KR102580122B1 - 유리 물질 및 광전자 반도체 소자를 포함하는 캐리어를 포함하는 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리 물질로 만들어지고 하나 이상의 홈(4)을 포함하는 기판(1)을 포함하는 조립체에 관한 것으로서, 상기 홈(4)에는 하나 이상의 광전자 반도체 소자(3)가 배치되고, 반도체 소자(3)의 적어도 하나의 표면이 용융된 유리 표면에 의해 기판(1)에 결합된다. 본 발명은 또한 유리 물질로 만들어지고 반도체 소자를 포함하는 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

유리 물질 및 광전자 반도체 소자를 포함하는 캐리어를 포함하는 조립체
본 발명은 청구항 제1항에 따른 광전자 반도체 소자를 갖는 유리 물질을 포함하는 캐리어를 포함하는 조립체, 및 청구항 제17항에 따른 광전자 반도체 소자 및 유리 물질을 포함하는 캐리어를 포함하는 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 특허 출원은 독일 특허 출원 10　2015　119　343.4의 우선권을 주장하며, 상기 특허 출원의 개시내용은 본원에 참조로서 도입된다.
DE　10　2014　100584　A1는 광전자 반도체 소자를 제조하는 방법 및 광전자 반도체 소자를 개시하고, 상기 광전자 반도체 소자는 유리 캐리어 상에 배열되거나 유리 캐리어의 홈에 배열된다. 반도체 소자는 예를 들어 실리콘을 포함하는 충전 매체를 통해 유리 캐리어에 기계적으로 연결된다.
본 발명의 목적은 유리 물질을 포함하는 캐리어 및 상기 캐리어에 연결된 광전자 반도체 소자를 포함하는 개선된 조립체를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가적인 목적은 광전자 반도체 소자 및 유리 물질을 포함하는 캐리어를 포함하는 조립체를 제조하는 개선된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 제1항에 따른 조립체 및 청구항 제17항에 따른 방법에 의해 달성된다.
상기 조립체 및 상기 방법의 추가적인 실시양태는 종속항에서 특정된다.
기술된 조립체의 일 장점은 유리 물질을 포함하는 캐리어와 반도체 소자 사이에 장기적으로 안정성을 나타내는 단단한 연결이 달성된다는 점이다. 특히, 연결이 열과 빛에 대한 노화에 둔감하다. 이러한 장점은 반도체 소자가 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 캐리어에 연결된다는 사실에 의해 달성된다. 이러한 방식으로, 캐리어와 반도체 소자 사이의 기계적 연결을 형성하는데 있어서 유기 물질이 생략된다.
일 실시양태에서, 반도체 소자의 적어도 전방측이 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 캐리어에 연결된다. 반도체 소자와 캐리어 사이의 넓은 면적의 커플링은 전방측을 통한 연결에 의해 달성된다. 선택된 실시양태에 따라, 반도체 소자의 다른 측부 또한 유리를 포함하는 용융된 표면에 의해 캐리어에 연결될 수 있다. 전방측은 전자기 방사선이 반도체 소자에 의해 흡수되거나 방출되는 측부일 수 있다. 광전자 반도체 소자는 발광 칩 또는 센서 칩으로 형성될 수 있다. 발광 칩은 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드로 형성될 수 있다. 센서 칩은 전자기 방사선을 수용하도록 구성될 수 있다. 특히, 센서 칩은 광 센서 또는 태양 전지로 형성될 수 있다.
추가적인 실시양태에서, 반도체 소자의 적어도 한 측면이 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 캐리어에 연결된다. 선택된 실시양태에 따라, 한 측면만을 통한 연결은 반도체 소자가 캐리어에 단단히 고정되는 데 충분할 수 있다. 또한, 선택된 실시양태에 따라, 반도체 소자의 복수의 측면, 특히 모든 측면이 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 캐리어에 연결될 수 있다. 또한, 측면에 더하여, 반도체 소자의 전방측이 또한 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 캐리어에 연결될 수 있다. 또한, 측면에 더하여, 반도체 소자의 양쪽 전방측이 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 캐리어에 연결될 수도 있다. 그러면 반도체 소자의 전기적 접촉이 캐리어를 통한 피드스루(feedthrough)를 통해 반도체 소자로 유도된다.
반도체 소자가 하나 이상의 측면을 통해 캐리어에 연결되는 구성에서, 반도체 소자의 전방측은 캐리어가 없는 방식으로 배열될 수 있고, 반도체 소자는 캐리어의 연속된 홈에 배열되고 캐리어에 측 방향으로 연결된다.
일 실시양태에서, 용융된 표면은 캐리어와 동일한 유리 물질로 형성된다. 결과적으로, 캐리어를 가열하고 반도체 소자를 캐리어에 접촉시킴으로써, 캐리어와 반도체 소자 사이에 용융된 표면을 형성할 수 있다. 따라서 용융된 표면은 캐리어와 동일한 물질로 실질적으로 균일하게 형성된다. 이는 반도체 소자가 캐리어에 단단하고 장기적으로 안정적이게 고정되도록 한다. 또한, 결과적으로, 캐리어의 광전자 특성이 용융된 표면 영역에서도 큰 변화 없이 유지된다. 특히, 캐리어의 유리 물질의 굴절률 역시 용융된 표면 영역에서 실질적으로 유지된다. 따라서 반도체 소자와 캐리어 사이의 전이 영역에서 전자기 방사선의 뚜렷한 전파를 달성할 수 있다. 이는 특히 광전자 반도체 소자가 발광 칩, 특히 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드로 형성되는 경우에 유리하다. 이러한 특성은 반도체 소자가 센서의 형태로 형성되는 경우에도 유리하다.
추가적인 실시양태에서, 용융된 표면은 캐리어와 반도체 소자 사이의 연결 공정을 위해 배열된 유리 물질로 형성된다. 유리 물질은 캐리어의 유리 물질과 유사하거나 동일한 조성을 실질적으로 포함할 수 있다. 그러나 또한, 용융된 표면을 형성하기 위한 유리 물질은 캐리어의 유리 물질과 상이한 조성을 포함할 수도 있다. 따라서 캐리어의 유리 물질과 독립적으로 용융된 표면의 기계적, 화학적 및/또는 광학적 특성의 개별적 적응을 정의할 수 있다. 결과적으로 용융된 표면의 적응성 증가 및 특히 최적화된 형성이 가능해진다.
추가적인 실시양태에서, 전환 물질은 용융된 표면에 배열될 수 있다. 따라서 광전자 소자에 의해 방출된 전자기 방사선은 적어도 부분적으로 상이한 파장으로 이동될 수 있다. 용융된 표면에서 전환 물질의 배열은 조립체의 컴팩트하고 간단한 구조를 가능하게 한다.
