特許 6336105 オプトエレクトロニクス部品の製造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6336105

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】オプトエレクトロニクス部品の製造

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/62 20100101AFI20180528BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/62

【請求項の数】15

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2016-555599(P2016-555599)

(86)(22)【出願日】2015年3月3日

(65)【公表番号】特表2017-509155(P2017-509155A)

(43)【公表日】2017年3月30日

(86)【国際出願番号】EP2015054371

(87)【国際公開番号】WO2015132238

(87)【国際公開日】20150911

【審査請求日】2016年10月18日

(31)【優先権主張番号】102014102810.4

(32)【優先日】2014年3月4日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】599133716

【氏名又は名称】オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｏｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100105050

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲田 公一

(72)【発明者】

【氏名】ブランドル マルチン

(72)【発明者】

【氏名】ゲブール トビアス

(72)【発明者】

【氏名】シュヴァルツ トーマス

【審査官】 百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１７６２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５２１２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７７０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２７４４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６１８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３５７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９１２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４２４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２５３２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９１２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４０８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２０８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２５６７３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−０２６２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２４４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５３９６７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オプトエレクトロニクス部品を製造するための方法であって、
キャリア（１１０）を用意するステップと、
前記キャリア（１１０）上にオプトエレクトロニクス半導体チップ（１３０、２３０）を配置するステップと、
前記キャリア（１１０）上に放射変換のための変換層（１４０）を形成するステップであり、前記オプトエレクトロニクス半導体チップ（１３０）が前記変換層（１４０）によって囲まれる、変換層（１４０）を形成するステップと、
別々のオプトエレクトロニクス部品を形成するために個片化プロセスを実行するステップであり、少なくとも前記変換層（１４０）が切り離される、個片化プロセスを実行するステップとを含み、
前記用意したキャリア（１１０）は、該キャリア（１１０）のおもて面（１１１）から裏面（１１２）まで延びる凹部（２１０）を含む金属キャリア（１１０）であり、
前記変換層（１４０）は、前記キャリア（１１０）上に前記変換層（１４０）を形成する間、前記凹部（２１０）に設けられ、
前記キャリア（１１０）は、前記変換層（１４０）を形成するステップの後で前記個片化プロセスを実行するステップの前に、別々のキャリア要素（１１３、１１４）へと構造化される、方法。

【請求項2】

前記キャリア（１１０）を構造化するステップが、エッチング・プロセスを実行するサブステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記キャリア（１１０）を構造化するステップの後で、反射性化合物（１２０）が、前記別々のキャリア要素（１１３、１１４）間の中間領域（１１５、１１６）内に配置される、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記用意したキャリア（１１０）の前記凹部（２１０）は、階段状に広がる形状を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記キャリア（１１０）の前記凹部（２１０）は、前記キャリア（１１０）の前記裏面（１１２）の方向に階段状に広がる形状を有し、
前記凹部（２１０）は、異なる横方向の寸法を有する２つの部分領域（２１１，２１２）を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記キャリア（１１０）を前記別個のキャリア要素（１１３，１１４）に構造化することは、前記凹部（２１０）または前記凹部（２１０）の部分領域が前記別々のキャリア要素（１１３，１１４）の端部のところに配置されるように実行される、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記用意したキャリア（１１０）は、構造化されたプレート形状のキャリア（１１０）である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記変換層（１４０）を形成するステップが、ポッティング・プロセスまたは成形プロセスを実行するサブステップを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記変換層（１４０）が、放射透過性基材、蛍光体粒子、およびフィラーを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記オプトエレクトロニクス半導体チップ（１３０）が、ボリューム・エミッタである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記変換層（１４０）は、前記オプトエレクトロニクス半導体チップ（１３０）のおもて面および周囲に隣接する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法を実行することによって製造される、オプトエレクトロニクス部品。

【請求項13】

前記オプトエレクトロニクス部品が、前記オプトエレクトロニクス部品のおもて面（１４１）および周囲横方向表面（１４３）の一部を構成する前記変換層（１４０）の一部分を含む、請求項１２に記載のオプトエレクトロニクス部品。

【請求項14】

前記オプトエレクトロニクス部品が、前記変換層（１４０）の一部分およびオプトエレクトロニクス半導体チップ（１３０）を備え、前記オプトエレクトロニクス半導体チップ（１３０）は、前記変換層部分（１４０）によって囲まれている、請求項１２または１３に記載のオプトエレクトロニクス部品。

【請求項15】

前記オプトエレクトロニクス半導体チップ（１３０）は、それぞれの場合において、前記変換層部分（１４０）の相応の材料厚さ（２０１、２０２）が前記オプトエレクトロニクス半導体チップ（１３０）のおもて面のところおよび周囲のところに存在するように、前記変換層部分（１４０）によって囲まれている、請求項１４に記載のオプトエレクトロニクス部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

発明は、オプトエレクトロニクス部品を製造するための方法に関する。発明は、さらに、オプトエレクトロニクス部品にも関係する。

【背景技術】

【0002】

光放射を発生するためのオプトエレクトロニクス部品を、ＱＦＮパッケージ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏ Ｌｅａｄｓ）の形態で実現することができる。このような部品の現在の製造は、欠点を伴うことがある。

【0003】

トランスファ成形プロセスにおいて成形体またはハウジング・ボディを形成するための成形化合物で封じられている金属リードフレームを通常用意する。リードフレームは、平坦な端子要素および接続要素を備え、接続要素を介して端子要素を接続する。成形体には、キャビティが形成される。結果として、リードフレームの端子要素を、おもて面に露出させる。その後で、これらの場所に、放射放出オプトエレクトロニクス半導体チップを、端子要素上に配置し、そして配線する。端子要素の裏面は、同じように何もないままであり、その結果、作成したＱＦＮ部品は、表面実装に適している。さらなるプロセスは、ポッティング化合物でキャビティを埋めるステップ、およびこのように作成した部品集合体を個々の部品へと個片化するステップである。ポッティング化合物を、半導体チップの光放射を変換するように構成することができる。

【0004】

半導体チップ用にキャビティを有する成形体を形成するステップには、この方法によって製作された部品の横方向寸法が大きいという効果がある。同様に、部品集合体を、小さなパッキング密度で実現することができるに過ぎない。これは、結果として高い製造コスト、したがって高い部品コストになる。

【0005】

端子要素の様々な形状および様々なチップ配置を、リードフレームの様々な構成によって実現することができる。これは、それぞれの場合で、成形体のキャビティの対応する位置を前提としている。したがって、リードフレームの様々な構成は、成形体を形成するために様々なトランスファ成形ツールの使用を必要とし、これが高コストに関係する。

【0006】

リードフレームを成形によって封止した後で、おもて面の端子要素は、成形化合物の残渣を含むことがある。半導体チップを配置するときにこれが問題をもたらさないようにするために、洗浄ステップが、残渣を除去する（デフラッシングする）ために通常実行される。このプロセスでは、リードフレームと成形体との間にギャップを形成することができる。後続のキャビティの封止では、このプロセスで使用するポッティング材料がギャップを通って徐々に入り、端子要素の裏面を汚染するという結果になることがある。したがって、裏面汚染を除去するために、さらなる洗浄ステップが必要である。

【0007】

個片化は、成形体および金属リードフレームの接続構造を切り離すステップ、すなわち、異種の材料組み合わせを切り離すステップを含む。この処置を、フォイル形状のソー・ブレードを利用し時間およびコストがかかるソーイング・プロセスを用いて実行する。高いコストは、特に、使用するソー・フォイルおよびソー・ブレードの摩耗に由来する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、オプトエレクトロニクス部品の製造の改善のための解決策を特定することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この目的は、独立特許請求項の特徴により達成される。さらなる発明の有利な実施形態が、従属請求項において特定される。

【0010】

発明の一態様によれば、オプトエレクトロニクス部品を製造するための方法を提案する。方法は、キャリアを用意するステップと、キャリア上にオプトエレクトロニクス半導体チップを配置するステップと、キャリア上に放射変換のための変換層を形成するステップとを含み、オプトエレクトロニクス半導体チップは変換層によって囲まれている。別々のオプトエレクトロニクス部品を形成するために個片化プロセスを実行するステップをさらに行い、少なくとも変換層を切り離す。

【0011】

キャビティを有する成形体を形成し、引き続いてキャビティ内に半導体チップを配置し、キャビティを封止するための従来の手順と比較して、この方法では、キャリア上に配置されたオプトエレクトロニクス半導体チップを、連続するまたは中断のない変換層を用いて封止する。この場合では、変換層は、半導体チップのおもて面までおよび周囲まで広がり、そして半導体チップを取り囲むハウジング・ボディまたは成形体を構成する。このようにして、半導体チップ間を小さな距離にすることが可能であり、その結果として高い部品密度を有する部品集合体を実現することができる。これが、（より）低いプロセス・コストを有する方法を実行することを可能にする。対応する方法で、集合体を個片化するステップによって形成した部品の構造サイズを、小さくかつ小型にすることができる。方法は、さらに、バッチ処理を可能にする。

【0012】

半導体チップがその後に配置されるキャビティを有する成形体を形成することの代わりに、オプトエレクトロニクス半導体チップのおもて面および周囲に隣接し、かつ半導体チップを取り囲む変換層を形成するステップでは、さらに、妨げになる成形化合物の残渣が存在しない結果になる。したがって、このような残渣を除去する（デフラッシュする）ための洗浄ステップ、および洗浄ステップに関係する問題を、取り除くことができる。

【0013】

大きな複雑さがなく、かつ様々なチップ配置で柔軟に、本方法を実行することができることは、さらに有利である。

【0014】

本方法において使用するオプトエレクトロニクス半導体チップを、放射を発生させるように構成する。半導体チップを、例えば、放射または光放射を放出するための発光ダイオード・チップ（ＬＥＤ）とすることができる。半導体チップは、放射を発生させるための能動ゾーンを有する半導体層積層体およびコンタクトなどの部品パーツを備えることができる。コンタクトを介して、半導体チップをコンタクトさせることができ、そして半導体チップに、放射を発生させるための電気エネルギーを供給することができる。

【0015】

本方法により製造したオプトエレクトロニクス部品は、表面実装（ＳＭＴ、Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｍｏｕｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）に適した、いわゆるＱＦＮパッケージ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏ Ｌｅａｄｓ）とすることができる。各部品は、変換層の一部分を含むことができる。さらに、部品は、１つまたはそうでなければ複数のオプトエレクトロニクス半導体チップを備えることができ、半導体チップを、変換層の関係する一部分で封止する。

