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Title:
OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/160968
Kind Code:
A1
Abstract:
At least one form of embodiment of the invention relates to an optoelectronic semiconductor component (1) comprising a carrier (2) and at least one optoelectronic semi-conductor chip (3) which is mounted on a carrier upper face (20). Said semi-conductor component (1) also comprises at least one connection wire (4) which allows the semiconductor chip (3) to be in electric contact, and at least one cover body (5) which is mounted on the main side of a radiation emitter (30) and which overlaps the connection wire (4). At least one reflecting sealing compound (6) surrounds the semi-conductor chip (3) in the lateral direction and extends at least to the main side of the radiation emitter (30) of the semi-conductor chip (3). The connection wire (4) is totally covered by the reflective sealing compound (6) or totally covered by the reflective sealing compound (6) together with the cover body (5).

Inventors:
RAMCHEN, Johann (Tulpenweg 7, Tegernheim, 93105, DE)
RACZ, David (Pfeilstraße 3, Regensburg, 93051, DE)
GALLMEIER, Hans-Christoph (Agnesstraße 45, Regensburg, 93049, DE)
GRÖTSCH, Stefan (Waldstraße 6, Lengfeld - Bad Abbach, 93077, DE)
JEREBIC, Simon (Lutherstraße 15, Tegernheim, 93105, DE)
Application Number:
EP2011/059738
Publication Date:
December 29, 2011
Filing Date:
June 10, 2011
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (Leibnizstraße 4, Regensburg, 93055, DE)
RAMCHEN, Johann (Tulpenweg 7, Tegernheim, 93105, DE)
RACZ, David (Pfeilstraße 3, Regensburg, 93051, DE)
GALLMEIER, Hans-Christoph (Agnesstraße 45, Regensburg, 93049, DE)
GRÖTSCH, Stefan (Waldstraße 6, Lengfeld - Bad Abbach, 93077, DE)
JEREBIC, Simon (Lutherstraße 15, Tegernheim, 93105, DE)
International Classes:
H01L33/62; H01L33/46; H01L25/075; H01L31/0232; H01L33/44; H01L33/50; H01L33/54
Domestic Patent References:
WO2007072659A12007-06-28
WO2003001253A22003-01-03
Foreign References:
US20100140648A12010-06-10
DE10229067A12004-01-22
US20060138621A12006-06-29
US20060138621A12006-06-29
DE102010024864A2010-06-24
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (Ridlerstraße 55, München, 80339, DE)
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Claims:
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) mit

- einem Träger (2) mit einer Trägeroberseite (20),

- mindestens einem optoelektronischen Halbleiterchip (3), der an der Trägeroberseite (20) angebracht ist und der eine der Trägeroberseite (20) abgewandte

Strahlungshauptseite (30) aufweist,

- mindestens einem Bonddraht (4), über den der

Halbleiterchip (3) elektrisch kontaktiert ist,

- mindestens einem Abdeckkörper (5) auf der

Strahlungshauptseite (30), der den Bonddraht (4) in eine Richtung weg von der Trägeroberseite (20) und senkrecht zu der Strahlungshauptseite (30) überragt, und

- mindestens einer reflektierenden Vergussmasse (6), die den Halbleiterchip (3) in lateraler Richtung umgibt und von der Trägeroberseite (20) her mindestens bis zur Strahlungshauptseite (30) reicht,

wobei der Bonddraht (4) vollständig von der

reflektierenden Vergussmasse (6) oder vollständig von der reflektierenden Vergussmasse (6) zusammen mit dem Abdeckkörper (5) überdeckt ist.

Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,

bei dem der Bonddraht (4) vollständig in die

reflektierende Vergussmasse (6) eingebettet ist.

Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die reflektierende Vergussmasse (6), von der Trägeroberseite (20) her, bis an eine der Trägeroberseite (20) abgewandte Körperoberseite (50) des Abdeckkörpers (5) reicht.

4. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Körperoberseite (50) des Abdeckkörpers (5) mit einer Antihaftschicht (8) versehen ist und die

Antihaftschicht (8) nicht benetzend für ein Material der reflektierenden Vergussmasse (6) ist.

5. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem eine der Trägeroberseite (20) abgewandte

Vergussoberseite (60), mit einer Toleranz von höchstens

30 ym, bündig mit und parallel zu der Körperoberseite

(50) des Abdeckkörpers (5) verläuft.

6. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Trägeroberseite (20), in Draufsicht gesehen, vollständig von der reflektierenden Vergussmasse (6) zusammen mit dem Abdeckkörper (5) überdeckt ist.

7. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem der Bonddraht (4) in einem elektrischen

Anschlussbereich (7) auf der Strahlungshauptseite (30) an dem Halbleiterchip (2) angebracht ist,

wobei der elektrische Anschlussbereich (7) frei von dem Abdeckkörper (5) ist und teilweise oder vollständig von der reflektierenden Vergussmasse (6) bedeckt ist.

8. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Bonddraht (4) in dem Anschlussbereich (7), mit einer Toleranz von höchstens 20°, parallel zu der Strahlungshauptseite (30) verläuft.

Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem der Abdeckkörper (5) als Plättchen geformt und auf die Strahlungshauptseite (30) begrenzt ist,

wobei eine Dicke (A) des Abdeckkörpers (5) zwischen einschließlich 50 ym und 250 ym beträgt.

Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die reflektierende Vergussmasse (6) ein

transparentes Matrixmaterial und darin eingebettete reflektierende Partikel umfasst,

wobei das Matrixmaterial bei Raumtemperatur eine Härte von höchstens Shore A 50 aufweist.

Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,

bei dem ein Partikelmaterial, aus dem die

reflektierenden Partikel geformt sind, ein Metalloxid ist,

wobei ein Gewichtsanteil der Partikel an der

reflektierenden Vergussmasse (6) zwischen einschließlich 10 % und 40 % liegt.

Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die reflektierende Vergussmasse (6) den

Halbleiterchip (3), den Bonddraht (4) sowie den

Abdeckkörper (5) formschlüssig und in lateraler Richtung vollständig ringsum umgibt.

13. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

das ein Gehäuse (9) mit einer Kavität (90) aufweist, wobei der Halbleiterchip (3), der Abdeckkörper (4) sowie die reflektierende Vergussmasse (6) an der

Trägeroberseite (20) in der Kavität (90) angeordnet sind,

und wobei die reflektierende Vergussmasse (6) vom

Halbleiterchip (3) bis zu lateralen Begrenzungsflächen (95) der Kavität (90) reicht.

14. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem

vorhergehenden Anspruch,

bei dem die reflektierende Vergussmasse (6) dazu

eingerichtet ist, die lateralen Begrenzungsflächen (95) der Kavität (90) zu benetzen,

wobei eine Dicke (T) der Vergussmasse (6) an der lateralen Begrenzungsfläche (95) um mindestens 50 ym und um höchstens 400 ym größer ist als an dem Halbleiterchip (3) .

Description:
Beschreibung

Optoelektronisches Halbleiterbauteil Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben.

In der Druckschrift US 2006/0138621 AI ist eine

optoelektronische Komponente und ein Modul, basierend auf der optoelektronischen Komponente, angegeben.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Halbleiterbauteil anzugeben, das eine hohe

Lichtauskoppeleffizienz aufweist . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst dieses einen Träger mit einer Trägeroberseite. Bei dem Träger handelt es sich

beispielsweise um eine Leiterplatte oder um eine bedruckte Leiterplatte, kurz PCB. Ein Basismaterial des Trägers, auf dem beispielsweise elektrische Leiterbahnen angebracht sind, kann eine Keramik wie ein Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid sein. Ebenso kann der Träger auf einem Metall basieren oder eine Metallkernplatine sein. Weiterhin kann der Träger als so genanntes Quad-Flat No-Leads-Package, kurz QFN, ausgeführt sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst dieses einen oder mehrere

optoelektronische Halbleiterchips, die an der Trägeroberseite angebracht sind. Die Halbleiterchips weisen eine

Strahlungshauptseite auf, die der Trägeroberseite abgewandt ist. Eine in den Halbleiterchips erzeugte elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, verlässt die Halbleiterchips überwiegend oder vollständig über die

Strahlungshauptseite .

Bei den Halbleiterchips handelt es sich insbesondere um auf einem III-V-Halbleitermaterial basierende Halbleiterchips.

Beispielsweise basieren die Halbleiterchips auf einem Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial wie Al n In ] __ n Ga m N oder auf einem Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie Al n In ] __ n Ga m P, wobei jeweils 0 ^ n < 1, 0 ^ m < 1 und n+m < 1. Dabei kann dieses Material einen oder mehrere Dotierstoffe sowie

zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des

Kristallgitters, also AI, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können. Bevorzugt sind die optoelektronischen Halbleiterchips dazu eingerichtet, im Betrieb des Halbleiterbauteils eine sichtbare Strahlung, beispielsweise im blauen, im grünen, im gelben und/oder im roten Spektralbereich, zu erzeugen. Die Strahlungserzeugung erfolgt in mindestens einer aktiven Zone, die mindestens eine Quantentopfstruktur und/oder mindestens einen pn-Übergang beinhaltet .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der Halbleiterchip über mindestens einen Bonddraht elektrisch kontaktiert, bevorzugt über genau einen Bonddraht. Es ist der Bonddraht an der

Strahlungshauptseite mit dem Halbleiterchip verbunden.