추가적인 실시양태에서, 반도체 소자는 전기적 접촉을 포함하고, 전도체 트랙은 반도체 소자 및 캐리어 상에 배열되고, 상기 전도체 트랙은 반도체 소자의 전기적 접촉으로 유도된다. 이는 전도체 트랙의 배열에서 적응성을 증가시킨다.
추가적인 실시양태에서, 전도체 트랙은 캐리어의 상단측에 소결된다. 이러한 방식으로 전도체 트랙의 캐리어로의 안정적인 고정이 달성된다. 특히, 전도체 트랙의 소결은 제조 방법 동안 캐리어의 냉각과 조합될 수 있다. 결과적으로, 반도체 소자로 캐리어를 연결하기 위해 필요한 캐리어의 높은 온도는 전도체 트랙을 형성하기 위해, 특히 금속 전도체 트랙을 형성하기 위해 동시에 이용될 수 있다.
추가적인 실시양태에서, 반도체 소자는 적어도 부분적으로 전자기 방사선에 대해 투과성인 물질을 포함한다. 특히, 반도체 소자는 발광 칩으로 형성될 수 있다. 이 경우, 발광 칩이 발광 칩에 의해 방출되는 전자기 방사선에 대해 투과성인 물질을 포함하는 것이 유리하다. 예로서, 발광 칩은 사파이어 물질을 포함할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 발광 칩은 모든 방향으로 방출할 수 있다.
추가적인 실시양태에서, 홈은 캐리어를 관통하여 연장되는 구멍의 형태로 형성되고, 반도체 소자의 전방측은 홈의 개방 표면에 할당된다. 이러한 방식으로, 반도체 소자에 의해 흡수되거나 방출된 전자기 방사선은 캐리어의 유리 물질을 통과할 필요가 없다. 따라서, 기술된 조립체에서 반도체 소자의 수용 특성 및/또는 방출 특성은 개선되거나 변형될 수 있다.
추가적인 실시양태에서, 반도체 소자를 갖는 복수의 캐리어는 각 경우 서로의 위에 배열된다. 이는 특히 반도체 소자가 발광 칩으로 형성된 경우 유리하다. 결과적으로, 소형 평탄 형성의 경우, 높이-오프셋 및 측 방향 오프셋 발광 칩에 의해 높은 휘도가 달성될 수 있다. 또한, 이러한 실시양태에서, 상이한 파장을 방출하는 발광 칩은 캐리어에 배열될 수 있다. 예로서, 청색광, 적색광 및 녹색광을 방출하는 발광 칩이 제공될 수 있다. 특히, 상이한 파장들을 포함하는 발광 칩은 원하는 색을 포함하는 혼합광을 생성하기 위해 제공될 수 있다. 예로서, 청색광을 생성하는 발광 칩, 적색광을 생성하는 발광 칩 및 녹색광을 생성하는 발광 칩이 백색 혼합광을 생성하기 위해 캐리어에 제공될 수 있다. 또한, 적외선 광 또는 자외선 광을 생성하는 발광 칩이 캐리어에 배열될 수도 있다. 자외선 광이 생성되는 경우, 유리 물질을 포함하는 캐리어는 자외선 광에 대해 캐리어가 장기적인 안정성을 나타내는 장점을 가진다.
추가적인 실시양태에서, 캐리어는 방사선에 영향을 주는 요소, 특히 거울면, 색 입자 및/또는 방사선 유도 구조를 포함할 수 있다. 결과적으로 추가 기능을 포함하는 컴팩트한 소자가 제공된다.
추가적인 실시양태에서, 캐리어는 다공성 제1 유리 물질을 포함하고, 녹는점이 더 낮은 제2 유리 물질이 그 안에 도입되고, 특히 반도체 소자에 적어도 인접하는 방식으로 침투된다. 제1 유리 물질은 제2 유리 물질보다 더 높은 녹는점을 가진다. 또한, 제1 유리 물질은 유리 프릿의 형태로 형성될 수 있고, 제2 유리 물질이 그 안에 침투된다. 선택된 실시양태에 따라, 캐리어는 다공성 제1 유리 물질로 구성될 수 있고, 제2 유리 물질은 전체 캐리어에 도입된다.
추가적인 실시양태에서, 표면에 인접하는 캐리어의 하나 이상의 측면은 경사에 배열된다. 상기 측면은 예를 들어 납땜 연결의 광학 검사를 위해 사용될 수 있다. 소자가 납땜 연결을 통한 접촉이 있는 조립체의 표면 상에 고정되는 경우, 그러면 과잉 납땜은 경사진 측면 상으로 측 방향으로 힘을 받는다. 경사진 표면 상의 납땜의 존재는 예를 들어 올바르게 구현된 납땜 연결을 확인하는 광학 검사와 함께 사용될 수 있다.
제시된 방법은 반도체 소자가 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 캐리어에 연결된다는 장점이 있다. 이러한 방식으로, 연결 표면을 형성하는 경우 유기 물질이 생략될 수 있다. 그 결과 전자기 방사선 및/또는 열에 대하여 안정성이 증가된다.
일 실시양태에서, 반도체 소자의 기판 또는 반도체 소자는 캐리어 필름의 용융 유리에 가압될 수 있고, 이러한 방식으로, 용융된 표면의 형성에 추가로, 홈이 적어도 일부가 캐리어에 도입될 수 있다. 선택된 실시양태에 따라, 기판 또는 반도체 소자가 가압되기 전에 캐리어는 이미 부분적인 홈을 포함할 수 있다. 또한, 선택된 실시양태에 따라, 캐리어는 기판 또는 반도체 소자가 가압되는 평평한 표면을 포함할 수 있다.
또한, 용융된 표면의 형성은 기판 또는 반도체 소자와 캐리어 사이에 도입되는 유리 물질에 의해 제조될 수 있다. 상응하는 유리 물질의 가열의 결과로서, 유리 물질은 액화되어, 용융된 표면이 기판 또는 반도체 소자의 적어도 하나의 표면에 형성될 수 있다. 유리 물질의 냉각 후에, 유리 물질로부터 안정한 용융된 표면이 형성되고, 용융된 표면은 기판 또는 반도체 소자 및 캐리어 양쪽에 형성된다. 이러한 실시양태에서, 또한, 캐리어와 반도체 소자 사이 또는 캐리어와 기판 사이의 기계적 및/또는 광학적 커플링에 있어서 유기 물질이 생략될 수 있다.
선택된 실시양태에 따라, 기판 또는 반도체 소자는 용융된 표면을 형성하는 공정 전에 어떠한 금속 접촉 또는 전도체 트랙도 포함하지 않을 수 있다. 결과적으로, 용융된 표면을 형성하는 동안 더 높은 온도를 사용할 수 있다.
추가적인 실시양태에서, 반도체 소자는 용융된 표면을 형성하는 공정 전에 금속 접촉 및/또는 금속 전도체 트랙을 포함할 수 있다.
