfläche des Halbleiterchips in einer geschlossenen Fläche um den Halbleiterchip herum.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Halbleiterchips umfasst dieser eine Vergussmasse, die den Halbleiterchip und den Abstandshalter umhüllt. Zweite Hauptflächen der

elektrischen Kontakte des Halbleiterchips sind hierbei bevorzugt frei zugänglich. Die Vergussmasse ist bevorzugt reflektierend ausgebildet. Bevorzugt ersetzt die Vergussmasse ein vorgefertigtes Gehäuse und stabilisiert das

Halbleiterbauelement mechanisch. Bevorzugt ist das

Halbleiterbauelement frei von einem vorgefertigten Gehäuse.

Gemäß einer Ausführungsform des Strahlungsemittierenden

Halbleiterbauelements weist die Spiegelschicht eine

Querschnittsfläche auf, die kleiner ist als eine

Querschnittsfläche der epitaktischen

Halbleiterschichtenfolge, sodass ein Unterschnitt zwischen der epitaktischen Halbleiterschichtenfolge und der Spiegelschicht entsteht. Der Unterschnitt ist besonders bevorzugt zumindest teilweise mit der reflektierenden

Vergussmasse gefüllt. Der Unterschnitt entsteht in der Regel aufgrund von prozesstechnischen Vorgaben. Durch Füllung des Unterschnitts mit der reflektierenden Vergussmasse kann die Effizienz des Halbleiterbauelements mit Vorteil erhöht werden, da so weniger Licht verloren geht, dass zur Rückseite des Halbleiterchips ausgesandt wird. Bevorzugt ist der

Unterschnitt vollständig mit der Vergussmasse gefüllt.

Beispielsweise weist der Unterschnitt ausgehend von

Seitenflächen des Trägers eine Tiefe zwischen einschließlich 15 Mikrometer und einschließlich 20 Mikrometer auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements ist ein

Zwischenraum zwischen den elektrischen Kontakten frei von der Vergussmasse. Besonders bevorzugt ist der Zwischenraum vollständig frei von der Vergussmasse.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements ist eine

Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips durch eine erste Hauptfläche des Trägers und Seitenflächen des Trägers gebildet. Die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips ist bevorzugt vollständig mit einer

wellenlängenkonvertierenden Schicht bedeckt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Halbleiterbauelement um eine Leuchtdiode. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 1 bis 5 wird ein Verfahren gemäß einem ersten

Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 6 bis 10 wird ein Verfahren gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 11 bis 15 wird ein Verfahren gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 16 bis 18 wird ein Verfahren gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 19 bis 23 wird ein Verfahren gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Jede der Figuren 24 bis 27 zeigt ein Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu

betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5 wird in einem ersten Schritt ein Hilfsträger 1

bereitgestellt, auf den eine Vielzahl an

Strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2 aufgebracht wird (Figur 1) . Die Halbleiterchips 2 weisen hierbei einen

Strahlungsemittierenden Träger 3 mit einer ersten Hauptfläche und einer der ersten Hauptfläche gegenüber liegenden zweiten Hauptfläche auf. Auf der zweiten Hauptfläche des Trägers 3 ist eine epitaktische Halbleiterschichtenfolge 4 aufgebracht, die eine aktive Zone 5 aufweist. Die aktive Zone 5 ist dazu geeignet, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Die

Details des Halbleiterchips 2 sind in den Figuren 1 bis 23 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, können aber der Figur 24 entnommen werden.

Die erste Hauptfläche des Trägers 3 bildet zusammen mit

Seitenflächen des Trägers 3 eine Strahlungsaustrittsfläche 6 des Halbleiterchips 2 aus, von der die in der aktiven Zone 5 erzeugte elektromagnetische Strahlung ausgesandt wird. Die erste Hauptfläche des Trägers 3 bildet zumindest teilweise eine Vorderseite der Halbleiterchips 2 aus.

Die Halbleiterchips 2 werden mit ihren Vorderseiten auf den Hilfsträger 1 aufgebracht, sodass Rückseiten der

Halbleiterchips 2 frei zugänglich sind. Die Rückseiten der Halbleiterchips 2 liegen der Vorderseite gegenüber und weisen jeweils zwei elektrische Kontakte 7 auf, die zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips 2 vorgesehen sind. Eine zweite Hauptfläche der elektrischen Kontakte 7 ist hierbei von dem Träger 3 abgewandt und weist eine lötfähige Beschichtung 8 auf, beispielsweise aus einem Metall.

