BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Strahlungsemittierendes Halblei ^¬ terbauteil gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils gemäß Patentanspruch 9, eine Be ^¬ leuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 13 und eine Anzeigevorrichtung gemäß Patentanspruch 14.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 118 030.0, deren Offenbarungsge ^¬ halt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Aus WO 2013/135696 AI ist ein Strahlungsemittierendes Halb ^¬ leiterbauteil mit einer aktiven Zone zum Erzeugen einer elektromagnetischen Strahlung bekannt. Über der aktiven Zone ist eine Schicht vorgesehen, die transparent für die elektro ^¬ magnetische Strahlung ist. Auf der Schicht ist eine reflek- tierende Beschichtung aufgebracht. Die reflektierende Be- schichtung weist ein Matrixmaterial, zum Beispiel Silikon auf, in das strahlungsstreuende und/oder strahlungsreflektie- rende Partikel eingebracht sind. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes

Halbleiterbauteil bereitzustellen. Zudem besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen des Halbleiterbauteils bereitzustellen. Weiterhin besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine verbesserte Beleuch- tungsvorrichtung und eine verbesserte Anzeigevorrichtung bereitzustellen.

Die Aufgaben der Erfindung werden durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind Wei- terbildungen der Erfindung angegeben.

Ein Vorteil des beschriebenen Halbleiterbauteils besteht da ^¬ rin, dass die Reflexionsschicht sehr stabil ausgebildet ist und eine hohe Reflektivität aufweist. Zudem weist die Refle ^¬ xionsschicht eine hohe thermische Leitfähigkeit auf. Dies wird dadurch erreicht, dass die Reflexionsschicht aus Metall gebildet ist.

In einer Ausführung weist die Reflexionsschicht eine Dicke auf, die kleiner als 500 ym, insbesondere kleiner als 200 ym ist. Durch die Ausbildung der Reflexionsschicht aus einem Me ^¬ tall kann die Reflexionsschicht mit einer geringen Dicke von kleiner als 500 ym hergestellt werden. Metall ermöglicht auch bei dieser geringen Dicke eine gute Reflektion der elektromagnetischen Strahlung des Halbleiterbauteils und eine hohe thermische Belastbarkeit. Aufgrund der geringen Schichtdicke ist die Höhe des Halbleiterbauteils sehr gering. Somit ist beim Verbauen des Halbleiterbauteils ein geringer Bauraum ausreichend .

In einer weiteren Ausführungsform ist die Reflexionsschicht in Form einer Folie ausgebildet. Die Verwendung einer Folie als Reflexionsschicht ermöglicht es, die Reflexionsschicht unabhängig vom Halbleiterbauteil herzustellen. Zudem kann die Folie mit einfachen Mitteln mit der Schicht verbunden werden. Dadurch ist eine erhöhte Flexibilität bei der Herstellung des Halbleiterbauteils gegeben. Weiterhin kann die Reflexions- schicht durch die unabhängige Herstellung von der Schicht mit entsprechenden Verfahren bearbeitet und/oder hergestellt werden, bei denen keine Rücksicht auf chemische und/oder physi ^¬ kalische Gegebenheiten oder Randbedingungen des Halbleiterbauteils genommen werden muss.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Folie mit der

Schicht flächig verbunden. Dadurch wird zum einen eine stabile mechanische Befestigung der Folie an der Schicht erreicht. Zum anderen wird dadurch eine homogene Reflektion an der Grenzfläche zwischen der Folie und der Schicht bereitge ^¬ stellt. In einer weiteren Ausführungsform ist die Schicht aus einem Formmaterial gebildet. Zudem ist die Reflexionsschicht bei dieser Ausführung direkt mit dem Formmaterial flächig verbunden. Somit kann auf eine zusätzliche Klebeschicht zwi ^¬ schen der Reflexionsschicht und der Schicht verzichtet wer ^¬ den. Dies ist insbesondere bei der Ausbildung der Reflexions ^¬ schicht als Folie von Vorteil.

In einer Ausführungsform ist die Reflexionsschicht aus Aluminium gebildet. Aluminium stellt eine hohe Reflektion für die elektromagnetische Strahlung bereit und kann insbesondere als Aluminiumfolie zuverlässig mit den gewünschten Eigenschaften hergestellt werden.

