Beschreibung

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES HALBLEITERBAUTEILS UND

HALBLEITERBAUTEIL

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils mit einem oder mehreren Strahlung

emittierenden optischen Halbleiterchips sowie ein solches Halbleiterbauteil .

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102017129975.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

In konventioneller Weise montierte Strahlung emittierende optische Halbleiterchips, auch als LED-Chips bezeichnet, werden auf einem planaren Träger aufgebracht, sodass ihre Grundseite dem Träger zugewandt ist. Die Grundfläche eines solchen Bauteils mit drei Chips kann beispielsweise

3 mm x 3 mm betragen. Ansätze, die mehr Freiheitsgrade bei der Anordnung der optischen Halbleiterchips erlauben, sind Träger mit aufgestellten Halbleiterchips, sodass die

Halbleiterchips winklig auf dem Träger aufgesetzt sind. Ein weiterer Ansatz sind flexible Trägerfolien, so genannte „flexible electronics"- Folien. Bei der MID3d-Technologie werden Halbleiterchips auf einem dreidimensionalen Träger, der fast beliebig geformt sein kann, aufgebracht.

Geleitet von der Aufgabe, eine alternative Lösung

bereitzustellen, wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils und ein damit herstellbares

Halbleiterbauteil angegeben. Das Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils mit einem Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchip oder einer Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen

Halbleiterchips umfasst das Aufbringen des Strahlung

emittierenden optischen Halbleiterchips oder der Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips auf einem verformbaren flachen Träger, Verformen des Trägers und dauerhaftes Fixieren der Verformung.

Auf dem verformbaren Substrat sind flexible Leiterbahnen aufgebracht. Der Träger, auch als Substrat bezeichnet, wird in einem konventionellen Standardverfahren mit den

Halbleiterchips bestückt, und er erhält erst nach der

Bestückung seine Zielform, die dann auf unterschiedliche Weise fixiert, oder - bildlich gesprochen - „eingefroren", wird. Dieses Verfahren ermöglicht eine räumlich-flexible Anordnung von Strahlung emittierenden Halbleiterchips, auch als LED-Chips bezeichnet. Das dadurch hergestellte

Halbleiterbauteil hat eine reduzierte Grundfläche im

Vergleich zu konventionellen Halbleiterbauteilen mit

Strahlung emittierenden Halbleiterchips. Die

Abstrahlcharakteristik kann an verschiedenen Anwendungen angepasst werden, mit geringerem Aufwand als bei

konventionellen Verfahren zur winkeligen Montage der Chips, die einen hohen, insbesondere Montage-, Aufwand erfordern.

Das Halbleiterbauteil ist eine mechanische Einheit, die aus mehreren Elementen zusammengefügt sein kann. Auf dem Träger sind ein elektronischer Schaltkreis und/oder Leiterstrukturen aufgebracht und Kontaktmittel zur Ansteuerung der Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips vorgesehen. In einer Ausführung sind die Halbleiterchips in einer verformbaren Kunststofffolie eingebettet. Der Strahlung emittierende Halbleiterchip kann beispielsweise ein LED-Chip mit einem aktiven, Licht emittierenden Bereich auf einem Halbleitersubstrat sein.

Bei einer Ausführung des Verfahrens erfolgt eine

thermoplastische Verformung des Trägers, der nach dem

Abkühlen seine Verformung beibehält. Auf diese Weise gehen Verformung und Fixierung Hand in Hand. Die thermoplastische Verformung ermöglicht völlige Formfreiheit bei der Anordnung der Halbleiterchips im Raum, indem der Träger derart verformt wird, dass die darauf positionierten Chips in ihre gewünschte Position gebracht werden. Das Verfahren ist wegen der

möglichen Bestückung durch Standardverfahren vor der

Verformung kostengünstig im Vergleich zur MID3d-Technologie . Der Halbleiterchip oder die Mehrzahl von Halbleiterchips auf dem Träger können anschließend eingegossen werden, um sie zu schützen und die Abstrahlcharakteristik weiter zu

beeinflussen. In Kombination mit einer geeigneten Sensorik eröffnet sich so eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten.

Bei einer Ausführung des Verfahrens erfolgt die Verformung des Trägers durch Tiefziehen mittels Druckluft und/oder

Vakuum oder mittels einer Presse. Auf diese Weise lassen sich auch größere Halbleiterbauteile mit Modulchrakter,

beispielsweise mit der Funktion eines Anzeige- und

Steuerelements herstellen. Die Fixierung der Verformung kann durch Abkühlen des Trägers erfolgen oder indem der verformte Träger mit einer KunststoffSchicht ummantelt wird.

Alternativ kann der Träger durch Knicken oder Biegen über ein Formteil verformt werden und der geknickte oder gebogene Träger dann vergossen werden, um die Verformung zu fixieren. Das Verformen kann durch Druck und/oder Temperatur unterstützt werden. Beim Verformen kann der Träger auf das Formteil zu bewegt werden und/oder das Formteil wird einem Stempel ähnlich auf den Träger zu bewegt. Das Formteil ist vorteilhafterweise ein dreimensionales strukturiertes

Formteil. Beispiele hierfür sind Kegel, Pyramide, Kegelstumpf und Pyramidenstumpf. Solch ein Formteil kann eine keilförmige Form haben. Durch den Verguss werden der Halbleiterchip oder die Mehrzahl von Halbleiterchips auf dem Träger eingegossen. Solch ein Träger ist vorteilhafterweise eine flexible Folie. Das Formteil kann ein Werkzeug sein oder im Halbleiterbauteil verbleiben. In einer Ausführung wird das Formteil nach dem Vergießen entfernt, und der dadurch entstandene Hohlraum wird aufgefüllt. Alternativ verbleibt das Formteil als permanente Form im Halbleiterbauteil. Solch ein Formteil kann optische Funktionen übernehmen, beispielsweise ein Metallreflektor sein oder als Linse wirken.

Beim Herstellungsverfahren kann das Einbringen von

Ausschnitten in den Träger vorgesehen sein. Die Ausschnitte können in den flachen Träger vor oder nach dem Bestücken mittels üblicher Trennverfahren, beispielsweise Stanzen oder Materialauftrennung durch Lasern, eingebracht werden.

Alternativ können die Ausschnitte durch die mechanische

Verformung, beispielsweise an Stellen mit Materialschwächung, gezielt herbeigeführt werden. Solche Sollbruchstellen, beispielsweise in Form dünnerer Folienbereiche, im Träger reißen beim Verformen auf, sodass Löcher im Träger während des Verformungsprozesses entstehen. Die Ausschnitte legen Bereiche des Formteils frei. Aber nicht nur die Ausbildung von Ausschnitten ist auf diese Weise möglich sondern auch von transparenten Bereichen. Im letztgenannten Fall führt die Verformung dazu, dass die Trägerfolie dünner und somit transparent oder zumindest transparenter wird. Somit

ermöglicht der Verformungsschritt Bereiche des Trägers zu offenen oder transparenten Bereichen zu verformen.