일 실시양태에서, 캐리어의 홈에 기판을 배열하는 공정 이후에, 광전자 반도체 소자가 기판 상에 제조되고, 특히 전자기 방사선을 수용 및/또는 생성하기 위한 활성 영역이 캐리어 상에 홈과 인접하는 방식으로 형성된다. 활성 영역은 특히 에피택셜 층으로 형성되고, 기판 상의 또는 캐리어 상의 에피택셜 층은 실질적으로 동일한 구조로 형성된다. 이러한 방식으로, 패터닝된 기판, 특히 패터닝 된 사파이어 기판의 단거리 질서(short-range order)는 캐리어 상의 활성 영역의 장거리 질서(long-range order)로 변환될 수 있다. 선택된 실시양태에 따라, 에피택셜 층은 캐리어 상의 홈으로부터 측 방향으로 적어도 수 마이크로미터 또는 수 밀리미터 또는 그 이상 떨어진 기판 상의 것과 동일한 구조로 형성될 수 있다. 결과적으로, 활성 영역은 측면으로 캐리어의 홈을 따라 형성될 수도 있다.
추가적인 실시양태에서, 기판을 캐리어의 홈에 도입하는 공정 전에, 전자기 방사선을 투과 및/또는 수용하기 위한 활성 영역이 기판 상에 증착되고 광전자 반도체 소자가 제조된다.
상술된 본 발명의 특성, 특징 및 장점 및 이들이 달성되는 방식은, 도면과 관련하여 매우 상세히 설명되는 예시적 실시양태의 이하 설명과 관련하여 더 명확해지고, 더욱 분명하게 이해될 것이다.
도 1-4 캐리어 및 반도체 소자를 포함하는 조립체를 제조하는 제1 방법
도 5-8 유리 물질을 포함하는 캐리어 및 반도체 소자를 포함하는 조립체를 제조하는 제2 방법
도 9-12 반도체 소자를 갖는 캐리어를 제조하는 제3 방법
도 13-15 캐리어 및 반도체 소자를 포함하는 조립체를 형성하는 제4 방법.
도 16 반도체 소자를 갖는 캐리어의 추가적인 실시양태
도 17 도 16의 조립체를 위로부터 나타낸 도면
도 18 거울 층을 포함하는 추가적인 조립체
도 19-21 SMD 접촉을 포함하는 반도체 소자를 갖는 캐리어를 제조하는 방법
도 22 접촉 핀을 갖는 캐리어
도 23 복수의 반도체 소자를 갖는 캐리어
도 24 반도체 소자를 갖는 2개의 캐리어를 포함하는 조립체, 상기 캐리어는 서로의 위에 배열됨
도 25 1개의 홈에 3개의 반도체 소자를 갖는 캐리어
제시된 조립체 및 제시된 방법은 이하에서 발광 칩 형태의 광전자 반도체 소자의 예시를 기반으로 기술된다. 발광 칩은 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드로 형성될 수 있다. 발광 칩 대신, 광전자 반도체 소자는 센서의 형태, 특히 광학 센서의 형태로 형성될 수도 있다. 센서는 전자기 방사선을 수용하기 위한 광학 센서로 형성될 수 있다. 또한, 센서는 태양 전지로 형성될 수 있다. 선택된 실시양태에 따라, 반도체 소자는 사파이어 캐리어 상에 구성될 수 있고, 활성 영역이 예를 들어 전자기 방사선을 투과 및/또는 수용하기 위해 그 위에 배열된다. 활성 영역은 에피택셜 층의 형태로 사파이어 캐리어 상에 적용될 수 있다. 또한, 활성 영역을 포함하는 반도체 층은 이미 금속 접촉 및/또는 금속 전도체 트랙을 포함할 수 있다. 광전자 반도체 소자의 제조를 위해 적합한 임의의 다른 반도체 물질이 사파이어를 대신하여 사용될 수도 있다.
도 1은 유리 물질을 포함하는 캐리어(1)의 홈(4)에 반도체 소자(3)를 포함하는 조립체를 제조하는 3가지 방법 단계를 도시한다. 반도체 소자(3)는 기판(29) 및 전자기 방사선을 투과 및/또는 수용하기 위한 활성 영역(14)을 포함한다. 기판(29)은 예를 들어 사파이어로 형성될 수 있다. 반도체 소자(3)를 캐리어(1)에 매립하는 방법이 이하에 기술된다. 선택된 실시양태에 따라, 기판(29)과 캐리어(1) 사이에 용융 연결이 형성된 후에만 기판(29)에 활성 영역(14) 또한 증착될 수 있고, 따라서 반도체 소자(3)는 기판과 캐리어(1) 사이의 용융 연결이 형성된 후에야 수득될 수 있다.
도 1은 캐리어(1)를 개략적인 측면도로 도시하며, 캐리어(1)는 유리판의 형태로 형성된다. 캐리어(1)는 유리 물질의 녹는점에 도달할 때까지 충분한 정도로 가열되고 캐리어(1)는, 적어도 표면(2)의 영역에서, 충분히 연화되어 광전자 반도체 소자(3)가 자동으로 가라앉거나 적어도 부분적으로 표면(2)에 가압될 수 있다.
도 1은 가열된 캐리어(1)에 가압되기 전의 광전자 반도체 소자(3)를 도시한다. 도 1에서, 전환 물질(18)의 층이 반도체 소자(1) 아래의 표면(2)에 제공된다. 전환 물질(18)은 또한 반도체 소자(3) 상에 측 방향으로 추가적으로 배열될 수 있다. 전환 물질(18)은 생략될 수도 있다.
도 2는 반도체 소자(3)가 캐리어(1)에 가압된 후 캐리어(1)를 포함하는 조립체를 도시한다. 결과적으로, 반도체 소자(3)는 캐리어(1)의 홈(4)에 배열된다. 캐리어(1)의 물질은 공정 중에 변위될 수도 있다. 예시적인 실시양태에서, 캐리어(1)의 냉각 후에, 고형화된 용융된 표면은 반도체 소자(3)의 전방측(5)과 모든 4개의 측면(6, 7, 8) 모두에서 형성되고, 상기 용융된 표면은 기계적으로 및 광학적으로 반도체 소자(3)를 캐리어(1)의 유리 물질에 커플링한다. 이 경우, 용융된 표면은 부분적으로 반도체 소자(3)의 후방측에 도달할 수도 있으며, 상기 후방측은 전방측(5)의 반대쪽에 위치한다. 또한, 기판(29) 또는 반도체 소자(3)는 캐리어(1)에 완전히 매립될 수도 있어, 반도체 소자(3)의 모든 측부가 캐리어(1)에 의해 동시에 덮인다.