In einer Ausführungsform ist die Reflexionsschicht aus Silber gebildet. Silber stellt eine hohe Reflektion für blaues Licht bereit und kann insbesondere als Silberfolie zuverlässig mit den gewünschten Eigenschaften hergestellt werden.

Ein Vorteil des beschriebenen Verfahrens zum Herstellen des Halbleiterbauteils besteht darin, dass die Reflexionsschicht mit einfachen Mitteln auf die Schicht aufgebracht wird. Dabei eignet sich beispielsweise die Aufbringung der Reflexions ^¬ schicht in Form einer Folie. Dies ist insbesondere von Vor ^¬ teil, wenn die Schicht aus einem Formmaterial gebildet wird. Dabei kann die Folie bereits während des Aushärtevorganges des Formmaterials an das Formmaterial gedrückt werden. Somit wird eine haftende Verbindung zwischen der Folie und dem Formmaterial hergestellt, ohne dass eine zusätzliche Klebe ^¬ schicht zwischen dem Formmaterial und der Folie erforderlich ist .

Weiterhin eignen sich für die Aufbringung der Reflexionsschicht aus Metall ein Aufdampfverfahren, ein Sputterverfah- ren, ein elektrisches und/oder ein chemisches Abscheideverfahren. Metall kann mit diesen Verfahren einfach und kosten- günstig mit den gewünschten Parametern als Reflexionsschicht abgeschieden werden. In einer weiteren Ausführungsform wird die metallische Folie als Reflexionsschicht auf die Schicht laminiert. Beim Lami- nierungsverfahren wird eine Verbindungsschicht zwischen der Folie und der Schicht erzeugt. Die Verbindungsschicht kann durch eine Klebeschicht oder durch ein Aufschmelzen des Mate rials der Schicht erzeugt werden.

Das beschriebene Halbleiterbauteil eignet sich für die Her ^¬ stellung einer Beleuchtungsvorrichtung und für die Herstellung einer Anzeigevorrichtung.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauteil,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Halbleiterbau ^¬ teils,

Fig. 3 eine Beleuchtungsvorrichtung mit Halbleiterbauteilen,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Anzeigevorrich- tung und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum

Einbetten einer Metallfolie in eine Schicht aus Formmaterial .

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung ein Strahlungsemittierendes Halbleiterbauteil 1. Das Halbleiter ^¬ bauteil 1 weist eine Halbleiterschichtanordnung 3 auf, die mit einer Unterseite auf einem Träger 31 angeordnet ist. Die Hableiterschichtanordnung 3 weist eine kleinere Fläche als der Träger 31 auf. Der Träger 31 kann eine rechteckige oder eine quadratische Grundfläche aufweisen. Zudem kann die Halb- leiterschichtanordnung 3 eine rechteckige oder eine quadrati ^¬ sche Grundfläche aufweisen. Die Halbeiterschichtanordnung 3 ist in dem Beispiel mittig auf dem Träger 31 angeordnet. Die Halbleiterschichtanordnung 3 ist auf allen vier Seiten und auf einer Oberseite 6, die gegenüber liegend zum Träger 31 angeordnet ist, mit einer Schicht 7 bedeckt. Die Schicht 7 ist transparent für die elektromagnetische Strahlung, die von der Halbleiterschichtanordnung 3 erzeugt wird. Die Schicht 7 ist somit lichtleitend ausgebildet. In der Halbleiterschicht ^¬ anordnung 3 ist als aktive Zone 2 beispielsweise eine pn- Grenzschicht ausgebildet. Zudem kann die aktive Zone 2 auch mehrere Schichten und insbesondere Quantentopfschichten aufweisen. Die Halbleiterschichtanordnung 3 stellt einen lichtemittierenden Halbleiterchip dar. Das Halbleiterbauteil 1 kann einen Träger 31 in Form einer

