器件和用于制造器件的方法技术

本发明专利技术说明一种具有光电子半导体芯片（2）的器件（1），所述光电子半导体芯片利用连接层（3）固定在接线载体（4）上并且嵌入到包封（5）中，其中在连接层（3）与包封（5）之间至少局部地布置去耦合层（6）。此外说明一种用于制造器件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种具有光电子半导体芯片的器件和一种用于制造这样的器件的方法。本专利申请要求德国专利申请10 2010 026 343. 5的优先权，其公开内容通过回·引结合于此。
技术介绍
为了制造可表面安装的光电子器件、如可表面安装的发光二极管，可以将半导体芯片固定在壳体中并且为了保护该半导体芯片配备包封。机械应力可引起半导体芯片的固定的松脱，这可能导致器件的提前故障。
技术实现思路
任务是说明一种在运行中具有提高的可靠性的器件。另外，将说明一种可以用于简单和可靠地制造这样的部件的方法。该任务通过独立权利要求的主题解决。设计和扩展方案是从属权利要求的主题。根据一个实施方式，器件具有光电子半导体芯片，该半导体芯片利用连接层固定在接线载体上并且嵌入到包封中。在连接层与包封之间至少局部地布置去耦合层。借助于该去耦合层使连接层和包封彼此机械去耦合。器件中的机械应力、尤其是拉应力导致半导体芯片脱落的风险由此在很大程度上被减小。去耦合层因此被构造为，使得在包封中出现的应力不传输到连接层或者仅有减少的部分传输到连接层。所述包封可以在对器件的俯视中尤其是完全地覆盖去耦合层。此外借助于去耦合层减少对包封的弹性模量的要求。因此，对于所述包封也可以应用具有比较高的弹性模量的材料，而不会由此危及半导体芯片与接线载体之间的连接的机械稳定性。例如，所述包封可以包含具有2GPa或更多的弹性模量的环氧化物。所述去耦合层优选具有比包封小的弹性模量。弹性模量越小，材料对其变形的抵抗越小。去耦合层的材料优选具有最高lGPa、特别优选最高200kPa的弹性模量。优选地，所述去耦合层具有其玻璃化转变温度Te处于室温或更低的材料。在温度高于玻璃化转变温度时，有机或无机玻璃处于能量弹性的范围中，在该范围中所述玻璃的特点在于高的可变形性。所述去耦合层优选包含来自如下材料组的组的材料，所述材料组由弹性体、树脂、硅树脂、硅酮、硅凝胶、聚氨酯、橡胶构成。在一个优选的设计中，在去耦合层中嵌入颗粒。借助于所述颗粒可以提高去耦合层的密度。这可以引起去耦合层的较小的热效应。应力传输到连接层的危险由此在很大程度上被减小。此外借助于所述颗粒可以调整去耦合层的光学特性。在一个设计变型中，去耦合层针对由半导体芯片在运行时产生的或要探测的辐射被构造为反射性的。在该情况下可以在去耦合层中嵌入尤其是扩散式地反射辐射的颗粒。例如可以通过添加二氧化钛颗粒实现85%或者更多、例如95%的可见光谱范围中的反射性。在一个可替换的设计变型中，去耦合层针对由半导体芯片在运行时发射的辐射被构造为有针对性地吸收性的。“有针对性地吸收性的”尤其是被理解为，辐射在入射到去耦合层上时被吸收至少80%的份额。所述去耦合层尤其是可以为人眼而构造为黑色的。借助于这样的去耦合层，可以在发射辐射的器件中实现在关断状态与接通状态之间的提高的对比度。例如炭黑颗粒适用于吸收性的去耦合层。在一个优选的设计中，去耦合层在对器件的俯视中至少部分地、优选完全覆盖连接层的伸出半导体芯片的部分。通过完全覆盖确保了，包封和连接层不在器件的任何位置处直接彼此接界。在另一优选的设计中，去耦合层直接与半导体芯片接界。尤其是，所述去耦合层在横向方向上、也就是沿着光电子半导体芯片的半导体层的主延伸面走向方向围绕半导体芯 片。所述器件优选地实施为可表面安装的器件(surface mounted device (表面安装器件)，SMD)。此外，所述器件优选具有壳体。所述壳体可以具有在其中布置有半导体芯片的空穴。此外，所述接线载体可以设计为导线框架的一部分，所述壳体的壳基体模制在该导线框架处。在一个优选的扩展方案中，空穴的底面在对器件的俯视图中完全被去耦合层覆盖。换句话说，空穴的与底面接界的侧面在横向方向上限制去耦合层。在另一优选的实施方式中，半导体芯片在垂直方向上伸出去耦合层。因此通过简单的方式确保，半导体芯片的背向接线载体的上侧不被去耦合层覆盖。在用于制造具有光电子半导体芯片的器件的方法中，根据实施方式提供接线载体。将该半导体芯片借助于连接层固定在接线载体上。