OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUELEMENT UND VERFAHREN ZUR

HERSTELLUNG EINES OPTOELEKTRONISCHEN HALBLEITERBAUELEMENTS

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

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Halbleiterbauelement, das effizient betrieben werden kann, anzugeben. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements, das effizient betrieben werden kann, anzugeben .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, umfasst das optoelektronische Halbleiterbauelement mindestens einen Halbleiterchip zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung. Der Halbleiterchip ist dazu ausgelegt im Betrieb elektromagnetische Strahlung, insbesondere Licht, zu emittieren. Bei dem Halbleiterchip handelt es sich zum Beispiel um einen Lumineszenzdiodenchip wie einen Leuchtdiodenchip oder einen Laserdiodenchip. Der Halbleiterchip weist Seitenwände auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, umfasst das optoelektronische Halbleiterbauelement einen Träger mit einer Haupterstreckungsebene. Bei dem Träger kann es sich um ein Aufwachssubstrat handeln, auf das Halbleiterschichten des optoelektronischen Halbleiterchips epitaktisch abgeschieden sind. Alternativ kann es sich bei dem Träger um eine andere mechanisch tragende Komponente des Halbleiterchips handeln. Das Aufwachssubstrat kann in diesem Fall gedünnt oder entfernt sein.

Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um einen Anschlussträger, eine Leiterplatte, eine bedruckte Leiterplatte oder um einen Wafer handeln. Der Träger kann ein dreidimensionaler Körper sein und beispielsweise zumindest näherungsweise die Form eines Zylinders, einer Scheibe oder eines Quaders aufweisen. Die Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft beispielsweise parallel zu einer Oberfläche, zum Beispiel einer Deckfläche, des Trägers. Der Träger kann ein Halbleitermaterial aufweisen oder daraus bestehen.

Die Seitenwände des Halbleiterchips können sich quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstrecken.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, ist der mindestens eine Halbleiterchip auf dem Träger angeordnet. Der Halbleiterchip kann auf dem Träger befestigt sein. Falls das Halbleiterbauelement mehr als einen Halbleiterchip umfasst, können die Halbleiterchips in lateraler Richtung nebeneinander angeordnet sein, wobei die laterale Richtung parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, bedeckt ein strahlungsdurchlässiger Verguss den mindestens einen Halbleiterchip zumindest stellenweise. Der Verguss kann strahlungsdurchlässig für die vom Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung sein. Das bedeutet, dass nur ein geringer Anteil der vom Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung vom Verguss absorbiert wird. Beispielsweise absorbiert der Verguss höchstens 10 % der vom Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung. Bevorzugt absorbiert der Verguss höchstens 2 % der vom Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung. Der Verguss ist somit strahlungsdurchlässig für die vom Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung, so dass die elektromagnetische Strahlung an einer dem Halbleiterchip abgewandten Oberseite des Verguss aus dem Verguss austreten kann.

Der Verguss kann beispielsweise mit Silikon, einem Epoxid, einem Polycarbonat (PC) und/oder Polymethylmethacrylat (PMMA) gebildet sein.

Wenn das Halbleiterbauelement mehr als einen Halbleiterchip aufweist, können die Halbleiterchips nebeneinander auf dem Träger angeordnet sein. Der Verguss bedeckt die Halbleiterchips zumindest stellenweise.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, sind in den Verguss erste Partikel und zweite Partikel eingebracht. Der Verguss kann transparent oder zumindest teilweise durchlässig für die vom aktiven Bereich im Betrieb emittierte elektromagnetische Strahlung sein. Die ersten Partikel und/oder die zweiten Partikel können einen Durchmesser von mindestens 1 nm und höchstens 50 gm aufweisen. Insbesondere können die ersten Partikel und/oder die zweiten Partikel einen Durchmesser von mindestens 1 nm und höchstens 1 gm oder höchstens 200 nm aufweisen. Bevorzugt weisen die zweiten Partikel einen Durchmesser von mindestens 1 pm und höchstens 10 pm auf. Die ersten Partikel können jeweils eine größere Dichte als die zweiten Partikel aufweisen. Die ersten Partikel können T1O2 oder ZrC>2 aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, weisen die ersten Partikel eine Reflektivität von mindestens 0,7 auf oder die ersten Partikel sind Leuchtstoffe. Insbesondere weisen die ersten Partikel eine Reflektivität von mindestens 0,8 oder von mindestens 0,9 auf. Wenn die ersten Partikel Leuchtstoffe sind, können diese dazu ausgelegt sein die Wellenlänge der vom Halbleiterchip emittierten Strahlung zu konvertieren. Somit kann die Wellenlänge oder die Farbe der vom Halbleiterchip im Betrieb emittierten elektromagnetischen Strahlung eingestellt oder verändert werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, ist in einem ersten Bereich des Verguss die Konzentration der ersten Partikel größer als die Konzentration der zweiten Partikel. Der erste Bereich kann eine Haupterstreckungsebene aufweisen, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft. Weiter kann der erste Bereich frei von zweiten Partikeln sein. Der erste Bereich kann in lateraler Richtung neben dem Halbleiterchip angeordnet sein. Weiter kann der erste Bereich in lateraler Richtung um den Halbleiterchip herum angeordnet sein. Es ist weiter möglich, dass der Halbleiterchip zwischen dem ersten Bereich und dem Träger angeordnet ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, ist in einem zweiten Bereich des Verguss die Konzentration der zweiten Partikel größer als die Konzentration der ersten Partikel. Der zweite Bereich kann eine Haupterstreckungsebene aufweisen, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft. Weiter kann der zweite Bereich frei von ersten Partikeln sein. Der zweite Bereich kann in lateraler Richtung neben dem Halbleiterchip angeordnet sein. Weiter kann der zweite Bereich in lateraler Richtung um den Halbleiterchip herum angeordnet sein. Es ist weiter möglich, dass der Halbleiterchip zwischen dem zweiten Bereich und dem Träger angeordnet ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, ist der zweite Bereich in einer vertikalen Richtung, welche senkrecht zur

Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft, über dem ersten Bereich angeordnet. Das bedeutet, dass der zweite Bereich in vertikaler Richtung zwischen dem ersten Bereich und dem Träger angeordnet ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, umfasst das optoelektronische Halbleiterbauelement mindestens einen Halbleiterchip zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung, und einen Träger mit einer Haupterstreckungsebene, wobei der mindestens eine Halbleiterchip auf dem Träger angeordnet ist, ein strahlungsdurchlässiger Verguss den mindestens einen Halbleiterchip zumindest stellenweise bedeckt, in den Verguss erste Partikel und zweite Partikel eingebracht sind, die ersten Partikel eine Reflektivität von mindestens 0,7 aufweisen oder die ersten Partikel Leuchtstoffe sind, in einem ersten Bereich des Verguss die Konzentration der ersten Partikel größer als die Konzentration der zweiten Partikel ist, in einem zweiten Bereich des Verguss die Konzentration der zweiten Partikel größer als die Konzentration der ersten Partikel ist, und der zweite Bereich in einer vertikalen Richtung, welche senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft, über dem ersten Bereich angeordnet ist.

Dem hier beschriebenen optoelektronischen

Halbleiterbauelement liegt unter anderem die Idee zu Grunde, dass eine Reflexion von Strahlung an einer Oberseite des Trägers reduziert wird. Üblicherweise ist der Träger nicht vollständig vom Halbleiterchip bedeckt. In diesem Fall kann elektromagnetische Strahlung, welche auf das Halbleiterbauelement trifft, an der Oberseite des Trägers reflektiert werden, wobei der Halbleiterchip an der Oberseite des Trägers angeordnet ist. Dies führt dazu, dass das Halbleiterbauelement mit einem verringerten Kontrast wahrgenommen wird. Zum Beispiel wird das Halbleiterbauelement in diesem Fall als weiß oder grau wahrgenommen, was unerwünscht ist.

Durch das Einbringen der ersten Partikel und der zweiten Partikel in den Verguss kann einerseits die Reflektivität des Halbleiterbauelements reduziert werden und andererseits kann die Auskoppeleffizienz für vom Halbleiterchip emittierte Strahlung erhöht werden. Eine reduzierte Reflektivität des Halbleiterbauelements wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die zweiten Partikel eine geringe Reflektivität von höchstens 0,2 aufweisen. Die zweiten Partikel können oberhalb der Oberseite des Trägers angeordnet sein. Somit kann elektromagnetische Strahlung, welche von außerhalb des Halbleiterbauelements auf die zweiten Partikel trifft, von diesen größtenteils absorbiert werden. Dies führt dazu, dass das Halbleiterbauelement mit einem vergrößerten Kontrast wahrgenommen wird. Gleichzeitig kann die Auskoppeleffizienz für die vom Halbleiterchip emittierte Strahlung dadurch erhöht werden, dass die ersten Partikel eine Reflektivität von mindestens 0,7 aufweisen. Die ersten Partikel können die Seitenwände des Halbleiterchips zumindest stellenweise bedecken. Somit kann Strahlung, welche an den Seitenwänden aus dem Halbleiterchip austritt, von den ersten Partikeln in den Halbleiterchip reflektiert werden. Die reflektierte Strahlung kann an einer Oberseite des Halbleiterchips aus diesem austreten, wobei die Oberseite des Halbleiterchips auf der dem Träger abgewandten Seite angeordnet ist. Das bedeutet, es kann ein größerer Anteil der vom Halbleiterchip emittierten Strahlung aus dem Halbleiterbauelement austreten im Vergleich zu dem Fall, dass die Seitenwände des Halbleiterchips mit einem Material bedeckt sind, welches eine geringe Reflektivität aufweist. Somit kann das Halbleiterbauelement effizient betrieben werden.

Das hier beschriebene Halbleiterbauelement kann insbesondere in einer Videoleinwand verwendet werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, weisen die zweiten Partikel eine Reflektivität von höchstens 0,2 oder von mindestens 0,7 auf. Insbesondere weisen die zweiten Partikel eine Reflektivität von höchstens 0,1 oder von höchstens 0,05 auf. Es ist weiter möglich, dass die zweiten Partikel eine Reflektivität von mindestens 0,8 oder von mindestens 0,9 aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, ist auf dem Träger ein Gehäuse mit einer Kavität angeordnet und der mindestens eine Halbleiterchip ist in der Kavität angeordnet. Der Träger und das Gehäuse können mithilfe eines Verbindungsmittels oder verbindungsmittelfrei miteinander verbunden sein. Das Gehäuse umgibt den Halbleiterchip zumindest stellenweise. Das Gehäuse umfasst dem Halbleiterchip zugewandte Seitenflächen, welche Kontaktflächen bilden. Die Kontaktflächen können absorbierend für vom Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung sein. Beispielsweise können die Kontaktflächen schwarz ausgebildet sein. Somit kann die Reflektivität des Halbleiterbauelements vorteilhafterweise weiter verringert werden.