An den Ausschnitten ist nach der Verformung mittels eines Formteils dieses nicht vollständig vom Träger bedeckt, sodass der zugängliche Bereich der Formteiloberfläche an den

Ausschnittsstellen mit dem abgestrahlten Licht der

Halbleiterchips interagieren kann. Das Formteil kann

beispielsweise als Reflektor dienen oder es hat andere vorteilhafte Eigenschaften, die einen optischen Beitrag zum System liefern.

Nach der Fixierung der Verformung wird der Träger mit den Halbleiterchips zu Halbleiterbauteilen vereinzelt. Die

Vereinzelung in einem abschließenden Schritt erlaubt die effiziente parallele Fertigung einer Vielzahl von

Halbleiterbauteilen im Verbund.

Bei dem derart gefertigten Halbleiterbauteil mit einem

Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchip oder einer Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen

Halbleiterchips auf einen Träger mit flexiblen Leiterbahnen, der nach dem Aufbringen des Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips oder der Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips dauerhaft verformt worden ist, sind der Strahlung emittierende optische Halbleiterchip oder die Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen

Halbleiterchips winklig zu einer Grundseite des

Halbleiterbauteils angeordnet. Sie können oberhalb oder unterhalb der Grundseite mit unterschiedlichem Abstand zu dieser angeordnet sein. Die Grundseite liegt in der Ebene des ursprünglich flachen Trägers. Sie kann eine Unterseite des Halbleiterbauteils sein, in der Randbereiche des Trägers oder zur Kontaktierung der Halbleiterchips vorgesehene Bereiche des Trägers verlaufen.

Die flexiblen Leiterbahnen erlauben eine Kontaktierung der Halbleiterchips und überstehen die Verformung des Trägers und ihrer damit möglicherweise einhergehenden Dehnung oder

Stauchung, ohne ihre Stromleitfähigkeit einzubüßen.

Der Träger kann ein thermoplastisch verformtes Material umfassen, das einen hohen Freiheitsgrad bei der Verformung des Trägers bietet, um so die Halbleiterchips im Raum

anzuordnen und damit ihre Abstrahlcharakteristik zu

beeinflussen. Der Träger kann beispielsweise derart verformt sein, dass er einen kuppelförmigen Bereich, der sich über die Grundseite erhebt, aufweist.

Vorteilhafterweise weist der Träger einen Bereich auf, der sich über die Grundseite erhebt oder von dieser abgesenkt ist und auf dem der Strahlung emittierende optische

Halbleiterchip oder zumindest ein Teil der Mehrzahl von

Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips angeordnet ist. Dieser Bereich kann beispielsweise einen kegelförmigen oder kegelstumpfförmigen Querschnitt haben und wird durch Knicken oder Biegen über ein Formteil ausgebildet. Wenn dieses Formteil im Bauteil verbleibt, ist der Bereich, der sich über die Grundseite erhebt oder von dieser abgesenkt ist, dauerhaft auf dem Formteil angeordnet. In solch einem Fall hat der Träger vorteilhafterweise Ausschnitte, sodass die Oberfläche des Formteils durch die Ausschnitte auf die Abstrahlung der Chips einwirken kann, beispielsweise als Reflektor . Der Träger kann einen keilförmigen Bereich mit einem Knick an seiner Spitze, der sich über die Grundseite erhebt,

aufweisen. Der Knick erfolgt entlang einer Falzkante. Ein solcher Träger kann durch Faltung und anschließendem Verguss des Trägers gefertigt worden sein. Die Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips ist auf beiden Seiten der Falzkante angeordnet, um so die Abstrahlung der

Halbleiterchips auf dem keilförmigen Bereich in die

horizontale Ebene zu lenken.

Durch die Verformung des Trägers können die Halbleiterchips zueinander höhenversetzt über der Grundseite angeordnet sein. Ein erster Halbleiterchip aus der Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips hat einen ersten Abstand zur Grundseite, der geringer ist als ein zweiter Abstand eines zweiten Halbleiterchips aus der Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips zur

Grundseite .

In einer Ausführung umschließt ein Verguss auf einer

Trägeroberseite den Strahlung emittierenden optischen

Halbleiterchip oder die Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips, um die Halbleiterchips zu schützen und/oder die Abstrahlcharakteristik zu beeinflussen. Dies kann beispielsweise durch einen Verguss erfolgen, der die Farbe der von den Halbleiterchips emittierten Strahlung konvertiert .

Der Verguss kann geschichtet sein, wobei die Schichten unterschiedliche Eigenschaften haben. Eine erste

Materialschicht, in der ein aktiver Bereich eines

Halbleiterchips aus der Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips ist, kann unter- oder oberhalb einer zweiten Materialschicht, in der ein aktiver Bereich eines weiteren Halbleiterchips aus der Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips ist, vorgesehen sein.

In einer Ausführung können einer oder mehrere wärmeableitende Bereiche im Träger unter dem Strahlung emittierenden

optischen Halbleiterchip oder der Mehrzahl von Strahlung emittierenden optischen Halbleiterchips angeordnet sein.

Diese verbessert, optional unterstützt durch eine

wärmeableitende Schicht an der Trägerunterseite oder einen wärmeableitenden Keil, die Wärmeableitung.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung in den folgenden Figuren veranschaulicht.

Figuren 1A und 1B zeigen eine Aufsicht beziehungsweise

Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines flachen, flexiblen Trägers.

Figuren 2A und 2B zeigen eine Aufsicht beziehungsweise

Schnittansicht des Trägers nach der Bestückung.

Figuren 3A und 3B zeigen eine Aufsicht beziehungsweise

Schnittansicht des geknickten, bestückten Trägers.

Figuren 4A und 4B zeigen eine Aufsicht beziehungsweise

Schnittansicht des geknickten, bestückten Trägers mit

Verguss .

Figur 5 zeigt eine Schnittansicht des geknickten, bestückten Trägers mit Verguss und gefülltem Hohlraum. Figuren 6A und 6B zeigen Aufsichten des Trägers während der Vereinzelung .

Figuren 7A und 7B zeigen eine dreidimensionale Ansicht beziehungsweise Aufsicht eines Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils .

Figur 8 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils.

Figur 9 zeigt einen Querschnitt eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils.

Figur 10 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils.

Figur 11 zeigt eine Aufsicht eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines bestückten, flachen, flexiblen Trägers .

Figur 12 zeigt eine Schnittansicht des geknickten, bestückten Trägers .

Figur 13 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils.

Figur 14 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils.