Wie in Figur 2 schematisch dargestellt, werden in einem nächsten Schritt des Verfahrens Abstandshalter 9 auf den Hilfsträger 1 aufgebracht, die in direktem Kontakt mit

Seitenflächen des Trägers 3 stehen. Ein Abstandshalter 9 umgibt hierbei einen Halbleiterchip 2 bevorzugt vollständig. Die Abstandshalter 9 können beispielsweise durch Dispensen eines transparenten Harzes auf den Hilfsträger 2 aufgebracht werden. Eine Außenfläche 10 des Abstandshalters 9 bildet eine gekrümmte Oberfläche aus, die dem Meniskus des Harzes

entspricht. Die Abstandshalter 9 sind besonders bevorzugt aus einem transparenten Harz, wie Silikon, gebildet.

In einem nächsten Schritt, der schematisch in Figur 3

dargestellt ist, wird eine reflektierende Vergussmasse 11 mittels Siebdrucks zwischen die Halbleiterchips 2

aufgebracht, so dass ein Halbleiterchipverbund entsteht. Die Vergussmasse 11 wird insbesondere in die Zwischenräume zwischen den Halbleiterchips 2 eingebracht. Die Vergussmasse 11 füllt die Zwischenräume zwischen den Halbleiterchips 2 besonders bevorzugt bis zur zweiten Hauptfläche der

rückseitigen elektrischen Kontakte 7 vollständig auf. Die zweiten Hauptflächen der rückseitigen Kontakte 7 bleiben jedoch beim Aufbringen der reflektierenden Vergussmasse 11 besonders bevorzugt zumindest stellenweise frei von der

Vergussmasse 11. Dann wird der Hilfsträger 1 von dem Halbleiterchipverbund entfernt (Figur 4) und die Halbleiterbauelemente vereinzelt, beispielsweise mittels Sägen (Figur 5) . Die Vergussmasse 11 ist bevorzugt reflektierend ausgebildet. Beispielsweise ist die Vergussmasse 11 aus einem

transparenten Silikon, in das reflektierende Titandioxid- Partikel eingebracht sind, gebildet. Bevorzugt weisen die Titandioxid-Partikel in der Vergussmasse 11 einen hohen

Füllgrad auf, bevorzugt von mindestens 70 Gew.-%.

Auch bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 6 bis 10 wird zunächst ein Hilfsträger 1

bereitgestellt, auf den eine Vielzahl an Halbleiterchips 2 aufgebracht wird, wie beispielsweise anhand von Figur 1 bereits beschrieben (Figur 6) .

In einem nächsten Schritt werden Abstandshalter 9 auf den Hilfsträger 1 aufgebracht, wie anhand von Figur 2 bereits beschrieben (Figur 7) .

Dann wird mit einem Siebdruckverfahren eine reflektierende Vergussmasse 11 auf den Hilfsträger 1 zwischen den

Halbleiterchips 2 aufgebracht. Hierbei wird ein Sieb 12 verwendet, das eine Vielzahl an Abdeckelementen 13 aufweist, die die elektrischen Kontakte 7 eines Halbleiterchips 2 vollständig überdecken. Jedes Abdeckelement 13 überdeckt hierbei die beiden elektrischen Kontakte 7 eines

Halbleiterchips 2 und die Zwischenräume zwischen den

elektrischen Kontakten 7 vollständig (Figur 8). Besonders bevorzugt sind die Abdeckelemente 13 etwas größer als die abzudeckende Fläche, beispielsweise um ungefähr 10 %.

Beispielsweise weist der Halbleiterchip 2 eine Fläche von zirka 1 Millimeter mal 1 Millimeter auf, während die

Abdeckelemente 13 eine Fläche von 900 Mikrometer mal 900 Mikrometer aufweisen und die elektrischen Kontakte 7 an ihren Außenseiten um 50 Mikrometer überragen. In einem nächsten Schritt wird der Hilfsträger 1 wiederum entfernt (Figur 9) . Die Halbleiterbauelemente werden

vereinzelt (Figur 10) .

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 11 bis 15 wird wiederum ein Hilfsträger 1 bereitgestellt, auf den

Halbleiterchips 2 und Abstandshalter 9 aufgebracht werden, wie bereits anhand der Figuren 1 und 2 beschrieben (Figuren 11 und 12) .