용융된 표면은 캐리어와 동일한 물질로 형성되고 단단하고 안정한, 특히 반도체 소자(3)와 캐리어(1) 사이에 장기적인 안정성을 나타내는 기계적 연결을 가능하게 한다. 특히, 캐리어(1)가 유리 물질로 형성되는 경우, 용융된 표면은 열 및/또는 전자기 방사선에 대한 장기적인 안정성을 나타낸다. 전방측(5)의 영역에서, 예로서 도시된 바와 같이, 전환 물질(18)이 용융된 표면 및 캐리어(1)의 인접 영역에 혼합될 수 있다. 또한, 전방측(5)과 인접한 영역에서 캐리어(1)는 반도체 소자(3)의 물질과 일치하는 굴절률을 포함할 수 있다. 굴절률은, 전방측(5)으로부터 거리가 증가할수록, 캐리어(1)의 물질의 일반적인 굴절률에 가까워진다. 예로서, 전방측(5)에 인접한 영역에서 입자들은 캐리어(1)의 물질에 배열될 수 있고, 전방측(5)으로부터 거리가 증가할수록 상기 입자의 농도는 감소한다. 예로서, 유리를 포함하는 캐리어(1)의 경우, 입자는 은 및/또는 탈륨 및/또는 나노입자로 구성될 수 있고, 이는 캐리어(1)의 전방측(5)의 방향으로 굴절률을 증가시키기 위함이다. 이는 광 투과, 특히 반도체 소자(3)와 캐리어(1) 사이의 광의 커플링-아웃(coupling-out)을 개선시킨다.
이후에, 도 3에 도시된 바와 같이, 전기적 접촉(15, 16) 및 전도체 트랙(10, 11)이 반도체 소자(3) 및 캐리어(1)의 표면(2) 상에 적용될 수 있다. 금속 접촉 및 전도체 트랙은 금속을 포함할 수 있고, 특히 금속으로 형성될 수 있다. 이 경우에 증착 방법 및 사진평판(photolithography) 방법이 사용될 수 있다. 도시된 예시적인 실시양태에서, 전방측(5)은 방출측을 구성하며, 이를 통해 전자기 방사선이 방출 방향(9)으로 반도체 소자(3)의 전방측(5)을 넘어 방출된다. 도 3은 제1 및 제2 전도체 트랙(10, 11)을 개략적으로 도시하며, 전도체 트랙(10, 11)은 반도체 소자(3)의 상단측 및 캐리어(1)의 표면(2) 상에 배열된다. 전자기 방사선을 투과 또는 수용하기 위한 활성 영역은 반도체 소자(3)의 상부 영역에 상단측(12)에 가까이 배열될 수 있다.
도 4는 캐리어(1)의 표면(2) 위에서 본 도면을 도시한다. 선택된 실시양태에 따라, 캐리어(1)의 표면(2) 및 반도체 소자(3)의 상단측(12)은 부분적으로 또는 완전히 거울 층(13)으로 코팅될 수 있다. 반도체 소자(3)는 캐리어(1)의 홈(4)에 배열된다. 이 경우, 전방측(5) 및 측면(6, 7, 8) 모두는 캐리어(1)의 유리 물질에 고형화된 용융된 표면을 통해 연결된다. 또한, 캐리어(1)의 표면(2) 및 반도체 소자(3)의 상단측(12)은 거울 층(13)으로 덮인다. 또한, 반도체 소자는 접촉 패드(15, 16)를 포함하고, 접촉 패드(15, 16)는 전기 전도성으로 전도체 트랙(10, 11)에 각각 연결된다. 접촉 패드(15, 16) 및 전도체 트랙(10, 11)은 전기 전도성 물질, 특히 금속으로 형성된다. 선택된 실시양태에 따라, 전도체 트랙(10, 11)은 캐리어(1)의 표면(2)에 소결된다. 이 경우, 반도체 소자의 융해 공정 이후에 캐리어(1)의 높은 온도를 사용하는 것이 가능하고, 즉 전도체 트랙이 아직 뜨거운 캐리어(3) 상에 적용된다. 거울 층(13)은 전도체 트랙(10, 11) 위에 형성된다. 전도체 트랙(10, 11)의 소결 단계 동안, 전도체 트랙(10, 11)은 캐리어(1)의 표면(2) 상에 적용되고, 그 동안 캐리어(1)의 표면(2)은 예를 들어 300°C 보다 높은 여전히 매우 높은 온도를 가진다. 이러한 방식으로, 표면(2)의 높은 온도는 전도체 트랙(10, 11)의 소결 공정에 이용될 수 있다. 전도체 트랙(10, 11)은 예를 들어 금속으로 제조될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 캐리어(1)를 포함하는 조립체를 제조하는 추가적인 방법의 다양한 방법 단계를 도시하고, 여기서 반도체 소자(3)는 유리 물질을 포함하는 캐리어(1)의 홈(4)에 배열되고 용융된 표면을 통해 캐리어(1)에 연결된다. 도 5는, 개략적인 배열로, 유리 물질로 구성된 캐리어(1)를 도시한다. 홈(4)은 캐리어(1)의 표면(2)에 도입된다. 홈(4)은 반도체 소자(3)의 형태 및 크기를 실질적으로 포함하거나, 길이 및/또는 폭 및/또는 높이에서 다소 클 수 있다. 광전자 반도체 소자(3)는 도 6에서 도시된 바와 같이 홈(4)으로 삽입된다. 그 후에, 캐리어(1)는, 적어도 홈(4)의 영역에서, 캐리어(1)의 유리 물질이 연화되고 반도체 소자(3)의 하나 이상의, 특히 모든 표면에 대해 침강하기 충분한 정도로 가열된다. 조립체는 후속적으로 냉각된다. 이러한 방식으로, 반도체 소자는 캐리어(1)의 유리 물질을 포함하는 용융된 표면을 통해 캐리어(1)에 기계적으로 연결된다.
도 7에 도시된 후속 공정 단계에서, 접촉 패드(15, 16)가 반도체 소자(3)의 상단측(12) 상에 적용된다. 또한, 전도체 트랙(10, 11)이 반도체 소자(3)의 상단측(12) 및 캐리어(1)의 표면(2) 상에 적용된다. 접촉 패드 및/또는 전도체 트랙은 금속을 포함하거나 금속으로 형성될 수 있다. 증착 방법 및 사진평판 방법이 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 또한, 거울 층(13)이 반도체 소자(3)의 상단측(12) 및 캐리어(1)의 표면(2)에 적용될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 또한, 전환 물질이 반도체 소자와 캐리어 사이에, 특히 반도체 소자의 전방측(5)의 영역에 용융 공정 이전에 배열될 수 있다.
도 8은 도 7의 배열을 위에서 바라본 도면을 도시한다. 선택된 실시양태에 따라, 전도체 트랙(10, 11)은 캐리어(1)의 표면(2)에 소결될 수 있다. 반도체 소자(3) 주위를 용융시키는 단계에서 캐리어(1)의 높은 온도는 이러한 목적으로 이용될 수 있다.