Figur 15 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils. Figuren 16A und 16B zeigen eine Aufsicht und Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines flachen, flexiblen Trägers .

Figuren 17A und 17B zeigen eine Aufsicht und Schnittansicht des bestückten, flachen, flexiblen Trägers.

Figuren 18A und 18B veranschaulichen die Herstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils.

Figur 19 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines bestückten, flachen, flexiblen Trägers .

Figur 20 zeigt eine Schnittansicht des verformten, bestückten Trägers .

Figur 21 zeigt eine Aufsicht auf den verformten Bereich des Trägers .

Figur 22 zeigt eine Schnittansicht des verformten, bestückten Trägers mit Verguss.

Figur 23 zeigt eine Aufsicht auf ein weiteres

Ausführungsbeispiel eines Halbleiterbauteils.

Figur 24 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils.

Figur 25A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Halbleiterbauteils . Figuren 25B und 25C zeigen Ausschnitte des

Ausführungsbeispiels aus Figur 25A.

Figur 26 veranschaulicht die Herstellung eines

Halbleiterbauteils .

Figuren 27A bis 27E veranschaulichen die Schritte des

Herstellungsverfahrens .

Figur 28 zeigt ein Ausführungsbeispiel des fertigen

Halbleiterbauteils .

Figur 29 verauschaulicht beispielhaft verschiedene Elemente, die bei der Verformung übereinander geschichtet werden können .

Figuren 30A bis 30C zeigen Ausführungsbeispiele eines

Halbleiterbauteils .

Figuren 1A bis 6B veranschaulichen die Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils anhand seiner Zwischenprodukte in Aufsicht und Schnittansicht.

Figuren 1A und 1B veranschaulichen einen Vorbereitungsschritt anhand einer Aufsicht beziehungsweise einer Schnittansicht eines flachen, flexiblen Trägers 2. Der Träger 2 wird für eine Vielzahl von Halbleiterbauteilen bereitgestellt, die parallel im Verbund bis zur Vereinzelung der

Halbleiterbauteile hergestellt werden können. In den Figuren 1A und 1B wird ein Trägerabschnitt für die Fertigung zweier Halbleiterbauteile gezeigt. Der Träger 2 hat eine Unter- und Oberseite 21, 23 und kann als eine flexible Folie mit darauf aufgebrachten

Leiterstrukturen ausgebildet sein. Solch eine Folie wird auch als „flexible electronics"-Folie bezeichnet. In diese Folie werden Falzkanten 41, 42, 43 eingebracht. In diesem

Ausführungsbeispiel weist der Träger 2 parallele Falzkanten 41, 42, 43 auf, die durch eine Materialschwächung

oder - _V erjüngung im Trägermaterial ausgebildet sein können. Das spätere Halbleiterbauteil umfasst eine Gruppe von drei Falzkanten 41, 42, 43, von denen in diesem

Ausführungsbeispiel die beiden äußeren Falzkanten 42, 43 äquidistant zur mittleren Falzkante 41 beabstandet sind.

Außerhalb der beiden äußeren Falzkanten 42, 43 sind

Kontaktmittel 6 vorgesehen. Diese erlauben beim späteren Halbleiterbauteil die Ansteuerung an außen zugänglichen Bereichen der Kontaktmittel 6, die sich an der

Trägerunterseite 21 befinden. Die Kontaktmittel 6 sind als Durchkontaktierungen im Träger 2 ausgebildet, um so eine elektrische Verbindung über Leiterbahnen 8 (in den Figuren 1A und 1B nicht dargestellt) auf der Trägeroberseite 23 zu ermöglichen .

Figuren 2A und 2B veranschaulichen die Bestückung und

Kontaktierung des Trägers 2 in einem anschließenden

Herstellungsschritt. Nach dem Aufbringen flexibler

Leiterbahnen 8 auf dem Träger 2 (der Anschaulichkeit halber ist nur eine exemplarisch dargestellt) werden Strahlung emittierende Halbleiterchips 10 auf dem Träger 2 aufgebracht und elektrisch leitend mit den Leiterbahnen 8 verbunden. Die flexiblen Leiterbahnen 8 reißen bei einer Verformung des Trägers 2, und ihrer damit einhergehenden Dehnung oder

Stauchung, nicht. Dies kann beispielsweise durch einen mäander- oder zickzackförmigen Verlauf erreicht werden. Die Leiterbahnen 8 bilden leitende Strukturen, mittels derer die Halbleiterchips 10 so kontaktiert werden, dass jeder

Halbleiterchip 10 einzeln über die Kontaktmittel 6

ansteuerbar ist. Bei der Ausbildung des Halbleiterbauteils als optischer Sensor werden neben Strahlung emittierenden Halbleiterchips 10 auch noch Strahlung detektierende

Halbleiterchips auf dem Träger 2 aufgebracht.

In diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Halbleiterchips 10 rot, grün und blau emittierende Halbleiterchips 11, 12, 13, mit denen der Träger 2 bestückt worden ist und die jeweils in zwei Reihen zu beiden Seiten der mittleren Falzkante 41 angeordnet sind. Für jedes Halbleiterbauteil sind acht

Halbleiterchips 10 vorgesehen. Die Halbleiterchips 10 haben aktive Bereiche an ihrer Oberseite, von denen das farbige Licht abgestrahlt wird.

Figuren 3A und 3B veranschaulichen einen Faltschritt, bei dem der Träger 2 über einen Keil 16, als Ausführungsbeispiel eines Formteils, entlang der Falzkanten 41, 42, 43 gefaltet wird, sodass sich ein keilförmiger Trägerbereich 18, der Form des Keils 16 folgend, entsteht. Figur 3A zeigt eine Aufsicht auf den gefalteten Träger 2 für vier spätere

Halbleiterbauteile. Figur 3B zeigt die Schnittansicht für ein späteres Halbleiterbauteil.

Die Halbleiterchips 10 sind auf den Seitenwänden des

keilförmigen Bereichs 18 angeordnet. Die Bereiche außerhalb der äußeren Falzkanten 42, 43 werden in Gegenrichtung

gefaltet, sodass diese Bereiche in einer Ebene liegen. Die Trägerunterseite dieser Bereiche, in denen auch die

Kontaktmittel 6 angeordnet sind, formt eine Grundseite 26 des späteren Halbleiterbauteils. Durch die Faltung liegen die vormals nebeneinander in einer Ebene angeordneten Halbleiterchips 10 nun zu beiden Seiten der Falzkante 41 winklig über der Grundseite 26. Ihre aktiven Bereiche an den Chipoberseiten weisen nicht mehr nach oben sondern seitlich von den Seitenflächen des keilförmigen

Bereichs 18 weg. Durch das Knicken wird der Träger 2 so geformt, dass die Abstrahlung der Halbleiterchips 10 zu einem erheblichen Anteil in die horizontale Ebene erfolgt. Die Verformung des Trägers 2 führt dazu, dass die Halbleiterchips 10 höhenversetzt zur Grundseite 26 angeordnet sind.

