光电子半导体器件和用于制造光电子半导体器件的方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种具有光电子半导体芯片的光电子半导体器件。光电子半导体器件尤其是发射辐射的半导体器件，所述半导体器件构成为侧向发射器。
[0002]此外，提出一种用于制造光电子半导体器件的方法。尤其该方法以所谓的CiF技术(CiF, uChip in a Frame”，芯片在框架中)为基础，其中光电子半导体芯片部分地嵌入到用作载体的成型体中。
【背景技术】
【发明内容】
[0003]本申请的目的是，提供一种机械稳定的光电子半导体器件，所述光电子半导体器件适合用于侧向地发射辐射或吸收辐射。另一目的是，提供一种用于制造机械稳定的光电子半导体器件的方法，所述光电子半导体器件适合用于侧向地发射辐射或吸收辐射。
[0004]通过根据独立权利要求的方法和装置实现该目的。方法和装置的有利的改进方案和实施方式在从属权利要求中给出并且从下列描述和附图中得知。
[0005]根据至少一个实施方式，光电子半导体器件包括具有透射辐射面、多个侧面、以及与透射辐射面相对置地设置的后侧表面的光电子半导体芯片，所述侧面横向于透射辐射面设置。尤其透射辐射面的特征在于，大部分的例如在运行中由光电子半导体芯片产生的辐射透射穿过所述透射辐射面。半导体芯片的透射辐射面尤其形成半导体器件的透射辐射侧的表面的一部分。半导体器件优选在透射辐射侧上通过透射辐射侧的表面向外限界。
[0006]光电子半导体器件优选包括成型体，所述成型体由模塑料形成。模塑料能够包含塑料材料，例如热固性材料，如环氧化物或硅酮。此外，模塑料能够具有填充材料，例如无定形的二氧化硅、氮化硼或氧化铝。填充材料计占模塑料的份额尤其为至少50重量百分比。此夕卜，模塑料能够包含添加剂、如白色颜料或烟煤，所述添加剂给予成型体特有的颜色、如白色或黑色。添加剂计占模塑料的份额尤其为10至15重量百分比。
[0007]根据至少一个实施方式，光电子半导体芯片部分地嵌入到成型体中，其中模塑料至少部分地覆盖半导体芯片的至少两个侧面和后侧表面。尤其被覆盖的侧面相对置地设置。成型体有利地形成用于光电子半导体器件的载体。成型体因此有助于光电子半导体器件的机械稳定性。成型体能够具有透射辐射侧的主面、后侧的主面和多个侧面。尤其成型体在半导体器件的透射辐射面上通过透射辐射侧的主面限界，在后侧上通过后侧的主面限界并且在环周侧通过侧面限界。成型体的透射辐射侧的主面尤其形成半导体器件的透射辐射侧的表面的一部分。
[0008]此外，光电子半导体器件能够具有第一接触层和第二接触层，所述第一和第二接触层设置在成型体上并且设置用于半导体芯片的电连接。光电子半导体芯片尤其能够具有第一电接触部和第二电接触部，所述第一和第二电接触部设置用于半导体芯片的电连接，其中第一电接触部与第一接触层连接并且第二电接触部与第二接触层连接。接触层尤其实现半导体芯片的无线的接触。
[0009]此外，光电子半导体器件能够具有安装面，所述安装面横向于半导体芯片的透射辐射面设置并且设置用于半导体器件的安装。由此，当半导体芯片是发射辐射的半导体芯片时，半导体器件尤其构成为侧向发射器。这种侧向发射器尤其适合于侧向地光耦合输入到显示器的光导体中。
[0010]例如，光电子半导体器件能够借助安装面设置在连接载体上。为了固定半导体器件，所述半导体器件能够沿着安装面的棱边设有连接机构、尤其焊料。连接机构能够设置在光电子半导体器件的透射辐射侧的表面、两个相对置的侧面和后侧表面上，所述侧面尤其横向于连接载体设置。此外，连接机构优选设置在安装面和连接载体之间。优选连接机构至少部分地覆盖接触层，使得所述接触层通过连接机构与连接载体电连接。接触层尤其沿着所述面从透射辐射侧的表面开始，经由侧面延伸至光电子半导体器件的后侧表面。此外，接触层能够延伸至安装面处，使得半导体器件也能够电连接在安装面上。
[0011]根据一个优选的实施方式，成型体包括凸出的子区域，所述子区域设置在半导体芯片的侧面上并且具有第一尺寸和第二尺寸，所述第一和第二尺寸分别大于半导体芯片的最小尺寸。成型体尤其具有另一凸出的子区域，所述另一凸出的子区域与其他的子区域相对置地设置并且位于半导体芯片的另一侧面上。有利地，另一子区域也具有第一尺寸和第二尺寸，所述第一和第二尺寸分别大于半导体芯片的最小尺寸。子区域的第一尺寸和第二尺寸尤其沿着第一主延伸方向和第二主延伸方向确定，其中通过两个主延伸方向展开一个平面，在所述平面中设置安装面。光电子半导体器件能够借助这两个子区域支撑在安装面上。
