WO2022243352A1 - Verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement - Google Patents

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WO2022243352A1
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optoelectronic
semiconductor chip
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Jens Ebbecke
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an optoelectronic component and an optoelectronic component.
  • Optoelectronic components with optoelectronic semiconductor chips are known from the prior art.
  • One object of the present invention is to specify a method for producing an optoelectronic component. Another object is to provide an optoelectronic component. These objects are achieved by a method for producing an optoelectronic component and by an optoelectronic component having the features of the independent claims. Various developments are specified in the dependent claims.
  • a method for producing an optoelectronic component comprises steps of providing a carrier with an electrical contact area, arranging an optoelectronic semiconductor chip on the electrical contact area of the carrier, arranging an encapsulating material over the carrier, wherein the encapsulating material has embedded particles, wherein the optoelectronic semiconductor chip is at least partially embedded in the encapsulation material, for arranging an electrode over the optoelectronic See the semiconductor chip and the embedding material, for applying an inhomogeneous electric field between the electrical contact surface and the electrode's, the particles being at least partially reoriented by the electric field, and for curing the embedding material.
  • At least partial alignment of the particles can be achieved by the reorientation of the particles by the inhomogeneous electric field.
  • the subsequent curing of the embedding material fixes the particles in their aligned orientation in the embedding material.
  • the particles contained in the embedding material can be at least partially aligned in the optoelectronic component obtainable by the method such that electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip is scattered on the particles in the direction of a top side of the optoelectronic component.
  • a proportion of the light coupled out on the upper side of the optoelectronic component can be increased.
  • the optoelectronic component obtainable by the method can therefore have an increased efficiency.
  • the particles are reoriented in such a way that they are at least partially aligned with field lines of the inhomogeneous electric field.
  • the reorientation of the particles can be done by the process of dielectrophoresis.
  • this represents a simple way of specifying the desired orientation of the particles embedded in the embedding material.
  • the particles have a shape that deviates from a spherical shape, in particular an ellipsoidal shape.
  • a shape deviating from a spherical shape allows a reorientation and alignment of the particles.
  • Particles having an ellipsoidal shape advantageously have a surface section reduced curvature, which is suitable for scattering light emitted by the optoelectronic semiconductor chip.
  • the particles can be electrically polarized. This advantageously makes it possible to reorient the particles by means of an inhomogeneous electric field.
  • the electric field is applied as an alternating electric field.
  • the alternating electric field can have a frequency between 1 Hz and 1 MHz, for example.
  • a frequency between 1 kHz and 10 kHz can be particularly favorable.
  • the use of an inhomogeneous electric alternating field can advantageously bring about a particularly clear polarization of the particles embedded in the embedding material. Greater polarization advantageously causes higher forces acting on the particles and reorienting them.
  • the electrode has a plate shape and is arranged parallel to the carrier. This advantageously results in a particularly simple arrangement.
  • the electrode has a larger area than the electrical contact area. This advantageously results in an inhomogeneous electrical field between the electrical contact surface and the electrode.
  • the particles have TiO 2 .
  • particles that have TiO 2 have a high light-scattering capacity and can be electrically polarized.
  • the encapsulant material comprises a silicone, an acrylic, or an epoxy.
  • Such an embedding material is advantageously easy to process and has favorable properties.
  • the carrier is provided with a plurality of electrical contact areas.
  • a number of optoelectronic semiconductor chips are arranged on the number of electrical contact areas.
  • the multiple optoelectronic semiconductor chips are embedded together in the encapsulation material.
  • the electrode is arranged over the several ren optoelectronic semiconductor chips.
  • the inhomogeneous electric field is applied between the plurality of electrical contact pads and the electrode.
  • this can result in a reorientation of the particles in the vicinity of the plurality of optoelectronic semiconductor chips.
  • the optoelectronic component that can be obtained by the method can be, for example, a display device, for example a screen.
  • the optoelectronic component obtainable by the method can comprise a plurality or all of the optoelectronic semiconductor chips arranged on the carrier.
  • the method after the embedding material has hardened, there is a further step for dividing the carrier and the embedding material in order to separate the optoelectronic component.
  • the method enables parallel production of a plurality of optoelectronic components of the same type.
  • An optoelectronic component includes a carrier with an electrical contact area.
  • An optoelectronic semiconductor chip is arranged on the electrical contact surface.
  • An encapsulant material having a top surface is disposed over the carrier.
  • the embedding material has embedded particles.
  • the optoelectronic semiconductor chip is at least partially embedded in the embedding material.
  • the particles are at least partially aligned along a preferred direction.
