TWI575780B - 半導體組件、照明裝置及半導體組件之製造方法 - Google Patents

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Description

半導體組件、照明裝置及半導體組件之製造方法
本發明涉及一種半導體組件、一種具有半導體組件之照明裝置、以及光電半導體組件之製造方法。
在例如像行動無線裝置之類的手持電子裝置中，通常使用背光照明的液晶顯示器。對此，光源之光束可在側面入射至光導中。然而，這需要使光源和光導達成準確的定位，此乃因就緊密的構造形式和良好的光入射而言光源和光導一方面應儘可能互相靠近地配置著。另一方面，當光源的發射面和光導接觸時，在光導的邊緣上會產生亮區和色差。
本發明的目的是在製造一種照明裝置時使光源和光導之相對定位簡化。此外，本發明提供一種方法，藉此可簡易地且成本有利地製造半導體組件。
上述目的另外藉由請求項的獨立項所述之半導體組件或方法來達成。其它的構成和目的是本案請求項之附屬項的主題。
依據至少一實施形式，半導體組件具有用於產生輻射的至少一半導體晶片。此至少一半導體晶片具有至少一用於產生輻射的活性區。此活性區特別是用於產生可見光、紫外線或紅外線光譜區中的輻射。例如，此活性區是半導體本體之一部份，該半導體本體具有半導體組件之半導體層序列。為了與半導體晶片達成電性接觸，半導體晶片適當地具有第一接觸區和第二接觸區。例如，半導體晶片具有二個前側接觸區，於此，在操作時進行發射的此側被視為前側。
依據半導體組件之至少一實施形式，半導體組件具有一輻射發出面。半導體組件之一外表面被視為輻射發出面，其中該半導體組件操作時於半導體晶片中產生的輻射在經由該輻射發出面時離開該半導體組件。換言之，該輻射發出面對該半導體組件之環境(例如，空氣)形成一種邊界面。該輻射發出面可藉由半導體晶片或藉由半導體晶片上配置的層來形成。該輻射發出面特別是平行於活性區之主延伸面而延伸。光電半導體組件特別是恰巧具有一輻射發出面。
依據半導體組件之至少一實施形式，半導體組件具有一安裝面，其用於固定該半導體組件。
該半導體組件例如形成為可表面安裝之組件(SMD)。
依據半導體組件之至少一實施形式，該半導體組件具有一距離支件。例如，該距離支件在垂直方向中具有一種介於15微米(含)和500微米(含)之間的範 圍，此範圍較佳是介於35微米(含)和350微米(含)之間，特別佳時是介於50微米(含)和100微米(含)之間。
特別是，該距離支件在垂直於輻射發出面而延伸的垂直方向中突出於該輻射發出面。該距離支件例如形成為電性絕緣。例如，該距離支件包含一種介電材料，其大致上是聚合物材料。該距離支件沿著垂直方向例如在該距離支件之後側和該距離支件之前側之間延伸。該輻射發出面例如沿著垂直方向觀看時係配置在該距離支件之前側和後側之間。此外，該距離支件之後側在垂直方向中觀看時係在半導體晶片之後側和該輻射發出面之間延伸。該距離支件例如至少以區域方式鄰接於半導體晶片。在該半導體組件之俯視圖中，該距離支件和該輻射發出面例如無重疊地相鄰配置著。
依據半導體組件之至少一實施形式，該半導體組件具有一種型體，其一部份形成在半導體晶片上。特別是，該型體形成在半導體晶片之至少一側面上，例如，形成在半導體晶片之二個特別是相面對的側面上或形成在半導體晶片之全部的側面上。於半導體晶片上形成著該型體之部位上，該型體特別是直接鄰接於半導體晶片。該型體例如形成為單件形式。此外，該型體例如形成為電性絕緣。該型體形成為特別是使操作時由半導體晶片產生的輻射不能透過。該型體特別是至少以區域方式形成該半導體組件之至少一側面。該型體亦可形成該半導體組件之二個側面或更多個側面，例如，形成全部的側面。所謂側面大致上可解釋成半導體組件之一些 外表面，其傾斜於或垂直於輻射發出面而延伸。換言之，該些側面係在型體之遠離該輻射發出面之一後側和一與該後側相面對的前側之間延伸。
在半導體組件之至少一實施形式中，該半導體組件具有半導體晶片，該半導體晶片具有一用於產生輻射的活性區。該半導體組件之輻射發出面平行於該活性區之主延伸面而延伸。該半導體組件具有一型體，其一部份形成在半導體晶片上且至少以區域方式形成半導體組件之至少一側面。該半導體組件之安裝面係用於固定該半導體組件。該半導體組件具有一距離支件，其在垂直於該輻射發出面而延伸的垂直方向中突出於該輻射發出面。