【0016】

放射変換またはボリューム変換のために構成された変換層は、動作中に部品の半導体チップによって放出される光放射を少なくとも部分的に変換することができる。この目的で、変換層は、蛍光体粒子を含むことができる。所定の色を有する光放射を、このようにして発生させることができる。

【0017】

例えば、半導体チップを、青色または紫色光放射を発生するように構成し、オプトエレクトロニクス部品が放射変換のために白色光放射を放出することができることが可能である。あるいは、別の色またはスペクトル範囲を有する光放射を、半導体チップおよび／または部品に対して考慮することができる。部品の動作中に、放射を、変換層の関係する一部分を介して放出することができる。

【0018】

本方法のさらに可能な実施形態を、下記に説明する。

【0019】

基板として働く用意したキャリアを、平坦なキャリアまたはプレート形状のキャリアとすることができる。キャリアには、２つの対向する主面またはおもて面および裏面があってもよい。オプトエレクトロニクス半導体チップを配置するステップおよび変換層を形成するステップを、キャリアのおもて面に実行することができる。キャリアは、金属材料を少なくとも部分的に含むことができる。

【0020】

さらなる実施形態では、用意したキャリアは、金属キャリアである。変換層を形成した後でかつ個片化プロセスを実行する前に、金属キャリアを、別々の金属キャリア要素へと構造化する。本方法のこの実施形態を、比較的コスト効率が良く実行することができ、下記に述べる利点を提供する。

【0021】

個片化の前に行われる別々のキャリア要素への金属キャリアの構造化は、金属キャリア材料を切り離すステップを個片化プロセスにおいて不要にすることを可能にする。変換層だけを、個片化の目的で切り離すことができる。簡単でかつ早い分離プロセスが結果として可能である。ソーイング・プロセスの代わりに、いくつかの他のコスト効率の良いプロセス、例えば、レーザ分離法、ウォータ・ジェット分離法、切断法、スタンピング法、等を実行することができる。

【0022】

さらに、キャリア要素が相互に近い距離にあるように、金属キャリアを構造化することができる。端子要素を保持するためにリードフレームにおいて使用されるような、スペースを要する接続構造は、この場合では存在しない。したがって、金属キャリアをキャリア要素へと構造化するステップは、比較的高いパッキング密度を有する部品集合体を実現する可能性を提供する。

【0023】

プレート形状の様式に形成することができる金属キャリアの安定性は、リードフレームと比較してより大きくなることがある。結果として、金属キャリアをリードフレームよりも薄くすることが可能である。結果として、オプトエレクトロニクス部品を、小さな構造高さで実現することができる。

【0024】

半導体チップおよび変換層を備えた金属キャリアの使用は、その上、キャリアの、したがってキャリアから構成されるキャリア要素の裏面汚染を回避することを可能にする。

【0025】

金属キャリアから生じる別々のキャリア要素は、オプトエレクトロニクス部品の端子要素または接続パッドを形成することができる。このようにして、部品を、回路基板上にはんだ付けすることができる。

【0026】

例えば前もってキャリア上に配置したオプトエレクトロニクス半導体チップが、それぞれの場合で２つのキャリア要素上に位置するように、金属キャリアを構造化することができる。さらに、個片化により、例えば、２つのキャリア要素上に配置された１つの半導体チップをそれぞれが含むシングル・チップ部品を形成することが可能である。このような部品は、小型の構成であってもよい。

【0027】

さらなる実施形態では、金属キャリアを構造化するステップは、エッチング・プロセスを実行するサブステップを含む。キャリアを簡単に構造化するステップが、結果として可能である。裏面エッチング・プロセスであってもよいエッチング・プロセスは、適切なエッチング・マスク、例えば、フォトマスクの使用を含む。エッチング・プロセスを、さらに、コスト効率の良い湿式化学エッチング・プロセスとすることができる。

【0028】

さらなる実施形態では、金属キャリアを構造化した後で、反射性化合物を、キャリア要素間の中間領域内に配置する。このようにして、オプトエレクトロニクス部品の動作中に、裏面での放射の放出および関係する光の損失を回避することが可能である。この構成では、変換層だけでなく反射性化合物を切り離すステップを、個片化プロセスにおいて実行することもできる。反射性化合物は、例えば、シリコーンなどの基材およびシリコーン中に含有され、例えば、ＴｉＯ_２からなる反射性粒子を含むことができる。

【0029】

用意した金属キャリアを、構造化していないキャリアとすることができる。これに関する代替の実施形態では、用意した金属キャリアは、凹部を含む。この場合では、キャリア上に形成した変換層を、凹部内にも配置する。このようにして、キャリアの凹部は、アンカリングを可能にし、結果として、キャリア上での、そして結果としてキャリアから構成された別々のキャリア要素上での変換層の固定を改善することを可能にする。プレート形状のキャリアの主面間に延びることができ、アンカリング構造として働く凹部を、例えば、エッチング法、スタンピング法またはレーザ法に使用によってキャリア内に形成することができる。凹部は、例えば、階段様式で広がる形状であってもよい。変換層で埋められた凹部が部品の端部のところに存在するように、オプトエレクトロニクス部品を製作することができる。

【0030】

プレート形状の金属キャリアの代わりに、様々なキャリアを、本方法においても使用することができる。

【0031】

この点で、さらなる実施形態によれば、用意したキャリアが、金属リードフレームおよび成形化合物を備えることが定められている。この場合では、キャリアを用意するステップは、リードフレームを用意するサブステップと、キャリアが平坦なおもて面および平坦な裏面を含むようにリードフレームの周りを成形化合物で成形するサブステップとを含む。おもて面および裏面の両者を、リードフレームおよび成形化合物によって構成する。

【0032】

用意した金属リードフレームは、キャリア要素、およびキャリア要素を接続する接続構造または接続要素を含むことができる。成形化合物は、リードフレームのインタースペース（すなわち、キャリアと接続要素との間）を閉じるように働く。このようにして、リードフレームの周りに成形化合物を成形することによって構成されたキャリアは、平坦なおもて面および平坦な裏面を有するプレート形状の構成であってもよい。さらに、成形化合物を用いて、オプトエレクトロニクス部品の動作中に裏面での放射の放出および関係する光の損失を抑制することが可能である。

【0033】

リードフレームおよび成形化合物を備えるキャリアに、オプトエレクトロニクス半導体チップおよび変換層を引き続いて設ける。この場合では、高いパッキング密度を有する部品集合体を実現することが、同じように可能である。集合体の後続の個片化は、変換層、リードフレームおよび／またはリードフレームの接続要素、ならびに成形化合物を切り離すステップを含むことができる。このようにして製作したオプトエレクトロニクス部品の場合では、リードフレームのキャリア要素は、部品の端子要素または接続パッドを形成することができる。このようにして、部品を、回路基板上にはんだ付けすることができる。

【0034】

上に述べた実施形態に関してもまた、それぞれが２つのキャリア要素上に配置された１つの半導体チップを備える小型のシングル・チップ部品を形成することが可能である。

【0035】

リードフレームおよび成形化合物を備えるキャリアならびにキャリア上に半導体チップおよび変換層が同じように配置されたキャリアの使用は、リードフレームのキャリア要素の裏面汚染を回避することを可能にする。

【0036】

様々な形状のキャリア要素および様々なチップ配置を、リードフレームの様々な構成により実現することができる。それぞれの場合で作成しようとするキャリアの外形寸法が同じままである限り、周りを成形するプロセスを、それぞれの場合で同じツールを用いて実行することができる。

【0037】

金属リードフレームの周りに成形化合物を成形するステップを、例えば、トランスファ成形プロセスを用いて実行することができる。

【0038】

使用する成形化合物は、基材、および基材中に含有される粒子フィラーを含むことができる。基材を、例えば、エポキシ、アクリレートまたはシリコーンとすることができる。放射パワーが低い半導体チップを使用する場合では、エポキシまたはアクリレートを使用することができる。放射パワーが高い半導体チップの場合では、放射安定性がより高くかつ熱安定性がより高いシリコーンを、使用することができる。フィラーは、例えば、非晶質ＳｉＯ_２および／またはＡｌＯ_２からなる粒子を含むことができる。フィラーのために、成形化合物は、リードフレームの膨張係数に適合した低い熱膨張係数を有することができる。フィラー粒子は、様々な粒子サイズであってもよく、その結果として高いパッキング密度を示すことができる。

【0039】

成形化合物に関して、さらなる実施形態によれば、上記の成形化合物が、反射性成形化合物であることが定められている。この構成では、成形化合物は、加えて、例えば、ＴｉＯ_２および／またはＡｌＯ_２からなる反射性粒子を含む。このようにして、高い信頼性で、オプトエレクトロニクス部品の動作中に、裏面の放射の放出および関係する光の損失を回避することが可能である。

【0040】

金属リードフレームを用意するステップは、金属初期層を用意するサブステップと、初期層をリードフレームへと構造化するサブステップとを含むことができる。構造化するステップを、例えば、スタンピング法によってまたはレーザ処理によって実行することができる。エッチング法もまた可能である。

【0041】

この状況では、さらなる実施形態によれば、リードフレームを用意するステップは、金属初期層を用意するサブステップと、金属初期層のおもて面および裏面をエッチングするサブステップとを含むことが定められている。この場合では、おもて面からエッチングした構造を、裏面からエッチングした構造とは異なる構造とすることができる。リードフレーム上の成形化合物のトゥーシングおよび、結果として固定の改善を、このようにして可能にする。

【0042】

用意したリードフレームは、上に示したように、キャリア要素、およびキャリア要素を接続する接続要素を備えることができる。上に説明したおもて面エッチングおよび裏面エッチングに関して、さらなる実施形態によれば、それぞれの場合において、キャリア要素の周囲端部の領域内で、エッチングするステップを、おもて面エッチング領域および裏面エッチング領域に交互に実行することが定められている。リードフレーム上の成形化合物のトゥーシングおよび、結果としてアンカリングを、結果としてさらに促進させることができる。

【0043】

キャリア要素および接続要素を備える用意したリードフレームの構成、ならびにおもて面エッチングおよび裏面エッチングに関して、さらなる実施形態によれば、接続要素がリードフレームのおもて面の領域内に位置するように、リードフレームを用意するステップを行う。上に示したように、変換層を、リードフレームの接続要素および成形化合物の変換層を切り離すステップを、個片化プロセスにおいて実行することができる。リードフレームのおもて面の領域内に接続要素を配置することによって何を実現できるかは、裏面のギザギザが接続要素の切り離しステップ中には形成されないことである。

【0044】

キャリア上にオプトエレクトロニクス半導体チップを配置するステップの後で実行される変換層を形成するステップのプロセスに関して、様々な構成を考慮することができる。例えば、半導体チップを取り囲んでいる変換層が、平坦である、または平坦なおもて面を含むように、変換層をキャリア上に形成することができる。