Dann wird, wie schematisch in Figur 13 dargestellt, eine reflektierende Vergussmasse 11 mittels Rakeln auf den

Hilfsträger 1 zwischen die Halbleiterchips 2 aufgebracht, sodass ein Halbleiterchipverbund entsteht. Hierbei ist seitlich des Hilfsträgers 1 ein Rahmen 14 angeordnet, dessen Kante 15 mit den zweiten Hauptflächen der elektrischen

Kontakte 7 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet ist. Auf diese Art und Weise kann die Höhe der aufgebrachten

Vergussmasse 11 besonders gut eingestellt werden. Trotzdem verbleibt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zumindest stellenweise eine dünne Restschicht der reflektierenden Vergussmasse 11 auf den elektrischen Kontakten 7 der

Halbleiterchips 2. Diese wird durch einen weiteren

Reinigungsschritt entfernt, ohne dass die lötfähige

Beschichtung auf den zweiten Hauptflächen der elektrischen Kontakte 7 entfernt wird.

Dann wird der Hilfsträger 1 entfernt und die

Halbleiterbauelemente wieder vereinzelt (Figuren 14 und 15) .

Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 16 bis 18 wird zunächst ein Halbleiterchipverbund erzeugt, wie beispielsweise anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben (Figur 16) .

Dann wird auf die Hauptfläche des Halbleiterchipverbunds, auf der zuvor der Hilfsträger 1 aufgebracht war, eine

wellenlängenkonvertierende Schicht 16 aufgebracht,

beispielsweise mit einem im allgemeinen Teil beschriebenen Verfahren (Figur 17). Dann werden die Halbleiterbauelemente wiederum vereinzelt (Figur 18) .

Im Unterschied zu dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5 wird bei dem Verfahren gemäß dem

Ausführungsbeispiel der Figuren 19 bis 23 ein Hilfsträger 1 verwendet, der teilweise in den fertigen

Halbleiterbauelementen verbleibt .

Der Hilfsträger 1 umfasst einen Grundkörper 17 aus einem mechanisch stabilen Material, wie beispielsweise Stahl oder

Kunststoff, und eine wellenlängenkonvertierende Folie 18, die auf den Grundkörper 17 aufgebracht ist. Die

wellenlängenkonvertierende Folie 18 ist beispielsweise aus einem Silikon gebildet, in das Leuchtstoffpartikel

eingebracht sind. Die wellenlängenkonvertierende Folie 18 weist beispielsweise eine Dicke von ungefähr 50 Mikrometer auf .

Die Halbleiterchips 2 werden mit ihren Vorderseiten auf die wellenlängenkonvertierende Folie 18 aufgebracht und weiter prozessiert, wie anhand der Figuren 2 bis 3 bereits

beschrieben (Figuren 20 und 21) . Dann wird der Grundkörper 17 des Hilfsträgers 1 von dem Halbleiterchipverbund entfernt, während die wellenlängenkonvertierende Folie 18 auf dem

Halbleiterchipverbund verbleibt (Figur 22).

Dann werden die Halbleiterbauelemente wiederum vereinzelt (Figur 23) .

Das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 24 weist einen

strahlungsdurchlässigen Träger 3, beispielsweise aus Saphir, auf. Auf den Träger 3 ist eine epitaktische

Halbleiterschichtenfolge 4 mit einer aktiven Zone 5

aufgebracht. Die aktive Zone 5 erzeugt im Betrieb des

Halbleiterbauelements elektromagnetische Strahlung. Die elektromagnetische Strahlung wird von einer

Strahlungsaustrittsfläche 6 des Halbleiterchips 2 ausgesandt. Die Strahlungsaustrittsfläche umfasst vorliegend eine erste Hauptfläche des Trägers 3, die der epitaktischen

Halbleiterschichtenfolge 4 gegenüberliegt, sowie die

Seitenflächen des Trägers 2.

Auf die epitaktische Halbleiterschichtenfolge 4 ist eine Spiegelschicht 19 aufgebracht, die dazu vorgesehen ist, elektromagnetische Strahlung, die in der aktiven Zone 5 erzeugt wird, zur Strahlungsaustrittsfläche 6 zu lenken. Die Spiegelschicht 19 weist hierbei eine Querschnittsfläche auf, die kleiner ist als die Querschnittsfläche der epitaktischen Halbleiterschichtenfolge 4. Hierdurch ist ein Unterschnitt 20 zwischen der epitaktischen Halbleiterschichtenfolge 4 und der Spiegelschicht 19 ausgebildet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 24 ist dieser Unterschnitt 20 zumindest teilweise und besonders bevorzugt vollständig von einer reflektierenden Vergussmasse 11 gefüllt. Die reflektierende Vergussmasse 11 bildet Seitenflächen des Halbleiterbauelements aus. Sie dient zur mechanischen Stabilisierung des Halbleiterbauelements und ersetzt ein vorgefertigtes Gehäuse.

