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

光电子半导体组件(1)包括具有载体上侧(23)和载体下侧(24)的载体(2)。多个发射光的半导体芯片(3)安置在载体上侧(23)上。至少两个电接触面(4)处于载体下侧(24)上。载体(2)具有金属芯(25)，其中金属芯(25)共计占载体(2)厚度的至少60％并且对载体(2)的机械强度的贡献达至少70％。金属芯(25)至少部分地直接借助陶瓷层(26)覆层，所述陶瓷层的厚度为最高100μm。陶瓷层(26)局部地直接借助金属层(27)覆层。半导体芯片(3)经由金属层(27)与接触面(4)电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电子半导体组件和用于制造光电子半导体组件的方法
提出一种光电子半导体组件。此外，提出一种用于制造这种光电子半导体组件的方法。
技术介绍
在参考文献US2014/0293554A1中提出一种具有电绝缘陶瓷覆层的金属载体。
技术实现思路
待实现的目的在于：提出一种光电子半导体组件，所述光电子半导体组件朝外部的载体具有小的热阻。此外，该目的通过具有独立权利要求的特征的光电子半导体组件和方法实现。优选的改进方案是从属权利要求的主题。根据至少一个实施方式，光电子半导体组件包括载体。载体具有载体上侧和与该载体上侧相对置的载体下侧。载体上侧和载体下侧优选是载体的主侧。载体上侧和/或载体下侧能够平面地且平坦地构成。可行的是：载体由多个载体部件组成。替选于此，载体能够一件式地构成。根据至少一个实施方式，半导体组件包括一个或多个发射光的半导体芯片。发射光能够表示：半导体芯片射出具有至少300nm或400nm或430nm和/或最高950nm或680nm或550nm或495nm的最大强度的波长的辐射。尤其地，发射光的半导体芯片是发射蓝光的发光二极管。可选地可行的是：半导体组件具有附加的半导体芯片，所述附加的半导体芯片不设置用于产生辐射。这种半导体芯片例如是抗静电放电损害的保护二极管或者也是寻址芯片或控制芯片。下面，仅详细考虑发射光的半导体芯片并且术语半导体芯片在下面相应地表示发射光的半导体芯片。根据至少一个实施方式，半导体芯片施加在载体上侧上。例如焊接或尤其导电地粘贴半导体芯片。根据至少一个实施方式，半导体组件具有在载体下侧上的两个或多于两个的电接触面。电接触面不直接彼此电连接。例如接触面中的一个构建为阳极接触部并且接触面中的另一个构建为阴极接触部。半导体组件经由电接触面能从外部进行电接触，例如能以电学的方式并且优选也同时以机械的方式安置在电路板上。根据至少一个实施方式，全部电接触面处于载体下侧上。这能够表示：光电子半导体组件是可表面安装的，所述光电子半导体组件因此是SMT组件。根据至少一个实施方式，载体具有金属芯。金属芯优选是均匀的、实心的、单片的材料。金属芯能够由纯金属或者，优选由金属合金形成。金属芯是导电的。根据至少一个实施方式，金属芯共计占载体总厚度的至少40％或60％或80％或90％。尤其沿垂直于载体上侧方向来确定载体的总厚度。替选地或附加地，载体的金属芯对载体的机械强度的贡献度达至少50％或70％或85％或95％。换言之，于是，金属芯是稳定载体或基本上稳定载体的部件。于是，载体的载体特性归因于金属芯。在这种情况下，载体的其他部件具有其他主功能，而与载体的承载能力的增长无关。根据至少一个实施方式，金属芯局部地或整面地用陶瓷层覆层。陶瓷层优选与金属芯处于紧邻的、直接接触中。陶瓷层是电绝缘的、良好导热的层。尤其地，陶瓷层构建用于电绝缘，也就是说，在光电子半导体器的正常使用中，陶瓷层起电绝缘层作用。根据至少一个实施方式，陶瓷层具有至少2μm或5μm或8μm的厚度。替选地或附加地，陶瓷层的厚度为最高100μm或50μm或20μm或15μm。可行的是：陶瓷层由大量陶瓷颗粒、例如AlN颗粒组成。陶瓷颗粒的平均直径优选为至少10nm或50nm和/或最高500nm或250nm或120nm。这种陶瓷层例如从参考文献US2014/0293554A1中已知，其关于陶瓷层的公开内容通过参引并入本文。根据至少一个实施方式，局部地将金属层施加到陶瓷层上。