Leiterplatte oder einer Keramik aufweisen, auf dem die Halbleiterschichtanordnung 3 mit der aktiven Zone 2 angeordnet ist. Zudem kann das Halbleiterbauteil auch einen Träger 31 aufweisen, der wenigstens einen Leiterrahmenabschnitt auf- weist, der in ein Formmaterial eingebettet ist. Insbesondere kann der Träger 31 zwei Leiterrahmenabschnitte aufweisen, die in ein Formmaterial eingebettet sind. Der Träger 31 kann z.B. als QFN Substrat ausgebildet sein. Das dargestellte Halbleiterbauteil 1 weist auf einer Unter ^¬ seite des Trägers 31 elektrische Kontakte 4, 5 auf. Die von der aktiven Zone 2 erzeugte elektromagnetische Strahlung wird in die Schicht 7 abgegeben. Auf einer zweiten Oberseite 33 der Schicht 7, die gegenüber liegend zur Oberseite 6 der Halbleiterschichtanordnung 3 angeordnet ist, ist eine Refle ^¬ xionsschicht 8 angeordnet. Die Reflexionsschicht 8 reflek ^¬ tiert die elektromagnetische Strahlung zurück in die Schicht 7. Auf diese Weise wird die elektromagnetische Strahlung über vier Seitenflächen 9, 10, 11, 12 der Schicht 7 abgegeben. Das Halbleiterbauteil 1 stellt einen 360° Seitenemitter dar. Ab ^¬ hängig von der gewählten Ausführungsform können die elektrischen Kontakte 4, 5 auch an anderen Stellen des Halbleiter- bauteils 1 angeordnet sein. Die elektrischen Kontakte 4, 5 sind entsprechend mit den Schichten der Halbleiterschichtanordnung 3 verbunden, um die aktive Zone 2 mit Strom zu versorgen . Die Schicht 7 kann beispielsweise aus einem transparenten Ma ^¬ terial wie Saphir oder Glas bestehen. Zudem kann die Schicht 7 auch aus Silikon bestehen. Weiterhin kann die Schicht 7 ein strahlungsdurchlässiges Matrixmaterial beispielsweise aus Si ^¬ likon, Kunststoff oder Epoxid aufweisen, in das lumineszie- rende Partikel 32 und/oder streuende Partikel eingebracht sind .

Beispielsweise können streuende Partikel aus Titandioxid ge ^¬ bildet sein. Lumineszierende Partikel können beispielsweise einen auf YAG oder LuAG-basierenden Leuchtstoff aufweisen.

Beispielsweise können lumineszierende Partikel YAG:Ce3+ oder ein LuAG:Ce3+ aufweisen, wobei diese seltene Erden und insbe ^¬ sondere Gd, Ga oder Sc beinhalten können. Weiter können lumineszierende Partikel zumindest eines der folgenden Konversi- onsmaterialien umfassen oder aus einem dieser Konversionsmaterialien bestehen: SrSiON:Eu2+, (Sr, Ba, Ca) 2Si5N8 :Eu2+, (Sr, Ca) AlSiN3 :Eu2+, CaSiAlO : Eu2+ .

Fig. 2 zeigt in einer schematischen, perspektivischen Dar- Stellung das Halbleiterbauteil 1 mit der Halbleiterschichtanordnung 3, in der die aktive Zone 2 angeordnet ist. Auf der Oberseite 6 und auf den Seitenflächen der Halbleiterschicht ^¬ anordnung 3 ist die Schicht 7 aufgebracht. Auf einer zweiten Oberseite 33 der Schicht 7 ist die Reflexionsschicht 8 ange- ordnet. Die Reflexionsschicht 8 ist aus einem Metall gebildet und stellt eine metallische Reflexionsschicht dar. Die Refle ^¬ xionsschicht 8 weist eine Dicke senkrecht zur Ebene der akti ^¬ ven Zone in der z-Richtung auf, die kleiner als 500 ym, ins- besondere kleiner als 200 ym ist. Die Reflexionsschicht 8 kann beispielsweise aus Silber oder Aluminium gebildet sein. Die Reflexionsschicht 8 kann als Metallfolie ausgebildet sein. Die Metallfolie kann flächig mit der Schicht 7 verbun- den sein. Die Verbindung der Metallfolie mit der Schicht 7 kann über eine Klebeschicht realisiert sein. Zudem kann die Metallfolie direkt mit der Schicht 7 verbunden sein, insbe ^¬ sondere wenn die Schicht 7 aus einem Formmaterial wie zum Beispiel Silikon gebildet ist. Beispielsweise kann die Refle- xionsschicht 8 als Aluminiumfolie ausgebildet sein. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform die Reflexionsschicht aufgedampft, aufgesputtert , elektrisch abgeschie ^¬ den und/oder chemisch abgeschieden werden. Weiterhin kann die Reflexionsschicht in Form einer Folie ausgebildet auf die Oberseite der Schicht 7 laminiert werden. Zum Laminieren der Reflexionsschicht 8 auf der Schicht 7 kann eine separate Kle ^¬ beschicht verwendet werden. Zudem kann die Reflexionsschicht 8 direkt auf die Schicht 7 laminiert werden, wenn die Schicht 7 aus einem Material gebildet ist, das beim Laminieren eine adhäsive Verbindung mit der Reflexionsschicht bildet.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Beleuchtungsvorrichtung 19 mit einem Lichtleiter 13. Der Lichtleiter 13 ist in Form einer Platte ausgebildet, wobei in Fig. 3 ein Querschnitt durch den Lichtleiter 13 dargestellt ist. Der

