专利名称：光电子器件的制作方法
技术领域：
本发明提出了一种光电子器件。
发明内容
本发明的目的是，提出一种可以特别简单和成本低廉地制造的光电子器件。根据光电子器件的至少一个实施形式，光电子器件包括连接支承体。连接支承体例如是电路板，在该电路板上或在其中设置有连接部位以及印制导线，用于连接和接触电子部件。连接支承体包括在连接支承体上侧处的电绝缘膜。电绝缘膜是由电绝缘材料构成的层。例如电绝缘膜是塑料膜。根据光电子器件的至少一个实施形式，光电子器件包括光电子半导体芯片，其在连接支承体的上侧设置在连接支承体上。光电子半导体芯片例如是发射辐射的半导体芯片，如发光二极管芯片或激光二极管芯片。此外光电子半导体芯片也可以是接收辐射的半导体芯片，例如光电二极管芯片。根据光电子器件的至少一个实施形式，该器件包括电绝缘膜中的凹部，该凹部框架状地环绕光电子半导体芯片。就是说，将凹部引入到连接支承体上侧处的电绝缘膜中。该凹部例如可以通过材料去除，即通过移除电绝缘膜的一部分来产生。在此，凹部构建为使得其框架状地环绕光电子半导体芯片。术语“框架状地”在此在凹部的形状和走向方面不理解为是限制性的。例如凹部可以具有圆的、椭圆的或者矩形的形状。凹部例如可以沟道式地在电绝缘膜中构成，沟道完全地环绕光电子半导体芯片。于是在光电子半导体芯片和凹部之间可以存在电绝缘膜的未结构化的区域。就是说，在此区域中电绝缘膜是完整无损的。根据光电子器件的至少一个实施形式，器件包括围绕光电子半导体芯片的浇注体。光电子半导体芯片在其暴露的面、即并不邻接连接支承体的面由浇注体覆盖。例如，浇注体在那里直接接触半导体芯片。浇注体优选构成为，对于待由光电子半导体芯片发出或者待由光电子半导体芯片接收的电磁辐射而言是可透过的。例如浇注体包含硅树脂或者由硅树脂构成。根据光电子器件的至少一个实施形式，电绝缘膜中的凹部的底面至少局部地通过电绝缘膜形成。就是说，凹部至少局部地并不完全穿过电绝缘膜，而是，在凹部的区域中电绝缘膜仅仅被移除，直至确定的深度，于是凹部的底面通过电绝缘膜的未被移除的区域形成。在此尤其可能的是，凹部不在任何位置穿过电绝缘膜。这就是说，于是电绝缘塑料层仅被部分地去除，该塑料层不由于凹部而中断。以这种方式例如避免了材料，例如浇注体10 的材料，穿过凹部从连接支承体的上侧到达连接支承体的背离上侧的下侧。这具有如下优点例如避免了连接支承体的下侧的污染，在该下侧例如可以存在用于接触光电子器件的电连接位置。根据光电子器件的至少一个实施形式，浇注体至少局部地延伸至凹部的朝向光电子半导体芯片的外缘。或者说，浇注体至少局部地与凹部的朝向光电子半导体芯片的外缘相接触。在此，凹部的外缘作用为用于浇注体的材料的止动边。为了使凹部的外缘满足作为止动边的功能，该外缘优选地并未倒圆，而是具有角，例如以90°角或小于90°的角走向。 就是说，外缘被限定为是锐利的，不具有倒圆、缺口或槽口。根据光电子器件的至少一个实施形式，凹部至少局部地没有浇注体。这就是说，浇注体至少在凹部一些位置并不进入凹部。优选地，凹部没有或基本上没有浇注体。“基本上没有”在此是指由制造决定，可以在凹部中存在少量的浇注体的材料，然而浇注体的材料填满凹部体积的最高5%、优选最高2. 5%、特别优选最高1 %。特别是凹部的底面优选没有浇注体。就是说，浇注体的材料或许可以在凹部的限定凹部边界的侧面存在，然而凹部并不用浇注体的材料填充，并且由此至少局部地、优选完全没有浇注体。根据光电子器件的至少一个实施形式，该器件包括带有在连接支承体上侧上的电绝缘膜的连接支承体；在连接支承体上侧上的光电子半导体芯片；在电绝缘膜中的凹部，该凹部框架状地环绕光电子半导体芯片；和围绕光电子半导体芯片的浇注体。在此，凹部的底面至少局部地通过电绝缘膜形成。