将去耦合层施加到连接层上。将包封施加到去耦合层上，其中半导体芯片被嵌入到该包封中。借助于去耦合层可以这样施加包封，使得器件中的机械应力不能或者至少不明显地危及半导体芯片与接线载体之间的连接。在一个优选的设计中，去稱合层借助于分发器(Dispenser)来施加。可替换地或者补充地，可以应用其它的掺杂和填充方法，例如浇注、喷射、压塑或者按压。所述方法特别适用于制造上面所述的器件。结合器件详述的特征因此也可以用于方法，并且反之亦然。附图说明其它的特征、构型和适宜性由结合附图对实施例的以下描述得出。图1以示意性剖面图示出器件的第一实施例， 图2以示意性剖面图示出器件的第二实施例， 图3示出用于器件的光电子半导体芯片的实施例， 图4A至4C根据分别以示意性剖面图示出的中间步骤示出用于制造器件的方法的实施例。相同的、相同类型的或者起相同作用的元件在附图中配备同样的附图标记。具体实施例方式附图和在附图中所示元件彼此之间的大小关系不应被视作为比例正确的。更确切地说，各个元件可以为了改善的可表示性和/或为了更好的理解而被夸大地示出。器件的第一实施例在图1中以示意性剖面图示出。器件I具有光电子半导体芯片2，该半导体芯片2借助于连接层3固定在接线载体4处。对于连接层3尤其合适的是粘接层。但是也可以应用焊接层。接线载体4和另外的接线载体42构成光电子器件 I的导线框架。壳体40模制(anformen)在该导线框架处。器件I示例性地实施为可表面安装的器件，该器件借助于接线载体4和另外的接线载体42可从背向辐射透射面10的侧被在外部电接触。壳体40具有空穴410，在该空穴410中布置半导体芯片2。另外的接线导体42借助于连接线路43、诸如接合线连接与半导体芯片2连接，使得在器件运行时载流子可以经由接线载体4和另外的接线载体42被从不同的侧注入到半导体芯片2中或者可以从半导体芯片流出。半导体芯片2和连接线路43嵌入到包封5中，所述包封保护半导体芯片和连接线路免受如机械载荷或者潮气的外部影响。包封5构成器件的辐射透射面10。在包封5与连接层3之间布置去耦合层6。该去耦合层6在对器件的俯视中覆盖连接层3的在横向方向上、也就是沿着半导体芯片2的半导体层的主延伸平面伸出半导体芯片2的部分。因此，包封5和连接层3不在任何位置处彼此直接接界。连接层和包封之间的机械去耦合由此通过可靠的方式实现。包封5在对器件I的俯视中完全覆盖去稱合层6。去耦合层6具有比包封小的弹性模量。器件I中的机械应力因此仅仅以减小的份额作用到连接层3上。半导体芯片2诸如在接线载体和连接层3之间的界面处从接线载体4脱落的风险因此在很大程度上减少。去耦合层6优选具有最高lGPa、特别优选最高200kPa的弹性模量。去耦合层优选包含其玻璃化转变温度Te处于室温或者更低的材料。去耦合层优选包含由以下材料构成的材料组的组中的材料弹性体、树脂、硅树脂、硅酮、硅凝胶、聚氨酯、橡胶。由于通过去耦合层6的机械去耦合，对于包封5还可以应用具有比较高的弹性模量、例如2GPa或者更多的材料。所述包封例如可以包含环氧树脂或者由环氧树脂构成。半导体芯片2在垂直方向上伸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.07 DE 102010026343.51.具有光电子半导体芯片(2)的器件(1)，所述半导体芯片利用连接层(3)固定在接线载体(4)上并且嵌入到包封(5)中，其中在连接层与包封之间至少局部地布置去耦合层 (6)。2.根据权利要求1的器件，其中所述去耦合层具有比所述包封小的弹性模量。3.根据权利要求1或2的器件，其中所述去耦合层具有最高IGPa的弹性模量。4.根据权利要求1至3之一的器件，其中在所述去耦合层中嵌入颗粒。5.根据权利要求1至4之一的器件，其中所述去耦合层针对由半导体芯片在运行时发射的或者要探测的辐射而被构造为反射性的。6.根据权利要求1至4之一的器件，其中所述去耦合层针对由半导体芯片在运行时发射的或者要探测的辐射被构造为有针对性地吸收性的。7.根据权利要求1至6之一的器件，其中所述去耦合层在对器件的俯视中完全覆盖连接层的伸出半导体芯片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J拉姆亨，JE佐尔格，S耶雷比克，B布劳内，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：
国别省市：