【0045】

さらなる実施形態では、キャリア上に変換層を形成するステップは、成形プロセスを実行するサブステップを含む。これを、圧縮成形プロセスとすることができる。

【0046】

さらに、コスト効率の良いポッティング・プロセスを、変換層を形成するステップのためにも利用することができる。ポッティングの前に、フレームを、キャリア上に配置することができる。その後で、フレームによって取り囲まれた領域を、変換層の材料で埋めることができる。

【0047】

変換層は、放射透過性基材および基材中に含有されている放射変換用の蛍光体粒子を含むことができる。基材を、例えば、シリコーンとすることができる。

【0048】

さらなる実施形態では、変換層は、基材および蛍光体粒子の他にフィラーを追加で含む。フィラーは、例えば、非晶質ＳｉＯ_２からなる粒子を含むことができる。熱伝導性の向上およびこれゆえ蛍光体粒子の冷却が、フィラーによって得られるようにすることができる。これは、オプトエレクトロニクス部品の動作中に、高い効率を結果としてもたらす。さらなる効果は、変換層の小さな熱膨張係数である。さらに、フィラーを含む変換層の強さを、大きくすることができる。本方法により製作されたオプトエレクトロニクス部品の場合では、変換層または変換層の一部分は、上記のオプトエレクトロニクス部品の外側のかなりの部分を形成することができる。大きな強さは、部品に対する損傷のリスクを抑制することを可能にする。

【0049】

変換層が多くのフィラーを含み、すなわち、高い割合、例えば、重量で６０％以上の割合のフィラーを含み、様々な粒子サイズのフィラーが高いパッキング密度を可能にするために存在する場合には、上に述べた効果を、明確に証明することができる。このような特性を有する変換層を形成するステップを、圧縮成形プロセスを用いて実現することができる。

【0050】

さらなる実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体チップは、ボリューム・エミッタである。このような半導体チップは、おもて面を介して、および例えば、横方向側面または側壁など他の面を介して光放射を放出することができる。オプトエレクトロニクス部品の動作中に、このようにして放出された光放射を、変換層の関係する部分において少なくとも部分的に変換することができる。

【0051】

ボリューム・エミッタとして具体化された半導体チップは、例えば、サファイアからなる放射透過性チップ基板を含むことができる。さらに、半導体チップは、裏面のところに、例えば、ＤＢＲリフレクタ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）の形態のミラー層を含むことができる。裏面での放射の放出を、このようにして回避することができる。サファイア・ボリューム・エミッタの使用は、オプトエレクトロニクス部品のコスト効率の良い製作を促進する。

【0052】

ボリューム・エミッタとして具体化された半導体チップは、さらに、それぞれの場合で２つのおもて面コンタクトを含むことができる。半導体チップのおもて面コンタクトをコンタクトさせるステップを、適切な電気的接続構造、例えば、ボンド・ワイヤを用いて実現することができる。接続構造またはボンド・ワイヤを形成するステップを、キャリア上に半導体チップを配置するステップの後で、かつ変換層を形成するステップの前に実行することができる。電気的接続構造を、半導体チップのコンタクトに、および−方法の実施形態に応じて−金属キャリア（後にキャリア要素へと構造化される）に、またはリードフレームおよび成形化合物を含むキャリアのキャリア要素に接続することができる。

【0053】

さらに、他の構成も、オプトエレクトロニクス半導体チップ用に考えられる。例として、ボリューム・エミッタとして存在する半導体チップを、おもて面に配置されかつ例えば、サファイアからなる放射透過性チップ基板、および２つの裏面コンタクトを含む、いわゆるフリップ・チップとすることができる。半導体チップの裏面コンタクトを、適切な電気的接続層を介してキャリアに（すなわち、金属キャリアにまたはリードフレームおよび成形化合物を含むキャリアのキャリア要素に）接続することができる。

【0054】

さらなる実施形態では、用意したキャリアは、反射性コーティングを含む。反射性コーティングを用いて、効果的な放射反射を、オプトエレクトロニクス部品の動作中に、利用できるようにさせてもよい。金属キャリアの使用で、コーティングを、金属キャリア上にまたは金属キャリアの少なくともおもて面に設けることができる。リードフレームおよび成形化合物を含むキャリアの構成の場合では、リードフレームまたはリードフレームの少なくともおもて面に、コーティングを設けることができる。

【0055】

さらなる特徴および詳細を、さらに、本方法に対して利用することができる。例として、複数の半導体チップを備える部品をも、シングル・チップ部品の代わりに実現することができる。複数の半導体チップを、相互に、例えば、直列にまたは並列に電気的接続することができる。半導体チップを、相互に電気的に絶縁することも可能であり、したがって、相互に別々に動作させることができる。

【0056】

他の構成、または部品の半導体チップへ電気的に接続されている電子部品パーツの集積も、さらに可能である。これらは、例えば、静電放電に対する保護のために設けられるＥＳＤ保護ダイオード（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）を含む。このような部品パーツを、用意したキャリア上に半導体チップとともに配置することができ、それに応じてコンタクトさせ、変換層で封止することができる。

【0057】

本方法を用いて、半導体チップが２つの別々のキャリア要素またはギャップによって分けられたキャリア要素上に配置されている部品を実現することが可能である。あるいは、半導体チップが１つのキャリア要素上にだけ位置する部品を製造することが可能である。

【0058】

方法のさらなる実施形態では、ボリューム・エミッタの代わりに、光放射を実質的におもて面を介して放出することができる表面エミッタ、または薄膜エミッタ・チップを使用することも、可能である。このような半導体チップは、例えば、おもて面コンタクトおよび裏面コンタクトを含むことができる。

【0059】

発明のさらなる態様によれば、オプトエレクトロニクス部品を提案する。オプトエレクトロニクス部品を、上に述べた方法または方法の上に述べた実施形態のうちの１つもしくは複数を実行することによって製造する。したがって、オプトエレクトロニクス部品は、例えば、低い部品コストおよび小さく小型の構造サイズであってもよい。

【0060】

オプトエレクトロニクス部品は、変換層の一部分を含むことができる。この場合では、変換層の一部分は、部品のおもて面および周囲横方向表面の一部またはかなりの部分を形成することができる。部品の動作中に、放射を、おもて面を介して、および横方向表面を介して横方向に放出することができる。

【0061】

横方向表面という表現は、ここで使用するように、オプトエレクトロニクス部品の横方向端部または端部領域と同意語である。部品のおもて面と−これと相対的に−反対の裏面との間に存在する横方向表面は、部品のすべての横方向外側面または側面からなる。部品は、平面視で長方形の外形であってもよく、例えば、その結果、横方向表面が、直角に互いに隣接する４つの側壁を含むことができる。

【0062】

本方法により製作したオプトエレクトロニクス部品は、さらに、１つまたは複数のオプトエレクトロニクス半導体チップを含むことができる。半導体チップを、変換層の一部分によって取り囲むことができる。さらに、部品は、複数の、または少なくとも２つのキャリア要素を含むことができ、キャリア要素の上に半導体チップを配置する。半導体チップとキャリア要素との間の電気的接続を、例えば、ボンド・ワイヤを用いて実現することができる。

【0063】

さらなる実施形態では、オプトエレクトロニクス部品は、変換層の一部分および１つ（だけ）のオプトエレクトロニクス半導体チップを備える。半導体チップは、変換層部分の相応する材料厚さが、半導体チップのおもて面のところおよび周囲のところに存在するように、変換層部分によって好ましくは囲まれる。変換層の周囲厚さが均一であるこのような構成は、部品の動作中に様々な放出角度にわたり高い色均一性で変換層部分を介して、放射を放出することを可能にする。

【0064】

製造方法に関して上に述べた態様および詳細は、オプトエレクトロニクス部品にも当てはまることがあり、そして逆に、部品に関して述べた態様および詳細は、方法にも当てはまることがあることを指摘する。

【0065】

上に説明されおよび／または従属請求項において再現されたような発明の有利な実施形態および新事実を、−例えば、明確な従属性または両立しない代替形態の場合では別にして−個々にまたはそうでなければ相互に任意に組み合わせて適用することができる。

【0066】

この発明の上に説明した特性、特徴および利点ならびにこれらを実現する方法は、模式的な図面に関連して非常に詳細に説明される例示的な実施形態の下記の説明に関連してより明確になりそしてより明確に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0067】

【図1】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するための１つの可能な方法シーケンスを示す図であり、金属キャリアを用意するステップを含む。

【図2】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するための１つの可能な方法シーケンスを示す図であり、金属キャリア上にオプトエレクトロニクス半導体チップを配置するステップであって、半導体チップが２つのおもて面コンタクトを含むボリューム・エミッタである、オプトエレクトロニクス半導体チップを配置するステップを含む。

【図3】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するための１つの可能な方法シーケンスを示す図であり、ボンド・ワイヤを接続するステップを含む。

【図4】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するための１つの可能な方法シーケンスを示す図であり、キャリア上の半導体チップを取り囲む変換層を形成するステップを含む。

【図5】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するための１つの可能な方法シーケンスを示す図であり、別々のキャリア要素へとキャリアを構造化するステップを含む。

【図6】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するための１つの可能な方法シーケンスを示す図であり、個片化プロセスを実行するステップを含む。

【図7】図１から図６の方法により製作した部品の平面図であり、部品が２つのキャリア要素上に位置する半導体チップを備える。

【図8】個片化の前に存在する部品集合体の側面図であり、反射性化合物が、キャリア要素間の中間領域内に追加で配置されている。

【図9】キャリアの抜き出した側面図であり、キャリアは、変換層をアンカリングするための凹部を含む。

【図10】変換層をアンカリングするための凹部についての可能な位置の追加の説明図を含むさらなる部品の平面図である。

【図11】直列に接続された２つの半導体チップを含むさらなる部品の平面図である。

【図12】半導体チップおよび保護ダイオードを含むさらなる部品の平面図である。

【図13】一方のキャリア要素上にだけ配置された半導体チップを含むさらなる部品の平面図である。

【図14】薄膜エミッタ・チップおよび保護ダイオードを含むさらなる部品の平面図である。

【図15】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するためのさらなる方法シーケンスを示す図であり、キャリア要素および接続要素を含むエッチングしたリードフレームを用意するステップを含む。

【図16】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するためのさらなる方法シーケンスを示す図であり、キャリアを形成するためにリードフレームの周りに成形化合物を成形するステップを含む。

【図17】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するためのさらなる方法シーケンスを示す図であり、キャリア上にオプトエレクトロニクス半導体チップを配置するステップであって、半導体チップが２つのおもて面コンタクトを含むボリューム・エミッタである、オプトエレクトロニクス半導体チップを配置するステップを含む。