浇注体至少局部地延伸至凹部的朝向光电子半导体芯片的外缘，并且凹部至少局部地没有浇注体。根据光电子器件的至少一个实施形式，浇注体沿着整个凹部延伸至凹部的朝向光电子半导体芯片的外缘。就是说，框架状地环绕半导体芯片的凹部作用为用于浇注体的止动边。以这种方式，浇注体在电绝缘膜的主延伸平面中的形状通过凹部的走向预先给定。 有利地，以这种方式，可以实现浇注体的高定位精确性，因为浇注体独立地定位于凹部的外缘。依照凹部的形状，可以产生浇注体的被自由成形的轮廓，例如圆的、椭圆的、矩形的或者其他形状。基于浇注体借助凹部本身定位的事实，特别迅速并且成本低廉地制造以及迅速并且价格便宜地改变光电子器件的设计是可能的。光电子器件的设计例如可以通过简单地改变凹部的造型来匹配于个别的使用要求。最后可能的是，在复合物中产生具有浇注体间的特别小的距离的光电子器件，并且在施加浇注体之后将复合物分割成单个光电子器件。 由于浇注体通过凹部来定位，可能的是，与例如借助于模具在连接支承体上产生浇注体的情况相比，在复合物中相邻的光电子器件彼此更靠近地设置。根据光电子器件的至少一个实施形式，连接支承体包括导电膜，该导电膜在电绝缘膜的背离连接支承体的上侧的侧固定于该电绝缘膜。就是说，连接支承体是例如可以柔性地构成的双层支承体。导电膜可以是由金属构成的膜，例如铝膜或铜膜，其固定于电绝缘膜。导电膜位于连接支承体的下侧并且例如形成光电子器件的连接位置。为此，导电膜结构化为互相电绝缘的两个或至少两个区域。这些区域可以通过电绝缘膜保持在一起。就是说，电绝缘膜给予光电子器件必要的机械稳定性。根据光电子器件的至少一个实施形式，连接支承体由导电膜、电绝缘膜和必要时连接单元组成，连接单元可以设置在导电膜与电绝缘膜之间。连接单元例如是粘合剂。电绝缘膜和导电膜在此情况下借助连接单元互相粘合。然而也可能的是电绝缘膜和导电膜是连接支承体仅有的层，并且连接支承体没有连接单元。在这种情况下，连接支承体构建为薄片。根据光电子器件的至少一个实施形式，浇注体通过点胶(Dispensen)或浇注制造，其中凹部的朝向光电子半导体芯片的外缘形成用于浇注体的止动边。换句话说，浇注体的材料以液态或粘滞的状态在通过电绝缘膜中的凹部框架状地限界的区域中施加到光电子半导体芯片和连接支承体上。凹部的朝向光电子半导体芯片的外缘形成用于浇注体的材料的止动边，使得浇注体在电绝缘膜的平面中的形状根据凹部的走向构建。于是，浇注体的几何形状由如下量得出，即例如从所涂覆的材料的体积，以及浇注体的材料的表面应力、膜的以及所涂覆的材料的表面能量，或者润湿角中得出。浇注体在电绝缘膜平面中的周界线通过凹部的朝向半导体芯片的外缘来限定。于是，浇注体根据所使用的材料的表面应力凸出地、就是说拱形地构建，并且浇注体的外表面具有球形或非球形的透镜的形状。根据光电子器件的至少一个实施形式，凹部借助激光束产生。就是说，在用于制造光电子器件的方法中，首先将在此描述的凹部借助激光束引入电绝缘膜中，随后浇注体可以通过点胶来制造，其中借助激光辐射产生的凹部的外缘形成用于浇注体的止动边。随后， 浇注体的材料硬化，使得围绕光电子半导体芯片形成机械稳定的浇注体。根据光电子器件的至少一个实施形式，凹部具有矩形的横截面。就是说凹部的底面以及侧面的横截面形成矩形，然而该矩形并未在其背离底面的一侧被封闭。于是，凹部例如作为横截面为矩形的沟道引入电绝缘膜中。在此表明，这种具有特别锐利的外缘的凹部可以特别精确并且有效地通过借助激光束去除电绝缘膜的材料来产生。