Insbesondere verbindet der Bonddraht eine Leiterbahn an der Trägeroberseite mit einer StromaufWeitungsstruktur an der Strahlungshauptseite des Halbleiterchips. Elektrische

Kontakte des Halbleiterchips befinden sich bevorzugt an einander gegenüberliegenden Hauptseiten des Halbleiterchips. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils weist dieses mindestens einen Abdeckkörper auf, der an der Strahlungshauptseite des Halbleiterchips angebracht ist. Der Abdeckkörper kann auf die Strahlungshauptseite beschränkt sein oder auch den Halbleiterchip in einer lateralen

Richtung, also in eine Richtung parallel zu der

Strahlungshauptseite, überragen. Weiterhin überragt der

Abdeckkörper, in einer Richtung weg von der Trägeroberseite und senkrecht zu der Strahlungshauptseite, den Bonddraht. Mit anderen Worten kann, in eine Projektion auf eine Ebene senkrecht zu der Strahlungshauptseite gesehen, der Bonddraht vollständig zwischen der Trägeroberseite und einer

Körperoberseite des Abdeckkörpers, die der Trägeroberseite abgewandt ist, liegen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist dieses mindestens eine

reflektierende Vergussmasse auf. Die Vergussmasse umgibt den Halbleiterchip stellenweise oder vollständig in lateraler Richtung. Von der Trägeroberseite aus gesehen reicht die Vergussmasse mindestens bis zu der Strahlungshauptseite, beispielsweise mit einer Toleranz von höchstens 15 ym oder von höchstens 5 ym. Bevorzugt steht die reflektierende

Vergussmasse in lateraler Richtung zumindest stellenweise in unmittelbarem, direktem Kontakt zu dem Halbleiterchip.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der Bonddraht vollständig von der reflektierenden Vergussmasse oder alternativ vollständig von der reflektierenden Vergussmasse zusammen mit dem

Abdeckkörper überdeckt. Mit anderen Worten ragt der

Bonddraht, in eine Richtung weg von der Trägeroberseite, nicht aus der reflektierenden Vergussmasse oder nicht aus der reflektierenden Vergussmasse zusammen mit dem Abdeckkörper heraus. Der Bonddraht liegt insbesondere an keiner Stelle frei. Das heißt, in eine Richtung senkrecht zur und weg von der Trägeroberseite folgt auf jedes Teilstück des Bonddrahts ein Material der reflektierenden Vergussmasse und/oder ein Material des Abdeckkörpers.

In mindestens einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst dieses einen Träger mit einer Trägeroberseite sowie mindestens einen optoelektronischen Halbleiterchip, der an der Trägeroberseite angebracht ist und der eine der Trägeroberseite abgewandte Strahlungshauptseite aufweist. Weiterhin beinhaltet das Halbleiterbauteil

mindestens einen Bonddraht, über den der Halbleiterchip elektrisch kontaktiert ist, sowie mindestens einen

Abdeckkörper, der auf der Strahlungshauptseite angebracht ist und der den Bonddraht, in eine Richtung weg von der

Trägeroberseite und senkrecht zu der Strahlungshauptseite, überragt. Zumindest eine reflektierende Vergussmasse umgibt den Halbleiterchip in lateraler Richtung und reicht, von der Trägeroberseite her gesehen, mindestens bis zu der

Strahlungshauptseite des Halbleiterchips. Der Bonddraht ist hierbei vollständig von der reflektierenden Vergussmasse oder vollständig von der reflektierenden Vergussmasse zusammen mit dem Abdeckkörper überdeckt.

Durch eine solche reflektierende Vergussmasse ist eine

Strahlungsemission insbesondere ausschließlich an der

Strahlungshauptseite des Halbleiterchips erzielbar. Weiterhin sind Abschattungseffekte oder unerwünschte Reflexionen an dem Bonddraht reduzierbar oder vermeidbar, so dass eine Strahlungsauskoppeleffizienz aus dem Halbleiterbauteil heraus erhöhbar ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der Bonddraht vollständig in die reflektierende Vergussmasse eingebettet. Insbesondere umgibt die reflektierende Vergussmasse den Draht formschlüssig und steht in unmittelbarem Kontakt zu dem Bonddraht. Es ist der Bonddraht also beispielsweise von der reflektierenden

Vergussmasse unmittelbar umgössen. Vollständig eingebettet kann bedeuten, dass der Bonddraht ausschließlich in Kontakt steht erstens mit der reflektierenden Vergussmasse und/oder zweitens mit elektrischen Anschlussbereichen, mit denen der Bonddraht elektrisch leitend verbunden und an die der

Bonddraht gebondet ist und/oder drittens mit einem

elektrischen Verbindungsmittel, mit dem der Bonddraht an den Anschlussbereichen befestigt ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils reicht die reflektierende Vergussmasse, von der Trägeroberseite her gesehen, bis an die der

Trägeroberseite abgewandte Körperoberseite des Abdeckkörpers.