Die Seitenflächen des Trägers 3 sind mit einem Abstandshalter 9 vollständig bedeckt, der eine schräge oder gekrümmte

Außenfläche 10 aufweist. Die Außenfläche 10 des

Abstandshalters 9 ist vollständig von der reflektierenden Vergussmasse 11 umhüllt. Auch ein Zwischenraum zwischen elektrischen Kontakten 7, die an einer Rückseite des

Halbleiterchips 2 angeordnet sind, ist vollständig von der reflektierenden Vergussmasse 11 gefüllt. Die Außenfläche 10 des Abstandshalters 9 bildet zusammen mit der reflektierenden Vergussmasse 11 einen Reflektor aus, der elektromagnetische Strahlung, die aus den Seitenflächen des Trägers 3 austritt, zu einer Vorderseite des Halbleiterbauelements lenkt (siehe Pfeile in der Figur) . Auf der ersten Hauptfläche des Trägers 3 ist eine

wellenlängenkonvertierende Schicht 16 angeordnet, die dazu geeignet ist, Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in Strahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs umzuwandeln, der von dem ersten Wellenlängenbereich verschieden ist. Die wellenlängenkonvertierende Schicht 16 schließt seitlich mit der reflektierenden Vergussmasse 11 bündig ab.

Das Halbleiterbauelement gemäß der Figur 24 kann

beispielsweise mit einem Verfahren gemäß der Figuren 16 bis 18 hergestellt werden. Dieses Verfahren erlaubt es mit

Vorteil, dass die zweiten Hauptflächen der elektrischen

Kontakte 7 frei zugänglich bleiben bei der Aufbringung der reflektierenden Vergussmasse 11. Hierdurch bleibt auch eine lötfähige Beschichtung 8 auf den zweiten Hauptflächen der elektrischen Kontakte 7 erhalten und muss nicht nachträglich erneut aufgebracht werden. Das Strahlungsemittierende Halbleiterbauelement gemäß dem

Ausführungsbeispiel der Figur 25 weist im Unterschied zu dem Strahlungsemittierenden Halbleiterbauelement gemäß der Figur 24 einen Zwischenraum zwischen den rückseitigen elektrischen Kontakten 7 des Halbleiterchips 2 auf, der frei ist von der reflektierenden Vergussmasse 11. Ein derartiges

Halbleiterbauelement kann beispielsweise mit einem Verfahren erzeugt werden, wie es anhand der Figuren 6 bis 10 bereits beschrieben wurde. Weiterhin ist das Halbleiterbauelement gemäß der Figur 25 frei von einer wellenlängenkonvertierenden Schicht 9. Daher sendet das Halbleiterbauelement

unkonvertiertes , bevorzugt blaues, Licht aus.

Das Strahlungsemittierende Halbleiterbauelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 26 weist im Unterschied zu dem Halbleiterbauelement gemäß der Figur 24 eine

wellenlängenkonvertierende Schicht 16 auf, die auf die

Strahlungsaustrittsfläche 6 des Halbleiterchips 2 direkt aufgebracht ist. Der Zwischenraum zwischen den elektrischen Kontakten 7 des Halbleiterchips 2 ist vollständig mit der reflektierenden Vergussmasse 11 bis zu den zweiten

Hauptflächen der elektrischen Kontakte 7 des Halbleiterchips 2 gefüllt.

Das Strahlungsemittierende Halbleiterbauelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 27 weist im Unterschied zu dem Halbleiterbauelement gemäß der Figur 25 eine

wellenlängenkonvertierende Schicht 16 auf, die direkt auf die Strahlungsaustrittsfläche 6 des Halbleiterchips 2 aufgebracht ist. Der Zwischenraum zwischen den elektrischen Kontakten 7 des Halbleiterchips 2 ist vollständig frei von der

reflektierenden Vergussmasse 11. Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Anmeldung DE 102017107226.8, deren

Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

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.

Bezugs zeichenliste

1 Hilfsträger

2 Halbleiterchip

3 Träger

4 epitaktische Halbleiterschichtenfolge

5 aktive Zone

6 Strahlungsaustrittsfläche

7 elektrischer Kontakt

8 lötfähige Beschichtung

9 Abstandshalter

10 Außenfläche des Abstandshalters

11 reflektierende Vergussmasse

12 Sieb

13 Abdeckelement

14 Rahmen

15 Kante des Rahmens

16 wellenlängenkonvertierende Schicht

17 Grundkörper des Hilfsträgers

18 wellenlängenkonvertierende Folie

19 Spiegelschicht

20 Unterschnitt