光电子半导体器件及运行光电子半导体器件的方法技术

说明了一种光电子半导体器件（1），具有光电子半导体芯片（2）和具有基质材料（31）的封装（3），其中所述半导体芯片嵌入所述封装中，以及其中所述封装被构造为使得在所述光电子半导体器件的运行时形成完全布置在所述封装内的空腔（5）。此外说明了一种用于运行半导体器件的方法。的方法。的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电子半导体器件及运行光电子半导体器件的方法


[0001]说明了一种光电子半导体器件和一种用于运行光电子半导体器件的方法。

技术介绍

[0002]诸如发光二极管（简称LED）的光电子半导体器件通常嵌入封装中。在将硅树脂用于封装的情况下，已经表明老化所导致的硅树脂收缩可能导致封装从半导体芯片和/或从半导体器件的引线框架剥离。由此，尤其可能损害半导体器件的耐腐蚀性和亮度。

技术实现思路

[0003]任务是说明一种在具有良好光电子特性的同时以良好的老化特性为特征的半导体器件。
[0004]该任务尤其通过根据独立权利要求的光电子半导体器件或运行方法来解决。进一步的设计和适宜性是从属权利要求的主题。
[0005]说明了一种具有至少一个光电子半导体芯片的光电子半导体器件。所述光电子半导体器件也可以具有多于一个的光电子半导体芯片。所述光电子半导体芯片被设置用于产生和/或接收辐射，例如在紫外、可见或红外光谱范围内的辐射。
[0006]例如，所述半导体芯片、特别是所述半导体芯片的有源区具有III
‑
V族化合物半导体材料。III
‑
V族化合物半导体材料特别适合于从紫外光谱范围（Al
x
In
y
Ga1‑
x
‑
y
N）经由可见光谱范围（Al
x
In
y
Ga1‑
x
‑
y
N，特别是用于蓝到绿辐射，或Al
x
In
y
Ga1‑
x
‑
y
P，特别是用于黄到红辐射）到红外光谱范围（Al
x
In
y
Ga1‑
x
‑
y
As）。在此情况下，分别适用0x1、0y1和x+y1，特别是其中x1、y1、x0和/或y0。此外，使用III
‑
V族化合物半导体材料，特别是来自于提到的材料系统，可以在产生辐射时实现高的内部量子效率。
[0007]根据光电子半导体器件的至少一种实施方式，所述光电子半导体器件具有封装，所述半导体芯片嵌入在所述封装中。所述封装例如局部地直接邻接所述光电子半导体芯片。
[0008]所述封装例如通过浇铸方法制造。浇铸方法通常理解为可以根据预给定形状设计模塑料并且在必要时固化所述模塑料的方法。特别地，术语“浇铸方法”包括浇铸（molding）、薄膜辅助浇铸（film assisted molding）、注塑（injection molding）、传递模塑（transfer Molding）和压缩成型（compression molding）。
[0009]根据光电子半导体器件的至少一种实施方式，所述封装具有基质材料。所述基质材料适宜地对于由所述光电子半导体芯片在运行期间产生和/或接收的辐射是可透过的。
[0010]特别是透明的基质材料可以是例如硅氧烷、环氧树脂、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、酰亚胺、碳酸酯、烯烃、苯乙烯、氨基甲酸酯或其单体形式的衍生物、低聚物或聚合物，此外还可以具有混合物、共聚物或化合物。例如，所述基质材料可以包括或可以是环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、硅树脂或诸如聚硅氧烷的硅酮树脂、或它们的混合物。
[0011]根据光电子半导体器件的至少一种实施方式，所述基质材料具有硅树脂或由硅树脂构成。
[0012]根据光电子半导体器件的至少一种实施方式，所述封装被构造为，使得在所述光电子半导体器件的运行期间形成空腔。所述空腔完全布置在所述封装内。所述空腔特别是在光电子半导体器件的运行期间才产生。因此，紧接在光电子半导体器件制造之后封装中还没有存在空腔。特别地，空腔的数量可以至少在特定的运行时间段中随着光电子半导体器件的运行持续时间增加而增加。
[0013]在光电子半导体器件的至少一种实施方式中，所述光电子半导体器件具有光电子半导体芯片和具有基质材料的封装，其中所述半导体芯片嵌入所述封装中，并且其中所述封装被构造为使得在所述光电子半导体器件的运行时形成完全布置在所述封装内的空腔。
