用于制造光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的方法和光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的方法和一種光電子半導(dǎo)體構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]一個待實現(xiàn)的目的是:提供一種用于制造光電子半導(dǎo)體的簡化的方法。另一個待實現(xiàn)的目的在于:提出一種光電子半導(dǎo)體構(gòu)件，所述光電子半導(dǎo)體構(gòu)件是尤其有效率的并且能夠尤其簡單地制造。
[0003]一個目的通過具有權(quán)利要求1的特征的方法來實現(xiàn)。另一個目的通過具有權(quán)利要求9的特征的光電子半導(dǎo)體構(gòu)件來實現(xiàn)。有利的設(shè)計方案和改進(jìn)形式是從屬權(quán)利要求的主題。
[0004]所提出的方法包括如下步驟:提供載體和提供導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)體結(jié)構(gòu)借助導(dǎo)電材料形成并且具有多個穿口。此外，所述方法包括:將導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)置在載體的上側(cè)上，其中上側(cè)在導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的穿口中露出。此外，所述方法包括:提供多個光電子半導(dǎo)體芯片，其中每個光電子半導(dǎo)體芯片至少在相應(yīng)的半導(dǎo)體芯片的上側(cè)上包括層。所述層能夠為發(fā)光材料層。替選地，所述層能夠是可透過由相應(yīng)的半導(dǎo)體芯片發(fā)射的輻射的、尤其是透明的層、尤其是耦合輸出或耦合輸入層。所述層優(yōu)選不是每個光電子半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體本體的一部分。
[0005]此外，所述方法包括:將多個光電子半導(dǎo)體芯片在導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的穿口中設(shè)置在載體的上側(cè)上。導(dǎo)體結(jié)構(gòu)例如能夠構(gòu)成為能導(dǎo)電的導(dǎo)體框或者包括這種導(dǎo)體框。換而言之，光電子半導(dǎo)體芯片能夠設(shè)置在分別在導(dǎo)體框的框元件之間或旁邊的穿口中，尤其是不使光電子半導(dǎo)體芯片部分地或完全地設(shè)置在導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上和/或其他能傳導(dǎo)的元件上。在此，在導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一個穿口中能夠相應(yīng)設(shè)置至少一個或剛好一個光電子半導(dǎo)體芯片。
[0006]所述方法還包括:在每個光電子半導(dǎo)體芯片的連接部位和導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間形成電連接，以及通過模制體對每個光電子半導(dǎo)體芯片和電連接部改型，其中模制體至少局部地覆蓋全部光電子半導(dǎo)體芯片的側(cè)面，并且模制體在光電子半導(dǎo)體芯片的背離載體的上側(cè)上不超出光電子半導(dǎo)體芯片。此外，所述方法包括:移除載體并且至少分割模制體以用于產(chǎn)生光電子半導(dǎo)體構(gòu)件，其中每個電子半導(dǎo)體構(gòu)件包括至少一個光電子半導(dǎo)體芯片。每個電子半導(dǎo)體構(gòu)件能夠在分割之后具有模制體的一部分。
[0007]光電子半導(dǎo)體構(gòu)件例如分別為設(shè)置用于發(fā)射輻射的發(fā)光二極管。替選地，光電子半導(dǎo)體構(gòu)件也能夠為輻射檢測器或光電二極管。光電子半導(dǎo)體芯片例如為發(fā)射輻射的半導(dǎo)體芯片，例如發(fā)光二極管芯片、光電二極管芯片或還可以是激光二極管芯片。
[0008]術(shù)語“輻射”在本發(fā)明中尤其是針對電磁輻射，例如可見的、優(yōu)選混合色的、尤其是白色的光。
[0009]載體是例如在分割之前被再次移除的臨時載體。載體例如能夠為薄膜或一般而言為板，所述板通過塑料材料、金屬、陶瓷材料或半導(dǎo)體材料形成。
[0010]導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和光電子半導(dǎo)體芯片優(yōu)選固定在載體上，使得在光電子半導(dǎo)體芯片和載體之間產(chǎn)生機(jī)械連接，所述機(jī)械連接稍后對于導(dǎo)體機(jī)構(gòu)和光電子半導(dǎo)體芯片而言能夠無損壞地再次釋放。為此，附加地或替選地，在導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或光電子半導(dǎo)體芯片和載體之間能夠設(shè)置有粘附層或犧牲層。優(yōu)選地，導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和光電子半導(dǎo)體芯片粘接到載體上側(cè)上。替選地，在載體上側(cè)上的固定也能夠借助其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