선택된 실시양태에 따라, 도 1 및 도 2에서 기술된 방법의 경우에, 전기 전도성 물질, 특히 금속을 포함하는 전기적 접촉 패드(15, 16) 및 마찬가지로 금속을 포함할 수 있는 전도체 트랙(10, 11)은, 반도체 소자(3)가 캐리어(1)에 도입되고 하나 이상의 용융된 표면을 통해 캐리어(1)에 연결되기 전에 이미 반도체 소자(3) 상에 배열될 수 있다.
선택된 실시양태에 따라, 추가적인 방법에 따라, 용융 공정 이전에 반도체 소자(3)와 캐리어(1) 사이에 도입된 유리 물질(17)의 도움으로, 용융된 표면이 반도체 소자(3)와 캐리어(1) 사이에 제조될 수 있다. 도 3은 개략도에서 상응하는 방법 단계를 도시한다. 도 9에서, 홈(4)을 포함하는 유리 물질을 포함하는 캐리어(1)가 제공된다. 유리 물질(17)은 홈(4)에, 적어도 홈(4)의 하나의 표면 상에, 특히 홈(4)의 모든 표면 상에 배열된다. 유리 물질(17)은 분말 또는 페이스트 또는 페이스트 액체의 형태로 형성될 수 있다. 선택된 실시양태에 따라, 유리 물질(17)은 캐리어(1)의 유리 물질과 동일하거나 상이한 조성을 가질 수 있다. 특히, 유리 물질(17)은 캐리어(1)의 유리 물질과 동일하거나 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 유리 물질(17)의 상응하는 선택을 통해, 반도체 소자(3)와 캐리어(1) 사이의 열적, 광학적, 화학적 및/또는 물리적으로 개선된 커플링을 달성하는 것이 가능하다. 또한, 전환 물질(18)은 홈의 표면에 적용될 수 있다. 유리 물질(17)은 전환 물질(18)과 혼합될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 반도체 소자(3)는 홈(4)에 삽입되고 이어서 용융 공정이 수행된다. 이러한 경우, 적어도 유리 물질(17)은 용융된 표면이 반도체 소자(3) 및/또는 캐리어(1)에 형성되는 정도까지 가열된다. 이어서 조립체는 냉각된다. 또한, 적어도 홈(4)에 인접하는 캐리어(1) 또한 적어도 홈(4)에 인접하는 영역이 액화되고 유리 물질(17)과 융합하기에 충분한 정도로 가열될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 접촉 패드(15, 16) 및 전기 전도체 트랙(10, 11)은 반도체 소자(3)의 상단측(12) 및 캐리어(1)의 표면(2) 상에 적용될 수 있다. 접촉 패드 및/또는 전도체 트랙은 금속을 포함할 수 있거나 금속으로 형성될 수 있다. 증착 방법 및 사진평판 방법은 이러한 목적으로 사용될 수 있다.
도 12는 도 11의 배열을 위에서 본 개략도를 도시한다. 이러한 경우, 거울 층(13)은 캐리어(1)의 표면(2) 및 반도체 소자(3)의 상단측(12) 상에 추가적으로 적용될 수 있다.
유리 물질(17)과 동일한 방식으로, 전환 물질(18)이 캐리어(1)와 반도체 소자(3) 사이에 대신하여 또는 추가적으로 도입될 수 있다. 도 13 내지 도 15는 전환 물질(18)이 홈(4)의 표면에, 특히 홈(4)의 하부 표면에 배열되는 상응하는 방법을 도시한다. 도 13은 반도체 소자(3)가 홈(4)에 삽입되는 방법 단계를 도시하고, 반도체 소자(3)와 캐리어(1) 사이에 전환 물질(18)이 특히 전방측(5)의 영역에 배열된다. 또한, 이러한 실시양태에서, 반도체 소자(3)는 금속을 포함하는 접촉 패드(15, 16)를 포함한다. 다른 방법에서도, 반도체 소자(3)는 용융 공정 전에 접촉 패드(15, 16)를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 방법에서, 접촉 패드가 없는 반도체 소자가 사용될 수도 있다.
이후에, 도 14에 개략적으로 도시된 바와 같이, 캐리어(1)가 전환 물질(18)이 캐리어(1)의 유리 물질에 흡수되고 추가적으로 전환 물질(18)과 혼합된 캐리어(1)의 유리 물질을 포함하는 용융된 표면이 반도체 소자(3)의 측면을 형성하기에 충분한 정도로 가열된다.
도 15는 도 14의 조립체를 위에서 본 개략도를 도시하며, 반도체 소자(3)는 캐리어(1)에 용융된 표면을 통해 측면 및 전방측(5) 모두에서 연결된다. 또한, 전환 물질(18)은 캐리어(1)의 용융된 표면의 영역에서 형성된다. 반도체 소자(3) 주위의 용융 단계 이전에 또는 반도체 소자(3) 주위의 용융 단계 이후에, 접촉 패드(15, 16)가 반도체 소자(3)의 상단측(12)에 적용되는 것이 가능하다. 또한, 전기 전도체 트랙(10, 11)은 접촉 패드(15, 16)에 전기 전도성으로 연결되고, 캐리어(1)의 표면(2) 및 반도체 소자(3)의 상단측(12) 상에 적용될 수 있다. 또한, 거울 층(13)이 캐리어(1)의 표면(2) 및 반도체 소자(3)의 상단측(12) 상에 적용될 수 있다.
도 16은 추가적인 실시양태를 개략적인 단면도로 도시하며, 이러한 실시양태에서 캐리어(1)는 연속적인 홈(4)을 포함하고, 반도체 소자(3)가 홈(4)에 배열된다. 이러한 실시양태에서, 반도체 소자(3)는 캐리어(1)에 용융된 표면을 통해 하나 이상의 측면을 통해서만 연결된다. 이러한 실시양태에서, 반도체 소자(3)의 전방측(5)은 용융된 표면을 가지지 않고 캐리어(1)의 물질이 없다. 이러한 실시양태에서, 또한, 용융된 표면은 캐리어(1)의 물질에 의해서 제조될 수 있었다. 또한, 그러나, 유리 물질(17)은 반도체 소자(3)의 하나 이상의 측면과 캐리어(1)의 홈(4)의 표면 사이에도 배열될 수 있었으며, 용융된 표면으로 전환될 수 있었다. 또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 반도체 소자(3) 상에 캐리어(1)의 표면(2) 상으로 연장되는 접촉 패드(15, 16) 및 전도체 트랙(10, 11)을 적용하는 것이 가능하다.
도 18은 접촉 패드(15, 16)를 포함하는 2개의 반도체 소자(3)를 갖는 캐리어(1) 부분의 개략적인 단면도를 도시하며, 접촉 패드(15, 16)는 전도체 트랙(10, 11)에 연결되고, 캐리어(1)의 표면(2) 상으로 유도된다. 또한, 거울 층(13)은 캐리어(1)의 표면(2)에, 그리고 반도체 소자(3)의 상단측(12) 상에 적용된다.