  • the particles embedded in the embedding material of this optoelectronic component can advantageously at least partially scatter electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip in the direction of the upper side of the embedding material as a result of their orientation along the preferred direction. This increases the proportion of electromagnetic radiation emerging from the embedding material at the top.
  • the optoelectronic component can advantageously have a high degree of efficiency.
  • a main axis is oriented in the direction of the upper side of the embedding material and away from the optoelectronic semiconductor chip.
  • this results in a particularly favorable alignment of the particles, which enables a large proportion of the radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip to be scattered in the direction of the upper side of the embedding material.
  • the particles can have an ellipsoidal shape, for example.
  • a minor axis is oriented in the direction of the upper side of the embedding material and of the optoelectronic semiconductor chip.
  • a flat side of the particles is then oriented towards the top of the encapsulating material and towards the optoelectronic semiconductor chip. This enables a particularly effective scattering of the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip at the particles.
  • FIG. 1 shows a carrier with an optoelectronic semiconductor chip arranged thereon
  • Figure 2 shows the carrier after placing an embedding material over the carrier
  • FIG. 7 shows the carrier with a plurality of optoelectronic semiconductor chips arranged thereon.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional side view of a still unfinished optoelectronic component 10 in a processing state during its manufacture.
  • the optoelectronic component can, for example, be an LED display device, for example an LED screen (LED display).
  • FIG. 1 shows only part of the optoelectronic component.
  • the optoelectronic component can also be another LED component, for example.
  • FIG. 1 shows a carrier 100 with a substantially planar upper side 101 in a schematic sectional side view.
  • the carrier 100 can also be referred to as a backplane.
  • An electrical contact surface 110 is arranged on the upper side 101 of the carrier 100 .
  • an optoelectronic semiconductor chip 200 has been arranged on the upper side 101 of the carrier 100 .
  • the optoelectronic semiconductor chip 200 is designed to emit electromagnetic radiation, for example visible light.
  • the optoelectronic semiconductor chip 200 can be a light-emitting diode chip (LED chip), for example.
  • the optoelectronic semiconductor chip 200 can be embodied, for example, as a micro-LED chip with very compact external dimensions.
  • the optoelectronic semiconductor chip 200 has an upper side
  • the optoelectronic semiconductor chip 200 has been arranged on the electrical contact surface 110 of the carrier 100 in such a way that the underside 202 of the optoelectronic semiconductor chip 200 is in contact with the electrical contact surface 110 .
  • the underside 202 of the optoelectronic semiconductor chip 200 is electrically contacted via the electrical contact surface 110 of the carrier 100 .
  • FIG. 2 shows a schematic, sectional side view of the still unfinished optoelectronic component in a processing status subsequent to the illustration in FIG.
  • An embedding material 300 has been placed over the top 101 of the carrier 100 .
  • the optoelectronic semiconductor chip 200 has been at least partially embedded in the embedding material 300 .
  • the optoelectronic semiconductor chip has been completely embedded in embedding material 300 in such a way that top side 201 and also the side surfaces of optoelectronic semiconductor chip 200 extending between top side 201 and bottom side 202 are completely covered by embedding material 300 are.
  • the embedding material 300 has a top surface 101 of the carrier 100 bordering bottom 302 and a derive semiconductor 100 facing top 301 on.
  • the encapsulating material 300 may include a silicone, an acrylic, or an epoxy, for example.
  • the encapsulant material 300 has been placed in a viscous form over the carrier 100, for example by means of a casting process.
  • the embedding material 300 has embedded particles 310 .
  • the particles 310 are intended to reflect electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 200 .
  • the particles 310 have a material with good optical reflection properties.
  • the particles 310 may include TiO 2 (titanium dioxide), for example.
  • Figure 3 shows a highly schematic representation of one of the particles 310 embedded in the embedding material 300.
  • the particles 310 embedded in the embedding material 300 are all designed like the particle 310 shown in FIG. 3.
  • the particle 310 has a shape that deviates from a spherical shape. It is particularly expedient if the particle 310 has an approximately ellipsoidal shape 320, as shown in FIG.
  • the ellipsoidal particle 310 has a first semi-axis 321 , a second semi-axis 322 and a third semi-axis 323 .
  • the first semi-axis 321 is larger than the second semi-axis 322 or the same size as the second semi-axis 322 and larger than the third semi-axis 323.
  • the first semi-axis 321 thus lies on a main axis 330 of the particle 310.
  • the third semi-axis 323 is shorter than the second Semi-axis 322 or just as long as the second semi-axis 322.
  • the third semi-axis 323 thus lies on a secondary axis 335 of the ellipsoidal particle 310.