Insbesondere schließt die reflektierende Vergussmasse an einer lateralen Begrenzungsfläche des Abdeckkörpers, in eine Richtung weg von der Trägeroberseite, bündig oder im Rahmen der Herstellungstoleranzen bündig mit der Körperoberseite ab.

Beispielsweise betragen die Herstellungstoleranzen höchstens

10 ym. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist die Körperoberseite des Abdeckkörpers mit einer Antihaftschicht versehen. Die Antihaftschicht ist nicht benetzend für ein Material der reflektierenden Vergussmasse ausgebildet. Die Antihaftschicht besteht oder weist zum Beispiel ein Polyhalogenolefin, insbesondere eine fluorhaltige Verbindung wie Polytetrafluorethylen, auf.

Bevorzugt ist die Antihaftschicht transparent für eine unmittelbar in dem Halbleiterchip erzeugte Strahlung und/oder für eine in dem Abdeckkörper über Wellenlängenkonversion erzeugte Strahlung.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils verläuft eine der Trägeroberseite

abgewandte Vergussoberseite des reflektierenden

Vergusskörpers bündig und/oder parallel zu der

Körperoberseite des Abdeckkörpers. Eine Toleranz bezüglich der Bündigkeit und/oder der Parallelität beträgt zum Beispiel höchstens 30 ym oder höchstens 10 ym, in einer Richtung senkrecht zu der Körperoberseite. Im Rahmen der

Herstellungstoleranzen kann die Vergussoberseite parallel zu der Trägeroberseite verlaufen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist die Trägeroberseite, in Draufsicht gesehen, vollständig von der reflektierenden Vergussmasse zusammen mit dem Abdeckkörper überdeckt. Mit anderen Worten folgt jedem Teilstück der Trägeroberseite, in eine Richtung senkrecht zu und weg von der Trägeroberseite, ein Material der Vergussmasse oder/und des Abdeckkörpers nach.

Insbesondere folgt jedem Teilstück der Trägeroberseite entweder ein Material der Vergussmasse oder ein Material des Abdeckkörpers nach.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist die Strahlungshauptseite des

Halbleiterchips einen elektrischen Anschlussbereich auf. Bei dem elektrischen Anschlussbereich kann es sich um ein so genanntes Bondpad handeln. Insbesondere ist in dem

Anschlussbereich der Bonddraht elektrisch und mechanisch mit dem Halbleiterchip verbunden. Bevorzugt weist der

Halbleiterchip an der Strahlungshauptseite genau einen elektrischen Anschlussbereich auf. Von dem Anschlussbereich ausgehend können sich Strukturen zu einer Stromverteilung an der Strahlungshauptseite befinden, zum Beispiel schmale, metallische Stege.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der elektrische Anschlussbereich an der Strahlungshauptseite frei von dem Abdeckkörper. Mit anderen Worten folgt dem Anschlussbereich, in eine Richtung weg von der Trägeroberseite, kein Material des Abdeckkörpers nach. Der Anschlussbereich berührt bevorzugt den Abdeckkörper auch nicht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der elektrische Anschlussbereich an der Strahlungshauptseite vollständig oder teilweise von der reflektierenden Vergussmasse bedeckt. In eine Richtung senkrecht zu und weg von der Strahlungshauptseite folgt also jedem Teilstück des Anschlussbereichs ein Material der reflektierenden Vergussmasse nach.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils verläuft der Bonddraht in dem elektrischen Anschlussbereich an der Strahlungshauptseite, mit einer

Toleranz von höchstens 20° oder von höchstens 10°, parallel zu der Strahlungshauptseite und/oder parallel zu der

Trägeroberseite und/oder parallel zu der Körperoberseite des Abdeckkörpers. Besonders bevorzugt verläuft der Bonddraht auch in einem Nahbereich um den elektrischen Anschlussbereich herum parallel zu der Strahlungshauptseite. Beispielsweise weist der Nahbereich einen Durchmesser auf, der mindestens dem Zweifachen oder mindestens dem Fünffachen eines mittleren Durchmessers des elektrischen Anschlussbereichs auf der

Strahlungshauptseite entspricht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist der Abdeckkörper als Plättchen geformt und bevorzugt auf die Strahlungshauptseite begrenzt. Mit anderen Worten übersteigen laterale Ausdehnungen des

Abdeckkörpers dessen Höhe. Dass der Abdeckkörper auf die Strahlungshauptseite begrenzt ist, bedeutet, dass der

Abdeckkörper die Strahlungshauptseite in lateraler Richtung nicht überragt, zum Beispiel mit einer Toleranz von höchstens 50 ym oder von höchstens 15 ym. Als Plättchen geformt kann weiterhin bedeuten, dass zwei Hauptseiten des Abdeckkörpers im Rahmen der Herstellungstoleranzen parallel zueinander orientiert sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist der Abdeckkörper eine Dicke zwischen einschließlich 50 ym und 250 ym, insbesondere zwischen einschließlich 50 ym und 120 ym auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist die reflektierende Vergussmasse ein klarsichtiges, transparentes Matrixmaterial auf, wobei in das Matrixmaterial reflektierende Partikel eingebettet sind.