接下来借助实施例和所属附图进一步阐述在此描述的光电子器件。图IA到IC示出了在此说明的根据一个实施例的光电子器件的示意图。图2A到2F示出了浇注体的显微镜图像，如其可以应用于在这里描述的光电子器件。相同的、同类的或同作用的元件在附图设有相同的附图标记。附图和附图中所示的元件彼此之间的大小关系不应视为是合乎比例的。相反地，为了更好的可示出性和/或为了更好的理解可以夸大地示出各个元件。具体实施形式图IA以示意性立体图示出了在此描述的不具有浇注体的光电子器件的一个实施例。光电子器件包括连接支承体1。连接支承体1例如刚好由两层组成。那么，连接支承体1由构建为例如为铜膜的导电层2组成。此外，连接支承体1包括构建为塑料膜的电绝缘膜3。电绝缘膜3和导电膜2之间可以存在连接单元12，其实现在两个膜2、3之间的机械连接。在此，电绝缘膜包含以下材料之一或者由以下材料之一构成聚酰亚胺、玻璃纤维增强的环氧化物、硅树脂、聚甲基丙烯酰亚胺。膜3也可以构建为由玻璃纤维增强的环氧化物构成的膜复合物，所述膜复合物带有由聚四氟乙烯或聚醚酰亚胺构成的盖层。此外可能的是例如上述材料之一的材料通过挤压施加到玻璃纤维增强的环氧化物上。导电膜2具有两个互相电绝缘的区域(也见图1A、1B、1C中表明的分界线)。导电膜2的区域通过电绝缘膜3以机械方式保持在一起。连接支承体1以该方式横向地划分为第一子区域Ia和第二子区域lb，在这些子区域中，在连接支承体的下侧Id存在光电子器件的通过导电膜2形成的连接位置。在上侧lc，连接支承体1具有第一连接区域6，其中电绝缘膜3被移除。在该第一连接区域6中设置有光电子半导体芯片8。此外，连接支承体1在其上侧Ic具有第二连接区域7，在该第二连接区域的区域中同样将电绝缘膜3移除。第二连接区域7例如用于借助接合线9电连接半导体芯片8。以环绕光电子半导体芯片8以及第一连接区域6和第二连接区域7的方式在电绝缘膜3中引入凹部5，该凹部的横截面构成矩形并且其底面32以及其侧面31通过电绝缘膜3形成。就是说，与在第一和在第二连接区域6、7中不同，该凹部并不不完全穿过电绝缘膜3，而是在凹部的底面32留有电绝缘膜3的剩余部。这具有如下优点例如浇注体10的材料，为此参见图1C，不可以穿过凹部5到达连接支承体1的下侧 ld，在那里例如会污染连接位置、即导电膜2。浇注体10借助点胶、即以液态或粘滞的状态在连接支承体1的表面Ic施加到连接支承体1的通过凹部5结构化的区域中并且随后硬化。图2A到2E的显微镜图像示出了穿过浇注体10的剖面，该浇注体例如由硅树脂形成并且设置在电绝缘层3上。如从图中获悉，凹部5的朝向光电子半导体芯片8的外缘51 起到用于浇注体10的材料的止动边的作用。浇注体10可以包括下述材料之一或由下述材料之一组成硅树脂、聚氨酯。电绝缘层3的材料和浇注体10的材料在此选择为，使得接触角α至少为10°。 已经证明的是，对于如此大小的接触角而言，对外缘51的质量、即特别是对该外缘的锐度的要求小到使得例如借助激光辐射经济地制造凹部是可能的。优选地使用UV硬化的材料作为用于浇注体10的材料。相对热硬化的材料，使用 UV硬化的材料的优点是，不会由于在硬化材料时的温度影响而出现浇注体10的材料的粘度减小。在室温或些许提高的温度情况下，UV硬化的材料完全或部分聚合。因此，降低了浇注体10的材料进入到凹部5中和由此负面影响浇注体10的形状的危险。用于改进被点胶的浇注体10的稳定性的另一可能性在于，在浇注体10硬化之前有针对性的流变学变化。例如通过引入颗粒或者可替代地引入非常强烈地分支的分子可以提高浇注体10的材料的粘度和/或建立流动边界。这些措施抑制了浇注体10在硬化之前的流散。例如可以使用下述材料的至少一种作为摇溶剂=SiO2 (例如作为热解硅酸)、Α1203、 沸石、Al (OH)3。在电绝缘层3和浇注体10的材料彼此一致的情况下，所使用的材料的表面润湿特性的有针对性的适配是有利的。这可以通过化学添加剂实现。如下添加剂是适合的，其使接触角(润湿角)扩大并且同时并不负面地影响浇注体10的材料的硬化特性和材料特性。本发明不由于借助实施例的描述而限于这些实施例。相反地，本发明包括任意新的特征以及特征的任意组合，这尤其包括在权利要求中的特征的任意组合，即使该特征或者该组合本身并未在权利要求或者实施例中明确说明。本专利申请要求德国专利申请102009031008.8的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