  • the ellipsoidal particle 310 thus has a shape that is elongated along the main axis.
  • a section of the surface of the particle 310 bordering the point of intersection of the secondary axis 335 is less strong curved than other portions of the surface of particle 310 and forms a reflective surface 340 of particle 310.
  • the particles 310 are randomly oriented in the encapsulant material 300.
  • FIG. This means that the main axes 330 and the secondary axes 335 of the individual particles 310 point in random directions in space. This is shown schematically in FIG.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional side view of the still unfinished optoelectronic component during the implementation of a processing step that follows the representation in FIG.
  • An electrode 400 has been placed over the top 301 of the encapsulant material 300 .
  • the electrode 400 is also arranged over the upper side 201 of the optoelectronic semiconductor chip 200 .
  • the electrode 400 has a plate shape and is oriented parallel to the top 101 of the carrier 100 .
  • the electrode 400 is thus also oriented parallel to the electrical contact surface 110 arranged on the upper side 101 of the carrier 100 .
  • the electrode 400 has an area 401 facing the embedding material 300 and the carrier 100 which is larger than an area 111 of the electrical contact area 110 .
  • an inhomogeneous electric field 500 is applied between the electric contact surface 110 and the electrode 400 .
  • This is done by applying an electrical voltage 520 between the electrical contact surface 110 and the electrode 400 .
  • the difference in size between the surface 111 of the electrical contact surface 110 and the surface 401 of the electrode 400 forms the inhomogeneous electrical field 500 between the electrical contact surface 110 and the electrode 400 .
  • Field lines 510 of the inhomogeneous electric field 500 run from the electrical contact surface 110 to the electrode 400 and widen in the process from the electrical contact surface 110 in the direction of the electrode 400 in the shape of a bowl.
  • the electrical voltage 520 can be a direct voltage.
  • the inhomogeneous electric field 500 is a static electric field. However, it can be expedient to apply the electrical voltage 520 as an alternating voltage, so that the inhomogeneous electrical field 500 is an alternating electrical field.
  • the inhomogeneous electric field 500 can have a frequency between 1 Hz and 1 MHz, for example. A frequency between 1 kHz and 10 kHz can be particularly useful.
  • the particles 310 embedded in the embedding material 300 can be electrically polarized by the inhomogeneous electric field 500 .
  • the polarizability of the particles 310 can be particularly pronounced when the inhomogeneous electric field 500 is an alternating electric field, in particular an alternating electric field with a frequency from the frequency range mentioned above.
  • the particles 310 embedded in the embedding material 300 are at least partially reoriented in the inhomogeneous electric field 500 by the effect of dielectrophoresis.
  • the reorientation of the particles 310 having the ellipsoidal shape 320 takes place in such a way that the main axes 330 of the particles 310 are at least partially aligned with the field lines 510 of the inhomogeneous electric field 500 .
  • not all of the particles 310 contained in the embedding material 300 have to be aligned, and the particles 310 also do not have to be fully aligned with the field lines 510 .
  • FIG. 5 shows a schematic, sectional side view of an optoelectronic component 10 that has now been completely produced, in a processing status following the illustration in FIG. In the processing status shown in FIG. 5, the application of the inhomogeneous electric field 500 has been completed and the electrode 400 has been removed again.
  • the particles 310 embedded in the embedding material 300 have been reoriented by the inhomogeneous electric field 500 and at least partially aligned with the field lines 510 of the homogeneous electric field 500 such that the main axes 330 of the aligned particles 310 are aligned parallel to the field lines 510 to have.
  • This means that the main axis 330 of the aligned particles is oriented towards the upper side 301 of the embedding material 300 and away from the optoelectronic semiconductor chip 200, respectively. It is expedient if at least a majority of the particles 310 embedded in the embedding material 300 have been aligned in this way by the application of the inhomogeneous electric field 500 .
  • the particles 310 has been reoriented and aligned by the inhomogeneous electric field 500 in such a way that the minor axis 335 of these particles is oriented towards the upper side 301 of the embedding material 300 and towards the optoelectronic semiconductor chip 200 .
  • the reflective surface 340 is oriented towards the upper side 301 of the embedding material 300 and towards the optoelectronic semiconductor chip 200 . It is expedient if a majority of the particles 310 embedded in the embedding material 300 have been aligned in this way by the inhomogeneous electric field 500 .
  • the particles 310 embedded in the embedding material 300 have thus been reoriented by the inhomogeneous electric field 500 such that these particles 310 are now at least partially aligned along a preferred direction.
  • a further processing step has been carried out in order to harden the embedding material 300.
  • the embedding material 300 can be cured, for example, by a heating process. The curing of the embedding material 300 has fixed the particles 310 embedded in the embedding material 300 in their orientation, which is aligned by the inhomogeneous electric field. Alternatively, the embedding material 300 can also be cured before the inhomogeneous electric field 500 is switched off.
  • a part of the embedding material 300 has then been removed in order to expose the top side 201 of the optoelectronic semiconductor chip 200 .
  • the part of the embedding material 300 can be removed by etching, for example. In this case, the embedding material 300 is etched back from its top side 301 until the top side 201 of the optoelectronic semiconductor chip 200 is exposed.
  • a contact layer 600 has then been arranged on the recessed top side 301 of the embedding material 300 and the exposed top side 201 of the optoelectronic semiconductor chip 200 in order to electrically contact the top side 201 of the optoelectronic semiconductor chip 200.
  • the contact layer 600 can, for example, be ITO (indium tin oxide ) exhibit. Alternatively, however, the contacting of the upper side 201 of the optoelectronic semiconductor chip 200 can also take place in a different way. In this case, the contact layer 600 can be omitted.
  • a blocking layer 610 has been formed over the top 301 of the encapsulant material 300 and the contact layer 600 .
  • the blocking layer 610 comprises an opaque material.
  • the blocking layer 610 has an opening 615 above the top side 201 of the optoelectronic semiconductor chip 200 .
  • light emitted by the optoelectronic semiconductor chip 200 can emerge from the optoelectronic component 10 in the area of the opening 615, while light in the area of the blocking layer 610 is shaded.
  • the blocking layer 610 can also be omitted.
  • a cover layer 620 has been arranged over the top 301 of the encapsulating material 300, the contact layer 600 and the blocking layer 610.
  • the cover layer 620 comprises an optically transparent material, such as a silicone, an epoxy, or an acrylic.
  • the covering layer 620 serves to protect the optoelectronic component 10.
  • the covering layer 620 can be omitted.
  • the covering layer 620 forms an upper side 11 of the completely processed optoelectronic component 10.
  • the carrier 100 forms an underside 12 of the optoelectronic component 10.
  • FIG. 6 shows the optoelectronic component 10 in a schematic representation during its operation.
  • Electromagnetic radiation 220 for example visible light, is emitted in an active layer 210 of the optoelectronic semiconductor chip 200.
  • Electromagnetic radiation 220 emitted in the direction of the top 201 of the optoelectronic semiconductor chip 200 can exit directly through the top 201 of the optoelectronic semiconductor chip 200, the opening 615 of the blocking layer 610 and the top 11 of the optoelectronic component 10's.
  • electromagnetic radiation 220 emitted in the lateral direction enters the embedding material 300 and there strikes the particles 310 embedded in the embedding material 300. Due to the alignment of at least part of the particles 310, the electromagnetic radiation 220 strikes the reflective surfaces 340 of the particles 310 and is on the reflective surfaces 340 towards the top 301 of the embedding material 300 is reflected. The electromagnetic radiation 320 emerges from the embedding material 300 at the top 301 of the embedding material 300 and passes through the opening 615 in the blocking layer 610 to the top 11 of the optoelectronic component 10, where it is emitted.
  • the alignment of the particles 310 along the preferred direction described causes the electromagnetic radiation 220 emitted in the lateral direction by the optoelectronic semiconductor chip 200 to be scattered at the particles 310 not in all spatial directions isotropically, but preferably in the direction of the upper side 11 of the optoelectronic component 10 .
  • the optoelectronic component 10 can also have further optoelectronic semiconductor chips. This is e.g. B. the case when the optoelectronic component 10 is a display device on. In this case, the representation of Figure 6 shows only part of the optoelectronic component 10.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional side view of the carrier 100 in a case in which it is designed to accommodate a plurality of optoelectronic semiconductor chips 200.
  • the top 101 of the carrier has a plurality of electrical contact pads 110 spaced apart from one another in a regular array.
  • An optoelectronic semiconductor chip 200 has been arranged on each electrical contact surface 110, as was described with reference to FIG.
  • the embedding material was then arranged over the upper side 101 of the carrier 100, the plurality of optoelectronic semiconductor chips 200 having been embedded together in the material 300 embedding material.
  • the particles 310 contained in the embedding material 300 are not shown in FIG. 7 for the sake of clarity. As per the figure 2, the particles 310 in the embedding material 300 are initially randomly oriented.
  • the electrode 400 was placed over the top 301 of the encapsulant 300 .
  • the area 401 of the electrode 400 is so large that the electrode 400 extends over all of the optoelectronic semiconductor chips 200 arranged on the carrier 100 .
  • an electrical voltage is applied between the electrode 400 and all electrical contact surfaces 110 in order to form the inhomogeneous electrical field 500 between the electrical contact surfaces 110 and the electrode 400 .
  • the particles 310 in the vicinity of each optoelectronic semiconductor chip 200 are reoriented as was described with reference to FIGS.
  • the production can still take place as described with reference to FIG.
  • the method enables parallel production of a plurality of optoelectronic components 10 of the same type.
  • Each optoelectronic component 10 then comprises part of the carrier 100 shown in Figure 7, each having an electrical contact surface 110 and an optoelectronic semiconductor chip 200 arranged thereon.

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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Trägers mit einer elektrischen Kontaktfläche, zum Anordnen eines optoelektronischen Halbeiterchips auf der elektrischen Kontaktfläche des Trägers, zum Anordnen eines Einbettungsmaterials über dem Träger, wobei das Einbettungsmaterial eingebettete Partikel aufweist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip zumindest teilweise in das Einbettungsmaterial einbettet wird, zum Anordnen einer Elektrode über dem optoelektronischen Halbleiterchip und dem Einbettungsmaterial, zum Anlegen eines inhomogenen elektrischen Felds zwischen der elektrischen Kontaktfläche und der Elektrode, wobei die Partikel durch das elektrische Feld zumindest teilweise umorientiert werden, und zum Aushärten des Einbettungsmaterials.

Description

Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel len eines optoelektronischen Bauelements sowie ein optoelekt ronisches Bauelement.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 102021 113 095.6, deren Offenbarungsge halt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Optoelektronische Bauelemente mit optoelektronischen Halb leiterchips sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei vie len optoelektronischen Bauelementen, beispielsweise bei Bild schirmen, wird eine Lichtemission in eine festgelegte Raum richtung gewünscht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein optoelekt ronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den ab hängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angege ben.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauele ments umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Trägers mit einer elektrischen Kontaktfläche, zum Anordnen eines opto elektronischen Halbleiterchips auf der elektrischen Kontakt fläche des Trägers, zum Anordnen eines Einbettungsmaterials über dem Träger, wobei das Einbettungsmaterial eingebettete Partikel aufweist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip zumindest teilweise in das Einbettungsmaterial eingebettet wird, zum Anordnen einer Elektrode über dem optoelektroni- sehen Hableiterchip und dem Einbettungsmaterial, zum Anlegen eines inhomogenen elektrischen Felds zwischen der elektri schen Kontaktfläche und der Elektrode, wobei die Partikel durch das elektrische Feld zumindest teilweise umorientiert werden, und zum Aushärten des Einbettungsmaterials.
Vorteilhafterweise kann durch das Umorientieren der Partikel durch das inhomogene elektrische Feld eine zumindest partiel le Ausrichtung der Partikel erreicht werden. Durch das an schließende Aushärten des Einbettungsmaterials werden die Partikel in ihrer ausgerichteten Orientierung in dem Einbet tungsmaterial fixiert. Dadurch können die in dem Einbettungs material enthaltenen Partikel bei dem durch das Verfahren er hältlichen optoelektronischen Bauelement zumindest teilweise so ausgerichtet sein, dass von dem optoelektronischen Halb leiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung an den Partikeln in Richtung zu einer Oberseite des optoelektroni schen Bauelements gestreut wird. Dadurch kann ein Anteil des an der Oberseite des optoelektronischen Bauelements ausgekop pelten Lichts erhöht sein. Das durch das Verfahren erhältli che optoelektronische Bauelement kann also einen erhöhten Wirkungsgrad aufweisen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Partikel so umorientiert, dass sie zumindest teilweise an Feldlinien des inhomogenen elektrischen Felds ausgerichtet werden. Das Umorientieren der Partikel kann dabei durch das Verfahren der Dielektrophorese erfolgen. Vorteilhafterweise stellt dies ei ne einfache Möglichkeit dar, die gewünschte Orientierung der in das Einbettungsmaterial eingebetteten Partikel vorzugeben.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weisen die Partikel eine von einer Kugelform abweichende Form auf, insbesondere eine Ellipsoidform. Vorteilhafterweise ermöglicht eine von einer Kugelform abweichende Form eine Umorientierung und Aus richtung der Partikel. Eine Ellipsoidform aufweisende Parti kel weisen vorteilhafterweise einen Oberflächenabschnitt mit reduzierter Krümmung auf, der sich zur Streuung von durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittiertem Licht eignet.
In einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Partikel elektrisch polarisierbar. Dies ermöglicht es vorteilhafter weise, die Partikel mittels eines inhomogenen elektrischen Felds umzuorientieren.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das elektrische Feld als elektrisches Wechselfeld angelegt. Das elektrische Wechselfeld kann dabei beispielsweise eine Frequenz zwischen 1 Hz und 1 MHz aufweisen. Besonders günstig kann eine Fre quenz zwischen 1 kHz und 10 kHz sein. Die Verwendung eines inhomogenen elektrischen Wechselfelds kann vorteilhafterweise eine besonders deutliche Polarisierung der in das Einbet tungsmaterial eingebetteten Partikel bewirken. Eine stärkere Polarisierung bewirkt vorteilhafterweise höhere auf die Par tikel wirkende und die Partikel umorientierende Kräfte.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Elektrode eine Plattenform auf und wird parallel zu dem Träger angeord net. Vorteilhafterweise ergibt sich dadurch eine besonders einfache Anordnung.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Elektrode eine größere Fläche auf als die elektrische Kontaktfläche. Vorteilhafterweise ergibt sich dadurch ein inhomogenes elekt risches Feld zwischen der elektrischen Kontaktfläche und der Elektrode.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weisen die Partikel Ti02 auf. Vorteilhafterweise bieten Partikel, die Ti02 auf weisen, ein hohes Lichtstreuvermögen und sind elektrisch po larisierbar .
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das Einbet tungsmaterial ein Silikon, ein Acryl oder ein Epoxid auf. Vorteilhafterweise lässt sich ein solches Einbettungsmaterial einfach verarbeiten und weist günstige Eigenschaften auf.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Träger mit mehreren elektrischen Kontaktflächen bereitgestellt. Auf den mehreren elektrischen Kontaktflächen werden mehrere opto elektronische Halbleiterchips angeordnet. Die mehreren opto elektronischen Halbeiterchips werden gemeinsam in das Einbet tungsmaterial eingebettet. Die Elektrode wird über den mehre ren optoelektronischen Halbleiterchips angeordnet. Das inho mogene elektrische Feld wird zwischen den mehreren elektri schen Kontaktflächen und der Elektrode angelegt. Vorteilhaf terweise kann dadurch eine Umorientierung der Partikel in der Umgebung der mehreren optoelektronischen Halbleiterchips er reicht werden. Das durch das Verfahren erhältliche optoelekt ronische Bauelement kann beispielsweise eine Anzeigevorrich tung sein, beispielsweise ein Bildschirm. In diesem Fall kann das durch das Verfahren erhältliche optoelektronische Bauele ment mehrere oder alle der auf dem Träger angeordneten opto elektronischen Halbleiterchips umfassen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt nach dem Aus härten des Einbettungsmaterials ein weiterer Schritt zum Zer teilen des Trägers und des Einbettungsmaterials, um das opto elektronische Bauelement zu vereinzeln. In diesem Fall ermög licht das Verfahren eine parallele Herstellung einer Mehrzahl gleichartiger optoelektronischer Bauelemente.
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst einen Träger mit einer elektrischen Kontaktfläche. Auf der elektrischen Kon taktfläche ist ein optoelektronischer Halbleiterchip angeord net. Über dem Träger ist ein Einbettungsmaterial mit einer Oberseite angeordnet. Das Einbettungsmaterial weist eingebet tete Partikel auf. Der optoelektronische Halbleiterchip ist zumindest teilweise in das Einbettungsmaterial eingebettet. Die Partikel sind zumindest teilweise entlang einer Vorzugs richtung ausgerichtet. Vorteilhafterweise können die in das Einbettungsmaterial die ses optoelektronischen Bauelements eingebetteten Partikel durch ihre Ausrichtung entlang der Vorzugsrichtung von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierte elektromagneti sche Strahlung zumindest teilweise in Richtung zur Oberseite des Einbettungsmaterials streuen. Dadurch erhöht sich der An teil der an der Oberseite des Einbettungsmaterials aus dem Einbettungsmaterial austretenden elektromagnetischen Strah lung. Hierdurch kann das optoelektronische Bauelement vor teilhafterweise einen hohen Wirkungsgrad aufweisen.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist bei einer Mehrzahl der Partikel eine Hauptachse in Rich tung zu der Oberseite des Einbettungsmaterials und von dem optoelektronischen Halbleiterchip weg orientiert. Vorteilhaf terweise ergibt sich dadurch eine besonders günstige Ausrich tung der Partikel, die eine Streuung eines hohen Anteils der durch den optoelektronischen Halbleiterchips emittierten Strahlung in Richtung zu der Oberseite des Einbettungsmateri als ermöglicht. Die Partikel können dabei beispielsweise eine Ellipsoidform aufweisen.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist bei einer Mehrzahl der Partikel eine Nebenachse in Rich tung zu der Oberseite des Einbettungsmaterials und zu dem optoelektronischen Halbleiterchip hin orientiert. Vorteilhaf terweise ist dann eine flache Seite der Partikel in Richtung zu der Oberseite des Einbettungsmaterials und in Richtung zu dem optoelektronischen Halbleiterchip orientiert. Dadurch wird eine besonders wirksame Streuung der durch den opto elektronischen Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung an den Partikeln ermöglicht.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Zu- sammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung:
Fig. 1 einen Träger mit einem darauf angeordneten opto elektronischen Halbleiterchip;
Fig. 2 den Träger nach dem Anordnen eines Einbettungsmate rials über dem Träger;
Fig. 3 ein in das Einbettungsmaterial eingebettetes Parti kel;
Fig. 4 den Träger und das Einbettungsmaterial während ei nes Anlegens eines inhomogenen elektrischen Felds;
Fig. 5 das Einbettungsmaterial mit zumindest teilweise entlang einer Vorzugsrichtung ausgerichteten Partikeln;
Fig. 6 eine Lichtstreuung an den in das Einbettungsmateri al eingebetteten Partikeln; und
Fig. 7 den Träger mit einer Mehrzahl darauf angeordneter optoelektronischer Halbleiterchips.