도 19 내지 도 21은 후속적으로 단일화(singulate)되는 복수의 반도체 소자를 갖는 캐리어(1)를 제조하는 방법 단계를 도시한다. 도 19는 캐리어(1)의 일부를 도시한다. 캐리어(1)는 복수의 반도체 소자(3)를 포함하며, 복수의 반도체 소자(3)는 기술된 방법 중 적어도 하나에 의해 유리를 포함하는 용융된 표면을 갖도록 제조된다. 반도체 소자(3) 사이에, 예를 들어 V-트렌치 형태의 트렌치(20)가 캐리어(1)의 표면(2)으로 도입된다. 이후에, 전도체 트랙(10, 11) 및 거울 층(13)이 캐리어(1)의 표면(2) 상에 적용된다. 이러한 경우, 트렌치(20)의 측면(21, 22)은 또한 거울 층(13)으로 덮인다. 이러한 방법 상태는 도 20에 도시된다.
이후에, 도 21에 도시된 바와 같이 SMD 접촉(23, 24)이 반도체 소자(3)의 전도체 트랙(10, 11) 상에 적용된다. SMD 접촉은 접촉 패드(15, 16) 및/또는 전도체 트랙(10, 11)에 예를 들어 납땜(29)의 도움으로 납땜 연결을 통해 연결된다. 납땜 연결이 형성되는 동안, 납땜 물질(29)은 SMD 접촉(23, 24)을 통해 경사진 측면(21, 22) 상으로 측 방향으로 가압된다. 이러한 경우, 측면(21, 22)의 광학 검사에 의해, 납땜 물질이 존재하는지 확인하는 것이 가능하다. 만약 납땜 물질이 존재하지 않는 경우, 이는 접촉 패드 및/또는 전도체 트랙과 SMD 접촉 사이에 납땜 연결이 불량을 나타낼 수 있다. 다른 접촉이 SMD 접촉 대신에 제공될 수도 있다. 또한, SMD 접촉 대신에, 전자 소자가 반도체 소자에 직접 연결될 수도 있다.
도 22에 개략적으로 도시된 추가적인 실시양태에서, 캐리어(1)는 접촉 핀(25, 26)을 추가로 포함할 수 있다. 접촉 핀(25, 26)은 예를 들어 주위 용융 공정 동안 연질의 캐리어(1)에 플러그 될 수 있다. 도시된 실시양태에서, 접촉 핀(25, 26)은 캐리어(1)의 전방측(27)으로부터 돌출한다. 접촉 핀(25, 26)은 전기 전도성 물질, 예를 들어 금속으로 형성될 수 있고, 단부 영역에서 전도체 트랙(10, 11)에 인접할 수 있으며 전기적으로 전도체 트랙(10, 11)에 접할 수 있다. 결과적으로, 접촉 핀(25, 26)은 캐리어(1)의 장착에 사용될 수 있고 동시에 전도체 트랙 및 반도체 소자(3)의 전기적 접촉을 위해 사용될 수 있다. 선택된 실시양태에 따라, 접촉 핀(25, 26)은 또한 캐리어(1)의 표면(2)으로부터 돌출될 수도 있다.
캐리어(1)는 예를 들어 낮은 녹는점을 갖는 유리로 구성될 수 있고, 이는 300°C의 온도에서 이미 캐리어(1)와 반도체 소자(3) 사이에 용융된 표면을 형성하기 위해 상응하는 점도를 가진다.
도 23은 위에서 본 캐리어(1)의 개략도를 도시하며, 상기 캐리어에는 상술된 방법 중 하나에 따라 복수의 반도체 소자(3)가 도입된다. 반도체 소자(3)는 적어도 유리 물질을 포함하는 용융된 표면을 통해 캐리어(3)에 기계적으로 연결된다. 접촉 패드 및 전도체 트랙은 선택된 예시의 경우에는 도시되지 않았다. 캐리어(1)는 하나 이상 또는 복수의 반도체 소자를 포함하는 서브 유닛으로 단일화될 수 있다.
도 24는 조립체를 관통하는 개략적인 단면도를 도시하며, 조립체에는, 예를 들어 도 23에 따라 형성되고 전술된 방법 중 하나에 따라 제조된 2개의 캐리어(1)가 서로의 위에 배열된다. 각 캐리어(1)는 복수의 반도체 소자, 특히 발광 칩을 포함한다. 하부 캐리어(1)에는 3개의 반도체 소자(3)가 발광 칩의 형태로 직렬로 배열된다. 상부 캐리어(1)에는, 2개의 반도체 소자(3)가 직렬로 배열된다. 상부 캐리어 및 하부 캐리어 모두 복수의 직렬의 반도체 소자를 포함할 수 있다. 상부 캐리어(1)의 발광 칩(3)과 하부 캐리어(1)의 발광 칩(3) 모두 공통의 하향 방출 방향(9)을 가지도록 배열된다. 이러한 조립체의 도움으로, 장치의 소형 평면 형성(small planar formation)의 경우에 높은 휘도를 달성하는 것이 가능하다. 선택된 실시양태에 따라, 오직 하나의 반도체 소자 또는 복수의 반도체 소자(3), 특히 발광 칩이 2개의 캐리어 각각에 배열될 수 있다. 또한, 1개 보다 많은 캐리어가 서로의 위에 배열될 수도 있다. 또한, 발광 칩은 방출된 전자기 방사선에 투과성인 물질로 구성될 수 있고; 특히, 발광 칩은 사파이어를 기재로 형성될 수 있다. 개별적인 세부사항, 예를 들어 전도체 트랙의 배열, 전환 물질의 배열 등은 도 24의 예시에 명시적으로 도시되지 않는다. 캐리어(1)는 상술된 방법 중 하나에 따라 제조될 수 있다.
반도체 소자(3)는 예를 들어 발광 다이오드의 형태로 형성될 수 있고 AlGaNIn 에피택셜 층을 갖는 사파이어 캐리어를 포함할 수 있다. 기술된 방법의 도움으로, 유기 화합 물질이 생략될 수 있고 반도체 소자가 무기 유리 매트릭스에 매립될 수 있다.
기술된 방법의 도움으로, 반도체 소자는 적어도 부분적으로 유리로 용융되고, 활성 층은, 특히 반도체 에피택셜 층은 자유롭게 접근 가능하고 추가로 처리될 수 있다. 결과적으로, 구조체, 접촉 패드, 재분배 배선 층 및/또는 거울 표면이 후속적으로 캐리어 및/또는 반도체 소자(3) 상에 적용될 수 있다.
결과적으로, 중간 단계로서 패널, 즉 유리에 매립된 복수의 반도체 소자, 특히 발광 다이오드를 갖는 캐리어를 제조하는 것이 가능하다. 이러한 경우, 반도체 소자의 접촉측이 조출되고 자유롭게 접근 가능하다. 또한, 미세하고 실제로 감지 불가능한 전기 전도체 트랙(10, 11)이 후속적으로 반도체 소자 및 캐리어의 상단측 상에 예를 들어 스크린 프린팅 방법으로 적용될 수 있다.