[0011]對于上述層是發(fā)光材料層的情況而言，這些層例如能夠由熒光轉(zhuǎn)換材料構(gòu)成或包含這種熒光轉(zhuǎn)換材料。所述熒光轉(zhuǎn)換材料能夠包含發(fā)光材料顆粒。熒光轉(zhuǎn)換材料例如是用摻雜鈰的釔鋁石榴石、簡稱YAGdP /或镥鋁石榴石、簡稱LuAGjP /或镥釔鋁石榴石、簡稱LuYAG。熒光轉(zhuǎn)換材料例如也能夠具有相應(yīng)摻雜的半導(dǎo)體材料、例如I1-VI族化合物半導(dǎo)體材料、如ZnSe，或者II1-V化合物半導(dǎo)體材料、如AlInGaN。同樣地，熒光轉(zhuǎn)換材料能夠為摻雜的氮化硅或氮氧化硅或硅酸鹽或鋁酸鹽。熒光轉(zhuǎn)換材料例如是摻雜Eu2+的堿土氮化硅和/或堿土氮化硅鋁，其中堿土金屬例如為鋇或鈣或鍶。
[0012]此外，由光電子半導(dǎo)體芯片在運(yùn)行時產(chǎn)生的輻射能夠由熒光轉(zhuǎn)換材料吸收并且以一定波長范圍再次發(fā)射，所述波長范圍與光電子半導(dǎo)體芯片所發(fā)射的波長范圍不同。由光電子半導(dǎo)體芯片發(fā)射的短波輻射例如能夠借助于熒光轉(zhuǎn)換材料中的吸收和隨后的再次發(fā)射轉(zhuǎn)換成波長更長的輻射。光電子半導(dǎo)體芯片在運(yùn)行時例如能夠發(fā)射藍(lán)色光。通過發(fā)光材料層隨后在相應(yīng)的轉(zhuǎn)換之后能夠再次發(fā)射黃色光，使得產(chǎn)生混合色的尤其白色的光。發(fā)光材料顆粒在此能夠引入基體材料、例如硅樹脂或陶瓷中。
[0013]對于上述層是透明層和/或耦合輸出或耦合輸入層的情況下，能夠通過該層有利地保護(hù)相應(yīng)的光電子半導(dǎo)體芯片免受外部影響或者耦合輸出或耦合輸入由該半導(dǎo)體芯片發(fā)射的或待檢測的輻射。
[0014]模制體對光電子半導(dǎo)體芯片改型或包封，而不在光電子半導(dǎo)體芯片的背離載體的上側(cè)上突出于半導(dǎo)體芯片。光電子半導(dǎo)體芯片的背離載體的上側(cè)優(yōu)選為光電子半導(dǎo)體芯片的包括該層或通過該層形成的上側(cè)。
[0015]換而言之，模制體在光電子半導(dǎo)體芯片的上側(cè)與光電子半導(dǎo)體芯片齊平，或者模制體在光電子半導(dǎo)體芯片的側(cè)面上僅部分地對光電子半導(dǎo)體芯片改型或包封。造型體在此優(yōu)選形狀配合地包封光電子半導(dǎo)體芯片。
[0016]在所述方法的一個優(yōu)選的設(shè)計方案中，光電子半導(dǎo)體芯片的用于光電子半導(dǎo)體芯片與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電連接部的連接部位分別設(shè)置在光電子半導(dǎo)體芯片的上側(cè)上。優(yōu)選地，連接部位分別設(shè)置在光電子半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體本體的上側(cè)上的層旁邊。
[0017]在所述方法的一個優(yōu)選的設(shè)計方案中，電連接部完全地由模制體改型或包封，使得電連接部不從模制體中伸出。在此，模制體有利地保護(hù)電連接部免受外部影響以免折斷或裂縫。附加地，模制體能夠有利地使電連接部絕緣。
[0018]多個光電子半導(dǎo)體芯片也能夠通過電連接部與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)連接。
[0019]載體的移除例如能夠通過加熱或通過逐步地打薄載體進(jìn)行。加熱例如能夠借助于激光束進(jìn)行。打薄例如能夠通過載體的回研進(jìn)行。此外可行的是，移除通過化學(xué)剝離載體或必要時化學(xué)剝離存在于載體上的犧牲層或粘附層進(jìn)行。在移除載體后，光電子半導(dǎo)體芯片的初始背離載體的下側(cè)優(yōu)選可自由接近或露出。
[0020]所提出的方法的優(yōu)點涉及如下可行性:制造緊湊的光電子半導(dǎo)體構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)高度盡可能地小。優(yōu)選地，借助于所提出的方法能夠制造多個光電子半導(dǎo)體構(gòu)件，其中每個光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的高度不大于光電子半導(dǎo)體芯片連同層的高度。每個光電子半導(dǎo)體芯片能夠在其下側(cè)上具有接觸部，例如由能導(dǎo)電的材料、如金屬、優(yōu)選金或銀構(gòu)成的接觸部。接觸部在移除載體之后能夠露出。
[0021]由于通過本方法制造的光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的小的構(gòu)件高度，能夠有利地經(jīng)由例如光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的下側(cè)快速地導(dǎo)出在光電子半導(dǎo)體構(gòu)件中產(chǎn)生的熱量的大部分。換而言之，通過小的構(gòu)件高度，熱量運(yùn)輸路徑相對短。通過這種優(yōu)化的散熱，在運(yùn)行時引起少量的加熱進(jìn)而(在發(fā)射輻射的光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的情況下)引起更高的光通量進(jìn)而引起更高的效率和更長的壽命。此外，通過更少的加熱，每個光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的效率在運(yùn)行時經(jīng)受更小的波動。在光電二極管作為光電子半導(dǎo)體構(gòu)件的情況下，優(yōu)化的散熱有利地減少產(chǎn)生生熱的載流子或通過其引起的暗電流的概率。
[0022]在所述方法的一個優(yōu)選的設(shè)計方案中，相應(yīng)的電連接部包括接觸線，所述接觸線將光電子半導(dǎo)體芯片的連接部位與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)連接。
[0023]接觸線能夠通過適當(dāng)?shù)慕雍戏椒ㄅc接觸部位或與導(dǎo)體結(jié)連接。優(yōu)選地