金属层优选与陶瓷层处于紧邻的、物理接触。金属层尤其优选仅不完全地覆盖陶瓷层。根据至少一个实施方式，半导体芯片与电接触面经由金属层电连接。也就是说，从接触面朝半导体芯片的电流至少部分地经由金属层引导。在此，能够存在附加的电连接部、例如经由键合线得到的附加的电连接部。在至少一个实施方式中，光电子半导体组件包括载体，所述载体具有载体上侧和与载体上侧相对置的载体下侧。多个发射光的半导体芯片安置在载体上侧上。用于外部电接触半导体组件的至少两个电接触面位于载体下侧上。载体具有金属芯，其中金属芯共计占载体厚度的至少60％并且对载体的机械强度的贡献达至少70％。金属芯至少部分地直接借助陶瓷层覆层，其厚度为最高100μm。陶瓷层局部地直接借助金属层覆层。半导体芯片经由金属层与接触面电连接。通过陶瓷层能实现金属芯的电绝缘，其中金属芯保持可导热地进行接触。由此，能实现半导体组件的成本适宜的构型、尤其类似QFN的构型。此外，半导体芯片能在空间上紧密地设置在载体上侧上并且能串联连接。这种半导体组件例如能够在汽车领域中应用为探照灯、尤其应用为前照灯。在这种半导体组件中，借助载体，在半导体芯片和外部的安装面之间存在高的导热性和有效的热扩散。这尤其仅通过呈陶瓷层形式的薄的绝缘层且通过例如由良好导热的材料、如铝或铜构成的实心的金属芯实现。同时，通过电绝缘的陶瓷层能实现与载体下侧和与电接触面的电位分离。以该方式能实现在安装平台、例如金属芯电路板或印制电路板、简称PCB上的简单的设计和电路图。在载体上的各个半导体芯片之间的间距由此在将半导体组件安装在外部的安装平台上时不再具有显著意义。由于尤其将铝或铜用作为金属芯的材料，将半导体组件的热膨胀系数良好地匹配于金属芯电路板或印制电路板也是可行的。此外，在分隔过程中优选仅在锯割区域中存在相对少量金属，由此能实现在制造半导体组件期间在分隔时高的锯割速度。此外，能够成本有效地实现半导体组件的结构。根据至少一个实施方式，载体由刚好三个或刚好两个或刚好四个或多于四个载体部件形成。在此，全部的载体部件优选处于共同的平面中。此外，载体部件优选彼此隔开地设置，也就是说，载体部件于是不接触。根据至少一个实施方式，半导体芯片、尤其全部半导体芯片设置在载体部件中的最大的载体部件上。最大的载体部件在此尤其是载体部件中的中部的载体部件。根据至少一个实施方式，接触面安置在载体部件中的两个较小的载体部件上。所述较小的载体部件优选是位于外部的载体部件，其中接触面处于所述较小的载体部件上。尤其地，具有半导体芯片的最大的载体部件处于两个外部的载体部件之间。根据至少一个实施方式，全部载体部件的载体上侧和/或载体下侧位于共同的平面中。在此，载体上侧和载体下侧优选全部平面地且平坦地成形。根据至少一个实施方式，每个载体部件的陶瓷层是围绕所属的金属芯的唯一的、连贯的且闭合的层。这要么在垂直于载体上侧观察的每个横截面中是适用的，要么至少在垂直于载体上侧的沿着载体的纵轴线的一个横截面中是适用的。例如，在俯视图中观察，纵轴线是载体的最长的对称线。在载体上侧的俯视图中观察，纵轴线能够是载体的最长的中线。根据至少一个实施方式，全部载体部件的金属芯由相同半成品、尤其板半成品成形。成形为金属芯例如经由冲压、蚀刻、锯割和/或激光切割来进行。因为金属芯由相同板材成形，全部金属芯优选具有相同材料组分和厚度。根据至少一个实施方式，如下载体部件不具有电接触面，在所述载体部件上安装半导体芯片。换言之，上面存在半导体芯片的该载体部件不设置用于朝外电接触半导体组件。根据至少一个实施方式，载体部件的载体上侧分别与所属的载体下侧相比具有更大的面积或反之亦然。在此，载体下侧优选是缩小的载体上侧。