藉由該距離支件來確保：在直接鄰接於半導體組件而配置的光學元件(例如，光導)中該輻射發出面亦與該光學元件相隔開。因此，藉由該距離支件，可在該輻射發出面與光學元件之間設定一最小距離。在製造該半導體組件時此最小距離特別是可經由該距離支件的垂直範圍而簡易地且可靠地調整。換言之，該半導體組件為該光學元件提供一種止動區。因此，在製造一種具有此種半導體組件及光導之照明裝置時，能以簡易且可再生的方式使光導在任何部位都不與輻射發出面直接相鄰。於是可避免下述危險性：輻射以較大的角度入射至光導中且因此在光導的邊緣造成太大的亮度及/或色差。
依據半導體組件之至少一實施形式，該輻射發出面垂直於或基本上垂直於該安裝面而延伸。所謂「基 本上垂直於」可理解成：偏離垂直對準的偏差值最多為10度。
依據半導體組件之至少一實施形式，該距離支件突出於該輻射發出面至少5微米且最多500微米，較佳是至少10微米且最多300微米。在此種範圍中，該輻射發出面和一鄰接於該半導體組件之元件(例如，光導或光學元件)之間的氣隙是在同時間之緊密構造形式中達成。
依據半導體組件之至少一實施形式，該距離支件在輻射發出面之俯視圖中部份地覆蓋該半導體晶片。例如，該距離支件至少完全覆蓋該半導體晶片之邊緣。該距離支件亦能以框架形式圍繞著該半導體晶片且覆蓋該半導體晶片之全部的四個邊緣。
半導體組件亦可具有多於一個的距離支件。例如，半導體組件具有二個橫向中互相隔開的距離支件，其例如完全地或至少區域性地覆蓋半導體晶片之相面對的邊緣。
依據半導體組件之至少一實施形式，該距離支件和該活性區在輻射發出面之俯視圖中無重疊地相鄰配置著。該距離支件因此不會遮蔽該活性區。特別是該距離支件亦不可使輻射透過。
依據半導體組件之至少一實施形式，該距離支件和該半導體晶片在輻射發出面之俯視圖中無重疊地相鄰配置著。因此，該距離支件在輻射發出面之俯視圖中於任何部位都未覆蓋該半導體晶片。
依據半導體組件之至少一實施形式，該型體形成安裝面。該安裝面例如傾斜於或垂直於輻射發出面而延伸。
然而，該安裝面亦可平行於活性區而延伸。例如，該型體的後側形成該安裝面。
在半導體組件之輻射發出面上，該半導體晶片以適當方式完全地或至少區域性地不具備該型體。該半導體晶片在輻射發出面之俯視圖中因此未被該型體覆蓋或只部份地被覆蓋。形成該型體以特別使活性區中產生的輻射不能透過。例如，形成該型體使對已產生的輻射具有反射性，大致上具有至少60%之反射率，例如，至少80%。然而，亦可形成該型體使輻射可透過或至少可半透過。
依據半導體組件之至少一實施形式，該型體至少以區域方式覆蓋半導體晶片之遠離該輻射發出面之後側。該型體特別是可覆蓋該半導體晶片之整個後側。
依據半導體組件之至少一實施形式，該輻射發出面藉由一配置在半導體晶片上的輻射轉換元件來形成。該輻射轉換元件設置成使半導體晶片中產生的主輻射完全地或至少部份地轉換成二次輻射，其具有與主輻射不同的峰值-波長。
依據半導體組件之至少一實施形式，該輻射轉換元件至少以區域方式直接與該距離支件相鄰。例如，該距離支件在該輻射轉換元件之至少二個側面或全部的側面上形成橫向的邊界。與此不同，該輻射轉換元件亦可形成為與該距支件相隔開。
依據半導體組件之至少一實施形式，該半導體組件具有一接觸結構。此接觸結構可導電地與半導體晶片相連接。例如，此接觸結構具有第一接觸面和第二接觸面以使半導體組件達成外部電性接觸。特別是，可在該安裝面上到達第一接觸面和第二接觸面。該接觸結構特別是配置在該型體上，例如，配置在該型體之前側上。
例如，該接觸結構形成為可導電的、大致上是金屬的塗層。
依據半導體組件之至少一實施形式，該接觸結構在該距離支件上受到導引。該接觸結構因此以區域方式在該距離支件之遠離半導體組件之後側的此側上延伸。特別是，該距離支件在垂直方向中以區域方式配置在半導體晶片和該接觸結構之間，特別是配置在半導體晶片之邊緣上。藉由該距離支件，能以簡易且可靠的方式避免下述危險性：半導體晶片之邊緣上該接觸結構造成的電性短路。
依據半導體組件之至少一實施形式，第一接觸面和第二接觸面形成在該距離支件上。該距離支件特別是可形成上述安裝面。
依據半導體組件之至少一實施形式，該半導體組件在輻射發出面的俯視圖中具有矩形的基本形式，其具有至少一凹區。特別是該接觸結構至少以區域方式覆蓋該凹區之一側面。例如，至少一側面可由該安裝面到達以達成電性接觸。該半導體組件亦可具有多個此種 凹區。所述凹區例如基本上具有橢圓-或圓之一部份的形式。所述凹區可簡易地製成。然而，其它的基本形式亦可用於凹區。至少一凹區例如形成在矩形的基本形式之邊緣上或角隅中。矩形的基本形式之在俯視圖中直線延伸的區域特別是未具備該接觸結構的材料。