제1 방법 변형에서는, 예를 들어 800°C 보다 높은 특히 높은 온도를 허용하고, 반도체 소자 주위를 용융하는 공정 동안 질소를 제거하기 위해, 캐리어에 매립된 반도체 소자는 금속 접촉 층 및/또는 거울 층 및/또는 전도체 트랙을 가지지 않는다. 추가적인 방법 변형에서는, 반도체 소자, 예를 들어 완성된 조립식 반도체 소자, 특히 발광 칩, 즉 특히 발광 다이오드가 더 낮은 온도에서 융해되도록 하고, 금속 접촉 패드를 포함하며, 거울 표면 및 전도체 트랙이 적어도 부분적으로 캐리어에 융합된다.
조립식 발광 다이오드는 금속 접촉 패드, 거울 표면 및 재분배 배선 층과 함께 캐리어에 매립된다. 대안적으로, 측 방향으로 반도체 소자를 둘러싸고 접촉측 및 반대쪽 전방측이 개방적으로 접근 가능한 상태인 캐리어를 제조하는 것이 가능하다.
매립은 캐리어를 가열하거나 캐리어와 반도체 소자 사이에 배열된 유리 물질을 용융시킴으로써 무기적으로 수행된다. 유리 물질은 형광체와 혼합될 수 있다. 대안적으로, 형광체는 캐리어의 홈 안에 또는 캐리어 상에 적용될 수 있고 동시에 용융된 표면에 융합될 수 있다. 또한, 선택된 실시양태에 따라, 단지 하나의 반도체 소자가 아니라 복수의 광전자 반도체 소자, 특히 발광 칩이 캐리어(1)의 홈(4)에 매립되고 용융된 표면으로 캐리어(1)에 연결될 수 있다.
예로서, 광전자 반도체 소자는 발광 칩의 형태, 특히 상이한 파장의 전자기 방사선을 방출하는 발광 다이오드의 형태로 형성될 수 있다. 예로서, 3개의 발광 다이오드가 하나의 홈(4)에 배열될 수 있고, 제1 발광 다이오드는 적색광, 제2 발광 다이오드는 녹색광 및 제3 발광 다이오드는 청색광을 방출한다.
상응하는 조립체가 도 25에 개략적으로 도시된다. 캐리어(1)는 홈(4)의 영역 및 방출측 모두에 광학 구조체(28)를 포함할 수 있고, 상기 광학 구조체는 전자기 방사선이 유도될 수 있게 한다. 광학 구조체는 오목한 및/또는 볼록한 표면의 형태로 형성될 수 있다. 또한, 광학 구조체는 렌즈 또는 반사기 또는 거울의 형태로 형성될 수 있다. 광학 구조체(28)는 혼합, 즉 반도체 소자의 상이한 색의 전자기 방사선의 산란이 가능하도록 구성될 수도 있다. 결과적으로, 3개의 상이한 발광 다이오드로부터의 광은 균일한 광원으로 보일 수 있다.
캐리어 또는 캐리어(1)는 평평한 판의 형태 또는 만곡된 판의 형태 또는 복수의 높이-오프셋 표면을 갖는 판의 형태로 형성될 수 있다.
선택된 실시양태에 따라, 반도체 소자를 융해하는 공정은 유리 인발 방법 동안 캐리어가 액체인 상태로, 예를 들어 주석조(tin bath)에서 수행될 수 있다.
도 23의 배열의 경우에, 2개의 캐리어(1)의 반도체 소자(3)는 상이한 파장들을 갖는 전자기 방사선을 방출하는 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 결과적으로, 이러한 조합체의 경우에, 또한, 적색, 녹색 및 청색광이 잘 혼합되어 균일한 광이 생성될 수 있다. 또한, 도 24에서 적재된 배열의 경우에 전도체 트랙 또는 반도체 소자 그 자체가 덜 보이는 것이 달성될 수 있다.
또한, 선택된 실시양태에 따라, 캐리어(1)가 이미 색 입자를 포함할 수 있고 따라서 착색되거나 및/또는 흑색 착색을 가질 수 있다.
제시된 방법 및 조합체는 반도체 소자가 유리 매트릭스에 방사선에 대해 안정한 방식으로 매립될 수 있게 한다. 예를 들어 광전자 반도체 소자가 발광 칩으로 형성되는 경우 전자기 방사선의 커플링-아웃(coupling-out)이 유리 내에서 직접적으로 수행된다. 캐리어의 유리 물질의 굴절률은 이러한 경우 반도체 소자의 물질과 일치하거나 반도체 소자의 굴절률과 적어도 비슷할 수 있다. 또한, 캐리어는 예를 들어, 백라이트 또는 예를 들어 휴대 전화의 경우와 같은 것을 위해 광도파로로 직접적으로 사용될 수 있다. 또한, 증가된 열 전도도가 유리 물질을 포함하는 캐리어에 매립됨으로써 제공되어, 유기 매립 화합물의 사용과 비교하여 반도체 소자의 개선된 냉각이 달성될 수 있다.
유리 물질을 포함하는 캐리어는 복수의 기능을 포함한다: 기계적 조명기 및 램프 캐리어, 이들은 예를 들어 SMD 소자를 구비할 수도 있다; 후방측 금속 트랙을 거울 표면으로 포함하고 열 확산을 개선시키기 위한 히트 싱크(heat sink); 광 분배 및 광 성형 요소 (측방 광 도파관, 확산기 표면, (TIR) 프리즘 표면); 커플링-아웃 요소 (프리즘, 렌즈 등); 반도체 소자, 특히 발광 칩, 특히 발광 다이오드 및 컨버터를 위한 포장 재료; 전기 리드용 플랫폼; 설계 요소.
홈(4)의 형성은 에칭 방법, 딥드로잉 방법, 핫 프레싱, 핫 엠보싱, 밀링, 드릴링 또는 그라인딩의 도움으로 제조될 수 있다. 선택된 실시양태에 따라서, SMD 소자, 예를 들어, 드라이버 및/또는 센서가 캐리어 상에 및 특히 반도체 소자 상에 상응하는 접촉을 통해 적용될 수 있다.