【図18】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するためのさらなる方法シーケンスを示す図であり、ボンド・ワイヤを接続するステップを含む。

【図19】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するためのさらなる方法シーケンスを示す図であり、キャリア上の半導体チップを取り囲む変換層を形成するステップを含む。

【図20】側面図に基づくオプトエレクトロニクス部品を製造するためのさらなる方法シーケンスを示す図であり、個片化プロセスを実行するステップを含む。

【図21】図１５から図２０の方法により製作した部品の平面図であり、部品が２つのキャリア要素上に位置する半導体チップを備える。

【図22】さらなる部品のキャリア要素の平面図であり、おもて面エッチング領域および裏面エッチング領域が、キャリア要素の端部のところにさらに示されている。

【図23】図２２のキャリア要素の斜視図である。

【図24】図２２のキャリア要素の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0068】

オプトエレクトロニクス部品を製造するための方法の可能な実施形態を、下記に模式図を参照して説明する。達成可能な利点は、特に、プロセス・コストの削減および高いパッキング密度を有する部品集合体を実現する可能性である。その上、本方法を、様々なチップ配置で実行することができ、様々なオプトエレクトロニクス部品の製造に対して弾力的な方式でかつ大きな複雑さを伴わずに適応させることができる。

【0069】

下記に説明する方法シーケンスでは、半導体技術からおよびオプトエレクトロニクス部品の製作から知られているプロセスを実行することができ、これらの分野ではありきたりである材料を使用することができ、そのためこれらをほんの一部しか論じないであろう。同様に、示されそして説明される部品パーツに加えて、さらなる部品パーツおよび構造を用いて、部品を製作することができる。図は、単に概略的な性質のものであり、正確な縮尺ではないことを、さらに指摘する。この意味で、より良い理解を与えるために、図に示した部品パーツおよび構造を、誇張したサイズでまたはサイズを縮小して図示することがある。

【0070】

模式的な図１から図６は、オプトエレクトロニクス部品１０１を製造するための方法を示している。部品１０１は、ＱＦＮパッケージの形に実現された表面実装可能なシングル・チップ部品である。各部品１０１は、放射を発生させるためのオプトエレクトロニクス半導体チップ１３０を備える。本方法により製作した部品１０１の模式的平面図、上記の図に示される部品１０１の部品パーツの外形が、図７に補足的に示されている。

【0071】

本方法は、連続した部品を含む集合体を製作するステップを含み、集合体は、部品１０１へとその後に個片化される。図１から図６は、横断面図に基づいて方法を図説している。製作しようとする部品１０１のうちの１つの領域内に実質的にそれぞれ存在する集合体または条件からの抜粋が、それぞれの場合において示されている。図に示した構造を、面内で多数回繰り返して互いに横に並べて示すことができる。

【0072】

繰り返しの区切りを、図１から図６では破線２００のもとに示している。線２００のところで、部品集合体を部品１０１へと個片化するための切り離すステップをも実行することができる。したがって、線２００を、以降では分離線２００と呼ぶ。

【0073】

本方法は、金属キャリア１１０を用意するステップを含み、これが図１に示されている。薄いキャリア・プレートの形でまたは薄いキャリア・ストリップの形で存在するキャリア１１０は、２つの反対の平坦な主面１１１、１１２を含む。主面を、以降ではおもて面１１１および裏面１１２と呼ぶ。

【0074】

１つの簡単な構成では、プレート形状の金属キャリア１１０は、構造化されていなくてもよい。あるいは、図９、図１０を参照してさらに下記に非常に詳細に説明するように、構造化したプレート形状のキャリアをも使用することができる。

【0075】

プレート形状のキャリア１１０は、従来から使用されているリードフレームと比較してより高い安定性を有することができる。したがって、従来のリードフレームの厚さ（一般に２００μｍから３００μｍ）よりも薄い厚さのキャリア１１０を用意することが可能である。キャリア１１０の薄い厚さは、キャリア１１０をキャリア要素１１３、１１４へと構造化する目的の後の方法ステージで実行されるエッチング・プロセスにおいて、キャリア材料をできるだけ少ししかエッチングしないことを可能にする（図５参照）。その上、部品１０１を低い構造高さで実現することができる。キャリア１１０の厚さは、例えば、１００μｍまたはそうでなければ１００μｍと１５０μｍとの間であってもよい。結果として、キャリア１１０を、適切な安定性にすることができる。原理的に、例えば、２０μｍから３００μｍの範囲内の厚さは、キャリア１１０に対しても想定できる。さらに、例えば、０．５ｍｍの厚い厚さが可能である。

【0076】

キャリア１１０は、例えば、Ｃｕからなり、銅キャリアまたは銅ストリップの形で存在することができる。キャリア１１０が合金、例えば、Ｃｕ合金、Ｆｅ合金、Ｎｉ合金またはＡｌ合金からなることも可能である。さらに、キャリア１１０を、コーティングしないこと、または代替でコーティングすることもできる（図示せず）。おもて面１１１の領域内にだけ設けることができるコーティングは、例えば、高い反射率を与えるように働くことができる。層積層体は、この目的に適しており、この層積層体は、例えば、Ａｇ層および、例えば、Ｎｉからなる下地バリア層を含むことができる。このようなコーティングを、例えば、電気メッキによって、または例えば、スパッタリング・プロセスもしくは無電解化学堆積（無電解メッキ）などのいくつかの他のプロセスによって作成することができる。反射性コーティングの使用は、オプトエレクトロニクス部品１０１の動作中に、キャリア１１０の方向にまたはキャリア１１０から形成されたキャリア要素１１３、１１４の方向に放出される放射の効果的な反射を引き起こすことを可能にする。

【0077】

その後で、図２に示されているように、放射を放出するように構成されたオプトエレクトロニクス半導体チップ１３０を、金属キャリア１１０のおもて面１１１に配置する（ダイ・ボンディング）。それぞれの半導体チップ１３０を、製造しようとする部品１０１の各々に対して設ける。半導体チップ１３０を、光放射を放出するための発光ダイオード・チップまたはＬＥＤチップとすることができ、半導体チップをボリューム・エミッタの形で具体化する。キャリア１１０上にチップ１３０を実装するステップを、例えば、はんだ付け法、接着剤ボンディング法またはシンタリング法などのプロセスを用いて実行することができる。このようにして、チップ１３０を、接続層（はんだ層、接着剤層、シンタリング層）（図示せず）を介してキャリア１１０に接続することができる。

【0078】

ボリューム・エミッタとして具体化されたオプトエレクトロニクス半導体チップ１３０は、おもて面（キャリア１１０から反対に面する面）を介しておよび横方向側面などの他の面を介して光放射を放出することができる。半導体チップ１３０は、例えば、サファイアからなる放射透過性チップ基板、および放射を発生させるための能動ゾーンを有する半導体層積層体などの部品パーツ（図示せず）を備え、上記半導体層積層体がおもて面のチップ基板上に配置される。さらに、半導体チップ１３０は、おもて面の領域内に配置された２つのおもて面コンタクト１３１、１３２を含む。おもて面コンタクト１３１、１３２を介して、放射を発生させるための電気エネルギーを、半導体チップ１３０へ供給することができる。

【0079】

さらに、半導体チップ１３０は、キャリア１１０に面する裏面または放射透過性チップ基板の裏面のところに、例えば、ＤＢＲリフレクタ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）の形態のミラー層（図示せず）を含むことができる。これは、チップ１３０が裏面で光放射を放出することを防止することを可能にする。完成したオプトエレクトロニクス部品１０１は、中間領域またはギャップ１１５を含む（図６参照）。ミラー層を有する半導体チップ１３０の構成では、中間領域１１５を介した半導体チップ１３０の光放射の直接裏面放出を、部品１０１の動作中には抑制することができるという効果がある。

【0080】

後に変換層１４０で封じられる（図４参照）オプトエレクトロニクス半導体チップ１３０を、プレート形状のキャリア１１０上に相互に小さな距離で配置することができる。キャリア要素１１３、１１４へのキャリア１１０の構造化（図５参照）によって、これを促進させることができ、上記の構造化を、後の方法ステージにおいて実行する。高いパッキング密度を有する部品集合体を実現することが、したがって可能である。これが、オプトエレクトロニクス部品１０１のコスト効率の良い製造を結果としてもたらす。

【0081】

半導体チップ１３０を実装した後で、図３に示されているように、オプトエレクトロニクス半導体チップ１３０の電気的ワイヤリング用のボンド・ワイヤ１３９を形成するステップまたは配置するステップ（ワイヤ・ボンディング）を実行する。ボンド・ワイヤ１３９を、金属キャリア１１０または金属キャリアのおもて面１１１に、それぞれの場合で半導体チップ１３０のコンタクト１３１、１３２のうちの一方に、そして関連する半導体チップ１３０に対して横方向に接続する。

【0082】

その後で、図４に示されているように、おもて面において平坦である連続する変換層１４０を、キャリア１１０のおもて面１１１に形成する。変換層１４０は、おもて面までそして半導体チップ１３０まで横方向に広がり、半導体チップ１３０およびボンド・ワイヤ１３９を囲む。このようにして、変換層１４０は、キャリア１１０上に配置され、半導体チップ１３０およびボンド・ワイヤ１３９を封止する成形体を構成する。

【0083】

キャリア１１０が連続する形態または閉じた形態を備えるので、変換層１４０の材料でのキャリア１１０の裏面汚染が、このプロセスでは生じない。したがって、残渣を除去するための複雑な（費用がかかる）洗浄プロセス（デフラッシング）をいずれにしても必要としない。

【0084】

オプトエレクトロニクス半導体チップ１３０により放出することができる光放射の放射変換またはボリューム変換を、変換層１４０を用いて成し遂げることができる。このようにして、オプトエレクトロニクス部品１０１は、所定の色を有する光放射を発生することができる。変換層１４０は、例えば、シリコーンなどの放射透過性基材、および基材中に含有され放射変換をもたらす蛍光体粒子（図示せず）を含む。

【0085】

変換層１４０は、さらに、基材中に含まれる粒子フィラー（図示せず）、例えば、非晶質ＳｉＯ_２（溶融シリカ）からなる粒子を含む。フィラー粒子のおかげで、変換層１４０の熱伝導率を、大きくすることができ、その結果、蛍光体粒子の信頼性の高い冷却を、オプトエレクトロニクス部品１０１の動作中に可能にする。部品１０１の動作の効率的なモードが、結果として可能である。フィラーを用いて達成可能なさらなる利点は、変換層１４０の小さい熱膨張係数であり、その結果として、信頼性問題を回避することまたは抑制することができる。