In einem folgenden Vergussschritt wird der gefaltete Träger 2 durch einen Verguss 20 in seiner Position fixiert. Figur 4A zeigt eine Aufsicht auf den gefalteten Träger 10 für sechs spätere Halbleiterbauteile. Figur 4B zeigt die Schnittansicht für ein späteres Halbleiterbauteil.

Der Verguss 20 umhüllt die Halbleiterchips 10 auf der

Oberseite des Trägers 2, fixiert den gefalteten Träger 2 in seiner Position und erzielt eine mechanische Stabilisierung. Das Vergussmaterial kann Silikon sein.

Alternativ kann das Formteil auch Bestandteil des

Halbleiterbauteils werden; es wird dann nicht entfernt. Bei solch einer Ausführung wird der bestückte, zu verformende Träger 2 mit den Chips 10 in eine Vorrichtung zum Verformen, beispielsweise mittels Druck und/oder Temperatur, über das Formteil verformt; letzteres verbleibt im verformten Träger 2, sodass sich beispielsweise ein Hybridteil aus der

Metallform und der Einlage ergibt. Im folgenden, in der Schnittansicht der Figur 5

veranschaulichten Schritt wird der Träger 2 mit Verguss 20 zeitweilig umgedreht, der Keil 16 entfernt und der im

Keilspalt entstandene Hohlraum mit einem Füllmittel 22 gefüllt, um eine mechanische Stabilisierung zu erreichen.

Im Vereinzelungsschritt, veranschaulicht in den Aufsichten der Figuren 6A und 6B, wird der Träger 2 mit Verguss 20 zu Halbleiterbauteilen vereinzelt. Dies kann durch einen

Trennschritt entlang einer Trennlinie 24 quer zu den

Falzkanten 41, 42, 43, veranschaulicht in Figur 6A, und einem anschließenden Trennschritt entlang einer Trennlinie 24 parallel zu den Falzkanten 41, 42, 43, veranschaulicht in Figur 6B, oder umgekehrt, erfolgen. Geeignete Trennverfahren sind beispielsweise Sägen oder Laserschneiden.

Figuren 7A und 7B zeigen das so gefertigte Halbleiterbauteil in dreidimensionaler Darstellung beziehungsweise als

Aufsicht .

Das Halbleiterbauteil umfasst acht Strahlung emittierende optische Halbleiterchips 10 auf dem flexiblen Träger 10, der so verformt worden ist, dass die Halbleiterchips 10 winklig zur Grundseite 26 des Halbleiterbauteils angeordnet sind. Der flexible Träger 2 hat einen keilförmigen Bereich 18, an dessen Seitenwänden zu beiden Seiten der Falzkante 41 die Halbleiterchips 10 angeordnet sind. Durch die Verformung des Trägers 2 werden die Halbleiterchips 10 höhenversetzt. Das Halbleiterbauteil ist ein SMD-Bauteil.

Das Halbleiterbauteil in diesem Ausführungsbeispiel ist ein Volumenemitter, der zu allen Seiten oberhalb der Grundseite 26 abstrahlt; allerdings auf Grund der Positionierung der Halbleiterchips im Wesentlichen zu beiden Keilwandseiten. Dieses Halbleiterbauteil kann als eine RGB-Lichtquelle genutzt werden, da verschiedenfarbige Chips 10 in einem volumenemittierenden Bauteil vereint sind. Das Bauteil ist ein volumenemittierendes SMD-Bauteil zur Benutzung als RGB- Package oder zum Einbau in ein Package, einem Chip

vergleichbar .

Das Halbleiterbauteil hat eine geringere Grundfläche (auch mit dem Ausdruck „Footprint" bezeichnet) als konventionelle Halbleiterbauteile mit flachem Träger, auf dem eine

vergleichbare Anzahl Halbleiterchips montiert sind. Die

Grundfläche eines beispielhaften Halbleiterbauteils mit acht Halbleiterchips auf dem gefalteten Träger kann

1,5 mm x 1,5 mm betragen.

Ferner ermöglicht das oben beschriebene Herstellungsverfahren das Abstrahlverhalten in flexibler Weise einzustellen, beispielsweise über die Wahl des Winkels der Keilflächen zueinander. Die Farbe des vom Halbleiterbauteil abgestrahlten Lichts kann über den Winkel sowie die Einstellung des

Farborts beeinflusst werden. Ferner ermöglicht das

Halbleiterbauteil Lichtgräber zu vermeiden.

Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Halbleiterbauteils. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden lediglich die Unterschiede zu dem in den Figuren 7A und 7B gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben. Das

Halbleiterbauteil ist ebenfalls ein Volumenemitter, der jedoch nur vier Halbleiterchips 10 aufweist. Ein roter und ein grüner sind auf einer Seite der Falzkante 41

höhenversetzt zur Grundseite 26 angeordnet; ein blauer und ein grüner sind auf der anderen Seite der Falzkante 41 höhenversetzt zur Grundseite 26 angeordnet.

Figur 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Halbleiterbauteils im Querschnitt. Zur Vermeidung von

Wiederholungen werden lediglich die Unterschiede zu dem in den Figuren 7A und 7B gezeigten Ausführungsbeispiel

beschrieben. Das Halbleiterbauteil ist ebenfalls ein

Volumenemitter, der jedoch einen kegelstumpfförmigen Bereich aufweist, der sich über die Grundseite 26 erhebt. Der

kegelstumpfförmige Bereich hat nicht nur schräge Seiten sondern auch einen plateauförmigen Bereich parallel zur

Grundseite. Ein auf dem plateauförmigen Bereich angeordneter Chip 10 strahlt nach oben ab, sodass die

Abstrahlcharekteristik in diesem Ausführungsbeispiel seitlich und nach oben gerichtet ist.

Figur 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Halbleiterbauteils, das sich von dem in den Figuren 7A und 7B dargestellten durch einen seitlichen Rahmen 28 um den Verguss 20 unterscheidet. Solch ein Rahmen 28 kann vor dem

Vereinzelungsschritt gefertigt werden, indem nicht bis zur Unterseite des Trägers 2 durchgehende Trenngräben gefüllt werden, beispielsweise mit Titandioxid Ti0 ₂ (die Trenngräben verlaufen entlang der in Figuren 6A und 6B gezeigten

Trennlinien 24.) Die Trenngräben können Sägegräben sein. So ergibt dieses Ausführungsbeispiel ein vollständiges RGB- Package. Alternativ oder zusätzlich ist das Aufbringen einer Verspiegelungsschicht oder einer lichtundurchlässigen Schicht an den Seitenwänden des Vergusses 20 nach dem

Vereinzelungsschritt denkbar. Durch den Einsatz verschiedener farbiger Halbleiterchips 10 in einem Halbleiterbauteil mit dem, beispielsweise durch TiCg-Verguss geformten, Rahmen 28 wird eine RGB-Lichtquelle ausgebildet. Der Rahmen 28 hat eine Richtwirkung auf die Abstrahlcharakteristik, indem das emittierte Licht nach oben gelenkt wird.