一照明裝置依據至少一實施形式具有至少一半導體組件和一光導，其中該半導體組件具有至少一先前所述的特徵。在操作時，經由半導體組件之輻射發出面發出之輻射例如入射至光導之側面。例如，該照明裝置係用於一顯示裝置，大致上是液晶顯示裝置(LCD)之背光照明。該照明裝置例如配置在一特殊之行動電子裝置(其大致上是行動電話或移動式電腦)中。該照明裝置亦可具有多於一個的此種半導體組件。
依據照明裝置之至少一實施形式，該半導體組件直接與光導相鄰且該輻射發出面係與光導相隔開。因此，除了施加在距離支件上的塗層(其大致上是一種接觸結構)以外，該輻射發出面和該光導之間的距離以下述方式來預設：該距離支件在垂直方向中有多少寬度突出於該輻射發出面。
一種製造半導體組件之方法依據至少一實施形式具有一種步驟，此步驟中製備多個半導體晶片，其分別具有一用於產生輻射之活性區。
依據本方法之至少一實施形式，本方法包括一步驟，此步驟中半導體晶片區域性地以型材來改型以形成一種型體複合物。所述改型例如可藉由澆注-方法來 達成，此澆注-方法的概念通常是指施加一種型材的方法且特別是包括射出成型(Injection Molding)、轉移成型(Transfer Molding)、壓縮成型(Compression Molding)、以及澆注(Casting)。
依據本方法之至少一實施形式，本方法包括一步驟，此步驟中一距離支件結構形成在型體複合物上。因此，在形成該距離支件結構時半導體晶片已由該型體複合物改型。特別是，該距離支件結構在垂直於輻射發出面而延伸的垂直方向中突出於半導體晶片。該距離支件結構例如可藉由澆注方法或藉由壓製施加而成。
依據本方法之至少一實施形式，本方法包括一步驟，此步驟中型體複合物劃分成多個半導體組件，其中已劃分的型體在劃分時所產生的側面例如形成該半導體組件之安裝面。該劃分例如可藉由機械方法(例如，切鋸)或藉由同調輻射(coherent radiation)(大致上是雷射分割)來達成。
本方法用於製造多個半導體組件之至少一實施形式中，製備多個半導體晶片，其分別具有一用於產生輻射的活性區。該些半導體晶片區域性地以型材來改型以形成一種型體複合物。一距離支件結構形成在該型體複合物上。該型體複合物劃分成多個半導體組件，其分別具有一個半導體晶片和至少一個距離支件，其中該距離支件在垂直於輻射發出面而延伸的垂直方向中突出於該輻射發出面。
依據本方法之至少一實施形式，該距離支件複合物形成至少一空腔，其與一半導體晶片重疊。該空腔中以輻射轉換材料來填入。該空腔可在該距離支件複合物之俯視圖中準確地圍繞一個半導體晶片或多個半導體晶片。在半導體晶片之具有多個列和多個行的矩陣形式之配置中，例如分別有一空腔圍繞著一列的全部半導體晶片或一行的全部半導體晶片。
依據本方法之至少一實施形式，本方法包括一步驟，該步驟中在型體複合物上形成一特殊之可導電的塗層以使半導體晶片可達成電性接觸。該塗層被結構化(即，不是整面地形成)以使半導體晶片可被接觸。該塗層例如可藉由蒸鍍或濺鍍來形成。在其後的步驟中，此可導電的塗層之厚度可增大以特別使導電率提高，這例如藉由電鍍或無電流的沈積來達成。
該塗層的形成特別是只在形成該距離支件結構之後才達成。該塗層可以區域方式覆蓋該距離支件結構。
上述劃分特別是只在施加該塗層之後才進行，使半導體組件的側面在劃分時所產生之區域未具備該塗層之材料。
依據本方法之至少一實施形式，該型體複合物在該塗層形成之前至少在二個相鄰的半導體晶片之間具有一凹口，其設有該塗層。所述凹口可完全地或只有一部份地經由該型體複合物而延伸。可形成該型體複合物，使該型體複合物已具有多個凹口。或是，在形成該 型體合物之後且在施加該塗層之前多個凹口可藉由材料剝蝕而形成在該型體複合物中，這例如藉由同調輻射或機械方式(大致上是藉由鑽孔)來達成。
特別是，該些凹口在該型體複合物劃分時相分離。例如，須進行該劃分，使已劃分的半導體組件具有矩形的基本形式，其具有至少一凹區。特別是，該些半導體組件在一角隅上或多個角隅上及/或在該安裝面上具有一凹區或多個凹區。
上述方法特別適合用來製造一種將繼續說明的如上所述之半導體組件。因此，與該半導體組件相結合之所述特徵亦可考慮用於本方法中且反之亦可。
在上述方法中，半導體組件之安裝面及另外與該安裝面相面對的側面可在劃分步驟中產生。因此，構件高度(即，垂直於安裝面之範圍)在此種情況下係藉由劃分步驟中平行的分割線之距離來決定且因此亦可採用特別小的值。特別是，該構件高度可大於或等於100微米且小於或等於600微米。該構件高度之值較佳是在200微米(含)和400微米(含)之間。於是，可製備一特別緊密的半導體組件，其在操作時可使用足夠的光電流。