【0086】

さらに、変換層１４０は、フィラーのために大きな強さおよび剛性を有することができる。完成したオプトエレクトロニクス部品１０１の場合では、変換層１４０またはその一部分は、それぞれの場合において部品１０１の外側のかなりの部分を構成する。大きな強さは、部品損傷のリスクを小さくし続けることを可能にする。対照的に、フィラーのない変換層はゴム状であってもよく、これが部品損傷の高いリスクをもたらすことになる。

【0087】

変換層１４０が多くのフィラーを含む変換層１４０として形成される場合には、上に説明した有利な効果を、顕著に際立たせることができる。この場合では、変換層１４０は、高い割合のフィラーを含み、高い充填の程度を実現するために、混合した粒度または様々な粒子サイズを有するフィラー粒子が存在する。多くのフィラーを含む構成では、フィラーの割合を、例えば、重量で変換層１４０の６０％よりも多くすることができる。

【0088】

キャリア１１０上の半導体チップ１３０およびボンド・ワイヤ１３９を取り囲む変換層１４０を形成するステップは、例えば、圧縮成形プロセス（ホット・プレスとも呼ばれる）を実行するサブステップを含むことができる。適切なツールを、この場合では使用する。フィラーを多く含む変換層１４０を、このようにして実現することができる。

【0089】

キャリア１１０上に変換層１４０を形成するステップの代わりに、代替でコスト効率の良いポッティング・プロセスをも実行することができる。この場合では、ポッティング・フレーム（図示せず）を、予めキャリア１１０上に作成する。フレームを、例えば、ディスペンシングによって形成することができる。その後で、フレームによって取り囲まれた領域を、例えば、ニードル計量ユニットを使用することによって変換層１４０の材料で埋める。圧縮成形プロセスとは対照的に、しかしながら、小さな割合のフィラーを含む、例えば、重量で６０％未満の割合を含む材料しか、ポッティング・プロセスでは処理することができるに過ぎない。

【0090】

その後でまたは変換層１４０を硬化させた後で、キャリア１１０を、図５に示されているように、別々の金属キャリア要素１１３、１１４へと構造化する。キャリア要素１１３、１１４を、中間領域またはギャップ１１５、１１６によって相互に分離する。構造化プロセスでは、それぞれの場合でキャリア要素１１３およびキャリア要素１１４を、製作しようとするオプトエレクトロニクス部品１０１の各々に対して作成し、中間領域１１５は上記のキャリア要素間に位置する。オプトエレクトロニクス半導体チップ１３０は、部品１０１の２つのキャリア要素１１３、１１４上に位置し、したがって関係する中間領域１１５の上方に張り出す。他方の中間領域１１６は、分離線２００の領域に、したがって製造しようとする異なる部品１０１のキャリア要素１１３、１１４間に位置する。

【0091】

半導体チップ１３０の各々に対して、したがって部品１０１の各々に対して、それぞれの場合で、半導体チップ１３０に対して横方向に、おもて面コンタクト１３１に接続されたボンド・ワイヤ１３９をキャリア要素１１３に接続し、そして半導体チップ１３０に対して横方向に、他方のおもて面コンタクト１３２に接続されたボンド・ワイヤ１３９を、キャリア要素１１４に接続する（この点で、図７をも参照）。このようにして、部品１０１内のキャリア要素１１３、１１４は、（ボンド・ワイヤ１３９を介して）コンタクト１３１、１３２に電圧を加えるための端子要素または接続パッドとして働くことができる。この場合では、部品１０１内のキャリア要素１１３、１１４間に存在する中間領域１１５は、アノードおよびカソードの分離を可能にする。

【0092】

構造化に関して、キャリア１１０を、裏面１１２から始めておもて面１１１までエッチングする。裏面１１２に配置され、エッチング・プロセスの後で再び除去されるエッチング・マスク（図示せず）を用いて、エッチング・プロセスを実行する。例として、フォトマスクをエッチング・マスクとして使用することができる。この目的で、フォトレジスト層を裏面１１２に設けることができ、フォトリソグラフィック法で（すなわち、露光および現像によって）構造化することができる。スクリーン印刷またはステンシル印刷による印刷によってフォトマスクを設けることも可能である。エッチング・プロセスを、湿式化学エッチング・プロセスとすることができ、その結果として、図５に示した等方性の丸みを帯びたエッチ側壁が現れることがある。このようなエッチング・プロセスを、コスト効率良く実行することができる。

【0093】

キャリア１１０をキャリア要素１１３、１１４へと構造化した後で現れる部品集合体を、図６に示されているように引き続いて切り離す。この場合では、切り離すステップを、分離線２００のところで実行する。個片化したオプトエレクトロニクス部品１０１を、このようにして形成する。別々のキャリア要素１１３、１１４および分離線２００の領域内の中間領域１１６の存在は、変換層１４０だけを切り離すことを可能にする。簡単で迅速な個片化がこのように可能である。ソーイング・プロセスの代わりに、いくつかの他のプロセス、例えば、適切な切断装置を使用する切断を実行することができる。さらに可能な個片化プロセスは、例えば、レーザ分離法、ウォータ・ジェット分離法またはスタンピング法である。

【0094】

個片化したオプトエレクトロニクス部品１０１は、シングル・チップ部品の形で存在する。部品１０１は、小型の構成であり、そしてそれぞれの場合で、２つのキャリア要素１１３、１１４、２つのキャリア要素１１３、１１４上に位置する１つのオプトエレクトロニクス半導体チップ１３０、２つのボンド・ワイヤ１３９、ならびに半導体チップ１３０およびボンド・ワイヤ１３９を取り囲む変換層１４０の一部分を備える。裏面に露出したキャリア要素１１３、１１４、接続パッド（ボンド・パッド）として働く上記のキャリア要素を用いて、部品１０１を、はんだ付け法またはリフローはんだ付け法により回路基板（図示せず）上に配置することができる。

【0095】

キャリア要素１１３、１１４およびボンド・ワイヤ１３９を介して、放射を発生させるための電気エネルギーを、部品１０１の半導体チップ１３０へ供給することができる。半導体チップ１３０によって発生された放射を、関係する変換層部分１４０を用いて少なくとも部分的に変換することができる。例として、半導体チップ１３０が青色または紫色光放射を発生するように構成され、部品１０１が放射変換のために白色光放射を放出することが定められてもよい。

【0096】

それぞれのオプトエレクトロニクス部品１０１では、部品１０１の放射放出をもたらすことができる変換層部分１４０は、部品１０１の外側表面のかなりの部分を構成する。外側表面は、部品１０１のおもて面１４１および周囲の横方向表面１４３のかなりの部分を含む。図７の平面図に示されているように、部品１０１を長方形の外形に形成する。このように、横方向表面１４３は、直角に互いに隣接する４つの側壁を含むことができる。その上、半導体チップ１３０およびキャリア要素１１３、１１４の外形も長方形にすることができる。

【0097】

オプトエレクトロニクス部品１０１の場合では、それぞれのチップ面で、すなわちチップ１３０のおもて面および周囲の両方で変換層部分１４０の厚さが、相応するまたはほぼ同じ大きさのものであるように、変換層部分１４０を、関係する半導体チップ１３０の周りに配置する。この構成を図示するために、図６では、チップ１３０のおもて面における材料厚さを、両矢印２０１を用いて示し、チップ１３０の周囲のまたは横方向側面における材料厚さを、両矢印２０２を用いて示している。半導体チップ１３０としてのボリューム・エミッタの使用および相応する材料厚さ２０１、２０２を有する構成は、部品１０１の動作中に様々な放射角の全体にわたり高い色均一性を有する放射放出を実現することを可能にする。

【0098】

材料厚さ２０１、２０２を、例えば、２５０μｍとすることができる。しかしながら、１００μｍと５００μｍとの間の厚さも考えられる。層厚さの選択は、様々な境界条件または条件に依存することがある。層厚さが厚いほど、より効率的な放射変換につながることがある。その上、変換層１４０の一様な層厚さを設定することを、より簡単にすることができる。層厚さが薄いほど、蛍光体粒子のより優れた冷却につながることがある。

【0099】

横方向チップ・サイズが５００μｍ×１０００μｍでありそして変換層１４０の周囲層厚さが２５０μｍである場合では、オプトエレクトロニクス部品１０１の横方向部品サイズを、１ｍｍ×１．５ｍｍとすることができる。

【0100】

図１から図７を参照して説明した方法の可能な変形例および変更形態を下記に説明する。対応する特徴および態様ならびに同一の部品パーツおよび同じく動作する部品パーツをも、以降では再び詳細には説明しないであろう。代わりに、これらに関する詳細については、上記の記述を参照する。さらに、一部をさらなる図を参照して下記に説明する２つ以上の実施形態の特徴を相互に組み合わせることの可能性が注目される。

【0101】

製作方法の１つの可能な変更形態は、例えば、プレート形状のキャリア１１０を構造化の後で、高反射性化合物１２０で集合体の裏面のところのエッチング・キャビティまたは中間領域１１５、１１６のいくつかまたはすべてを埋めることにある。これを、ポッティングまたは成形プロセスを実行することによって実行することができる。この方法の変形例を図説するために、図８は、すべての中間領域１１５、１１６が埋められているオプトエレクトロニクス部品１０２を備えた連続した集合体を示している。部品１０２を個片化するために引き続いて実行される切り離しプロセス（図示せず）では、変換層１４０だけでなく中間領域１１６内の反射性化合物１２０を切り離すステップを、実行することができる。反射性化合物１２０は、例えば、シリコーンおよびシリコーン中に含有されたＴｉＯ_２からなる反射性粒子（図示せず）を含むことができる。反射性化合物１２０の使用は、裏面の放射の放出を回避することを可能にし、その結果、部品１０２の効率を、部品１０１と比較してより高くすることできる。

【0102】

反射性化合物１２０で中間領域１１５、１１６の一部だけ、例えば、半導体チップ１３０の下に位置する中間領域１１５だけを埋めることも可能である。

【0103】

例えば裏面ミラー層のない半導体チップ１３０を使用する場合には、少なくとも中間領域１１５（そしてやはり適切な場合には、中間領域１１６）を埋めるステップを、考慮することができる。

【0104】

さらなる方法の変形例では、方法の始めに、構造化されていないキャリアの代わりに、構造化したプレート形状のキャリア１１０を用意し、このキャリアは、キャリアの主面１１１、１１２間にキャリア１１０を貫通して延びる凹部２１０を含む。方法の途中で後に形成される変換層１４０のアンカリングを、このようにして実現することができる。凹部２１０が、キャリア１１０へと例えば、エッチングされる、スタンピングされるまたはレーザによって導入されてもよい。