Figuren 11 und 12 veranschaulichen Schritte für die

Herstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines

Halbleiterbauteils anhand der Zwischenprodukte. Um

Wiederholungen zu vermeiden, werden lediglich die

Unterschiede zu dem in den Figuren 1A bis 6B beschriebenen Herstellungsverfahren beschrieben und die dadurch bedingten Unterschiede des so hergestellten Halbleiterbauteils zu dem in den Figuren 7A und 7B dargestellten Halbleiterbauteil beschrieben .

Figur 11 zeigt die Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines bereits bestückten Trägers 2. Er weist neben der mittleren Falzkante 41 zwei weitere parallele Falzkanten 42, 43, 44, 45 zu beiden Seiten sowie äußere Falzkanten 46, 47 auf, entlang derer die Grenze des späteren Halbleiterbauteils verläuft. Im Vergleich zu dem in den Figuren 1A und 1B gezeigten Träger 1 ist dieses Ausführungsbeispiel mit weiteren Falzkanten 44,

45, 46, 47 versehen, um schräge Packagewände 52 des späteren Halbleiterbauteils zu erzeugen.

Entlang der mittleren und äußeren Falzkanten 41, 54, 47 wird der Träger jeweils über einen Keil 16 geknickt, wie in Figur 12 dargestellt. Entlang der dazwischen verlaufenden

Falzkanten 42, 43, 44, 45 wird in Gegenrichtung geknickt, sodass der Trägerbereich dazwischen entlang der Grundseite 26 des späteren Halbleiterbauteils verläuft. Die Halbleiterchips 10 werden durch den sich über die Grundseite 26 erhebenden keilförmigen Trägerbereich 18 aufgerichtet . Die dem

keilförmigen Bereich 18 mit den Halbleiterchip 10 zugewandten Trägerbereiche zu beiden Seiten des keilförmigen Bereichs 18 bilden schräge Seitenwände 52 des späteren

Halbleiterbauteils, nachdem entlang der äußeren Falzkanten 46, 47 vereinzelt worden ist. Diese Grundzelle des späteren Packages ist anhand eines Rahmens 50 veranschaulicht. Nach dem oben beschriebenen Falten werden ein Verguss 20

aufgebracht und die weiteren, in Zusammenhang mit den Figuren 1A bis 6B beschriebenen Schritte durchgeführt. Der durch die Entfernung des Keils 16 unter den äußeren Falzkanten 46, 47 entstehende Hohlraum muss nicht gefüllt werden.

Durch den Einsatz verschiedener farbiger Halbleiterchips 10 in einem Halbleiterbauteil mit, beispielsweise durch Ti0 _2~ Verguss geformten, geraden oder wie oben beschriebenen schrägen Wänden 52 wird eine RGB-Lichtquelle ausgebildet. Solch ein Package strahlt im Wesentlichen nach oben ab, was auch als topemittierend bezeichnet wird. Es kann ein SMD- Package sein.

Figur 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Halbleiterbauteils in der Schnittansicht. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden lediglich Unterschiede zu dem in den Figuren 7A und 7B gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Dieses Ausführungsbeispiel weist drei übereinander

angeordnete, blau emittierende Halbleiterchips 12 zu beiden Seiten der Falzkante 41 auf. Der Verguss 20 weist mehrere Schichten 31, 32, 33 auf, die die Abstrahlung der darin angeordneten Halbleiterchips 12 in unterschiedlicher Weise beeinflussen. Die Schichten 31, 32, 33 sind so angeordnet, dass die aktiven Bereiche der Halbleiterchips 12 in

verschiedenen Schichten 31, 32, 33 positioniert sind. Die aktiven Bereiche der oberen Halbleiterchips 12 sind in der oberen Vergussschicht 31 angeordnet. Die aktiven Bereiche der mittleren Halbleiterchips 12 sind in der mittleren

Vergussschicht 32 angeordnet. Die aktiven Bereiche der unteren Halbleiterchips 12 sind in der unteren Vergussschicht 33 angeordnet.

Die Wahl der Materialien für die Vergussschichten 31, 32, 32 kann die Abstrahlcharakteristik der darin angeordneten aktiven Bereiche gezielt beeinflussen. In diesem

Ausführungsbeispiel emittieren alle Halbleiterchips 12 blau. Die obere Schicht 31 ist ein Klarverguss. Die mittlere

Schicht 32 ist ein Verguss mit grünen Quantenpunkten, auch als „Quantum Dots" bezeichnet, die durch das von den

Halbleiterchips 12 emittierte Licht angeregt werden, grün zu leuchten. Die untere Schicht 33 ist ein Verguss mit roten Quantenpunkten, die durch das von den Halbleiterchips 12 emittierte Licht angeregt werden, rot zu leuchten. Durch die Konversion in dieser Anordnung erfolgt eine Abstrahlung in rot, grün, blau. So ergibt sich ein konvertierendes RGB- Bauteil .

Durch den Einsatz gleichfarbiger Halbleiterchips 12,

angeordnet in unterschiedlicher Höhe und einem geschichteten Verguss 20 mit verschiedenen farbigen Leuchtstoffen, wird eine RGB-Lichtquelle ausgebildet.

Figur 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Halbleiterbauteils in einer Schnittansicht. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden lediglich Unterschiede zu dem in den Figuren 7A und 7B gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel emittieren die Halbleiterchips 12 zu beiden Seiten des keilförmigen Bereichs 18 ebenfalls blau. Der Verguss 20 weist einen Leuchtstoff auf, sodass das Halbleiterbauteil konvertiertes weißes Licht abstrahlt und die Funktion einer weißen LED hat. Es ergibt sich ein

konvertierendes Weißlicht-Bauteil. So kann eine

Weißlichtquelle erzeugt werden.

Figur 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Halbleiterbauteils in der Schnittansicht. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden lediglich Unterschiede zu dem in den Figuren 7A und 7B gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die roten Halbleiterchips 11 auf einer Seite des keilförmigen Bereichs 18 angeordnet und die blauen und grünen Halbleiterchips 12, 13 auf der anderen Seite. Rote Halbleiterchips 11 haben eine schlechte Reflektivität im blauen Spektralbereich. Deshalb ist es von Vorteil, die roten Halbleiterchips 11 auf der einen Seite des keilförmigen Bereichs 18 anzuordnen und die blauen und grünen auf der anderen Seite. Dies beeinträchtigt allerdings die Farbe in Abhängigkeit des Winkels über der Grundseite 26.