型體的形成可在一共同的劃分步驟中大面積地對多個半導體組件進行。於此，特別是只有在半導體晶片已配置在即將製成的型體內部之後才產生各別的型體。半導體晶片因此不必放置在預製成的殼體中且不必達成電性接觸。反之，用於形成該殼體之型體只藉由型體複合物之劃分而以埋置於該型體複合物內的半導體晶 片來形成。在該半導體組件製造時所產生的多個側面例如亦可以包括由一側面形成的安裝面，該些側面可具有多個劃分痕跡，例如，切鋸痕跡或雷射切割方法之痕跡。
本發明之其它構成和適用性將描述在與圖式相結合的各實施例之以下說明中。
1‧‧‧半導體組件
10‧‧‧輻射發出面
11‧‧‧安裝面
12‧‧‧側面
13‧‧‧第一終端面
14‧‧‧第二終端面
16‧‧‧凹區
160‧‧‧凹區之側面
2‧‧‧半導體晶片
20‧‧‧活性區
200‧‧‧具有半導體層序列之半導體本體
21‧‧‧第一半導體層
22‧‧‧第二半導體層
23‧‧‧第一接觸區
24‧‧‧第二接觸區
25‧‧‧第一連接層
256‧‧‧隔離層
26‧‧‧第二連接層
27‧‧‧半導體本體之凹口
28‧‧‧連接層
29‧‧‧載體
291‧‧‧載體之前側
292‧‧‧載體之後側
3‧‧‧距離支件
30‧‧‧距離支件結構
35‧‧‧空腔
4‧‧‧型體
40‧‧‧型體複合物
42‧‧‧凹口
45‧‧‧前側
46‧‧‧後側
491‧‧‧第一分割線
492‧‧‧第二分割線
5‧‧‧塗層
50‧‧‧接觸結構
51‧‧‧第一接觸面
52‧‧‧第二接觸面
55‧‧‧接觸軌道
6‧‧‧輻射轉換元件
60‧‧‧輻射轉換材料
9‧‧‧照明裝置
91‧‧‧光導
910‧‧‧光導之側面
第1A圖至第1C圖係半導體組件之一實施例的俯視圖(第1B圖)、所屬的剖面圖(第1A圖)、及立體圖(第1C圖)。
第1D圖係半導體晶片之一實施例的剖面圖
第2圖係照明裝置之一實施例的俯視圖。
第3A圖至第3I圖係依據各別在俯視圖中所示的中間步驟以作為半導體組件之製造方法的一實施例。
第4圖和第5圖分別顯示半導體組件之另一實施例的剖面圖。
相同-、相同形式-或作用相同的元件在各圖式中設有相同的參考符號。
各圖式分別是示意性的圖解且因此未必依比例繪出。反之，較小的元件且特別是層厚度為了說明而放大地顯示出。
半導體組件1之第一實施例的俯視圖顯示在第1B圖中且沿著直線AA’之剖面圖顯示在第1A圖中。「俯視圖」概念只要未明顯地另外指出以下都是涉及半 導體組件之此側(其上配置著該半導體組件1之輻射發出面10)的俯視圖。
半導體組件1具有半導體晶片2，其在半導體組件操作時用於產生電磁輻射。
該輻射發出面10平行於半導體晶片2之活性區20的主延伸面而延伸。該輻射發出面在所示的實施例中藉由一輻射轉換元件6而形成，其配置在該半導體晶片上。藉由該輻射轉換元件，可使半導體晶片中產生的例如在藍色光譜區或紅外線光譜區中的主輻射之一部份或全部轉換成二次輻射，使該半導體組件在操作時整體上對人類眼睛產生白色形象的混合光。然而，此種輻射轉換元件未必是需要的。在此種情況下，半導體晶片2本身形成該輻射發出面10。
半導體組件1另外包括一距離支件3。在垂直方向中該距離支件在前側301和後側302之間延伸。該距離支件之輻射發射側的表面被視為前側。該距離支件在垂直方向中突出於該輻射發出面10。在垂直方向中觀看時，該輻射發出面10在距離支件3之前側和後側之間延伸。例如，該距離支件突出於該輻射發出面至少5微米且最多500微米，較佳是至少10微米且最多300微米。此外，該距離支件之後側302在垂直方向中觀看時係在半導體晶片之後側292和該輻射發出面10之間延伸。
例如，該距離支件在垂直方向中具有一種介於20微米(含)和500微米(含)之間的範圍，其較佳是介 於35微米(含)和350微米(含)之間，特別佳時是介於50微米(含)和100微米(含)之間。特別是，該輻射轉換元件6之垂直範圍和該距離支件之垂直範圍須互相調整，使該距離支件突出於該輻射轉換元件。在半導體組件1的構成中未具備一輻射轉換元件時，該距離支件可適當地形成為更薄。
在所示的實施例中，該輻射轉換元件6直接與該距離支件3相鄰。特別是，該距離支件3界定該輻射轉換元件之橫向範圍。該輻射轉換元件之製造因此已簡化。然而，與此不同，該輻射轉換元件6亦可與該距離支件相隔開而配置著。
半導體組件1另外包括一型體4，其形成在半導體晶片2上且部份地直接與該半導體晶片相鄰。垂直方向中，即，垂直於輻射發出面10的方向中，該型體係在面向該輻射發出面10之一前側45和遠離該前側之一後側46之間延伸。
在所示的實施例中，該型體鄰接於半導體晶片之全部的四個側面。該半導體晶片2另外在遠離該輻射發出面10之一後側292上以該型體的材料來覆蓋。半導體晶片2之與該後側292相面對的一前側未具有該型體4之材料。
型體4可包含聚合物材料或由此種材料構成。例如，聚合物材料可包含環氧化物、矽樹脂(silicone)、PPA或聚酯。聚合物材料可以特殊之無機粒子來填充，以便例如使型體之材料的反射率提高及/或用 於調整熱膨脹係數。該些粒子例如可包含玻璃、TiO2、Al2O3或ZrO或由此種材料構成。
在俯視圖中該距離支件3區域性地覆蓋半導體晶片2及該型體4。該距離支件部份地另外與半導體晶片2相鄰。特別是，該距離支件3超越一在橫向中界定該半導體晶片2之邊緣而延伸。該距離支件因此可同時用於簡易地達成半導體晶片2之電性接觸。特別是，可藉由平面式接觸，即，一種無導線結合-連接的接觸，來與該半導體晶片接觸。
然而，與此不同，該距離支件亦可在俯視圖中在輻射發出面上配置於半導體晶片2之側面。
半導體組件1在俯視圖中於第一終端面13和第二終端面14之間沿著縱向延伸。
半導體組件1包括多個側面12，其使前側45與後側46相連接。該些側面之一形成為安裝面11。在固定至一連接載體(例如，電路板或殼體部)時，該安裝面形成為承接面，使垂直地經由輻射發出面10發出之輻射平行於該連接載體之主面而傳送。在所示的實施例中，半導體組件具有二個距離支件3，其分別沿著半導體晶片的邊緣而延伸且在俯視圖中由安裝面11延伸至相面對的側面12。然而，與此不同，該距離支件之另一種幾何構成及/或配置亦是適當的。例如，亦可設有一距離支件，其以框架形式圍繞半導體晶片2而延伸。
半導體組件1另外包括一接觸結構50。此接觸結構包括一第一接觸面51和一第二接觸面52。第一 接觸面和第二接觸面係用於使半導體組件1達成外部電性接觸。該些接觸面可由該安裝面11到達以達成外部電性接觸。半導體組件1另又形成可表面安裝的組件。在第一終端面13和第二終端面14上該半導體組件分別在面向該安裝面11之此側上具有一凹區16。該些凹區之一側面160設有該接觸結構。該些側面形成第一接觸面51和第二接觸面52。
半導體晶片之第一接觸區23和第二接觸區24分別經由一接觸軌道55而與第一接觸面51或第二接觸面52可導電地相連接。該些接觸軌道形成該半導體晶片之平面式接觸。該些接觸軌道在半導體晶片之邊緣上受到導引，在該半導體晶片之邊緣上所述接觸軌道係在距離支件3上延伸。在垂直方向中觀看時，該距離支件3因此配置在半導體晶片之邊緣和該接觸結構50之間。該距離支件同時用於防止該些接觸軌道和半導體晶片2之不可電性接觸的區域之間的電性短路。
在所示的實施例中，型體4之後側46未具備該接觸結構。因此，「型體的後側處理成可用於接觸之目的」是不需要的。
第1D圖顯示一特別適當的半導體晶片之實施例。此半導體晶片2包括一半導體本體，其具有一配置在一載體29上的半導體層序列200。具有半導體層序列的半導體本體包括一用於產生輻射的活性區20。此活性區20配置在第一半導體層21和第二半導體層22之間，其中第一半導體層21和第二半導體層22至少部份 地就電荷型式而言互相不同，使該活性區20存在於pn-接面中。例如，第一半導體層是p-導電型且第二半導體層是n-導電型或反之亦可。第一半導體層21配置在活性區20和載體29之間。
第1D圖中所示的半導體晶片形成為薄膜-半導體晶片，其中半導體本體之半導體層序列200之特殊的磊晶沈積用的生長基板已去除且載體29使半導體層序列200達成機械上的穩定。半導體層序列200藉由一連接層28，例如，焊劑層或黏合層，而固定在該載體29上。
第一半導體層經由第一連接層25而可導電地與第一接觸區23相連接。第一連接層區域性地在第一半導體層21和載體29之間延伸。第一連接層或至少其一部份層特別是形成為一鏡面層以用於活性區20中產生的輻射。例如，第一連接層含有銀、鋁、鈀或銠或具有上述材料之至少一種的金屬合金。