【0105】

この点で、図９は、凹部２１０の領域内にこのようにして形成した事前に構造化したまたは事前にエッチングしたキャリア１１０を抜粋として示している。凹部２１０は、２つの部分領域２１１、２１２がある階段状の方式で裏面１１２の方向に広がる形状を含む。円形の外形を有することができる部分領域２１１、２１２は、異なる横方向の寸法または直径を有する（図１０参照）。キャリア１１０には、多数のこのような凹部２１０が設けられる。

【0106】

このような凹部２１０を備えたキャリア１１０上に変換層１４０を形成するときに、凹部２１０を、変換層１４０の材料で埋めることができる（図示せず）。キャリア１１０上に、したがってやはりキャリアから構成されるキャリア要素１１３、１１４上に変換層１４０をアンカリングすることしたがって固定することの改善を、結果として可能にする。凹部２１０を、このように配置することができる、または凹部２１０もしくは凹部２１０の部分領域がキャリア１１０から構成されたキャリア要素１１３、１１４の端部のところに、したがってやはり個片化したオプトエレクトロニクス部品の端部のところに配置されるように、キャリア１１０の構造化を実行することができる。

【0107】

図１０は、この手順により形成したオプトエレクトロニクス部品１０３の平面図を示している。キャリア１１０、キャリアから構成されたキャリア要素１１３、１１４、およびキャリアの個片化の前の部品集合体内に事前に存在することができる凹部２１０の可能な位置を、ここでは追加して示している。図１０に示されているように、各部品１０３が、６個の凹部２１０の部分領域を端部のところに（角のところに４個、および長い端辺の中心の領域に２個）含むように、本方法を実行することができる。この場合では、複数の部品１０３の間で変換層１４０により埋められた凹部２１０の「分布」が、方法の途中で生じる。

【0108】

複数のオプトエレクトロニクス半導体チップ１３０を備えるマルチ・チップ配置またはマルチ・チップ部品が、シングル・チップ部品の代わりに形成されるように、本方法を、さらに実行することができる。この目的で、半導体チップ１３０のそれに応じて適合された配置、半導体チップのコンタクト形成またはワイヤリング、キャリア要素１１３、１１４へのキャリア１１０の構造化、および個片化を含む方法を実行する。

【0109】

例示的な図に関して、図１１は、さらなるオプトエレクトロニクス部品１０４の平面図を示している。部品１０４は、２つの半導体チップ１３０、およびシングル・チップ部品１０１のキャリア要素１１３、１１４と比較してより大きな横方向寸法に形成されている２つのキャリア要素１１３、１１４を備える。２つの半導体チップ１３０は、シングル・チップ部品１０１のチップ１３０に匹敵する方法で２つのキャリア要素１１３、１１４上に配置され、したがって、この構成では同様にキャリア要素１１３、１１４間に存在するギャップ形状の中間領域の上方に張り出している。

【0110】

部品１０４の半導体チップ１３０のおもて面コンタクトをコンタクトさせるステップを、この構成では同様にボンド・ワイヤ１３９を用いて実現する。一方の半導体チップ１３０のおもて面コンタクトを、キャリア要素１１３に接続し、他方の半導体チップ１３０のおもて面コンタクトを、キャリア要素１１４に接続する。２つの半導体チップ１３０の他の２つのおもて面コンタクトを、図１１では斜めに走っているさらなるより長いボンド・ワイヤ１３９を介して直接相互に接続する。半導体チップ１３０を、このように直列に相互接続する。さらに、半導体チップ１３０およびボンド・ワイヤ１３９を変換層１４０の一部分によって取り囲む。

【0111】

また、２個以上の半導体チップ１３０を備えるオプトエレクトロニクス部品が製作されるように、方法を実行することができる（図示せず）。さらに、直列接続の代わりに、半導体チップ１３０の並列接続、またはそうでなければ混合相互接続（直列接続と並列接続との組み合わせ）を実現することも可能である。さらに、部品の半導体チップ１３０が相互に電気的に接続されていない部品を形成することができる（図示せず）。

【0112】

本方法のさらに可能な変更形態は、オプトエレクトロニクス半導体チップ１３０を他の電子部品パーツと組み合わせることにある。このような部品パーツを、用意したプレート形状のキャリア１１０上に半導体チップ１３０とともに配置することができ、キャリア１１０の構造化の前に配線しそして変換層１４０で封止し、さらに個片化を実行する。ＥＳＤ保護ダイオード２２０をここでは含むことができ、例えば、これを用いて静電放電に対する保護を実現することができる。

【0113】

この状況で、図１２は、さらなるオプトエレクトロニクス部品１０５の平面図を示している。部品１０５は、部品１０１と同じ構成、および加えてキャリア要素１１４上に配置された保護ダイオード２２０を備える。保護ダイオード２２０は、おもて面コンタクトおよび裏面コンタクトを含む。保護ダイオード２２０の裏面コンタクトを、電気的導電性接続層を介してキャリア要素１１４に接続する。保護ダイオード２２０のおもて面コンタクトを、ボンド・ワイヤ１３９を介して他方のキャリア要素１１３に接続する。保護ダイオード２２０を、変換層１４０の一部分によってやはり取り囲む。保護ダイオード２２０の使用のために、部品１０５の場合ではキャリア要素１１３、１１４を、部品１０１の場合よりも大きな横方向寸法で形成することができる。

【0114】

図１３は、オプトエレクトロニクス部品１０６の平面図に基づくさらなる方法の変形例を図示している。シングル・チップ部品として具体化されている部品１０６の場合では、半導体チップ１３０を、一方のキャリア要素１１３上にだけ配置する。キャリア要素１１３は、チップ１３０に適合した形状を備える。半導体チップ１３０の一方のおもて面コンタクトを、キャリア要素１１３へボンド・ワイヤ１３９を介して接続する。チップ１３０の他方のおもて面コンタクトを、さらなるキャリア要素１１４へさらなるボンド・ワイヤ１３９を介して接続する。この場合では、図１３に示されているように、ボンド・ワイヤ１３９の接続のためにだけ設けられたキャリア要素１１４を、半導体チップ１３０を運ぶためにさらに使用するキャリア要素１１３よりも著しく小さくすることができる。

【0115】

キャリア要素間にギャップを有する２つのキャリア要素１１３、１１４よりもむしろ一方のキャリア要素１１３上への半導体チップ１３０の設置は、熱的に有利であり、半導体チップ１３０からの熱の（より）効果的な消散を可能にする。しかしながら、マルチ・チップ部品用に考慮することができるこの設計は、結果としてより大きな部品サイズになる。

【0116】

本方法では、他のオプトエレクトロニクス半導体チップまたはＬＥＤチップを、半導体チップ１３０（２つのおもて面コンタクトを有するボリューム・エミッタ）の代わりにやはり利用することができる。例として、いわゆるフリップ・チップの形態に具体化されたボリューム・エミッタを使用することができる。このような半導体チップは、おもて面に配置され、例えばサファイアからなる放射透過性チップ基板、裏面半導体層積層体および２つの裏面コンタクトを備える（図示せず）。

【0117】

キャリア１１０上にこのような半導体チップを配置するときに、裏面コンタクトを、適切な電気的導電性接続層（例えば、はんだ層または電気的導電性接着剤の層）を介してキャリア１１０に接続することができる。その後でまたは封止変換層１４０を形成するステップ後で、半導体チップの裏面コンタクトがそれぞれの場合で２つの異なるキャリア要素上に位置し、これによって異なるキャリア要素に電気的に接続されるように、キャリア１１０を、別々のキャリア要素へと構造化することができる（アノードおよびカソードの分離）。このようにして構成した部品集合体の個片化により、例えば、シングル・チップ部品を製造することができる。この場合では、例えば、図７に匹敵する配置、または図１２に匹敵する保護ダイオード２２０の使用に匹敵する配置は、それぞれの場合で関係するフリップ・チップのところでボンド・ワイヤ１３９を用いずに存在することができる。複数のフリップ・チップを備えるマルチ・チップ部品を、対応する方法でやはり実現することができる。

【0118】

さらに、表面エミッタまたは薄膜エミッタ・チップの形態に具体化されたＬＥＤチップを使用する方法を実行することが、考えられる。このような半導体チップの場合では、放射を、実質的におもて面を介して放出することができる。例示的な図に関して、図１４は、この方法により製造可能であるさらなるオプトエレクトロニクス部品１０７の平面図を示している。部品１０７は、薄膜エミッタ・チップの形態の半導体チップ２３０および（任意選択の）保護ダイオード２２０を備える。キャリア要素１１３上に配置された半導体チップ２３０は、おもて面コンタクトおよび裏面コンタクトを含む。フリップ・チップの場合のように、裏面コンタクトを、キャリア要素１１３へ（および前もって下地キャリア１１０へ）適切な電気的導電性接続層を介して接続する。半導体チップ２３０のおもて面コンタクトを、保護ダイオード２２０も設置されるさらなるキャリア要素１１４へボンド・ワイヤ１３９を介して接続する。図１２の部品１０５の場合のように、保護ダイオード２２０を、キャリア要素１１３、１１４に接続する。さらに、半導体チップ２３０および保護ダイオード２２０を、この構成では同様に変換層部分１４０で封止する。

【0119】

部品１０７の製造は、半導体チップ２３０を（保護ダイオード２２０とともに）キャリア１１０上に配置および配線し、次いで変換層１４０の形成、キャリア要素１１３、１１４へのキャリア１１０の構造化および個片化を実効することによる組み立ての方法で同様に実行することができる。ここでまた、１つの可能な変更形態は、例えば、複数の半導体チップ２３０を備えるマルチ・チップ部品を形成するステップにある。

【0120】

図１５から図２０は、模式的な横断面図に基づき、表面実装可能なオプトエレクトロニクス部品１５１を製造するためのさらなる方法を示している。上記の部品は、シングル・チップ部品の形態で存在し、放射放出オプトエレクトロニクス半導体チップ１３０を備える。本方法は、連続する部品集合体を製作するステップ、次いで部品１５１へと部品集合体を個片化するステップを含む。

【0121】

図１５から図２０は、それぞれの場合で、集合体からの抜粋、または製作しようとする部品１５１のうちの実質的に１つの領域内にそれぞれ存在する条件からの抜粋を示している。図に示した構造は、面内で多数回の繰り返し方式で相互に並んで存在してもよい。繰り返しの区切りを、分離線２００を用いて示している。部品１５１の部品パーツの外形を示している部品１５１の模式的平面図を、図２１に補足的に示している。本方法では、プロセス、部品の部品パーツおよび部分的に使用する材料は、上に説明したものと同じである。したがって、上記の説明は、この方法（および方法の可能な変更形態）に部分的にやはり当てはまることがある。