Figur 1 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines noch unfertigen optoelektronischen Bauelements 10 in einem Bearbeitungsstand während seiner Herstellung. Das opto elektronische Bauelement kann beispielsweise eine LED- Anzeigevorrichtung sein, beispielsweise ein LED-Bildschirm (LED-Display). In diesem Fall zeigt Figur 1 nur einen Teil des optoelektronischen Bauelements. Das optoelektronische Bauelement kann aber beispielsweise auch ein anderes LED- Bauelement sein.
Figur 1 zeigt in schematischer geschnittener Seitenansicht einen Träger 100 mit einer im Wesentlichen planen Oberseite 101. Der Träger 100 kann auch als Backplane bezeichnet wer den. Auf der Oberseite 101 des Trägers 100 ist eine elektrische Kontaktfläche 110 angeordnet. Auf der elektrischen Kontakt fläche 110 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 200 an geordnet worden. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 ist dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung, beispielswei se sichtbares Licht, zu emittieren. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 kann beispielsweise ein Leuchtdiodenchip (LED-Chip) sein. Insbesondere kann der optoelektronische Halbleiterchip 200 beispielsweise als Mikro-LED-Chip mit sehr kompakten äußeren Abmessungen ausgebildet sein.
Der optoelektronische Halbleiterchip 200 weist eine Oberseite
201 und eine der Oberseite 201 gegenüberliegende Unterseite
202 auf. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 ist derart auf der elektrischen Kontaktfläche 110 des Trägers 100 ange ordnet worden, dass die Unterseite 202 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 mit der elektrischen Kontaktfläche 110 in Kontakt steht. Dadurch ist die Unterseite 202 des optoelekt ronischen Halbleiterchips 200 über die elektrische Kontakt fläche 110 des Trägers 100 elektrisch kontaktiert.
Figur 2 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des noch immer unfertigen optoelektronischen Bauelements in einem der Darstellung der Figur 1 zeitlich nachfolgenden Be arbeitungsstand .
Über der Oberseite 101 des Trägers 100 ist ein Einbettungsma terial 300 angeordnet worden. Dabei ist der optoelektronische Halbleiterchip 200 zumindest teilweise in das Einbettungsma terial 300 eingebettet worden. Im in Figur 2 gezeigten Bei spiel ist der optoelektronische Halbleiterchip derart voll ständig in das Einbettungsmaterial 300 eingebettet worden, dass die Oberseite 201 und auch die sich zwischen der Ober seite 201 und der Unterseite 202 erstreckenden Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips 200 vollständig durch das Einbettungsmaterial 300 bedeckt sind. Das Einbettungsma terial 300 weist eine an die Oberseite 101 des Träger 100 an- grenzende Unterseite 302 und eine von dem Träger 100 abge wandte Oberseite 301 auf.
Das Einbettungsmaterial 300 kann beispielsweise ein Silikon, ein Acryl oder ein Epoxid aufweisen. Das Einbettungsmaterial 300 ist in einer viskosen Form über dem Träger 100 angeordnet worden, beispielsweise mittels eines Gießverfahrens.