权利要求
1.光电子器件，带有-连接支承体(1)，其包括在所述连接支承体(1)的上侧(Ic)上的电绝缘膜(3)， -在所述连接支承体(1)的所述上侧(Ic)上的光电子半导体芯片(8)， -在所述电绝缘膜(3)中的凹部(5)，所述凹部框架状地环绕所述光电子半导体芯片 ⑶，以及-浇注体(10)，所述浇注体围绕所述光电子半导体芯片(8)，其中 -所述凹部(5)的底面(3 至少局部地通过所述电绝缘膜C3)形成， -所述浇注体(10)至少局部地延伸至所述凹部(5)的朝向所述光电子半导体芯片(8) 的外缘(51)，以及-所述凹部( 至少局部地没有所述浇注体(10)。
2.根据前一项权利要求所述的光电子器件，其中所述凹部( 基本上没有所述浇注体 (10)。
3.根据上述权利要求之一所述的光电子器件，其中所述浇注体(10)沿着整个所述凹部(5)延伸至所述凹部(5)的朝向所述光电子半导体芯片⑶的所述外缘(51)。
4.根据上述权利要求之一所述的光电子器件，其中所述凹部( 不穿过所述电绝缘膜⑶。
5.根据上述权利要求之一所述的光电子器件，其中所述连接支承体(1)包括导电膜 O)，所述导电膜在所述电绝缘膜(3)的背离所述连接支承体(1)的所述上侧(Ic)的侧固定于所述电绝缘膜上。
6.根据前一项权利要求所述的光电子器件，其中所述连接支承体由所述导电膜O)、 所述电绝缘膜C3)和必要时连接单元(1 组成，其中所述连接单元(1 能够设置在所述导电膜⑵和所述电绝缘膜⑶之间。
7.根据上述权利要求之一所述的光电子器件，其中所述浇注体(10)通过点胶来制造， 其中所述凹部(5)的所述外缘(51)形成用于所述浇注体(10)的止动边。
8.根据上述权利要求之一所述的光电子器件，其中所述凹部( 借助激光束产生。
9.根据上述权利要求之一所述的光电子器件，其中所述凹部( 具有矩形的横截面。
10.根据上述权利要求之一所述的光电子器件，其中所述电绝缘膜C3)包括以下材料之一或由以下材料之一组成聚酰亚胺、玻璃纤维增强的环氧化物、硅树脂、聚甲基丙烯酰亚胺。
11.根据上述权利要求之一所述的光电子器件，其中所述电绝缘膜C3)构建为由玻璃纤维增强的环氧化物构成的膜复合物，所述膜复合物带有由聚四氟乙烯或聚醚酰亚胺构成的盖层。
全文摘要
本发明提出一种光电子器件，其具有连接支承体(1)，其包括在连接支承体(1)的上侧(1c)上的电绝缘膜(3)；连接支承体(1)的上侧(1c)上的光电子半导体芯片(8)；电绝缘膜(3)中的、框架状地环绕光电子半导体芯片(8)的凹部(5)；和围绕光电子半导体芯片(8)的浇注体(10)，其中凹部(5)的底面(32)至少局部地通过电绝缘膜(3)形成，浇注体(10)至少局部地延伸至凹部(5)的朝向光电子半导体芯片(8)的外缘(51)，并且凹部(5)至少局部地没有浇注体(10)。
文档编号H01L33/52GK102576788SQ201080029412
公开日2012年7月11日 申请日期2010年5月28日 优先权日2009年6月29日
发明者埃克哈德·迪策尔, 约尔格·埃里希·佐尔格, 迈克尔·齐茨尔斯佩格 申请人:欧司朗光电半导体有限公司, 贺利氏材料技术有限两合公司