【0122】

下記に説明する方法では、プレート形状の金属キャリア１１０の代わりに、金属リードフレームの周りを成形した成形化合物１９０を有する金属リードフレーム１７０を含むプレート形状のキャリア１６０を使用する（図１６参照）。したがって、本方法は、第１に、図１５に示されている金属リードフレーム１７０を用意するステップを含む。リードフレーム１７０は、製造しようとする部品１５１の各々に対して２つのキャリア要素１７３、１７４を含む。集合体の方式での製造に関して、２つのキャリア要素１７３、１７４を含んでいるこの対での構造は、多数回の繰り返し方式で存在する。製作しようとする様々な部品１５１のキャリア要素１７３、１７４を、ウェブ形状の接続構造１７５、以降、接続要素１７５と呼ぶ、を用いて相互に接続する。

【0123】

接続要素１７５は、分離線２００の領域内に位置する。集合体の個片化中に、リードフレーム１７０の接続要素１７５を切り離し、その結果、それぞれの部品１５１に割り当てられたキャリア要素１７３、１７４を、相互に電気的に絶縁する（アノードおよびカソードの分離、図２０参照）。切り離さなければならないリードフレーム材料ができるだけ少なくなるように、接続ウェブ１７５を、できるだけ小さくそしてフィリグリに具体化することができる。

【0124】

キャリア要素１７３、１７４および接続要素１７５を含むリードフレーム１７０を、金属初期層、例えば、銅層を構造化することによって形成することができる。図は、初期層をおもて面１７１から進みかつこれとは反対の裏面１７２から進む両方での湿式化学的にエッチングする手順を示している。図に示した特徴的な等方性の丸みを帯びたエッチ側壁を、両面でのエッチングまたは２つの面からのハーフ・エッチングの結果として形成し、このエッチングを対応するエッチング・マスクを使用して実行する。

【0125】

リードフレーム１７０の構造化中に、部分的に裏面１７２とは異なる構造を、おもて面１７１からエッチングする。リードフレーム１７０の接続要素１７５が、おもて面１７１の領域内に位置するように、構造化を実行する。結果として何を実現できるかは、接続要素１７５の切り離し中に裏面のギザギザが形成されないことである。さらに、キャリア要素１７３、１７４は、裏面１７２の領域内に階段状の端部側面および周囲の凹部１８１を含む。

【0126】

図１５は、２つの接続要素１７５を示し、接続要素を介して、図１５の断面図に完全に示されている２つのキャリア要素１７３、１７４を、部分的にしか描かれていないそれぞれ隣接するキャリア要素に接続する。さらに、破線を用いて、キャリア要素１７３、１７４の縁の外形を示し、これは、接続要素１７５に関して横方向にオフセットした方式で（すなわち、図１５の図面の面内にまたは図１５から外れて）存在することがある。

【0127】

この状況では、図２１の平面図を補足的に参照して、この図に基づいて、キャリア要素１７３、１７４の１つの可能な形態が明らかになる。製作しようとする部品１５１のキャリア要素１７３、１７４の形状は、平面図では長方形であり、そして互いに面している端部辺から離れて、他の３つの他の端部辺のところで、それぞれの場合で、対応する接続要素１７５へと１つになる。図２１は、すでに個片化されている部品１５１を図示し、その結果、部品１５１のところに存在し、切り離された接続要素１７５の一部分が示されている。個片化の前に、図２１に示した２つのキャリア要素１７３、１７４を、製作しようとしている隣接する部品のキャリア要素へ接続要素１７５を介して接続する。

【0128】

リードフレーム１７０（およびしたがってやはりその後に作成されるキャリア１６０）の厚さは、例えば、１５０μｍから３００μｍの範囲内であってもよい。例えば、５０μｍから５００μｍの範囲内の厚さも考えられる。

【0129】

銅の代わりに、他のリードフレーム材料をも考慮することができる。これは、例えば、銅合金、鉄および鉄合金、ならびにアルミニウム合金を含む。最後に述べた構成に関して、ニッケルを含む合金を、考えることができ、例えば、その結果として、リードフレーム１７０の熱膨張係数を、小さくすることができる。例えば、ＣｕＭｏまたはＣｕＷなどのシンタリングした複合材料も可能である。

【0130】

初期層の構造化の後で、少なくともおもて面１７１の領域内に、例えば、電気メッキにより、または例えば、スパッタリング・プロセスもしくは無電解化学堆積などのいくつかの他のプロセスによりコーティング（図示せず）をリードフレーム１７０に形成するステップを、さらに考慮することができる。コーティングは、例えば、高い反射率を与えるように働くことができる。例として、Ａｇ層および下地Ｎｉバリア層を含む積層体が適している。反射性コーティングは、部品１５１の動作中に、リードフレーム１７０またはキャリア要素１７３、１７４の方向に放出された放射の有効な反射を引き起こすことを可能にする。

【0131】

その後で、成形化合物１９０を、金属リードフレーム１７０の周りに成形し、その結果、図１６に示したプレート形状のキャリア１６０を形成する。成形化合物１９０は、リードフレーム１７０のキャリア要素１７３、１７４と接続構造１７５との間のインタースペースを閉じるように働く。リードフレーム１７０の周りを成形するステップに関して、トランスファ成形プロセスを、適切なツールを用いて実行することができる。両方の、リードフレーム１７０のおもて面１７１が成形化合物１９０のおもて面と同じ高さで終わり、そしてリードフレーム１７０の裏面１７２が成形化合物１９０の裏面と同じ高さで終わるように、周りを成形するプロセスを実行する。したがって、周りを成形するプロセスを、平坦成形とも呼ぶことができる。キャリア１６０は、このように平坦なおもて面１６１および平坦な裏面１６２を含み、これらは、リードフレーム１７０および成形化合物１９０によって両者とも構成される。リードフレーム１７０の構造化中に、様々な構造をおもて面および裏面からエッチングするので、リードフレーム１７０への成形化合物１９０のトゥーシングひいては信頼性の高い固定が可能である。

【0132】

成形化合物１９０は、基材および基材中に含有された粒子フィラー（図示せず）、例えば、非晶質ＳｉＯ_２（溶融シリカ）および／またはＡｌＯ_２からなる粒子を含むことができる。基材を、例えば、エポキシ、アクリレートまたはシリコーンとすることができる。先に述べた２つの材料を、放射パワーが低い半導体チップ１３０を使用する場合では使用することができる。放射パワーが高い半導体チップ１３０の場合では、シリコーンを使用することが可能であり、シリコーンは、熱的に安定であり、短波光放射に対して放射安定である。フィラーのために、成形化合物１９０は、リードフレーム１７０の膨張係数に適合する小さな熱膨張係数を有することができる。フィラー粒子は、様々な粒子サイズまたは粒子サイズの分布を有し、その結果、最大の可能なパッキング密度を実現可能である。

【0133】

成形化合物１９０は、さらに、例えば、ＴｉＯ_２および／またはＡｌＯ_２からなる反射性粒子を含む（図示せず）。結果として、成形化合物１９０は、白色であってもよく、高い信頼性で、オプトエレクトロニクス部品１５１の動作中に、裏面での放射の放出および関係する光の損失を回避することが可能である。

【0134】

その後で、または成形化合物１９０の硬化の後で、図１７に示されているように、放射放出オプトエレクトロニクス半導体チップ１３０を、キャリア１６０のおもて面１６１に配置する。それぞれの半導体チップ１３０を、製作しようとする部品１５１の各々に対して設ける。この場合では、半導体チップ１３０を、部品１５１の２つのキャリア要素１７３、１７４上にそれぞれ配置し、その結果、関連する半導体チップ１３０が、キャリア要素間に存在する成形化合物１９０上も位置する。キャリア１６０上に半導体チップ１３０を実装するステップを、例えば、接着剤ボンディング法により実行することができる。このようにして、チップ１３０を、接着剤層（図示せず）を介してキャリア１６０に接続することができる。部品１５１の高い信頼性を可能にするために、大きな熱伝導性を有する光または放射に安定な接着剤を使用する。

【0135】

半導体チップ１３０を、ＬＥＤチップとすることができ、上に説明した構成を有するサファイア・ボリューム・エミッタの形態で実現することができる。半導体チップ１３０は、２つのおもて面コンタクト１３１、１３２を含む。半導体チップ１３０は、キャリア１６０に面する裏面のところにミラー層（例えば、ＤＢＲリフレクタ）（図示せず）を含むことができ、その結果として、裏面での放射の放出を回避することができる。結果として、オプトエレクトロニクス部品１５１の動作中に、キャリア要素１７３、１７４間に位置する成形化合物１９０の照射を著しく減少させることが可能である。

【0136】

リードフレーム１７０の対応する構成が与えられると、オプトエレクトロニクス半導体チップ１３０を、キャリア１６０上に相互に小さな距離で配置することができる。高いパッキング密度を有する部品集合体を実現することが、したがって可能である。

【0137】

キャリア要素１７３、１７４の様々な形態および様々なチップ配置がリードフレーム１７０の対応する構成を必要とするだけであることが、さらに有利である。製造しようとするキャリア１６０の外形寸法が同じままである限り、リードフレーム１７０の周りに成形化合物１９０を成形するステップの上に説明したプロセスを、同じツールを使用してそれぞれの場合で実行することができる。キャリア１６０の外形寸法を、例えば、１２５ｍｍ×７０ｍｍとすることができる。

【0138】

オプトエレクトロニクス半導体チップ１３０を実装した後で、図１８に示されているように、半導体チップ１３０の電気的ワイヤリング用にボンド・ワイヤ１３９を形成するステップまたは配置するステップを実行する。２つのボンド・ワイヤ１３９を、それぞれの半導体チップ１３０の場合において使用し、その結果、おもて面コンタクト１３１をキャリア要素１７３に接続し、おもて面コンタクト１３２をキャリア要素１７４に接続する。ボンド・ワイヤ１３９を、半導体チップ１３０に対して横方向にそれぞれの場合においてキャリア要素１７３、１７４に接続する。

【0139】

その後で、図１９に示されているように、おもて面において平坦である連続する変換層１４０が、キャリア１６０のおもて面１６１に形成され、そして半導体チップ１３０およびボンド・ワイヤ１３９を取り囲む。キャリア１６０が連続したまたは閉じた形態を形成するので、変換層１４０の材料によるキャリア１６０の裏面汚染が生じない。

【0140】

図１から図７の方法に関して上に説明したものと同じ特徴および特性が、放射変換またはボリューム変換のために使用する封止変換層１４０にも当てはまることがある。変換層１４０は、例えば、シリコーンなどの放射透過性基材、放射変換を引き起こす蛍光体粒子およびフィラー粒子を含む（図示せず）。