换言之，于是经由缩放因子能使载体上侧和载体下侧重合地上下叠加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电子半导体组件(1)，所述光电子半导体组件具有‑载体(2)，所述载体具有载体上侧(23)和与所述载体上侧相对置的载体下侧(24)，‑多个发射光的半导体芯片(3)，所述半导体芯片安置在所述载体上侧(23)上，和‑在所述载体下侧(24)上的、用于外部电接触所述半导体芯片(1)的至少两个电接触面(4)，其中‑所述载体(2)具有金属芯(25)并且所述金属芯(25)共计占所述载体(2)厚度的至少60％并且对所述载体(2)的机械强度的贡献达至少70％，‑所述金属芯(25)至少部分地直接以陶瓷层(26)覆层，所述陶瓷层的厚度(26)为最高100μm，‑所述陶瓷层(26)局部地直接借助金属层(27)覆层，‑所述半导体芯片(3)经由所述金属层(27)与所述接触面(4)电连接，‑所述载体(2)由多个载体部件(21)形成，‑每个载体部件(21)的所述陶瓷层(26)形成围绕所属的所述金属芯(25)的唯一的、连贯的且闭合的层，‑所述载体上侧(23)分别比所属的所述载体下侧(24)具有更大的面积，并且‑所述载体部件(21)经由至少一个灌封体(5)彼此机械固定地连接，并且所述灌封体(5)连同所述载体部件(21)为所述半导体组件(1)的用于机械承载的部件，使得全部载体下侧(24)与所述灌封体(5)齐平。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.12 DE 102014116529.21.一种光电子半导体组件(1)，所述光电子半导体组件具有-载体(2)，所述载体具有载体上侧(23)和与所述载体上侧相对置的载体下侧(24)，-多个发射光的半导体芯片(3)，所述半导体芯片安置在所述载体上侧(23)上，和-在所述载体下侧(24)上的、用于外部电接触所述半导体芯片(1)的至少两个电接触面(4)，其中-所述载体(2)具有金属芯(25)并且所述金属芯(25)共计占所述载体(2)厚度的至少60％并且对所述载体(2)的机械强度的贡献达至少70％，-所述金属芯(25)至少部分地直接以陶瓷层(26)覆层，所述陶瓷层的厚度(26)为最高100μm，-所述陶瓷层(26)局部地直接借助金属层(27)覆层，-所述半导体芯片(3)经由所述金属层(27)与所述接触面(4)电连接，-所述载体(2)由多个载体部件(21)形成，-每个载体部件(21)的所述陶瓷层(26)形成围绕所属的所述金属芯(25)的唯一的、连贯的且闭合的层，-所述载体上侧(23)分别比所属的所述载体下侧(24)具有更大的面积，并且-所述载体部件(21)经由至少一个灌封体(5)彼此机械固定地连接，并且所述灌封体(5)连同所述载体部件(21)为所述半导体组件(1)的用于机械承载的部件，使得全部载体下侧(24)与所述灌封体(5)齐平。2.根据上一项权利要求所述的光电子半导体组件(1)，其中所述载体(2)由刚好三个单独的、彼此隔开的载体部件(21)形成，其中所述载体部件(21)设置在共同的平面中并且彼此隔开，并且其中所述半导体芯片(3)设置在所述载体部件(21)的最大的、中部的载体部件上，并且所述接触面(4)处于两个较小的、外部的所述载体部件(21)上。3.根据上一项权利要求所述的光电子半导体组件(1)，其中全部载体部件(21)的所述载体上侧(23)和所述载体下侧(24)平面地成形并且位于共同的平面中，其中全部载体部件(21)的所述金属芯(26)由相同的板半成品通过冲压、蚀刻和/或锯割成形。4.根据权利要求2或3所述的光电子半导体组件(1)，其中所述载体部件(2)不具有所述接触面(4)，在所述载体部件上设置有所述半导体芯片(3)，其中相邻的载体部件(21)之间的在所述载体上侧(23)上的间距分别小于在所属的所述载体下侧(24)上的间距。5.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体组件(1)，其中所述半导体组件(1)具有包括所述载体下侧(24)的平面的安装面(10)。6.根据上一项权利要求所述的光电子半导体组件(1)，所述光电子半导体组件包括不透光的第一灌封体(5a)和透光的第二灌封体(5b)，其中所述第一灌封体(5a)与所述载体上侧(23)和所述载体下侧(24)齐平以及与所述载体(2)的端面(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·施瓦茨，弗兰克·辛格，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE