光电子半导体组件和用于制造光电子半导体组件的方法
【技术领域】
[0001]本发明提出一种光电子半导体组件以及一种用于制造光电子半导体组件的方法。
【背景技术】
[0002]文献US 7，271，425描述一种光电子半导体组件。
【发明内容】
[0003]要实现的目的在于，提出一种能特别简单地制造的光电子半导体组件。
[0004]在此所描述的光电子半导体组件例如是发光二极管，所述发光二极管在运行中放射光。在此所描述的光电子半导体组件尤其能够设置用于表面安装并且光电子半导体组件于是尤其能够是可表面安装的组件(SMD: Surface-Mounted-Device表面安装设备)。
[0005]根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，光电子半导体组件包括光电子半导体芯片。所述光电子半导体芯片例如是发光二极管芯片。光电子半导体芯片尤其包括透光的载体、在透光的载体上的半导体层序列和在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上的电连接部位。
[0006]光电子半导体芯片的透光的载体尤其能够是用于半导体层序列的生长衬底。因此，透光的载体例如能够借助于玻璃、蓝宝石或SiC形成或由这些材料构成。半导体层序列外延地生长到透光的载体上并且包括至少一个有源区域，所述有源区设置用于产生或探测电磁辐射。光电子半导体芯片在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上包括电连接部位。
[0007]尤其可行的是，光电子半导体芯片仅在下侧上具有电连接部位。因此，光电子半导体芯片例如能够根据所谓的“倒装芯片(Flip-Chip)”的类型安装。光电子半导体芯片优选不具有尤其金属的反射体层，所述反射体层例如能够设置在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上。也就是说，光电子半导体芯片尤其不包括金属的镜，借助于所述镜能够将沿朝半导体层序列的下侧的方向放射的电磁辐射沿朝透光的载体的方向反射。因此，光电子半导体芯片尤其不具有金属的反射体进而能特别简单且成本适宜地制造。然而可行的是，在半导体层序列的下侧上局部地设置有介电镜。
[0008]如果光电子半导体芯片例如是发光二极管，那么在光电子半导体芯片中产生的电磁辐射，或者在光电子半导体芯片中产生的光穿过透光的载体射出。电磁辐射或光能够穿过透光的载体的背离半导体层序列的上侧并且穿过透光的载体的侧面射出。因此，光电子半导体芯片与表面发射器相反是所谓的体积发射器。
[0009]光电子半导体芯片的电连接部位能够借助于透射辐射的材料例如TCO(Transparent Conductive Oxide透明导电氧化物)，即透光的氧化物形成。例如，电连接部位借助于ITO形成或由ITO形成，使得在电连接部位上不沿朝透光的载体的方向反射光或几乎不沿朝透光的载体的方向反射光。
[0010]根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，光电子半导体组件包括透光的包覆材料，所述包覆材料局部地包围光电子半导体芯片。透光的包覆材料例如借助于硅酮、环氧树脂或硅酮-环氧化物混合材料形成。透光的包覆材料包围光电子半导体芯片，优选使得仅半导体层序列的背离光电子半导体芯片的下侧以及在半导体层序列的下侧上的电连接部位不被透光的包覆材料覆盖或包围。因此，光电子半导体芯片除了光电子半导体芯片的这些区域以外能够完全地由透光的包覆材料包围，其中透光的包覆材料不必直接邻接于光电子半导体芯片。更确切地说，其他的层，例如具有一种或多种发光材料的转换层和/或钝化层能够设置在半导体芯片和透光的包覆材料之间。
[0011]透光的包覆材料还能够用颗粒，例如转换材料的颗粒和/或降低包覆材料的热膨胀系数的材料的颗粒填充。
[0012]在光电子半导体组件中，透光的包覆材料尤其构成壳体。也就是说，透光的包覆材料是光电子半导体组件的机械承载的和支撑的部件。透光的包覆材料不邻接壳体，所述壳体例如能够借助于塑料形成。
[0013]透光的包覆材料的尤其背离光电子半导体芯片的上侧和在透光的包覆材料的上侧上横向于光出射面伸展的至少部分的侧面能够是可从外部触及的并且不由壳体材料覆至
ΠΠ O
[0014]根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，光电子半导体组件包括散射光的和/或反射光的材料的颗粒。散射光的和/或反射光的材料的颗粒例如构成层，所述层设置在透光的包覆材料的外面上。颗粒设置用于散射或反射光电子半导体芯片的入射的电磁辐射或入射的光。颗粒至少部分地替代光电子半导体芯片所缺少的反射体。对此，颗粒优选设置在透光的包覆材料的朝向半导体层序列的下侧的外面上。
[0015]颗粒例如能够是借助于1102)乜(^(其中1例如是2并且7是3)、2110、2“2、8&304、HfO2形成的颗粒或由这些材料构成。颗粒例如具有至少50nm的并且最大5μπι的、尤其最高300nm的直径。