Beispielsweise sind die Partikel diffus reflektierend und weiß. Besonders bevorzugt weist das Matrixmaterial bei

Raumtemperatur eine Härte von höchstens Shore A 50 oder von höchstens Shore A 40 auf. Mit anderen Worten ist das

Matrixmaterial vergleichsweise weich.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfassen oder bestehen die Partikel aus einem Partikelmaterial, das ein Metalloxid ist. Bei dem

Metalloxid handelt es sich beispielsweise um Titandioxid.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils beträgt ein Gewichtsanteil der

reflektierenden Partikel, bezogen auf die gesamte

reflektierende Vergussmasse, zwischen einschließlich 10 % und 40 %, insbesondere zwischen einschließlich 20 % und 30 %.

Ein Reflexionskoeffizient der reflektierenden Vergussmasse beträgt für sichtbare Strahlung, beispielsweise für Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen einschließlich 450 nm und 700 nm, mindestens 85 % oder, bevorzugt, mindestens 90 % oder mindestens 93 %.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils erscheint die Vergussmasse weiß, in

Draufsicht auf die Vergussmasse gesehen und insbesondere in einem Bereich um den Halbleiterchip herum. Mit anderen Worten ist zum Beispiel eine Konzentration der Partikel so

eingestellt, dass die Vergussmasse für einen Betrachter einen weißen Farbeindruck erweckt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umgibt die reflektierende Vergussmasse den Halbleiterchip ringsum vollständig, in lateraler Richtung gesehen, und ist formschlüssig zu lateralen

Begrenzungsflächen des Halbleiterchips ausgebildet. Weiterhin bevorzugt umgibt die reflektierende Vergussmasse ebenso den Bonddraht und/oder den Abdeckkörper in lateraler Richtung formschlüssig und vollständig ringsum. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist dieses ein Gehäuse mit einer Kavität auf, wobei sich der Halbleiterchip, der Abdeckkörper, der Bonddraht sowie die reflektierende Vergussmasse jeweils in der Kavität befinden und wobei der Halbleiterchip an der Trägeroberseite angebracht ist. Hierbei reicht die

reflektierende Vergussmasse bevorzugt, entlang einer

lateralen Richtung, von dem Halbleiterchip bis zu lateralen Begrenzungsflächen der Kavität, so dass zwischen den

lateralen Begrenzungsflächen der Kavität und dem

Halbleiterchip kein Luftspalt oder kein Spalt, der mit einem weiteren Material gefüllt ist, auftritt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist die reflektierende Vergussmasse dazu eingerichtet, die lateralen Begrenzungsflächen der Kavität zu benetzen. Mit anderen Worten kann sich an den lateralen

Begrenzungsflächen ein konkaver Meniskus ausbilden und es kann bei der Fertigung des Halbleiterbauteils die

reflektierende Vergussmasse entlang der lateralen

Begrenzungsflächen der Kavität in Richtung weg von der

Trägeroberseite kriechen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist eine Dicke der Vergussmasse

unmittelbar an den lateralen Begrenzungsflächen der Kavität um mindestens 50 ym und/oder um höchstens 400 ym größer als unmittelbar an dem Halbleiterchip. Mit anderen Worten ist es möglich, dass die reflektierende Vergussmasse einen paraboloiden Reflektor ausbildet, wobei eine Dicke der

Vergussmasse, mit einer Toleranz von höchstens 30 ym, in eine Richtung weg von dem Halbleiterchip stetig zunimmt. Dem steht nicht entgegen, dass sich innerhalb der genannten Toleranz zum Beispiel an lateralen Begrenzungsflächen des

Abdeckkörpers ebenfalls ein vergleichsweise kleiner Meniskus der Vergussmasse ausbilden kann.

Nachfolgend wird ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterbauteile unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche

Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

Es zeigen:

Figuren 1 bis 7 schematische Darstellungen von

Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen.

In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines

optoelektronischen Halbleiterbauteils 1 in einer

schematischen Schnittdarstellung illustriert. Ein

optoelektronischer Halbleiterchip 3 ist an einer ebenen

Trägeroberseite 20 eines Trägers 2 angebracht. Der

Halbleiterchip 3 weist eine dem Träger 2 abgewandte

Strahlungshauptseite 30 auf. An der Strahlungshauptseite 30 ist ein Abdeckkörper 5 mit einer dem Halbleiterchip 3 abgewandten, ebenen Körperoberseite 50 angebracht. Der

Abdeckkörper 5 ist als Plättchen geformt und weist eine Dicke A von beispielsweise circa 100 ym auf. Eine Dicke C des Halbleiterchips liegt beispielsweise zwischen einschließlich 30 ym und 250 ym, insbesondere um circa 120 ym. Ein

Teilbereich in einer Ecke der Strahlungshauptseite 30, in dem sich ein elektrischer Anschlussbereich 7a befindet, ist von dem Abdeckkörper 5 nicht bedeckt.