다양한 유리 물질이 캐리어를 위한 유리 물질로서 사용될 수 있다. 하나 이상의 실시양태에 따라, 낮은 온도에서 용융되는 유리가 유리 물질로 사용될 수 있다. 예로서, 녹는점이 낮은 유리는 실리케이트 유리, 또는 보레이트 유리 또는 포스페이트 유리가 있다. 실리케이트 유리는 SiO2를 주성분으로 함유하고, 보레이트 유리는 B2O3를 주성분으로 함유하고, 포스페이트 유리는 P2O5를 주성분으로 함유한다. 실리케이트 유리는 추가로 금속 산화물, 예를 들어 B2O3, P2O5, Na2O, K2O 및/또는 AgO를 함유할 수 있고, 보레이트 유리는 추가로 금속 산화물, 예를 들어 SiO2, P2O5, Na2O, K2O, PbO 및 AgO를 함유할 수 있고, 포스페이트 유리는 추가로 금속 산화물, 예를 들어 B2O3, SiO2, Na2O, K2O 및/또는 AgO를 함유할 수 있다. AgO의 비율은 예를 들어 적어도 중량으로 20% 또는 중량으로 40%이다. 예로서, 무기 유리, 예를 들어 소다-석회 유리가 사용될 수 있다. 또한, 높은 온도에서 용융되는 유리 또한 유리 물질로 사용될 수 있다. 또한, 유리 혼합물이 유리 물질로 사용될 수도 있다. 또한, 추가적인 유리 물질이 침투되는 유리 프릿 형태의 유리 물질이 사용되는 것도 가능하다.
본 발명이 바람직한 예시적인 실시양태에 의해 더욱 구체적으로 도시되고 상세히 기술되었으나, 본 발명은 개시된 예시에 제한되지 않고, 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 사람으로부터 다른 변형이 도출될 수 있다.
1 캐리어
2 표면
3 반도체 소자
4 홈
5 전방측
6 제1 측면
7 제2 측면
8 제3 측면
9 방출 방향
10 제1 전도체 트랙
11 제2 전도체 트랙
12 상단측
13 거울 층
14 활성 영역
15 제1 접촉 패드
16 제2 접촉 패드
17 유리 물질
18 전환 물질
19 하부면
20 트렌치
21 제1 측면
22 제2 측면
23 제1 SMD 접촉
24 제2 SMD 접촉
25 제1 접촉 핀
26 제2 접촉 핀
27 전방측
28 광학 구조체
29 기판

Claims (23)

  1. 유리 물질을 포함하는 캐리어(1)를 갖는 조립체로서,
    하나 이상의 홈(4)을 가지고, 적어도 하나의 광전자 반도체 소자(3)가 상기 캐리어의 상기 하나 이상의 홈(4)에 배열되고, 상기 반도체 소자(3)의 적어도 하나의 표면이 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 상기 캐리어(1)에 연결되며, 상기 홈(4)은 상기 캐리어(1)를 관통하여 연장되는 구멍의 형태로 형성되고, 상기 반도체 소자(3)의 전방측(5)은 상기 홈(4)의 개방된 표면에 할당되는, 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반도체 소자(3)의 측면(6, 7, 8) 중 적어도 하나는, 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 상기 캐리어(1)에 연결되는, 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용융된 표면은 상기 캐리어(1)의 물질로부터 형성된, 조립체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용융된 표면은 유리 물질(17)로부터 형성되고, 상기 유리 물질(17)은 상기 캐리어(1)와 반도체 소자(3) 사이에 배열되는, 조립체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전환 물질(18)은 상기 용융된 표면에 배열되는, 조립체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반도체 소자(3)는 접촉 패드(15, 16)를 포함하고, 전도체 트랙(10, 11)은 상기 캐리어(1) 및 상기 반도체 소자(3) 상에 배열되고 상기 접촉 패드(15, 16)와 연결되는, 조립체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반도체 소자(3)는 적어도 부분적으로 상기 반도체 소자의 전자기 방사선에 투과성인 물질을 포함하는, 조립체.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 경우 하나 이상의 반도체 소자(3)를 갖는 복수의 캐리어(1)는 서로의 위에 배열되고, 상기 반도체 소자(3)는 발광 칩으로 형성되고, 상기 발광 칩은 상이한 파장을 방출하는, 조립체.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반도체 소자(3)는 발광 칩으로 형성되는, 조립체.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캐리어(1)의 적어도 하나의 측면(21, 22)은 경사에 배열되는, 조립체.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 2개의 반도체 소자(3)가 상기 캐리어(1)의 홈(4)에 서로 나란히 배열되거나, 2개의 반도체 소자(3)가 상기 캐리어(1)의 2개의 각각의 홈(4)에 배열되는, 조립체.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캐리어(1)는 다공성 제1 유리 물질로 구성되고, 상기 다공성 제1 유리 물질 안에 낮은 녹는점을 갖는 제2 유리 물질이 상기 반도체 소자(3)와 적어도 인접하는 방식으로 배열되는, 조립체.
  13. 제1항 또는 제2항에 따른 조립체를 제조하기 위한 방법으로서,
    유리 물질을 포함하는 캐리어가 제공되고, 상기 캐리어는 적어도 하나의 홈을 포함하고, 상기 홈은 상기 캐리어를 관통하여 연장되는 구멍의 형태로 형성되며, 광전자 반도체 소자를 위한 기판이 제공되고, 상기 광전자 반도체 소자는 상기 캐리어의 상기 적어도 하나의 홈에 배열되며, 상기 반도체 소자의 전방측은 상기 홈의 개방된 표면에 할당되고, 상기 기판의 적어도 하나의 측면은 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 캐리어에 연결되는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 캐리어의 상기 홈에 기판을 배열한 이후에, 상기 광전자 반도체 소자는 기판 상에 제조되고, 전자기 방사선을 수용 및/또는 생성하기 위한 활성 영역은 상기 캐리어 상에 상기 홈과 인접하는 방식으로 형성되고, 상기 활성 영역은 에피택셜 층으로 형성되고, 상기 기판 및 상기 캐리어 상의 상기 에피택셜 층은 실질적으로 동일한 구조를 포함하는, 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 캐리어의 상기 홈에 상기 기판을 도입시키기 전에, 전자기 방사선을 투과 및/또는 수용하기 위한 활성 영역이 상기 기판 상에 증착되고 광전자 반도체 소자가 제조되는, 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 캐리어는 가열되어, 상기 캐리어의 적어도 일부가 용융 유리로 전환되고, 상기 기판 또는 상기 반도체 소자는 용융 유리와 접촉되고, 상기 용융 유리는 냉각되고, 상기 기판 및/또는 반도체 소자는 유리를 포함하는 용융된 표면을 통해 상기 캐리어에 연결되는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 기판 또는 상기 반도체 소자는 용융 유리에 가압되고, 상기 홈은 공정에서 가압에 의해 형성되는, 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 캐리어는 홈을 포함하고, 유리 분말이 상기 홈에 제공되고, 상기 기판 또는 상기 반도체 소자가 상기 홈에 도입되고, 유리 물질은 적어도 상기 기판 또는 상기 반도체 소자의 측부와 상기 홈의 표면 사이에 제공되고, 용융 공정에 의해, 상기 유리 물질은 액화되고 용융된 표면이 상기 기판 또는 상기 반도체 소자의 측부 중 적어도 하나와 상기 캐리어의 상기 홈의 표면 사이에 형성되는, 방법.
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