In einer alternativen Ausgestaltung (nicht dargestellt) können statt der zwei Halbleiterchips 10 auf beiden Seiten der Falzkante 41 drei auf jeder Seite vorgesehen sein. In dem Ausführungsbeispiel sind dann drei rote Halbleiterchips 11 auf der einen Seite sowie ein roter, ein grüner und ein blauer auf der anderen Seite.

Es ist auch denkbar, einen Diffusor zur Lichtmischung direkt im Verguss vorzusehen. Figuren 16A, 16B, 17A und 17B veranschaulichen Schritte für die Herstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden lediglich die Unterschiede zu dem in den Figuren 1A bis 6B veranschaulichten Herstellungsverfahren und des so

hergestellten Halbleiterbauteils beschrieben.

Figuren 16A und 16B zeigen in Aufsicht beziehungsweise

Schnittansicht einen bereitgestellten Träger 2, der eine verbesserte thermische Leitfähigkeit hat, um eine verbesserte Wärmeableitung der Halbleiterchips 10 zu ermöglichen. Zu diesem Zweck sind an den Stellen, auf denen später die

Halbleiterchips 10 platziert werden, Wärmeleitsockel 36 in die Trägerfolie eingeprägt und eine Metallfolie

oder -beschichtung 38 auf der Trägerrückseite 21 angebracht, die die durch die Wärmeleitsockel 36 abgeführte Wärme

abstrahlt. Figuren 17A und 17B zeigen in Aufsicht

beziehungsweise Schnittansicht die auf dem Träger 2

aufgesetzten Halbleiterchips 10 nach der Bestückung.

Zur Wärmeableitung kann zusätzlich oder alternativ auch eine Galvanikfüllung im keilförmigen Hohlraum des Trägers 5 vorgesehen sein, wie sie in Figur 5 veranschaulicht ist.

Diese Füllung verbessert die thermische Leitfähigkeit nochmals .

Die Halbleiterbauteile sind natürlich nicht auf die

beispielhaft dargestellte Anzahl von Halbleiterchips 10 in einem Halbleiterbauteil beschränkt. Mehrere Chipreihen und Chipspalten können vorgesehen sein. Figuren 18A und 18B veranschaulichen die Herstellung eines Halbleiterbauteils, der einen Träger 2 mit ausgestanzten Auschnitten 60 aufweist, was eine partielle Strukturierung ermöglicht. Figur 18A zeigt den flachen Träger 2 mit

Ausschnitten 60. In diesem Fall weist der Träger 2 mehrere inselfömige quadratische Bereiche auf, die über Stege

miteiander verbunden sind. Die mögliche Form der Ausschnitte 60 ist vielfältig und kann an den gewünschten Einsatz und die spätere Verformung des Trägers 2 angepasst sein. Auf den inselförmigen quadratischen Bereichen können die Chips 10 aufgesetzt werden.

Figur 18B zeigt den durch das Formteil 17 verformten Träger 2 mit den aufgesetzten Chips 10. Der Träger 2 verbleibt nach dem Verformen auf dem Formteil 17, das eine optische

Funktion, beispielsweise als Reflekter, haben kann, um so die Abstrahlcharakteristik der Halbleiterchips 10 zu

beeinflussen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Formteil 17 kuppelförmig. Die Fixierung der Verformung kann durch Vergießen oder, im Falle eines thermoplastischen

Trägermaterials, durch bloßes Erkalten erfolgen. Die weiteren Herstellungschritte erfolgen, wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben .

Figuren 19 bis 22 veranschaulichen die Herstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Halbleiterbauteils anhand seiner Zwischenprodukte.

Auf einen ebenen thermoplastischen Träger 2 mit flexiblen Leiterbahnen 8, der unter Wärmeinfluss verformbar ist, werden zunächst Halbleiterchips 13 aufgesetzt und mit den flexiblen Leiterbahnen 8 angeschlossen. Die Halbleiterchips 13

emittieren in diesem Ausführungsbeispiel blau. Figur 19 zeigt den ebenen Träger 2 mit den aufgesetzten Halbleiterchips 13. Trägermaterial kann ein Polymer sein. Ferner weist der Träger 2 Kontaktmittel 6 und Leiterbahnen 8 auf; letztere sind in Figur 19 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Der Träger 2 wird erwärmt und verformt. Die Verformung kann beispielsweise mittels Tiefziehen des erwärmten Polymers durch Unterdrück und/oder durch Überdruck in die gewünschte Form erfolgen. Ein ähnliches Verfahren wird bei PET-Flaschen angewandt. Figur 20 zeigt eine beispielhafte kuppelförmige Verformung 19 des Trägers 2, sodass sich nicht nur der kuppelförmige Bereich 19 über eine Grundseite 26 des späteren Halbleiterbauteils erhebt sondern auch die Halbleiterchips 13, die auf dem kuppelförmigen Bereich 19 angeordnet sind, und nun sowohl höhenversetzt zueinander als auch zum Teil winkelig zur Grundfläche 26 angeordnet sind. Die durch die Verformung entstehende Kavität beeinflusst die

Abstrahlcharakteristik der Halbleiterchips 13, sodass eine gute Durchmischung des von den verschiedenen Halbleiterchips abgestrahlten Lichts erfolgt. Dies ist insbesondere bei Licht verschiedener Farben von Vorteil.

Figur 21 zeigt den kuppelförmigen Bereich 19 des verformten Trägers 2 in der Aufsicht. Die flexiblen Leiterbahnen 8 sind mäanderförmig ausgebildet, sodass sie auch bei einer Dehnung oder Stauchung der Trägeroberfläche, auf der sie aufgebracht sind, nicht reißen. Dies kann auch durch einen anderen nichtgradlinigen Verlauf erreicht werden, beispielsweise einem zickzackförmigen Verlauf.

Bei der Nutzung eines thermoplastischen Trägers 2 in

Kombination mit flexiblen Leiterbahnen 8 lassen sich

Freiformen ohne Falten hersteilen. Die Verformung bleibt nach dem Abkühlen erhalten. Die Oberflächen können in einem weiteren Schritt durch Beschichtung strahlungsstabil

ausgestaltet werden.

Figur 22 veranschaulicht den Schritt, bei dem die

Halbleiterchips 13 nach der Verformung des Trägers 1

vergossen werden, indem ein geschichteter Verguss 20 in den kuppelförmigen Bereich 19, der eine Kavität formt,

eingebracht wird. Die Schichten 31, 32, 33 sind aus

unterschiedlichem Vergussmaterial, um die

Abstrahlcharakteristik der darin emittierenden aktiven

Bereiche der Halbleiterchips 13 zu beeinflussen. So wird die Abstrahlcharakteristik der blauen Halbleiterchips 13 in unterschiedlicher Weise beeinflusst. Der Verguss 20 in diesem Ausführungsbeispiel dient im Wesentlichen als Konverter und nicht unbedingt zur Stabilisierung der Verformung. Der untere Halbleiterchip 13 wird mit einem ersten Material vergossen, sodass das abgestrahlte Licht in der unteren Schicht 33 rot konvertiert wird. Der mittlere Halbleiterchip 13 wird mit einem zweiten Material vergossen, sodass das abgestrahlte Licht in der mittleren Schicht 32 grün konvertiert wird. Der obere Halbleiterchip 13 wird mit einem Klarverguss vergossen. Die obere Schicht 31 beeinflusst die abgestrahlte Farbe somit nicht oder nur unwesentlich. Somit ergibt sich eine

Abstrahlung in rot, grün, blau. Alternativ ist denkbar, dass der Konverter vor der Verformung appliziert wird, sodass sich nach der Verformung der beschriebene Zustand ergibt.

Nichtsdestotrotz ist die Verformung irreversibel.

Auch bei dem thermoplastisch verformten Träger 2 sind andere Kombinationen von Verguss 20 und Halbleiterchips 10, wie sind in Zusammenhang mit den Figuren 7A, 7B, 12, 13 und 14

beschrieben wurden, denkbar. Rote, grüne und blaue Halbleiterchips 11, 12, 13 können mit einem Klarverguss 20 versehen sein. Halbleiterchips derselben Farbe können mit einem Konverterverguss versehen sein, beispielsweise um eine Weißlichtquelle auszubilden.

Auch die Halbleiterbauteile mit einem thermoplastisch

verformten Träger 2 können parallel im Verbund gefertigt werden, bei dem die Trägerbereiche für die späteren

Halbleiterbauteile parallel bestückt, dann verformt,

eventuell vergossen und abschließend vereinzelt werden.

Figur 23 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Halbleiterbauteils in der Aufsicht. In diesem

Ausführungsbeispiel sind mehrere kuppelförmige Kavitäten 19, deren Form Ähnlichkeit mit einem Joghurtbecher haben kann, im selben Halbleiterbauteil vorgesehen. In jeder sind drei blaue Halbleiterchips 13 angeordnet, deren Abstrahlung durch den zuvor beschriebenen schichtweisen Konverter so beeinflusst werden, dass rot, grün, blau emittiert wird.

Dieses Halbleiterbauteil wird hergestellt, indem nach der Montage der Halbleiterchips 10 auf dem planaren Träger 2 dieser so verformt wird, dass eine Vielzahl von Kavitäten entsteht, in die der Verguss 20 eingebracht wird. Solch ein Halbleiterbauteil kann eine Displayfunktion haben.

Figur 24 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines verformten Trägers in der dreidimensionalen Ansicht, bei dem der thermoplastische Träger 2 so verformt ist, dass er einen kuppelförmigen Bereich 19 hat. In dieser Freiformanordnung weist der Träger 2 eine Vielzahl von Halbleiterchips in verschiedenen Farben auf, die sowohl innerhalb als auch außerhalb des kuppelförmigen Bereichs angeordnet sind. Die oben geschilderten Herstellungsverfahren erlauben, die Form des Halbleiterbauteils für verschiedenste Anwendungen anzupassen und mit Elektronik zu kombinieren. Die Herstellung ist zudem kostengünstig, da bei der Bestückung

Standardmontageprozesse eingesetzt werden können. Erst danach erfolgt die Verformung des Trägers.

Auf diese Weise können Halbleiterbauteile gefertigt werden, die als Lichtquelle dienen, eine flexible geometrische

Anordnung der Halbleiterchips 10 erlauben, eine reduzierte Grundfläche im Vergleich zu konventionellen

Halbleiterbauteilen haben und direkt als CSP oder als

Lichtquelle im Package anwendbar sind.

Bei Ausführungen, in denen das Halbleiterbauteil ein RGB- Bauteil ist, ergeben sich als zusätzliche Vorteile, dass eine homogene Farbabstrahlung unabhängig vom Winkel möglich ist oder die Absorption der roten Chips reduziert werden kann. Es ergibt sich ein homogener Farbeindruck im Nahfeld. Einzelne Chips sind weniger stark zu erkennen als bei konventionellen Halbleiterbauteilen.

Derartige Halbleiterbauteile können in der Medizintechnik verwendet werden, beispielsweise als elektronisches Pflaster mit integrierter Sensorik oder Bestrahlung. Weitere mögliche Einsatzgebiete sind Prothesenimplantate, bei der

Dokumentation des Heilungsprozesses oder

Entwicklungsschritten. Auch im Bereich der

Unterhaltungselektronik ergeben sich Anwendungsgebiete, beispielsweise bei Haushaltsgeräten oder bei Freiformflächen kombiniert mit Elektronik. In der Industrietechnik wären mögliche Anwendungsgebiete Robotik, Mensch-Maschine- Schnittstellen, Greifersimulation und Greifersteuerung. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Textilstoffe mit

Zusatzfunktionen, so genannten „Smart Textiles". Sie können beispielsweise vor Krankheiten warnen, Daten übertragen und Energie speichern. Anwendungen sind beispielsweise

Kapselungen gegen Umwelteinflüsse, beim Design und bei

Armbändern nicht nur für Uhren.

Figur 25A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

Halbleiterbauteils mit einer Vielzahl von Mikro-LEDs als Ausführungsbeispiele für Halbleiterchips 10, die matrixförmig angeordnet sind. Die Mikro-LEDs sind mit den benachbarten Mikro-LEDs über flexible Leiterbahnen 8 verbunden. Die auf einem Träger 2 aufgebrachten Halbleiterchips 10 sind

ausgeführt als Mikro-LEDs, die in verformbaren

Kunststofffolien eingebettet sind. Die Folien werden als Sandwich zum Halbleiterbauteil, das auch als

multifunktionales Lichtelement angesehen werden kann, verformt, wie in Fig. 25A durch die gerundete Form nach der Verformung angedeutet.