【0141】

フィラーのおかげで、変換層１４０の熱伝導率が大きく、その結果として、蛍光体粒子の信頼性の高い冷却および部品１５１の効率的な動作モードが可能である。さらに可能な利点は、変換層１４０の小さな熱膨張係数ならびに大きな強さおよび剛性であり、その結果として、部品損傷のリスクを低くすることができる。

【0142】

変換層１４０が、多くのフィラーを含む、すなわち大きな割合のフィラーを含み、混合した粒度を有するフィラー粒子が存在する場合には、これらの利点を、明確に際立たせることができる。この場合では、フィラー粒子は、例えば、重量で変換層１４０の６０％よりも大きい割合を含むことができる。このような変換層１４０を形成するステップを、圧縮成形プロセスを用いて実行することができる。適切なツールを、この場合では使用する。あるいは、コスト効率の良いポッティング・プロセスを実行することができる。この場合では、フレームを事前にキャリア１６０上に形成する。ポッティング中に、フレームによって取り囲まれた領域を、例えば、ニードル計量ユニットを使用することによって埋める。ポッティング・プロセスでは、しかしながら、重量で、例えば、６０％未満のフィラーの小さな割合を含む材料しか、使用できない。さらなる詳細については、上の説明を参照する。

【0143】

変換層１４０を形成した後にまたは硬化させた後に存在する部品集合体を、図２０に示されているように、分離線２００のところで引き続いて切り離す。個片化したオプトエレクトロニクス部品１５１を、このようにして構成する。リードフレーム１７０の接続要素１７５の変換層１４０および成形化合物１９０を切り離すステップを、個片化中に実行する。

【0144】

切り離すステップを、様々な方法で実行することができる。例として、ソーイング法もしくはグラインディング法による分離、ウォータ・ジェット分離またはレーザ分離が可能である。その上、２段プロセスを使用することも可能であり、そこでは、例えば、（リードフレーム１７０の材料を切り離すことには適していない、かみそり刃を使用する）切断を、例えば、ソーイングなどの異なるプロセスと組み合わせる。

【0145】

個片化したオプトエレクトロニクス部品１５１は、それぞれの場合で、２つのキャリア要素１７３、１７４、２つのキャリア要素１７３、１７４上に位置する１つの半導体チップ１３０、２つのボンド・ワイヤ１３９ならびにチップ１３０およびボンド・ワイヤ１３９を取り囲む変換層部分１４０を含む小型に構成されたシングル・チップ部品である。裏面に露出したキャリア要素１７３、１７４は、接続パッド（ボンド・パッド）として働き、その結果、部品１５１を、リフローはんだ付け法により回路基板（図示せず）上に配置することができる。

【0146】

キャリア要素１７３、１７４およびボンド・ワイヤ１３９を介して、放射を発生させるための電気エネルギーを、部品１５１の半導体チップ１３０へ供給することができる。半導体チップ１３０によって発生された放射を、関係する変換層部分１４０を用いて少なくとも部分的に変換することができる。例として、青色または紫色光放射を発生させるように構成しようとしている半導体チップ１３０に対して、および放射変換のために白色光放射を放出する部品１５１に対して、供給を行うことができる。

【0147】

各オプトエレクトロニクス部品１５１では、部品１５１の放射を放出することができる変換層部分１４０は、部品１５１の外側表面のかなりの部分を構成する。外側表面は、部品１５１のおもて面１４１および周囲の横方向表面１４３のかなりの部分を含む。図２１に示されているように、部品１５１を、平面視で長方形である外形に形成する。この場合では、横方向表面１４３は、直角に互いに隣接する４つの側壁を含むことができる。

【0148】

部品１５１でもまた、それぞれのチップ面における、すなわちチップ１３０のおもて面および周囲における変換層部分１４０の厚さが対応するまたはほぼ同じ大きさのものであるように、変換層部分１４０を、関係する半導体チップ１３０の周りに配置する。この点で、図２０では、両矢印２０１を用いておもて面における材料厚さを、そして両矢印２０２を用いてチップ１３０の周囲における材料厚さを示している。相応する材料厚さ２０１、２０２は、部品１５１の動作中に様々な放出角の全体にわたる高い色均一性を実現することを可能にする。

【0149】

材料厚さ２０１、２０２を、例えば、２５０μｍとすることができる。しかしながら、１００μｍと５００μｍとの間の厚さも考えられる。層厚さの選択は、様々な境界条件に依存してもよい。層厚さが薄いほど、放射変換の効率が低くなることがある。その上、変換層１４０の均一な層厚さを設定することがより困難になることがある。厚さが厚いほど、蛍光体粒子の悪い冷却につながることがある。

【0150】

オプトエレクトロニクス部品１５１は、例えば、５００μｍ×１０００μｍの横方向チップ・サイズおよび２５０μｍの変換層１４０の周囲層厚さが与えられると、横方向部品サイズは１ｍｍ×１．５ｍｍであってもよい。

【0151】

図１５から図２１を参照して説明した方法の可能な変形例および変更形態を、下記に説明する。対応する特徴および態様ならびに同一の部品パーツおよび同じに動作する部品パーツを、以降では再び詳細には説明しないであろう。代わりに、これらに関する詳細については、上記の説明を参照する。さらに、下記に説明する２つ以上の実施形態の特徴を組み合わせることが可能である。

【0152】

１つの可能な方法の変形例では、それぞれの場合において、キャリア要素１７３、１７４の周囲の端部の領域内で、おもて面エッチング領域１８３と裏面エッチング領域１８４とに交互にエッチングを実行するように、リードフレーム１７０を形成するための金属初期層の上に説明したおもて面エッチングおよび裏面エッチングを実行する。この態様を図示するために、図２２は、このようにして形成したオプトエレクトロニクス部品１５２の２つのキャリア要素１７３、１７４の模式的平面図を示している。接続構造１７５を、以前に説明した構成の場合におけるように、裏面エッチングによって形成し、その結果、裏面エッチング領域１８４がこれらの位置に存在する。さらに、キャリア要素１７３、１７４の端部のところに、さらなる裏面エッチング領域１８４を設け、そしておもて面エッチング領域１８３を、同様に追加で設ける。異なるハーフ・エッチングまたはエッチング領域１８３、１８４が、キャリア要素１７３、１７４の端部のところに交互に周囲を取り巻いて存在する。

【0153】

上手く図説するために、図２３、図２４は、キャリア要素１７３、１７４のうちの１つの異なる斜視図を示している。エッチング領域１８３、１８４のために、キャリア要素１７３、１７４は、対応する最低限の凹部１８２を含む。この構成は、トゥーシングの改善、したがってリードフレーム１７０上でのまたはリードフレームのキャリア要素１７３、１７４上での成形化合物１９０の信頼性の高いアンカリングを実現することを可能にする。

【0154】

さらに可能な変更形態は、シングル・チップ部品の代わりに複数の半導体チップ１３０を備えるマルチ・チップ部品（図示せず）を形成することにある。半導体チップ１３０を、例えば、直列にまたは並列に電気的に接続することができる。このような部品に関して、本方法を、リードフレーム１７０のそれに応じて適合された構成、半導体チップ１３０の配置、導電体形成またはワイヤリングおよび個片化を用いて実行する。部品の半導体チップ１３０が相互に電気的に接続されていない部品を製作することも可能である。同じように、例えば、ＥＳＤ保護ダイオードなどの他の電子部品パーツの集積を、実現することができる（図示せず）。半導体チップ１３０がリードフレーム１７０の１つのキャリア要素上にだけ配置されている部品の構成が、さらに可能である（図示せず）。このような構成に関して、例えば、図１１から図１３に相応する平面図を有する部品を実現することが可能であり、ここでは加えて、切り離された接続要素１７５が、キャリア要素の端部のところに存在する。

【0155】

さらに、半導体チップ１３０の代わりに、例えば、２つの裏面コンタクトを備えるフリップ・チップなどの他の半導体チップを使用することも可能である（図示せず）。このような半導体チップを使用すると、裏面コンタクトを、それぞれの場合において電気的導電性接続層を介してリードフレーム１７０またはキャリア要素１７３、１７４に接続することができる。このようにして、例えば、図２１に相応する構成（関係するフリップ・チップの場合ではボンド・ワイヤ１３９を用いない）を有する部品を実現することが可能である。さらに、おもて面コンタクトおよび裏面コンタクトを備える表面エミッタまたは薄膜エミッタ・チップを使用することが可能である。結果として、例えば、図１４に相応する構成を有し、加えてキャリア要素の端部のところに切り離された接続要素１７５を伴う部品を実現することが可能である。

【0156】

図を参照して説明した実施形態は、発明の好ましい実施形態または例示的な実施形態を構成する。説明した実施形態および描かれた実施形態の他にも、さらなる変更形態および／または特徴の組み合わせを備えたさらなる実施形態が考えられる。例えば、上に示した材料の代わりに他の材料を使用することが可能である。その上、上に示したプロセスの代わりに、他のプロセスを実行することができる。さらに、半導体チップおよび／または部品に関する光放射の上に述べた色の代わりに、他の色またはスペクトル範囲を有する光放射を考慮することができる。

【0157】

発明を、好ましい例示的な実施形態により、より具体的に図示しかつ詳細に説明してきているとはいえ、それにもかかわらず、発明は、開示した例によって限定されず、発明の保護の範囲から逸脱せずに、他の変形形態を、当業者なら本発明から導き出すことができる。

【0158】

本特許出願は、開示内容が参照によって本明細書に組み込まれている、独国特許出願第１０２０１４１０２８１０．４号の優先権を主張するものである。

【符号の説明】

【0159】

１０１、１０２ 部品
１０３、１０４ 部品
１０５、１０６ 部品
１０７ 部品
１１０ キャリア
１１１ おもて面
１１２ 裏面
１１３、１１４ キャリア要素
１１５、１１６ 中間領域
１２０ 反射性化合物
１３０ 半導体チップ
１３１、１３２ コンタクト
１３９ ボンド・ワイヤ
１４０ 変換層
１４１ おもて面
１４３ 横方向表面
１５１、１５２ 部品
１６０ キャリア
１６１ おもて面
１６２ 裏面
１７０ リードフレーム
１７１ おもて面
１７２ 裏面
１７３、１７４ キャリア要素
１７５ 接続要素
１８１、１８２ 凹部
１８３、１８４ エッチング領域
１９０ 成形化合物
２００ 分離線
２０１、２０２ 材料厚さ
２１０ 凹部
２１１、２１２ 部分領域
２２０ 保護ダイオード
２３０ 半導体チップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】