Weiter ist es möglich, dass die Kontaktflächen weiß ausgebildet sind.

Bevorzugt überragt das Gehäuse den Halbleiterchip in vertikaler Richtung. Der Verguss kann insbesondere in die Kavität gefüllt sein. Der Verguss kann bis zu einer Oberseite des Gehäuses reichen, wobei die Oberseite des Gehäuses dem Träger abgewandt ist, oder das Gehäuse überragen. Der Verguss bedeckt zumindest stellenweise die Kontaktflächen des Gehäuses. Es ist auch möglich, dass der Verguss die Kontaktflächen des Gehäuses vollständig bedeckt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, ist der zweite Bereich näher an einer Strahlungsaustrittsseite des Verguss angeordnet als der erste Bereich. Die Strahlungsaustrittsseite des Verguss kann an einer dem Halbleiterchip abgewandten Seite des Verguss angeordnet sein. Die Strahlungsaustrittsseite des Verguss kann derart angeordnet sein, dass ein Großteil der vom Halbleiterchip im Betrieb emittierten Strahlung an der Strahlungsaustrittsseite aus dem Verguss austritt. Bei der Strahlungsaustrittsseite des Verguss kann es sich um die Strahlungsaustrittsseite des Halbleiterbauelements handeln.

In vertikaler Richtung ist der zweite Bereich somit über dem ersten Bereich angeordnet. Das bedeutet, der erste Bereich ist in vertikaler Richtung zwischen dem zweiten Bereich und dem Träger angeordnet. Vorteilhafterweise kann somit Strahlung, welche auf das Halbleiterbauelement auftrifft, von den zweiten Partikeln im zweiten Bereich absorbiert werden, bevor die Strahlung an der Oberseite des Trägers reflektiert werden kann. Somit wird das Halbleiterbauelement mit einem erhöhten Kontrast wahrgenommen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, ist eine Strahlungsaustrittsseite des Halbleiterbauelements an der dem Träger abgewandten Seite des Halbleiterchips angeordnet. Die Strahlungsaustrittsseite des Halbleiterbauelements kann derart angeordnet sein, dass im Betrieb ein Großteil der vom Halbleiterchip emittierten Strahlung an der Strahlungsaustrittsseite aus dem Halbleiterbauelement austritt. Somit ist das Halbleiterbauelement vorteilhafterweise oberflächenmontierbar .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, bilden die zweiten Partikel eine Schicht. Die zweiten Partikel sind dicht beieinander angeordnet, so dass diese eine Schicht bilden. Dabei können jeweils mehrere zweite Partikel in der Schicht nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sein. Die Schicht der zweiten Partikel kann zwischen der Strahlungsaustrittsseite des Halbleiterbauelements und dem Träger angeordnet sein. Somit kann ein Großteil der auf das Halbleiterbauelement auftreffenden Strahlung von der Schicht der zweiten Partikel absorbiert werden. Dies führt dazu, dass das

Halbleiterbauelement mit einem erhöhten Kontrast wahrgenommen werden kann. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, sind der erste Bereich und der zweite Bereich durch einen dritten Bereich voneinander separiert.