[0016]此外，反射光的和/或散射光的颗粒也能够将入射的光彩色地反射和/或散射。对此，颗粒也能够包括有色无机颜料，如过渡金属的氧化物、硫化物、氰化物、氢氧化物或其他无机颜料。以这种方式能够实现制成的光电子半导体组件的不是白色而是彩色的色觉。
[0017]还可行的是，散射光的和/或反射光的颗粒借助于发光转换材料，如YAG、LuAG、氮化的转换体等形成。以这种方式，颗粒也能够是转换辐射的。
[0018]根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，半导体层序列的下侧局部地不具有透光的包覆材料。在该部位处，半导体层序列以及在半导体层序列上构成的电连接部位不由透光的包覆材料覆盖。然而也能够存在下侧的不由透光的包覆材料覆盖的部位。例如，透光的包覆材料能够在包覆之后达到或蠕变到半导体芯片和辅助载体之间并且作为剩余物残留(所谓的“Flash”(毛刺))在那里。如果所述剩余物被移除(所谓的“deflashing”去毛刺)，那么下侧也能够是完全不具有包覆材料的。
[0019]根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，散射光的和/或反射光的材料的颗粒局部地覆盖半导体层序列的下侧以及包覆材料的外面。颗粒在那里例如施加在下述层中，所述层例如具有至少500nm并且最大5μπι的厚度。颗粒以高的密度施加，使得其在层中具有至少百分之70、例如百分之80的重量份额和至少百分之45、例如百分之50的体积份额。
[0020]根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，光电子半导体组件包括光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片具有透光的载体、在透光的载体上的半导体层序列和在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上的电连接部位。该实施方式的光电子半导体组件还包括透光的包覆材料，所述包覆材料局部地包围光电子半导体芯片，并且所述光电子半导体组件包括散射光的和/或反射光的材料的颗粒。在本实施方式中，半导体层序列的下侧不具有透光的包覆材料并且颗粒局部地覆盖半导体层序列的下侧和包覆材料的外面。
[0021]此外提出一种用于制造光电子半导体组件的方法。借助于所述方法尤其能够制造在此所描述的光电子半导体组件。也就是说，所有对于光电子半导体组件公开的特征也对于方法公开并且反之亦然。
[0022]根据在此所描述的方法的至少一个实施方式，首先提供光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片具有透光的载体，在透光的载体上的半导体层序列和在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上的电连接部位。
[0023]在下一方法步骤中，光电子半导体芯片施加到辅助载体上。辅助载体例如能够是灌封工具的或注塑工具的一部分。辅助载体优选刚性地构成并且能够构成为平坦的板。此外可行的是，辅助载体具有腔室，所述腔室设置用于分别容纳至少一个光电子半导体芯片。辅助载体在其朝向光电子半导体芯片的上侧上还优选包括可溶解的连接剂，借助于所述连接剂能够将光电子半导体芯片暂时地固定在辅助载体的基本体上。可溶解的连接剂例如能够是热剥离薄膜(Revalpha-Folie)，作为临时的粘结剂的娃酮或作为临时的粘结剂的鹿糖(Sacharose)。
[0024]在下一方法步骤中，将光电子半导体芯片用透光的包覆材料包覆，其中透光的包覆材料在其下侧上邻接于辅助载体上进而邻接于可溶解的连接剂。例如，透光的包覆材料在其朝向辅助载体的下侧上除了可溶解的连接剂的由光电子半导体芯片覆盖的部位以外完全地用可溶解的连接剂覆盖并且能够与所述连接剂直接接触。
[0025]在下一方法步骤中，接着通过移除可溶解的连接剂剥离辅助载体和露出半导体层序列的和透光的包覆材料的下侧。
[0026]在下一方法步骤中，散射光的和/或反射光的材料的颗粒施加在半导体层序列的露出的下侧和包覆材料上。颗粒的施加优选经由如下方法进行，借助于所述方法能够将颗粒以特别紧密排列方式施加到包覆材料上。例如，颗粒能够经由电泳沉积(EPD-ElectroPhoretic Deposit1n电泳沉积)施加。
[0027]根据方法的至少一个实施方式，方法包括下述步骤，所述步骤尤其能够以给定的顺序执行:
[0028]-提供光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片包括透光的载体、在透光的载体上的半导体层序列和在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上的电连接部位；
[0029]-将光电子半导体芯片施加到辅助载体上，使得电连接部位朝向辅助载体；
[0030]-用透光的包覆材料包覆光电子半导体芯片，其中透光的包覆材