具有半導體層序列200之半導體本體包括多個凹口27，其經由第一半導體層21和活性區20而向第二半導體層22內部延伸。凹口27中第二半導體層22經由第二連接層26而可導電地與第二接觸區24相連接。第一連接層25在垂直方向中觀看時區域性地在第二連接層26和半導體層序列200之間延伸。第一接觸區23和第二接觸區24分別形成在該載體29之前側291上。該些接觸區配置在具有半導體層序列200之半導體本體的側面。因此，可防止：活性區20被電性接觸用的金屬 層遮蔽。半導體晶片2另外包括一隔離層256以防止第一連接層25和第二連接層26之間的電性短路。
或是，亦可使用一種半導體晶片，其中該載體藉由一種生長基板29來形成。因此，半導體層序列200和載體29之間的連接層是不需要的。
半導體晶片2如第1D圖所示在垂直方向中由型體4突出。因此，可簡易地使半導體晶片設置在不具備該型體4之材料的輻射發射側上。然而，半導體晶片亦可與該型體齊平或在垂直方向中觀看時終止於型體4之前側45的下方。
在製造半導體組件1時產生多個側面12，在將一複合物劃分成半導體組件時特別會產生上述安裝面11、第一終端面13和第二終端面14。該些側面因此至少可區域性地具有多個劃分痕跡，例如，切鋸痕跡或雷射切割方法之痕跡。
一種半導體組件中該半導體晶片設置在一預製成的殼體中，與此種半導體組件相比較，該型體4係在製造時藉由型材形成在半導體晶片2上而產生。因此，可達成特別緊密的構造形式。
在輻射發出面10之俯視圖中觀看時半導體組件1之與縱向垂直的橫向範圍超過半導體晶片2沿著該方向之範圍，超過的程度較佳是最多50%、特別佳時最多30%。在安裝該半導體組件於該安裝面11時，該橫向範圍等於半導體組件的高度。半導體組件1的高度較佳是在0.1毫米(含)和1毫米(含)之間，更優先是在0.2毫米(含)和0.6毫米(含)之間。
垂直方向中半導體組件1之尺寸亦可特別小。例如，垂直範圍是在0.1毫米(含)和2毫米(含)之間，特別佳時是在0.5毫米(含)和1.5毫米(含)之間。在使用此種半導體組以耦合至光導時，光導側面的空間需求在同時有良好的入射特性時可最小化。這將結合第2圖來詳述。
第2圖中顯示一照明裝置9之實施例。此照明裝置例如用於電子裝置，其大致上是行動電話或移動式電腦。照明裝置9包括半導體組件1，其可例如結合第1A圖至第1D圖所述那樣來形成。照明裝置9另外包括光導91以對一顯示裝置(其大致上是液晶顯示裝置)作背光照明，其中該照明裝置在操作時由半導體晶片2發出之輻射經由光導的側面910射入。距離支件3或情況需要時一配置在該距離支件上的層(例如，該接觸結構50)在製造該照明裝置時形成用於該光導91之止動區。在側面910和輻射發出面10之間形成一氣隙。
於是，可防止：輻射在較大的角度下入射至光導91中且在側面附近不須在光導內部進行前述的轉向該輻射又由該光導發出。因此，可防止：光導之太亮的邊緣或光導邊緣上的色差。與未具備此種距離支件之半導體組件不同，在製造該照明裝置9時為了上述目的必須在半導體組件和光導之間不預設距離。該照明裝置當然亦可具有二個或更多之半導體組件1，其耦合至光導91中。
半導體組件之製造方法的一實施例顯示在第3A圖至第3I圖中，其中第3B圖、第3D圖、第3F圖、第3H圖和第3I圖顯示稍後完成之輻射發出面的俯視圖。第3A圖、第3C圖、第3E圖和第3G圖顯示所屬的剖面圖。
如第3A圖和第3B圖所示，例如在一輔助載體(大致上是箔或堅硬的載體)上製備多個半導體晶片2。該些半導體晶片2例如以矩陣形式配置成列和行。該些圖式為了簡化地繪出只顯示具有二列和一行的片段。
該些半導體晶片2分別包括一具有半導體層序列200之半導體本體，半導體層序列中配置著一用於產生輻射的活性區20。該些半導體晶片2分別具有一第一接觸區23和一第二接觸區24，較佳是在半導體本體側面具有半導體層序列200。
該些半導體晶片2由型材轉型以形成型體複合物40。例如，一種澆注-方法適用於此處。半導體晶片之前側保持成未具備該型材。
須形成型體複合物40，使其具有凹口42。凹口42較佳是在垂直方向中完全經由型體複合物40而延伸。凹口可在型體複合物形成時已形成，大致上是藉由適當的鑄模來形成，或凹口亦可事後形成在型體複合物中，這例如是藉由同調輻射、機械或化學方式來達成。
然後，如第3C圖和第3D圖所示，形成一距離支件結構30，這例如藉由澆注-方法或壓製來達成。該距離支件結構例如包含聚合物材料，大致上是矽樹脂或 環氧化物。該距離支件結構30直接與型體複合物40相鄰。在形成該距離支件結構30時，半導體晶片2因此已埋置於該型體複合物中。