Figur 25B zeigt einen Ausschnitt aus dem Halbleiterbauteil in Figur 25A, der durch die gestrichelte Linie markiert ist. Im Ausschnitt ist die Verbindung zweier Mikro-LEDs durch

flexible Leiterbahnen 8 dargestellt, die mäanderförmig ausgebildet sind, sodass sie auch bei Verformung nicht reißen. Die Mikro-LEDs können beispielsweise eine Grundfläche von ca. 10ym x 10ym und ca. 5ym flexible Dünnfilm-LED- Schichten haben. Figur 25C zeigt Beispiele flexibler

Leiterbahnen 8 in der Vergrößerung. Die Verformung führt zu einem Auseinanderziehen der Mäanderschlingen. Figur 26 veranschaulicht die Herstellung des

Halbleiterbauteils, bei dem als Ausführungsbeispiel der auf dem Träger 2 aufgebrachten Halbleiterchips 10 eine Folie mit LED-Halbleiterchips in eine dreidimensionale Pressform, beispielsweise eine Metallform eingelegt, verformt und mit einem starren Material formstabil ummantelt wird. Die

Pressform weist ein unteres und ein oberes Formteil 72, 74 auf. Das untere Formteil 74 ist eine Tiefziehform, auf die mittels des oberen hohlen Formteils 72 der Träger 2 mit den Halbleiterchips 10 gedrückt und so verformt wird. Das obere Formteil 72 hat eine Aussparung 73, die der Form des späteren Halbleiterbauteils entspricht. Das untere Formteil 74 hat eine Form, die dem späteren Halbleiterbauteil entspricht.

Beim Verformen fährt das obere Formteil 72 über das untere Formteil 74, sodass der Träger 2 in die vorgegebene Form gepresst wird. Diese Art der Verformung wird auch als

Tiefziehen (mittels Presse) bezeichnet.

Die Figuren 27A bis 27E veranschaulichen die Schritte des Herstellungsverfahrens anhand von Zwischenprodukten. Figur 27A zeigt den verformbaren Träger 2 mit den LEDs in der Tiefziehform 74. Figur 27B zeigt das Erwärmen des Trägers 2 mit den LEDs, um ihn zu verformen. Als nächstes erfolgt das Verformen, bei dem der Träger an die Formteile angelegt und dadurch verformt wird. Dies kann durch das Zusammenpressen vom oberen Formteil 72 mit der Tiefziehform 74 erfolgen, wie es bereits in Figur 26 veranschaulicht worden ist.

Alternativ kann die Verformung des erwärmten Trägers 2 auch erfolgen, indem auf den Träger 2 von oben, d.h. auf der von der Tiefziehform 74 abgewandten Seite, Druck und von unten, d.h. auf der der Tiefziehform 74 zugewandten Seite, ein

Vakuum angelegt wird, sodass sich der Träger 2 verformt, wie in Figur 27C veranschaulicht, und an die Form anschmiegt und dort erstarrt, wie in Figur 27D veranschaulicht. Dies kann durch Abkühlung erfolgen. Üblicherweise ist auf der von der Tiefziehform 74 abgewandten Seite des Trägers 2 eine Membran 77 aufgebracht, die ebenfalls durch Druck und Vakuum verformt wird. Das beschriebene Verfahren wird auch als Tiefziehen mittels Vakuum oder Vakuumtiefziehen bezeichnet.

Die Fixierung der Verformung kann alternativ oder zusätzlich durch eine Ummantelung des verformten Trägers mit einer dünnen KunststoffSchicht erreicht werden. Dies ist in Figur 27E veranschaulicht für das Tiefziehen mittels Presse, wie bereits in Zusammenhang mit Figur 26 beschrieben. Das

Ummanteln kann erfolgen, indem der ummantelnde Kunststoff in die Pressform nach der Verformung eingebracht wird, d.h.

nachdem die Formteile 72, 74 aufeinander gepresst worden sind .

Figur 28 zeigt ein Ausführungsbeispiel des fertigen

Halbleiterbauteils. Durch das oben beschriebene Verfahren lassen sich nicht nur kleine Halbleiterbauteile fertigen, sondern auch Teile, die Modulgröße und Funktion haben können, beispielsweise Anzeige-, Steuer- und Bedienelemente.

Figur 29 veranschaulicht beispielhaft verschiedene Elemente, die bei der Verformung übereinander geschichtet werden können. Zwischen dem oberen Formteil 72 der Pressform oder der Membran 77 und der Tiefziehform 74 sind verschiedene Elemente geschichtet. Auf dem oberen Formteil 72 oder der Membran 77 ist eine Pufferschicht 82, beispielsweise ein Silikon-Puffer, vorgesehen. Auf der Tiefziehform 74 ist eine PufferEinlage 88 aufgebracht. Zwischen diesen Pufferschichten 82, 88 ist ein Formschaum, der optional elektronische Komponenten aufweisen kann und der flexible Träger 2 mit den LED-Halbleiterchips 10 und kratzfeste und strahlungsstabile Abdeckschichten 84 vorgesehen, die verformt und miteinander verbunden werden, um das Halbleiterbauelement zu formen.

Die Figuren 30A, 30B und 30C zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen Chip-Kontakte flexibel und planar nach dem Chipsetzen wie in den Figuren skizziert gestaltet werden. Die Kontakte werden dann ebenso nach dem Verformen „eingefroren" und in einem Ausführungsbeispiel beidseitig in eine Form fixiert.

Die planar dargestellten Ausführungsbeispiele in den Figuren 30A, 30B und 30C umfassen ein Trägersubstrat 2, auf dem leitende Strukturen 92 und ein Halbleiterchip 10 auf ITO- Basis aufgebracht sind. Zumindest in seitlichen Bereichen des Chips 10 und auf Trägerbereichen sind isolierende Strukturen 94, beispielsweise Si02, vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel in Figur 30B ist zwischen den isolierenden Strukturen 94 und dem Träger 2 ein Intervia-Kleber 96 vorgesehen. Der Chip 10 und die isolierenden Strukturen 94 sind in den

Ausführungsbeispielen von transparenten Kontakten 98 bedeckt, an deren Seite ein n-Pad 97 vorgesehen ist. Die Padgrößen können im Bereich von 10 ym, 15 ym, 20 ym oder 25 ym sein und ca. 10 ym ringsum den ITO-basierten Chip sein.

Die Merkmale der Ausführungsbeispiele sind kombinierbar. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der

Ausführungsbeispiele 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 _Z eichen

2 Träger

6 Kontaktmittel

8 Leiterbahn

1 0, 1 1, 12, 13 Halbleiterchip

1 6 Keil

17 Formteil

1 8 keilförmiger Bereich

1 9 kuppelförmiger Bereich

20 Verguss

21 Unterseite

22 Füllmittel

23 Oberseite

24 Trennlinie

2 6 Grundseite

2 8 Rahmen

31, 32, 33 Schicht

3 6 Wärmeleitsockel

38 Metallbeschichtung

4 1, 42, 43, 44, 45, 4 6, 47 Falzkante

50 Rahmen

52 Wand

60 Ausschnitt

72, 74 Formteil

77 Membran

82, 8 8 Puffer

84 Abdeckschichten

86 Formschaum

92 leitende Strukturen

94 isolierende Strukturen

96 Intervia-Kleber

97 n-Pad 98 transparenter Kontakt