Lichtleiter 13 kann z.B. eine quadratische oder rechteckför- mige Fläche aufweisen. Der Lichtleiter 13 kann beispielsweise aus Glas, Kunststoff oder Silikon gebildet sein. Im Lichtlei ^¬ ter 13 sind von einer Unterseite 14 her Ausnehmungen 15 ein- gebracht. Die Ausnehmungen 15 weisen jeweils eine Bodenfläche 16 und Seitenflächen 17, 18 auf. Der dargestellte Lichtleiter 13 weist fünf Ausnehmungen 15. In jeder Ausnehmung 15 ist ein Halbleiterbauteil 1 angeordnet. Dabei ist die Reflexions ^¬ schicht 8 des Halbleiterbauteils 1 der Bodenfläche 16 zuge- wandt. Die Halbleiterbauteile 1 werden vollständig in den Ausnehmungen 15 aufgenommen. Aufgrund der geringen Bauhöhe kann die Tiefe der Ausnehmungen 15, das heißt der Abstand zwischen der Unterseite 14 des Lichtleiters und der Bodenflä- che 16 der Ausnehmung 15 kleiner gewählt werden. Somit kann der Lichtleiter 13 insgesamt dünner ausgebildet werden. Die Halbleiterbauteile 1 können beispielsweise in die Ausnehmun ^¬ gen 15 mithilfe eines Klebematerials beispielsweise aus Sili- kon eingeklebt werden.

Fig. 4 zeigt in einem schematischen Querschnitt eine Anzeige ^¬ vorrichtung 20, die ein bildgebendes Element 21 aufweist, wo ^¬ bei die Beleuchtungsvorrichtung 19 an dem bildgebenden Ele- ment 21 angeordnet ist. Die Beleuchtungsvorrichtung 19 ist ausgebildet, um das bildgebende Element 21 zu hinterleuchten. Eine Oberseite 34 des Lichtleiters 13, die gegenüber liegend zur Unterseite 14 des Lichtleiters angeordnet ist, ist dem bildgebenden Element 21 zugewandt. In der dargestellten Aus- führungsform liegt die Oberseite 34 des Lichtleiters 13 an dem flächig ausgebildeten bildgebenden Element 21 an. Durch die geringe Bauhöhe der Beleuchtungsvorrichtung 19 kann eine geringe Bauhöhe der Anzeigevorrichtung 20 erreicht werden. Das bildgebende Element kann beispielsweise als LCD-Display ausgebildet sein.