[0012]根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，凸出的子区域的第一尺寸和第二尺寸至少为半导体芯片的最小尺寸的两倍大。这也优选适合于其他子区域。例如半导体芯片的最小尺寸能够是半导体芯片的平行于第一主延伸方向测量的厚度，所述厚度尤其在0.1mm和0.2mm之间。此外，凸出的子区域的第一尺寸能够在0.2mm和2mm之间。此外，第二尺寸能够在0.3mm和3mm之间。
[0013]此外，在凸出的子区域的一个有利的设计方案中，第一尺寸和第二尺寸最多为半导体芯片的最大尺寸那样大。例如半导体芯片在第二主延伸方向上能够具有最大尺寸。
[0014]根据至少一个实施方式，第一接触层从透射辐射侧的主面延伸至成型体的侧面上，其中侧面横向于安装面设置。此外，第二接触层能够从透射辐射侧的主面延伸至成型体的另一侧面上，其中另一侧面也横向于安装面设置。此外，第一接触层和第二接触层能够经由相应的侧面延伸直至成型体的后侧主面。侧面尤其完全地由相应的接触层覆盖。
[0015]在光电子半导体器件的一个优选的设计方案中，成型体具有开口，所述开口从光电子半导体芯片的后侧表面延伸直至成型体的后侧主面。开口实现半导体芯片在其后侧表面上电接触。
[0016]开口例如能够从成型体的后侧主面开始直至光电子半导体器件的后侧表面渐缩。也就是说，开口的横截面从成型体的后侧主面开始直至光电子半导体芯片的后侧表面变小。
[0017]优选地，开口在其下侧通过半导体芯片的后侧表面限界和在环周侧至少部分地通过成型体的至少一个内面限界。开口例如能够通过闭合的内面限界。在此，开口在环周侧完全由成型体包围。此外，可考虑的是，开口从第一侧面、例如安装面延伸直至与第一侧面相对置的第二侧面，所述第二侧面例如与安装面相对置。然后，开口不通过闭合的内面限界，而是例如通过两个未连接的内面限界。
[0018]在一个有利的设计方案中，第一接触层从成型体的后侧主面延伸至开口中。第一接触层尤其从透射辐射侧的主面经由横向于安装面设置的侧面并且经由后侧主面延伸至开口中。优选地，接触层施加到成型体的内面和光电子半导体芯片的后侧表面上。
[0019]根据一个优选的改进方案，填充物设置在开口中。填充物例如能够由相同的模塑料、如成型体构成。半导体器件通过填充物获得进一步的稳定性。第一接触层优选设置在填充物和成型体之间。此外，第一接触层设置在半导体芯片和填充物之间。
[0020]根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，成型体构成为是单层的。也就是说尤其，在成型体之内没有出现边界面。
[0021]替选地，成型体能够构成为是双层的。也就是说尤其，在成型体之内构成边界面，所述边界面将成型体的第一层与第二层分开。第一层和第二层尤其通过相同的模塑料形成。然而，也可考虑的是，对于这两个层使用不同的模塑料。在有利的设计方案中，半导体器件具有第三接触层，所述第三接触层设置在第一层和第二层之间。第三接触层形成成型体的第一层和第二层之间的边界面。优选地，第一接触层和半导体芯片的后侧表面借助第三接触层相互连接。尤其第一接触层和半导体芯片的后侧表面借助第三接触层机械地和电地相互连接。
[0022]根据至少一个实施方式，半导体器件的安装面的至少一部分通过成型体的侧面形成。此外，半导体器件的安装面的一部分通过光电子半导体芯片的侧面形成。如果光电子半导体芯片的侧面以模塑料覆盖，那么半导体器件的安装面优选仅通过成型体的侧面形成。此外，安装面的一部分能够通过这两个接触层的至少一个形成，所述接触层延伸至安装面上。尤其这两个接触层的至少一个能够延伸至成型体的形成安装面的至少一部分的侧面。
[0023]根据至少一个实施方式，对于光电子半导体器件使用光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片具有带有有源区的且优选带有其他功能层的半导体层序列。半导体层序列能够借助外延方法、例如借助金属有机气相外延(MOVPE)或