距離支件結構30在所示的實施例中以條片形式在型體複合物40上的半導體晶片2之行之間延伸。俯視圖中各條片在半導體晶片2之邊緣上延伸，使各條片分別覆蓋該型體複合物且以區域方式覆蓋半導體晶片。具有活性區20之半導體本體200保持成不具備該距離支件結構30。因此，可防止：活性區被遮蔽的危險性。該距離支件結構之二個沿著半導體晶片2之相面對的邊緣而延伸的條片在各別的半導體晶片上形成一空腔35。在所示的實施例中，分別有一空腔配屬於配置在一行中的多個半導體晶片2。然而，與此不同，分別繞行各別半導體晶片之框架亦可形成該距離支件結構，使一分離的空腔35配屬於每一半導體晶片。
為了達成半導體晶片之電性接觸，須施加一種塗層5(第3E圖和第3F圖)。該塗層5例如可藉由蒸鍍或濺鍍施加而成且情況需要時隨後例如藉由電鍍沈積而強化。在所示的實施例中，型體複合物只由前側設有該塗層。該塗層亦覆蓋凹口42之側面且於該處在已製成的半導體組件中由外部形成可到達的接觸面。該接觸結構50之接觸軌道55經由半導體晶片2之由該距離支件結構30覆蓋的邊緣而延伸。該些接觸軌道形成半導體晶片2之平面式接觸。在半導體晶片之邊緣和該些接觸軌道之間於垂直方向中形成該距離支件結構。該距離支件結 構因此同時達成該些接觸軌道在電性上由半導體晶片之不可電性接觸的區域隔離的功能。半導體晶片2之藉由該接觸結構50達成的電性接觸因此只在形成該距離支件結構30之後才達成。
然後，在半導體晶片2上施加一種輻射轉換材料60(第3G圖和第3H圖)。具有空腔35之該距離支件結構30於此可作為澆注-模。該輻射轉換材料特別是可以液體形式施加而成。或是，該輻射轉換材料例如可藉由噴灑塗層施加而成，大致上是經由一種遮蔽罩來進行。在此種情況下，該距離支件結構可支撐著該遮蔽罩。該遮蔽罩之欠噴灑(under-spray)或欠漂移(under-wander)的危險性即可藉由該距離支件結構來避免或至少可減輕。
稍後的劃分過程中所產生的輻射轉換元件6直接與該距離支件3相鄰。空腔35中只有一部份以該輻射轉換材料來填入，使該距離支件結構30在垂直方向中突出於該輻射轉換材料60。
為了形成各別的半導體組件1，須沿著第一分割線491及與其垂直而延伸的第二分割線492來劃分該型體複合物40(第3H圖)。劃分後的半導體組件顯示在第3I圖中。半導體組件1在劃分時會產生多個側面，特別是會產生安裝面11及與該安裝面相面對的側面12。因此，在製造半導體組件時，半導體組件1之構造高度係藉由第一分割線491相互之間的平均距離和劃分時的痕跡寬度來預設。
該劃分可以機械方式，例如，切鋸，或化學方式，例如，濕式化學-或乾式化學蝕刻，或同調輻射來進行。
如第3H圖所示，須進行該劃分，使該劃分沿著第一分割線491及/或第二分割線492經由凹口42而進行。第3H圖中，第一分割線及第二分割線492例如經由凹口42而延伸，使該些半導體組件在俯視圖中具有矩形的基本形式，其在角隅中分別具有一由凹口42形成的凹區16。
劃分時該距離支件結構30亦被切開。這樣所產生的距離支件3在半導體組件之整個構造高度上延伸，即，由安裝面11延伸至相面對的側面12。
此外，該輻射轉換材料60在劃分時亦被切開。這樣所產生的輻射轉換元件6且因此該輻射發出面10都在半導體組件之整個構造高度上延伸。
利用上述方法，可以簡易且可靠的方式製成半導體組件，其特徵是特別緊密的構造形式，特別是小的構造高度，且同時允許較高的輻射功率亦可有效地耦合至薄的光導中。特別是，在已劃分成半導體組件時藉由距離支件3來預設該輻射發出面10和發射方向中配置於該半導體組件之後的元件(例如，光導)之間的最小距離。該距離支件3或配置在該距離支件3上的層(例如，該接觸結構50)因此可在半導體組件和光學元件進行相對定位時用作止動區。
第4圖中顯示半導體組件之另一實施例的剖面圖。本實施例基本上對應於結合第1A圖至第1D圖所述的實施例。不同之處為：該安裝面11平行於活性區20而延伸。該安裝面藉由該距離支件3而形成。第一接觸面51和第二接觸面52分別配置在一距離支件上。本實施例中半導體組件因此可在輻射發射側達成電性接觸。本實施例中，型體4之側面12可完全不具備該接觸結構50。
第5圖中顯示半導體組件之另一實施例的剖面圖。本實施例基本上對應於結合第4圖所述的實施例。特別是該安裝面11平行於活性區20而延伸。然而，半導體組件在遠離該輻射發出面10之此側上可經由第一接觸面51和第二接觸面52而達成電性接觸。該安裝面藉由型體之後側46而形成。該安裝面11和輻射發出面10因此是半導體組件1之相面對的面。
本專利申請案主張德國專利申請案10 2014 110 719.5之優先權，其已揭示的內容收納於此以作為參考。