Eine elektrische Kontaktierung des Halbleiterchips 3 erfolgt über einen Bonddraht 4, der von einem elektrischen

Anschlussbereich 7b an der Trägeroberseite 20 bis zu dem Anschlussbereich 7a an der Strahlungshauptseite 30 reicht. In einem Bereich um den Anschlussbereich 7a verläuft der

Bonddraht 4 näherungsweise parallel zu der

Strahlungshauptseite 30, beispielsweise mit einer Toleranz von höchstens 20°. Anders als in Figur 1 dargestellt ist es möglich, dass ein Abstand des Bonddrahtes 4 zu der

Trägeroberseite 20 von dem Anschlussbereich 7a in Richtung hin zu dem Anschlussbereich 7b stetig abnimmt, insbesondere falls der Anschlussbereich 7a podestartig ausgebildet ist. In lateraler Richtung umgibt den Halbleiterchip 3, den

Abdeckkörper 5 sowie den Bonddraht 4 formschlüssig eine reflektierende Vergussmasse 6. Der Bonddraht 4 ist

vollständig in die reflektierende Vergussmasse 6 eingebettet. Eine Dicke T der Vergussmasse 6 entspricht, beispielsweise mit einer Toleranz von höchstens 5 % oder von höchstens 10 %, der Summe der Dicken A, C des Abdeckkörpers 5 sowie des

Halbleiterchips 3. Eine dem Träger 2 abgewandte

Vergussoberseite 60 der Vergussmasse 6 ist, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, parallel zu der Trägeroberseite 20 sowie zu der Körperoberseite 50 orientiert und schließt im Rahmen der Herstellungstoleranzen bündig mit der

Körperoberseite 50 ab. Bei der Vergussmasse 6 handelt es sich zum Beispiel um ein transparentes Silikon oder um ein transparentes Silikon-Epoxid-Hybridmaterial , in das

reflektierende Partikel, insbesondere aus Titandioxid, eingebettet sind. Der Anschlussbereich 7a an der

Strahlungshauptseite 30 ist von der Vergussmasse 6

vollständig bedeckt.

An lateralen Begrenzungsflächen des Abdeckkörpers 5 kann sich an einer dem Träger 2 abgewandten Vergussoberseite 60 der Vergussmasse 6 ein konkaver Meniskus ausbilden. Bevorzugt ist die Körperoberseite 50 des Abdeckkörpers 5 mit einer

Antihaftschicht 8 versehen, die ein Benetzen der

Körperoberseite 50 mit einem Material der Vergussmasse 6 verhindert. Eine Dicke der Antihaftschicht 8 liegt

beispielsweise zwischen einschließlich 10 nm und 1 ym, insbesondere zwischen einschließlich 25 nm und 200 nm. Die Antihaftschicht weist bevorzugt ein fluoriertes Material, beispielsweise ein teflonartiges Material, auf.

Der Abdeckkörper 5 ist beispielsweise an die

Strahlungshauptseite 30 aufgeklebt oder unmittelbar auf die Strahlungshauptseite 30 aufgedruckt. Anders als dargestellt können, in eine Richtung weg von der Trägeroberseite 20, mehrere Abdeckkörper, die unterschiedliche Funktionen ausüben und beispielsweise transparent, diffus streuend sind oder ein Konversionsmittel aufweisen, aufeinander folgen. Ebenso ist es möglich, dass der Abdeckkörper 5 an der Körperoberseite 50 jeweils eine aufgeraute Struktur zur Verbesserung einer

Lichtauskopplung aufweist oder zusätzlich oder alternativ zu der Antihaftschicht 8 mit einer Antireflexionsbeschichtung oder mit einer besonders harten, gegen mechanische

Belastungen widerstandsfähigen Beschichtung versehen ist. Anders als in Figur 1 dargestellt, ist es möglich, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, dass der

optoelektronische Halbleiterchip 3 über zwei Bonddrähte 4 an der Strahlungshauptseite 30 elektrisch kontaktiert ist und dass der Halbleiterchip 3 dann als so genannter Flip-Chip ausgebildet ist.

In perspektivischen Darstellungen ist in den Figuren 2A bis 2E schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines

Ausführungsbeispiels des optoelektronischen

Halbleiterbauteils 1 illustriert.