Der dritte Bereich kann in vertikaler Richtung zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich angeordnet sein. Der dritte Bereich kann direkt an den ersten Bereich und an den zweiten Bereich angrenzen. Im dritten Bereich können dritte Partikel in den Verguss eingebracht sein. Die dritten Partikel können jeweils einen Durchmesser von weniger als 1 pm aufweisen. Weiter können die dritten Partikel homogen im dritten Bereich verteilt sein. Die dritten Partikel können einen Brechungsindex aufweisen, welcher verschieden vom Brechungsindex des Verguss ist. Somit kann elektromagnetische Strahlung an den dritten Partikeln gestreut werden. Dies führt zu einer homogenen Abstrahlung der vom Halbleiterchip im Betrieb emittierten Strahlung durch das Halbleiterbauelement .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, ist im dritten Bereich die Konzentration der ersten Partikel geringer als im ersten Bereich und die Konzentration der zweiten Partikel geringer als im zweiten Bereich. Im dritten Bereich kann die Konzentration der dritten Partikel größer als die Konzentration der ersten Partikel sein. Weiter kann im dritten Bereich die Konzentration der dritten Partikel größer als die Konzentration der zweiten Partikel sein. Somit sind die meisten der zweiten Partikel im zweiten Bereich angeordnet. Da der zweite Bereich beabstandet zum ersten Bereich angeordnet ist, kann der zweite Bereich näher an einer Oberseite des Halbleiterbauelements angeordnet sein als der erste Bereich. Somit kann Strahlung, welche auf das Halbleiterbauelement auftrifft, nahe der Oberseite von den zweiten Partikeln absorbiert werden. Dies führt dazu, dass das Halbleiterbauelement mit einem erhöhten Kontrast wahrgenommen wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, weisen die zweiten Partikel Glas auf und sind stellenweise hohl. Die zweiten Partikel können aus Glas geformte Hohlkörper sein. Weiter können die zweiten Partikel an der Oberseite des Verguss angeordnet sein. Die zweiten Partikel können stellenweise aus dem Verguss herausragen. Dadurch wird die Oberflächenrauigkeit der Oberseite des Verguss erhöht. Da die zweiten Partikel stellenweise frei vom Verguss sein können, wird Strahlung, welche von außerhalb des Halbleiterbauelements auf die Oberseite des Verguss trifft, an den zweiten Partikeln an der Oberseite des Verguss gestreut. Somit wird ein Spiegelreflex, also eine spiegelnde Reflexion, an der Oberseite des Verguss reduziert. Das Licht, welches auf die Oberseite des Verguss trifft, wird stark aufgefächert und in verschiedene Richtungen gestreut. Im Gegensatz dazu würde an einer glatten Oberseite von außerhalb auftreffendes Licht einen Spiegelreflex erzeugen, welcher einen Betrachter blenden könnte. Durch die Reduzierung des Spiegelreflexes wird außerdem der Kontrast des Halbleiterbauelements verbessert und es kann von außen weniger in das Halbleiterbauelement eingesehen werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, sind die zweiten Partikel beschichtet. Die zweiten Partikel können jeweils auf ihrer Oberfläche beschichtet sein. Die zweiten Partikel können auf ihrer Oberfläche derart beschichtet sein, dass die zweiten Partikel eine Reflektivität von höchstens 0,2 aufweisen. Beispielsweise sind die zweiten Partikel mit Ruß beschichtet. Somit können die zweiten Partikel Strahlung, welche auf das Halbleiterbauelement trifft, absorbieren, so dass das Halbleiterbauelement mit einem erhöhten Kontrast wahrgenommen werden kann.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, sind dritte Partikel in den Verguss eingebracht, wobei die dritten Partikel verschieden von den ersten Partikeln und den zweiten Partikeln sind und einen kleineren Durchmesser als die ersten Partikel und die zweiten Partikel aufweisen. Im dritten Bereich kann die Konzentration der dritten Partikel größer sein als im ersten Bereich und im zweiten Bereich. Die vom Halbleiterchip im Betrieb emittierte elektromagnetische Strahlung kann an den dritten Partikeln gestreut werden. Dies führt zu einer homogenen Abstrahlung der vom Halbleiterchip im Betrieb emittierten Strahlung durch das Halbleiterbauelement.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, weisen die ersten Partikel eine Reflektivität von mindestens 0,7 auf, die zweiten Partikel weisen eine Reflektivität von höchstens 0,2 auf und der erste Bereich und der zweite Bereich sind in direktem Kontakt miteinander. Im ersten Bereich ist die Konzentration der ersten Partikel größer als die Konzentration der zweiten Partikel. Im zweiten Bereich ist die Konzentration der zweiten Partikel größer als die Konzentration der ersten Partikel. Der erste Bereich bedeckt die Seitenwände des Halbleiterchips zumindest stellenweise. Das bedeutet, der erste Bereich ist in lateraler Richtung um den Halbleiterchip herum angeordnet. Der zweite Bereich kann direkt auf dem ersten Bereich angeordnet sein. Das bedeutet, der erste Bereich ist in vertikaler Richtung zwischen dem zweiten Bereich und dem Träger angeordnet. Die zweiten Partikel im zweiten Bereich können eine Schicht bilden. Somit kann elektromagnetische Strahlung, welche im Betrieb durch die Seitenwände aus dem Halbleiterchip austritt, von den ersten Partikeln zurück in den Halbleiterchip reflektiert werden. Somit kann die Auskoppeleffizienz der vom Halbleiterchip emittierten Strahlung erhöht werden. Außerdem kann Strahlung, welche von außerhalb des Halbleiterbauelements auf dieses trifft, von den zweiten Partikeln absorbiert werden. Dadurch kann das Halbleiterbauelement mit einem erhöhten Kontrast wahrgenommen werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, ist eine dem Träger abgewandte Oberseite des Halbleiterchips frei vom Verguss. Das bedeutet, dass der Verguss mit den ersten Partikeln und den zweiten Partikeln in lateraler Richtung neben dem Halbleiterchip angeordnet ist. Der Verguss bedeckt nicht die Oberseite des Halbleiterchips. Somit kann die vom Halbleiterchip im Betrieb emittierte Strahlung effizient aus dem Halbleiterbauelement ausgekoppelt werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, weisen die ersten Partikel eine Reflektivität von mindestens 0,7 auf, die zweiten Partikel weisen eine Reflektivität von höchstens 0,2 auf und der erste Bereich und der zweite Bereich sind durch einen dritten Bereich voneinander separiert. Der erste Bereich mit den ersten Partikeln ist in lateraler Richtung neben dem Halbleiterchip angeordnet. Der zweite Bereich mit den zweiten Partikeln ist an der Oberseite des Verguss angeordnet. Im dritten Bereich können dritte Partikel in den Verguss eingebracht sein. Somit kann elektromagnetische Strahlung, welche im Betrieb durch die Seitenwände aus dem Halbleiterchip austritt, von den ersten Partikeln zurück in den Halbleiterchip reflektiert werden. Somit kann die Auskoppeleffizienz der vom Halbleiterchip emittierten Strahlung erhöht werden. Außerdem kann Strahlung, welche von außerhalb des Halbleiterbauelements auf dieses trifft, von den zweiten Partikeln absorbiert werden. Dadurch kann das Halbleiterbauelement mit einem erhöhten Kontrast wahrgenommen werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, sind die ersten Partikel Leuchtstoffe, die zweiten Partikel weisen eine Reflektivität von höchstens 0,2 auf und der erste Bereich und der zweite Bereich sind durch einen dritten Bereich voneinander separiert. Somit können die ersten Partikel dazu ausgelegt sein die Wellenlänge der vom Halbleiterchip im Betrieb emittierten Strahlung zu konvertieren. Der erste Bereich kann in lateraler Richtung neben dem Halbleiterchip oder um den Halbleiterchip herum angeordnet sein. Im ersten Bereich können verschiedene Leuchtstoffe in den Verguss eingebracht sein. Durch die Verwendung der Leuchtstoffe kann die Farbe des vom Halbleiterbauelement emittierten Lichts eingestellt werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauelements, sind die ersten Partikel Leuchtstoffe, die zweiten Partikel weisen eine Reflektivität von mindestens 0,7 auf und die Strahlungsaustrittsseite des