[0014]因此，所述封装有针对性地构造为，使得在所述半导体器件的运行期间在所述封装中产生空腔。所述空腔完全被封装材料包围并且不延伸到封装的外表面。换言之，所述空腔不形成例如空气和/或湿气可以通过其到达半导体芯片的路径。
[0015]所述封装的外表面例如是所述封装与所述半导体器件的其他部分的界面，例如与所述半导体芯片和/或与壳体和/或与壳体的引线框架的界面。此外，所述封装的外表面可以局部封闭所述半导体器件。这意味着封装的外表面局部地也是半导体器件的外表面。
[0016]已经表明，这种封闭的空腔导致剥离力减小，所述剥离力可能导致封装与半导体芯片或半导体器件的其他部分脱离。换言之，空腔导致封装中的应力减小以及剥离力减小。
[0017]根据光电子半导体器件的至少一种实施方式，所述封装被构造为，使得老化引起的基质材料收缩导致空腔的形成。特别是，所述封装的材料成分被构造为，使得在光电子半导体器件的运行期间产生所述空腔。
[0018]由此可以确保，即使基质材料因老化而收缩，所述封装也粘附地保持在半导体芯片和/或光电子半导体器件的与封装邻接的其余部分上。避免或至少降低了在封装与半导体芯片和/或半导体器件的其他部分之间的界面处形成裂纹的风险。
[0019]根据光电子半导体器件的至少一种实施方式，将颗粒作为裂纹核引入所述封装的基质材料中，从而在光电子半导体器件的运行期间至少在一些裂纹核处形成空腔。因此，所述颗粒用作形成空腔的起点，例如以微裂纹的形式。例如，所述空腔沿着最大伸展的方向具有至多100μm或至多50μm的伸展。替代地或附加地，空腔沿着最大伸展的方向具有至少5μm或至少10μm的伸展。
[0020]根据光电子半导体器件的至少一种实施方式，所述颗粒对于要由所述光电子半导体芯片产生和/或接收的辐射是可透过的。特别地，所述颗粒不吸收所述辐射或吸收所述辐射至少仅到可忽略的程度。
[0021]根据光电子半导体器件的至少一种实施方式，所述颗粒是光学惰性的。这特别是意味着，颗粒不设置用于塑造光电子半导体器件的空间和/或光谱发射特性。特别地，这些颗粒不是漫射体，也不是发光物质。换言之，具有这种颗粒的封装基本上具有与没有这种颗粒的封装相同的光学特性。
[0022]根据光电子半导体器件的至少一种实施方式，所述颗粒由以下材料构成，所述材料的折射率与所述基质材料的折射率相适配。优选地，颗粒材料的折射率与基质材料的折射率相差至多10％，特别优选至多5％。颗粒材料与基质材料的折射率差异越小，诸如折射
效应的光学界面效应就越小。
[0023]为免怀疑，这些折射率分别涉及材料在室温下的折射率。
[0024]根据光电子半导体器件的至少一种实施方式，至少一些颗粒具有有角的基本形状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.光电子半导体器件（1），具有光电子半导体芯片（2）和具有基质材料（31）的封装（3），其中所述半导体芯片嵌入所述封装中，其中光学惰性颗粒（4）作为裂纹核引入所述封装的基质材料中，以及其中所述封装被构造为使得在所述光电子半导体器件的运行时至少在一些裂纹核处形成完全布置在所述封装内的空腔（5）。2.根据权利要求1所述的光电子半导体器件，其中，所述封装被构造为，使得老化引起的基质材料收缩导致所述空腔的形成。3.根据前述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件，其中，所述颗粒对于要由所述光电子半导体芯片产生或接收的辐射是可透过的。4.根据前述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件，其中，所述颗粒由以下材料构成，所述材料的折射率与所述基质材料的折射率相适配。5.根据前述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件，其中，所述颗粒的材料的折射率与所述基质材料的折射率相差至多10％。6.根据前述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件，其中，所述颗粒的材料的折射率与所述基质材料的折射率相差至多5％。7.根据前述权利要求中任一项所述的光电子半导体器件，其中，至少一些颗粒具有有角的基本形状。8.根据前述权利要求中任一项所述的光电子半...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：