Gemäß Figur 2A wird der Träger 2 bereitgestellt. Der Träger 2 weist elektrische Anschlussbereiche 7b, 7c, 7d an der

Trägeroberseite 20 auf. Die Anschlussbereiche 7b, 7d sind bevorzugt mit nicht dargestellten elektrischen Leiterbahnen an einer Unterseite des Trägers 2 über Durchkontaktierungen verbunden . Gemäß Figur 2B werden an den Anschlussbereichen 7c die mehreren Halbleiterchips 3, beispielsweise über ein Löten oder ein elektrisch leitfähiges Kleben, angebracht. An den Anschlussbereichen 7d werden Schutzdioden 11 gegen

elektrostatische Entladung angebracht. Bei den

Halbleiterchips 3 kann es sich um baugleiche Halbleiterchips handeln oder auch um verschiedene, beispielsweise in

verschiedenen Spektralbereichen emittierende Halbleiterchips.

In Figur 2C sind die Bonddrähte 4a, 4b mit den

Anschlussbereichen 7a, 7e des Halbleiterchips 3 sowie mit der Schutzdiode 11 verbunden, ausgehend von dem Anschlussbereich 7b an der Trägeroberseite 20. Die Bonddrähte 4a, 4b werden bevorzugt zuerst mit der Trägeroberseite 20 und anschließend mit dem Halbleiterchip 3 sowie mit der Schutzdiode 11 verbunden .

Gemäß Figur 2D werden auf den Halbleiterchips 3 die

Abdeckkörper 5a, 5b aufgebracht. Bei den Abdeckkörpern 5a handelt es sich beispielsweise um klarsichtige, transparente Plättchen, die bevorzugt eine Dicke derart aufweisen, dass sie in eine Richtung weg von dem Träger 2 bündig mit den Abdeckkörpern 5b abschließen. Die Abdeckkörper 5b beinhalten ein Konversionsmittel, das dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil der von den Halbleiterchips 3 emittierten

Strahlung in eine Strahlung einer anderen Wellenlänge

umzuwandeln. Beispielsweise emittieren die den Abdeckkörpern 5b zugeordneten Halbleiterchips 3 blaues Licht und die den Abdeckkörpern 5a zugeordneten Halbleiterchips 3 blaues Licht oder rotes Licht. Alternativ hierzu kann es sich bei den Halbleiterchips 3 jeweils um baugleiche Halbleiterchips handeln. Ebenso können baugleiche Abdeckkörper 5a, 5b

Verwendung finden.

Eine detailliertere Darstellung der Bonddrähte 4a, 4b ist der Figur 3 zu entnehmen. In eine Richtung weg von der

Trägeroberseite 20 überragen die Abdeckkörper 5a, 5b die Bonddrähte 4a, 4b. Entlang des Verlaufs der Bonddrähte 4a, 4b weisen diese unterschiedliche Krümmungsradien auf. Über dem elektrischen Anschlussbereich 7b an der Trägeroberseite 20 ist der Krümmungsradius der Bonddrähte 4a, 4b insbesondere kleiner als in einem Bereich nahe der Anschlussbereich 7a, 7e an den dem Träger 2 abgewandten Seiten des Halbleiterchips 3 sowie der Schutzdiode 11.

Gemäß Figur 2E sind die Halbleiterchips 3 sowie die

Abdeckkörper 5a, 5b und die Bonddrähte 4a, 4b von der reflektierenden Vergussmasse 6 umgössen und in lateraler Richtung umgeben. Die Abdeckkörper 5a, 5b sowie die

Vergussmasse 6 bedecken den Träger 2, in eine Richtung weg von der Trägeroberseite 20, vollständig. Es sind die

Bonddrähte 4a, 4b komplett in die Vergussmasse 6 eingebettet. Die Vergussoberseite 60 verläuft näherungsweise parallel zu der Trägeroberseite 20 und ist, mit Ausnahme von konkaven Menisken, die sich an lateralen Begrenzungsflächen der

Abdeckkörper 5a, 5b ausbilden, planar geformt und schließt bündig mit den Körperoberseiten 50 ab.

Durch die Vergussmasse 6 ist verhinderbar, dass Strahlung aus den Abdeckkörpern 5b mit dem Konversionsmittel zugeordneten Halbleiterchips 3 austritt, die die Abdeckkörper 5b nicht durchlaufen hat. Hierdurch ist eine besonders homogene, spektrale Abstrahlung und eine hohe Konversionseffizienz erreichbar .

Optional kann das Halbleiterbauteil 1 gemäß Figur 2E zu

Halbleiterbauteilen mit jeweils mehreren oder jeweils genau einem Halbleiterchip 3 vereinzelt werden.