Halbleiterbauelements ist an Seitenflächen, welche quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers verlaufen, angeordnet. In lateraler Richtung neben dem Halbleiterchip oder um den Halbleiterchip herum kann ein vierter Bereich angeordnet sein. Der vierte Bereich kann eine Reflektivität von mindestens 0,7 aufweisen. Auf dem vierten Bereich und dem Halbleiterchip kann der erste Bereich mit den ersten Partikeln angeordnet sein. Der erste Bereich kann die Oberseite des Halbleiterchips vollständig bedecken. Zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich kann der dritte Bereich angeordnet sein. Der zweite Bereich kann an der dem Träger abgewandten Seite des Verguss angeordnet sein. Ein Großteil der vom Halbleiterchip im Betrieb emittierten Strahlung tritt an der Strahlungsaustrittsseite des Halbleiterbauelements aus diesem aus, da die Strahlung an den zweiten Partikeln reflektiert wird.

Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements angegeben. Das optoelektronische Halbleiterbauelement ist bevorzugt mit einem hier beschriebenen Verfahren herstellbar. Mit anderen Worten, sämtliche für das optoelektronische Halbleiterbauelement offenbarte Merkmale sind auch für das Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements offenbart und umgekehrt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem mindestens ein Halbleiterchip zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung auf einem Träger mit einer Haupterstreckungsebene bereit gestellt wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem erste Partikel und zweite Partikel in einen strahlungsdurchlässigen Verguss eingebracht werden. Die ersten Partikel und die zweiten Partikel können gleichzeitig oder nacheinander in den Verguss eingebracht werden. Die ersten Partikel und die zweiten Partikel können homogen im Verguss verteilt sein. Weiter können dritte Partikel in den Verguss eingebracht werden. Die dritten Partikel können homogen im Verguss verteilt sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem der Verguss mit den ersten Partikeln und den zweiten Partikeln auf den Träger aufgebracht wird, so dass der Verguss den mindestens einen Halbleiterchip zumindest stellenweise bedeckt. Der Verguss bedeckt den Halbleiterchip zumindest an einer Seitenwand oder der Oberseite.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem die ersten Partikel von den zweiten Partikeln separiert werden durch Rotieren des Trägers mit dem Halbleiterchip um eine Achse oder durch Erhitzen, so dass in einem ersten Bereich des Verguss die Konzentration der ersten Partikel größer als die Konzentration der zweiten Partikel ist, und in einem zweiten Bereich des Verguss die Konzentration der zweiten Partikel größer als die Konzentration der ersten Partikel ist. Beim Rotieren werden der Träger und der Halbleiterchip mit dem Verguss um eine Achse rotiert. Die Achse kann sich parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers erstrecken. Die ersten Partikel können eine größere Dichte als die zweiten Partikel aufweisen. Somit werden durch das Rotieren die ersten Partikel von den zweiten Partikeln getrennt. Nach dem Rotieren ist ein Großteil der ersten Partikel im ersten Bereich angeordnet und ein Großteil der zweiten Partikel ist im zweiten Bereich angeordnet. Beim Erhitzen werden ebenfalls die ersten Partikel von den zweiten Partikeln separiert, so dass nach dem Erhitzen ein Großteil der ersten Partikel im ersten Bereich angeordnet ist und ein Großteil der zweiten Partikel im zweiten Bereich angeordnet ist.

Die dritten Partikel können einen kleineren Durchmesser als die ersten Partikel und die zweiten Partikel aufweisen, so dass die dritten Partikel nach dem Rotieren oder dem Erhitzen näherungsweise homogen im Verguss verteilt sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weisen die ersten Partikel eine Reflektivität von mindestens 0,7 auf oder die ersten Partikel sind Leuchtstoffe.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist der zweite Bereich in einer vertikalen Richtung, welche senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers verläuft, über dem ersten Bereich angeordnet.

Mit dem hier beschriebenen Verfahren kann ein Halbleiterbauelement hergestellt werden, welches effizient betrieben werden kann. Dabei kann einerseits die Auskoppeleffizienz der vom Halbleiterchip im Betrieb emittierten Strahlung erhöht werden, indem an Seitenwänden des Halbleiterchips austretende Strahlung in diesen zurück reflektiert wird. Andererseits kann Strahlung, welche von außen auf das Halbleiterbauelement trifft, von den zweiten Partikeln absorbiert werden, sodass das Halbleiterbauelement mit einem größeren Kontrast wahrgenommen werden kann.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weisen die zweiten Partikel eine Reflektivität von höchstens 0,2 oder von mindestens 0,7 auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein weiterer Verguss auf den Halbleiterchip und den Verguss aufgebracht. Der weitere Verguss kann strahlungsdurchlässig für die vom Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung sein. Beispielsweise kann der weitere Verguss höchstens 10 % der vom Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung absorbieren. Der weitere Verguss kann die Oberseite des Halbleiterchips bedecken. Da der weitere Verguss strahlungsdurchlässig ist, kann die vom Halbleiterchip im Betrieb emittierte Strahlung effizient aus dem Halbleiterbauelement ausgekoppelt werden.

Vorteilhafterweise können die Kosten zur Herstellung des Halbleiterbauelements gering gehalten werden, da zum Separieren der ersten Partikel von den zweiten Partikeln kein zusätzlicher Gieß- und Aushärteschritt benötigt wird.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden der Verguss und der Träger entlang der vertikalen Richtung vollständig durch Sägen zertrennt zur Herstellung des Halbleiterbauelements. Der Verguss und der Träger können in einer lateralen Richtung neben dem Halbleiterchip zertrennt werden. Die Bereiche, entlang welcher der Verguss gesägt wird, können die Strahlungsaustrittsseite des Halbleiterbauelements bilden. Somit kann vorteilhafterweise ein Halbleiterbauelement hergestellt werden, bei welchem die vom Halbleiterchip emittierte Strahlung an Seitenflächen des Halbleiterbauelements austreten kann.

Im Folgenden werden das hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauelement und das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements in Verbindung mit Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Beispiel eines optoelektronischen Halbleiterbauelements.

Mit den Figuren 2A, 2B und 2C werden ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements und ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Halbleiterbauelements beschrieben.

Mit den Figuren 3A und 3B werden ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements und ein weiteres Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Halbleiterbauelements beschrieben.

In den Figuren 4 und 5 sind weitere Ausführungsbeispiele eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gezeigt.

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

In Figur 1 ist ein schematischer Querschnitt durch ein Beispiel eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 20 gezeigt. Drei Halbleiterchips 21 sind in einem Gehäuse 28 angeordnet. Licht, welches von außerhalb des

Halbleiterbauelements 20 auf dessen Oberseite 34 trifft, wird teilweise an der Oberseite 34 reflektiert und tritt teilweise in das Halbleiterbauelement 20 ein. Das eingetretene Licht wird am Boden des Gehäuses 28 reflektiert und tritt anschließend wieder aus dem Halbleiterbauelement 20 aus. Die Reflexion von Licht am Boden des Gehäuses 28 kann dazu führen, dass das Halbleiterbauelement 20 mit einem verringerten Kontrast wahrgenommen wird, was unerwünscht ist. In diesem Fall kann das Halbleiterbauelement 20 als weiß oder grau erscheinen.

Mit den Figuren 2A, 2B und 2C wird ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 20 beschrieben.

In Figur 2A ist ein schematischer Querschnitt durch das Halbleiterbauelement 20 gezeigt. Gemäß dem Verfahren wird mindestens ein Halbleiterchip 21 zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung auf einem Träger 22 mit einer Haupterstreckungsebene bereitgestellt. Auf dem Träger 22 ist ein Gehäuse 28 angeordnet, welches den Halbleiterchip 21 in lateralen Richtungen x umgibt, wobei sich die lateralen Richtungen x parallel zur Haupterstreckungsebene des Trägers 22 erstrecken. Das Gehäuse 28 weist eine Kavität 29 auf, in der der Halbleiterchip 21 angeordnet ist. Der Halbleiterchip 21 ist über einen Bonddraht 35 mit dem Träger 22 verbunden.

Gemäß dem Verfahren werden erste Partikel 24 und zweite Partikel 25 in einen strahlungsdurchlässigen Verguss 23 eingebracht. Der Verguss 23 mit den ersten Partikeln 24 und den zweiten Partikeln 25 wird auf den Träger 22 aufgebracht, so dass der Verguss 23 den Halbleiterchip 21 zumindest stellenweise bedeckt. Der Verguss 23 bedeckt den Halbleiterchip 21 an Seitenwänden 36 des Halbleiterchips 21. Eine dem Träger 22 abgewandte Oberseite 34 des Halbleiterchips 21 ist frei vom Verguss 23. Die ersten Partikel 24 und die zweiten Partikel 25 sind jeweils homogen im Verguss 23 verteilt. Die ersten Partikel 24 können T1O2 oder Zr0 ₂ aufweisen und die zweiten Partikel 25 können Glas aufweisen, stellenweise hohl sein und beschichtet sein. Die zweiten Partikel 25 können mit einem Material beschichtet sein, welches eine Reflektivität von höchstens 0,2 aufweist.

In Figur 2B ist ein weiterer Schritt des Verfahrens gezeigt. Die ersten Partikel 24 werden von den zweiten Partikeln 25 separiert durch Rotieren des Trägers 22 mit dem Halbleiterchip 21 um eine Achse oder durch Erhitzen (thermische Sedimentation). Für ein Separieren durch Rotieren des Trägers 22 weisen die ersten Partikel 24 eine größere Dichte als die zweiten Partikel 25 auf. Somit ist in einem ersten Bereich 26 des Verguss 23 die Konzentration der ersten Partikel 24 größer als die Konzentration der zweiten Partikel 25. In einem zweiten Bereich 27 des Verguss 23 ist die Konzentration der zweiten Partikel 25 größer als die Konzentration der ersten Partikel 24. Der erste Bereich 26 und der zweite Bereich 27 sind in direktem Kontakt miteinander. Der zweite Bereich 27 ist in einer vertikalen Richtung z, welche senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers 22 verläuft, über dem ersten Bereich 26 angeordnet.

Die zweiten Partikel 25 sind so dicht beieinander angeordnet, dass diese eine Schicht bilden. Die ersten Partikel 24 sind homogen im ersten Bereich 26 verteilt. Dabei können die ersten Partikel 24 einen Durchmesser von weniger als 100 nm aufweisen. Somit haben die ersten Partikel 24 eine geringe Sedimentationsgeschwindigkeit. Alternativ oder zusätzlich können die ersten Partikel 24 eine an den Verguss 23 angepasste Dichte aufweisen. Die ersten Partikel 24 weisen eine Reflektivität von mindestens 0,7 auf. Somit kann Strahlung, welche an Seitenwänden 36 aus dem Halbleiterchip 21 austritt, an den ersten Partikeln 24 zurück in den Halbleiterchip 21 reflektiert werden. Die zweiten Partikel 25 weisen eine Reflektivität von höchstens 0,2 auf. Somit kann elektromagnetische Strahlung, welche von außerhalb auf das Halbleiterbauelement 20 trifft, von den zweiten Partikeln 25 absorbiert werden. Dies führt dazu, dass das Halbleiterbauelement 20 mit einem erhöhten Kontrast wahrgenommen werden kann.

In Figur 2C ist ein weiterer optionaler Schritt des Verfahrens gezeigt. Dabei wird ein weiterer Verguss 33 auf den Halbleiterchip 21 und auf den Verguss 23 aufgebracht. Die Kavität 29 des Gehäuses 28 wird mit dem weiteren Verguss 33 bis zu einer Oberseite 34 des Gehäuses 28 gefüllt. Somit wird ein Halbleiterbauelement 20 mit einem Halbleiterchip 21 hergestellt .

Mit den Figuren 3A und 3B wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements 20 beschrieben.

In Figur 3A ist ein schematischer Querschnitt durch das Halbleiterbauelement 20 gezeigt. In diesem Verfahrensschritt wird der Verguss 23 mit den ersten Partikeln 24 und den zweiten Partikeln 25 in die Kavität 29 eingebracht. Das bedeutet, der Verguss 23 wird auf den Träger 22 und den Halbleiterchip 21 aufgebracht. Dabei sind die ersten Partikel 24 und die zweiten Partikel 25 homogen im Verguss 23 verteilt. Optional sind dritte Partikel 32 in den Verguss 23 eingebracht. Die dritten Partikel 32 sind verschieden von den ersten Partikeln 24 und den zweiten Partikeln 25. Außerdem weisen die dritten Partikel 32 einen kleineren Durchmesser als die ersten Partikel 24 und die zweiten Partikel 25 auf.

In Figur 3B ist ein schematischer Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelements 20 gezeigt. Mit Figur 3B ist der nächste Verfahrensschritt gezeigt, in welchem die ersten Partikel 24 von den zweiten Partikeln 25 separiert werden. Die ersten Partikel 24 befinden sich hauptsächlich im ersten Bereich 26. Das bedeutet, die Konzentration der ersten Partikel 24 ist im ersten Bereich 26 größer als die Konzentration der zweiten Partikel 25. Der erste Bereich 26 ist in lateraler Richtung x neben dem Halbleiterchip 21 und um diesen herum angeordnet. Somit sind die Seitenwände 36 des Halbleiterchips 21 vom ersten Bereich 26 bedeckt.

Der erste Bereich 26 und der zweite Bereich 27 sind durch einen dritten Bereich 31 voneinander separiert. Der dritte Bereich 31 liegt in vertikaler Richtung z zwischen dem ersten Bereich 26 und dem zweiten Bereich 27. Im dritten Bereich 31 können die dritten Partikel 32 angeordnet sein. Weiter ist im dritten Bereich 31 die Konzentration der ersten Partikel 24 geringer als im ersten Bereich 26 und die Konzentration der zweiten Partikel 25 geringer als im zweiten Bereich 27. Die dritten Partikel 32 weisen einen kleineren Durchmesser als die ersten Partikel 24 und die zweiten Partikel 25 auf. Bei den dritten Partikeln 32 handelt es sich zum Beispiel um Quantenpunkte .

Die zweiten Partikel 25 befinden sich hauptsächlich im zweiten Bereich 27. Das bedeutet, die Konzentration der zweiten Partikel 25 ist im zweiten Bereich 27 größer als die Konzentration der ersten Partikel 24. Der zweite Bereich 27 ist an einer Oberseite 34 des Verguss 23 angeordnet, wobei die Oberseite 34 an der dem Träger 22 abgewandten Seite des Verguss 23 angeordnet ist. So kann Strahlung, welche von außen auf das Halbleiterbauelement 20 auftrifft, von den zweiten Partikeln 25 im zweiten Bereich 27 absorbiert werden.

In diesem Ausführungsbeispiel können die ersten Partikel 24 eine Reflektivität von mindestens 0,7 aufweisen. Weiter ist es möglich, dass die ersten Partikel 24 Leuchtstoffe sind oder dass im ersten Bereich 26 verschiedene Leuchtstoffe übereinander angeordnet sind. In diesem Fall kann sich der erste Bereich 26 in vertikaler Richtung z über den Halbleiterchip 21 hinweg erstrecken. Außerdem ist es möglich, dass die ersten Partikel 24 S1O2 aufweisen. In diesem Fall kann der thermische Ausdehnungskoeffizient des ersten Bereichs 26 an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Halbleiterchips 21 angepasst sein. Somit können vorteilhafterweise mechanische Verspannungen, welche durch Temperaturunterschiede entstehen können, verringert oder vermieden werden.

Des Weiteren können in diesem Ausführungsbeispiel die zweiten Partikel 25 Glas aufweisen und stellenweise hohl sein. An der Oberseite 34 des Verguss 23 können zweite Partikel 25 stellenweise frei vom Verguss 23 sein. Das bedeutet, einige der zweiten Partikel 25 können aus dem Verguss 23 herausragen. Dies führt zu einer erhöhten

Oberflächenrauigkeit. Weiter können die zweiten Partikel 25 eine Reflektivität von höchstens 0,2 aufweisen. Insbesondere kann der zweite Bereich 27 einen Transmissionskoeffizienten von mindestens 0,7 aufweisen. In Figur 4 ist ein Querschnitt durch einen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels des Halbleiterbauelements 20 gezeigt. Im Unterschied zu dem in Figur 2B gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich das Gehäuse 28 und der Halbleiterchip 21 in vertikaler Richtung z ungefähr gleich weit. Alternativ kann das Gehäuse 28 den Halbleiterchip 21 in vertikaler Richtung z um mindestens 100 pm und höchstens 1 mm überragen. Ein weiterer Unterschied ist, dass auf dem Träger 22 eine Vielzahl von Halbleiterchips 21 nebeneinander und beabstandet zueinander angeordnet ist. Beispielhaft sind in Figur 4 zwei Halbleiterchips 21 dargestellt.

In Figur 5 ist ein Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauelements 20 gezeigt. Der Halbleiterchip 21 ist auf dem Träger 22 angeordnet. An der dem Träger 22 zugewandten Seite weist der Halbleiterchip 21 elektrische Kontakte 37 auf, über welche der Halbleiterchip 21 elektrisch mit dem Träger 22 verbunden ist. In lateraler Richtung x neben dem Halbleiterchip 21 ist ein vierter Bereich 38 angeordnet. Der vierte Bereich 38 weist ein Material mit einer Reflektivität von mindestens 0,7 auf. Der vierte Bereich 38 bedeckt die Seitenwände 36 des Halbleiterchips 21 vollständig. Auf dem Halbleiterchip 21 und dem vierten Bereich 38 ist der erste Bereich 26 angeordnet. Die ersten Partikel 24 sind Leuchtstoffe.

Auf dem ersten Bereich 26 ist der dritte Bereich 31 angeordnet. Auf dem dritten Bereich 31 ist der zweite Bereich 27 angeordnet. Die zweiten Partikel 25 weisen eine Reflektivität von mindestens 0,7 auf. Somit wird ein Großteil der Strahlung, welche auf der Oberseite 34 des Verguss 23 auftrifft, von den zweiten Partikeln 25 reflektiert. Außerdem wird die vom Halbleiterchip 21 im Betrieb emittierte Strahlung an den zweiten Partikeln 25 reflektiert. Alternativ weisen die zweiten Partikel 25 eine Reflektivität von höchstens 0,7 auf. Somit kann das Erscheinungsbild des Halbleiterbauelements 20 in der Sicht auf den zweiten Bereich 27 optimiert werden.

Zur Herstellung des Halbleiterbauelements 20 werden der Verguss 23 und der Träger 22 entlang der vertikalen Richtung z vollständig durch Sägen zertrennt. Die

Strahlungsaustrittsseite 30 des Halbleiterbauelements 20 ist an Seitenflächen, welche senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Trägers 22 verlaufen, angeordnet. Somit kann die vom Halbleiterchip 21 im Betrieb emittierte Strahlung an der Strahlungsaustrittsseite 30 aus dem Halbleiterbauelement 20 austreten .

Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren

Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen explizit beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen .

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102019125411.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugszeichenliste

20 Halbleiterbauelement

21 Halbleiterchip

22 Träger

23 Verguss

24 erste Partikel

25 zweite Partikel

26 erster Bereich

27 zweiter Bereich

28 Gehäuse

29 Kavität

30 Strahlungsaustrittsseite

31 dritter Bereich

32 dritte Partikel

33 weiterer Verguss

34 Oberseite

35 Bonddraht

36 Seitenwand

37 elektrischer Kontakt

38 vierter Bereich x: laterale Richtung z: vertikale Richtung