本發明當然不限於依據各實施例所作的描述。反之，本發明包含每一新的特徵和各特徵的每一種組合，特別是包含各請求項之各別特徵之每一種組合，當相關的特徵或相關的組合本身未明顯地顯示在各請求項中或各實施例中時亦屬本發明。
1‧‧‧半導體組件
10‧‧‧輻射發出面
2‧‧‧半導體晶片
20‧‧‧活性區
200‧‧‧具有半導體層序列之半導體本體
23‧‧‧第一接觸區
24‧‧‧第二接觸區
29‧‧‧載體
292‧‧‧載體之後側
3‧‧‧距離支件
301‧‧‧前側
302‧‧‧後側
4‧‧‧型體
45‧‧‧前側
46‧‧‧後側
50‧‧‧接觸結構
55‧‧‧接觸軌道
6‧‧‧輻射轉換元件

Claims (20)

  1. 一種半導體組件(1)，具有：一半導體晶片(2)，其具有一用於產生輻射的活性區(20)；一輻射發出面(10)，其平行於該活性區之主延伸面而延伸；一型體(4)，其部份地形成在該半導體晶片上且至少以區域方式形成該半導體組件之至少一側面(12)；一安裝面(11)，其用於固定該半導體組件；以及一距離支件(3)，其在垂直於該輻射發出面而延伸的垂直方向中突出於該輻射發出面。
  2. 如請求項1之半導體組件，其中該距離支件突出於該輻射發出面至少5微米且最多500微米。
  3. 如請求項1之半導體組件，其中該距離支件在該輻射發出面的俯視圖中部份地突出於該半導體晶片。
  4. 如請求項3之半導體組件，其中該距離支件和該活性區在該輻射發出面的俯視圖中未重疊地相鄰配置著。
  5. 如請求項1之半導體組件，其中該距離支件和該半導體晶片在該輻射發出面的俯視圖中未重疊地相鄰配置著。
  6. 如請求項1至5中任一項之半導體組件，其中該型體至少以區域方式覆蓋該半導體晶片之遠離該輻射發出面的後側(292)。
  7. 如請求項1至5中任一項之半導體組件，其中該輻射發出面藉由一配置在該半導體晶片上的輻射轉換元件(6)而形成。
  8. 如請求項7之半導體組件，其中該輻射轉換元件至少以區域方式直接與該距離支件相鄰。
  9. 如請求項1至5中任一項之半導體組件，其中該半導體組件具有一接觸結構(50)，其可導電地與該半導體晶片相連接；該接觸結構具有一第一接觸面(51)和一第二接觸面(52)以用於該半導體組件之外部電性接觸；以及可在該安裝面上到達該第一接觸面和該第二接觸面。
  10. 如請求項9之半導體組件，其中該接觸結構在該距離支件上受到導引。
  11. 如請求項9之半導體組件，其中該第一接觸面和該第二接觸面形成在該距離支件上。
  12. 如請求項9之半導體組件，其中該半導體組件在該輻射發出面的俯視圖中具有一種矩形的基本形式，其具有至少一凹區(16)，其中該接觸結構至少以區域方式覆蓋該凹區之側面(160)。
  13. 如請求項1至5中任一項之半導體組件，其中該型體形成該安裝面且該安裝面傾斜於或垂直於該輻射發出面而延伸。
  14. 如請求項1至5中任一項之半導體組件，其中該安裝面平行於該活性區而延伸。
  15. 一種照明裝置(9)，其具有至少一如請求項1至14中任一項之半導體組件(1)且具有一光導(91)，此照明裝置之特徵為：在操作時經由該半導體組件之輻射發出 面(10)發出之輻射耦合至該光導之一側面(910)中。
  16. 如請求項15之照明裝置，其中該半導體組件直接與該光導相鄰且該輻射發出面係與該光導相隔開。
  17. 一種製造多個半導體組件(1)之方法，具有以下步驟：a)製備多個半導體晶片(2)，其分別具有一用於產生輻射之活性區(20)；b)該些半導體晶片區域性地以型材來改型以形成一種型體複合物(40)；c)一距離支件結構(30)形成在該型體複合物上；以及d)該型體複合物劃分成多個半導體組件，其分別具有一半導體晶片和至少一距離支件(3)，其中該距離支件在垂直於該輻射發出面而延伸的垂直方向中突出於該輻射發出面(10)。
  18. 如請求項17之方法，其中該距離支件複合物形成至少一空腔(35)，其與該些半導體晶片之一重疊，且該空腔中以輻射轉換材料(60)來填入。
  19. 如請求項17之方法，其中該型體複合物在步驟d)之前具有多個凹口(42)；在該型體複合物上形成一塗層(5)以形成一接觸結構，其中該些凹口之側面由該塗層覆蓋著；以及在劃分時該些凹口被切開。
  20. 如請求項17至19中任一項之方法，用以製成如請求項1至14中任一項之半導體組件。
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