In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des

Halbleiterbauteils 1 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Anders als gemäß Figur 1 ist der Bonddraht 4 in die

Vergussmasse 6 zusammen mit dem Abdeckkörper 5 eingebettet. Die reflektierende Vergussmasse 6 reicht, von der

Trägeroberseite 20 her gesehen, nur bis an die

Strahlungshauptseite 30 heran. Der Abdeckkörper 5 erstreckt sich vollständig oder im Wesentlichen vollständig über die gesamte Trägeroberseite 20. Die Körperoberseite 50 ist bevorzugt eben geformt. Die Dicke A des Abdeckkörpers 5 liegt bevorzugt zwischen einschließlich 50 ym und 150 ym. Der Abdeckkörper 5 ist bevorzugt klarsichtig und transparent. Ebenso ist es möglich, dass der Abdeckkörper 5 ein

Filtermittel und/oder ein Konversionsmittel enthält, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5A bis 5E, in denen ein Herstellungsverfahren für ein weiteres

Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauteils 1 gezeigt ist, analog zu den Figuren 2A bis 2E, weist der Träger 2 ein

Gehäuse 9 mit einer Kavität 90 auf. Laterale

Begrenzungsflächen 95 der Kavität 90 sind näherungsweise senkrecht zu der Trägeroberseite 20, auf der die elektrischen Anschlussbereiche 7b, 7c, 7d angebracht sind, orientiert. Die lateralen Begrenzungsflächen 95 sind benetzend bezüglich der reflektierenden Vergussmasse 6 gestaltet, so dass sich beim Befüllen der Kavität 90 mit der reflektierenden Vergussmasse 6 durch die Vergussoberseite 60 eine Reflektorwanne

ausbildet. Die Vergussoberseite 60 ist bevorzugt paraboloid geformt .

Laterale Abmessungen des Trägers 2 bewegen sich

beispielsweise zwischen einschließlich 1 mm x 2 mm und 4 mm x 8 mm, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen. Die Halbleiterbauteile 1 sind also vergleichsweise kompakt aufgebaut. Optional können an Ecken des Gehäuses 9 sowie des Trägers 2 zylinderförmige Ausnehmungen gebildet sein, die beispielsweise Justagehilfen oder Montagehilfen darstellen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauteils 1 mit dem Gehäuse 9 ist in den schematischen Schnittdarstellungen gemäß den Figuren 6A bis 6C illustriert. Wie auch bei allen anderen Ausführungsbeispielen ist der Vergussoberseite 60 bevorzugt kein weiterer Verguss nachgeordnet. Insbesondere grenzt die Vergussoberseite 60 an Luft. Alternativ hierzu ist es möglich, dass über der Vergussoberseite 60 und/oder über dem Gehäuse 9 eine in den Figuren nicht dargestellte Optik, beispielsweise eine Linse, nachgeordnet ist.

In Figur 7 ist in einer Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauteils 1 gezeigt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Figur 7 der

Abdeckkörper sowie der Bonddraht nicht gezeichnet. Durch die Vergussoberseite 60 ist ein paraboloider Reflektor

ausgebildet. An den lateralen Begrenzungsflächen 95 kriecht die Vergussmasse 6 während des Herstellens hoch. An dem

Halbleiterchip 3 weist die Vergussmasse 6 eine Dicke Tl und an den lateralen Begrenzungsflächen 95 eine Dicke T2 auf. Eine Differenz zwischen den Dicken Tl, T2 liegt zum Beispiel zwischen einschließlich 50 ym und 400 ym oder zwischen einschließlich 75 ym und 300 ym. Eine laterale Ausdehnung der Vergussmasse 6 zwischen den lateralen Begrenzungsflächen 95 des Gehäuses 9 und dem Halbleiterchip 3 beträgt

beispielsweise zwischen einschließlich 100 ym und 1 mm, insbesondere zwischen einschließlich 150 ym und 500 ym, zum Beispiel circa 350 ym. Die Vergussmasse 6 steht in direktem Kontakt zu dem Halbleiterchip 3 und zu den lateralen

Begrenzungsflächen 95. An lateralen Begrenzungsflächen des Halbleiterchips 3 können sich kehlenförmige Teile eines Verbindungsmittels, mit dem der Halbleiterchip 3 an dem

Träger 2 angebracht ist, befinden.

In Figur 7 ist zu sehen, dass die Dicke T der Vergussmasse 6 in Richtung weg von dem Halbleiterchip 3 zuerst geringfügig abnehmen kann und dann, in Richtung hin zu den lateralen Begrenzungsflächen 95, wieder stetig zunimmt. Eine Abnahme der Dicke T, in Richtung weg von dem Halbleiterchip 3, beträgt bevorzugt höchstens 30 ym oder höchstens 20 ym und ist der Ausbildung eines kleinen konkaven Meniskus an dem Halbleiterchip 3 beziehungsweise an dem Abdeckkörper

zuzuschreiben. Eine Strahlformung durch die Vergussoberseite 60 ist durch dieses lokale Minimum der Dicke T des

Vergusskörpers 6 nicht oder nahezu nicht beeinflusst.

Die hier beschriebene 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 .

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2010 024 864.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.