Fig. 5 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Formwerkzeug 22 mit einem ersten und einem zweiten Teilwerkzeug 23, 24. Das erste Teilwerkzeug 23 weist eine erste Formausnehmung 25 auf, in die eine Halbleiterschichtanordnung 3 mit einer aktiven Zone 2 eingelegt ist, die gemäß der Halbleiter ^¬ schichtanordnung 3 der Fig. 1 ausgebildet ist. Die Teilwerkzeuge 23,24 sind voneinander beabstandet. Die Halbleiterschichtanordnung 3 kann bereits auf einem Träger montiert sein. Das zweite Teilwerkzeug 24 weist eine zweite Formaus ^¬ nehmung 26 auf, die oberhalb der Halbleiterschichtanordnung 3 angeordnet ist. Die zweite Formausnehmung 26 weist einen Bo ^¬ den 27 auf, der gegenüberliegend und beabstandet zur Halb ^¬ leiterschichtanordnung 3 angeordnet ist. Am Boden 27 ist eine Metallfolie 28 befestigt. Die Metallfolie 28 kann beispiels ^¬ weise mithilfe einer elektrostatischen geringen Kraft am Boden 27 gehalten werden. Die Metallfolie 28 ist somit in einem vorgegebenen Abstand zur Halbleiterschichtanordnung 3 ange- ordnet. Zwischen der Metallfolie 28 und der Halbleiterschichtanordnung 3 mündet ein Zulaufkanal 29, der im zweiten Teilwerkzeug 24 ausgebildet ist, in die zweite Formausneh- mung. Über den Zulaufkanal 29 kann Formmaterial in den Zwi- schenraum 30, der zwischen der Metallfolie 28 und der Halbleiterschichtanordnung 3 ausgebildet ist, eingefüllt werden. Nach dem Einfüllen des Formmaterials in den Zwischenraum 30 werden die zwei Teilwerkzeuge 23,24 aufeinander zubewegt. Da ^¬ bei wird das Formmaterial in die gewünschte Form gebracht. Anschließend wird das Formmaterial ausgehärtet. Das ausgehär ^¬ tete Formmaterial bildet die lichtleitende Schicht 7. Während des Aushärtens des Formmaterials wird eine adhäsive Verbin ^¬ dung zwischen der Metallfolie 28 und der Schicht 7 herge ^¬ stellt. Nach dem Aushärten ist die Adhäsionskraft zwischen der Metallfolie 28 und der Schicht 7 größer als die Halte ^¬ kraft, mit der die Metallfolie 28 am Boden gehalten wird. An ^¬ schließend werden die Formwerkzeuge von dem Halbleiterbauteil 1 und insbesondere von der Metallfolie 28 gelöst. Anstelle des beschriebenen Formpressverfahrens kann auch ein Spritz- pressverfahren verwendet werden, um die Halbleiterschichtanordnung 3 in die lichtleitende Schicht 7 einzubetten.

Die Metallfolie 28 kann auch ohne das Formwerkzeug der Fig. 5 auf eine Halbleiterschichtanordnung 3 mit einer noch nicht ausgehärteten Schicht 7 aufgebracht werden. Zudem kann die

Metallfolie 28 auch mithilfe einer Klebeschicht auf eine aus ^¬ gehärtete oder feste Schicht 7 aufgebracht und mit der

Schicht 7 verbunden werden. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform das Formwerkzeug 22 ausgebildet sein, um mehrere Halbleiter ^¬ schichtanordnungen 3 nebeneinander im ersten Teilwerkzeug 23 aufzunehmen. Bei dieser Ausführungsform kann mithilfe eines Arbeitsvorganges eine Folie auf eine Vielzahl von Halbleiter- Schichtanordnungen beziehungsweise deren Schichten 7 aufgebracht werden. Nach dem Aushärten der Schicht 7 werden die einzelnen Halbleiterbauteile 1 von dem erhaltenen Verbund ge ^¬ trennt. Dazu können einzelne Halbleiterbauteile oder Gruppen von Halbleiterbauteilen aus dem Verbund mithilfe eines Säge ^¬ verfahrens abgetrennt werden.

Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei- spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Er ^¬ findung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Halbleiterbauteil

2 aktive Zone

3 Halbleiterschichtanordnung

4 erster elektrischer Kontakt

5 zweiter elektrischer Kontakt

6 Oberseite

7 Schicht

8 Reflexionsschicht

9 erste Seitenfläche

10 zweite Seitenfläche

11 dritte Seitenfläche

12 vierte Seitenfläche

13 Lichtleiter

14 Unterseite

15 Ausnehmung

16 Bodenfläche

17 erste Seitenfläche

18 zweite Seitenfläche

19 BeleuchtungsVorrichtung

20 Anzeigevorrichtung

21 bildgebendes Element

22 Formwerkzeug

23 erstes Teilwerkzeug

24 zweites Teilwerkzeug

25 erste Formausnehmung

26 zweite Formausnehmung

27 Boden

28 Metallfolie

29 Zulaufkanal

30 Zwischenraum

31 Träger

32 lumineszierendes Partikel

33 zweite Oberseite

34 Oberseite des Lichtleiters