Das Einbettungsmaterial 300 weist eingebettete Partikel 310 auf. Die Partikel 310 sind dazu vorgesehen, von dem opto elektronischen Halbleiterchip 200 emittierte elektromagneti sche Strahlung zu reflektieren. Hierzu weisen die Partikel 310 ein Material mit guten optischen Reflexionseigenschaften auf. Die Partikel 310 können beispielsweise Ti02 (Titandi oxid) aufweisen.
Figur 3 zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines der in der Einbettungsmaterial 300 eingebetteten Partikel 310.
Die in das Einbettungsmaterial 300 eingebetteten Partikel 310 sind alle ausgebildet wie das in Figur 3 gezeigte Partikel 310. Das Partikel 310 weist eine von einer Kugelform abwei chende Form auf. Besonders zweckmäßig ist, wenn das Partikel 310 näherungsweise eine Ellipsoidform 320 aufweist, wie sie in Figur 3 dargestellt ist. Das ellipsoide Partikel 310 weist eine erste Halbachse 321, eine zweite Halbachse 322 und eine dritte Halbachse 323 auf. Die erste Halbachse 321 ist größer als die zweite Halbachse 322 oder gleich groß wie die zweite Halbachse 322 und größer als die dritte Halbachse 323. Damit liegt die erste Halbachse 321 auf einer Hauptachse 330 des Partikels 310. Die dritte Halbachse 323 ist kürzer als die zweite Halbachse 322 oder genauso lang die die zweite Halb achse 322. Damit liegt die dritte Halbachse 323 auf einer Ne benachse 335 des ellipsoiden Partikels 310. Das ellipsoide Partikel 310 weist damit eine entlang der Hauptachse langge zogene Form auf.
Ein den Durchstoßpunkt der Nebenachse 335 umgrenzender Ab schnitt der Oberfläche des Partikels 310 ist weniger stark gekrümmt als andere Abschnitte der Oberfläche des Partikels 310 und bildet eine reflektierende Fläche 340 des Partikels 310.
Nach dem Anordnen des Einbettungsmaterials 300 über dem Trä ger 100 sind die Partikel 310 zufällig in dem Einbettungsma terial 300 ausgerichtet. Das bedeutet, dass die Hauptachsen 330 und die Nebenachsen 335 der einzelnen Partikel 310 in zu fällige Raumrichtungen weisen. Dies ist in Figur 2 schema tisch dargestellt.
Figur 4 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des noch immer unfertigen optoelektronischen Bauelements wäh rend der Durchführung eines der Darstellung der Figur 2 zeit lich nachfolgenden Bearbeitungsschritts.
Über der Oberseite 301 des Einbettungsmaterials 300 ist eine Elektrode 400 angeordnet worden. Die Elektrode 400 ist dabei auch über der Oberseite 201 des optoelektronischen Halb leiterchips 200 angeordnet. Die Elektrode 400 weist eine Plattenform auf und ist parallel zu der Oberseite 101 des Trägers 100 orientiert. Damit ist die Elektrode 400 auch pa rallel zu der an der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordne ten elektrischen Kontaktfläche 110 orientiert. Die Elektrode 400 weist eine dem Einbettungsmaterial 300 und dem Träger 100 zugewandte Fläche 401 auf, die größer als eine Fläche 111 der elektrischen Kontaktfläche 110 ist.
Im in Figur 4 schematisch gezeigten Bearbeitungsschritt wird ein inhomogenes elektrisches Feld 500 zwischen der elektri schen Kontaktfläche 110 und der Elektrode 400 angelegt. Dies erfolgt, indem eine elektrische Spannung 520 zwischen der elektrischen Kontaktfläche 110 und der Elektrode 400 angelegt wird. Durch den Größenunterschied zwischen der Fläche 111 der elektrischen Kontaktfläche 110 und der Fläche 401 der Elekt rode 400 bildet sich das inhomogene elektrische Feld 500 zwi schen der elektrischen Kontaktfläche 110 und der Elektrode 400 aus. Feldlinien 510 des inhomogenen elektrischen Felds 500 verlaufen von der elektrischen Kontaktfläche 110 zu der Elektrode 400 und weiten sich dabei von der elektrischen Kon taktfläche 110 in Richtung zu der Elektrode 400 schüsselför- mig auf.
Die elektrische Spannung 520 kann eine Gleichspannung sein.
In diesem Fall ist das inhomogene elektrische Feld 500 ein statisches elektrisches Feld. Es kann jedoch zweckmäßig sein, die elektrische Spannung 520 als Wechselspannung anzulegen, so dass das inhomogene elektrische Feld 500 ein elektrisches Wechselfeld ist. Das inhomogene elektrische Feld 500 kann da bei beispielsweise eine Frequenz zwischen 1 Hz und 1 MHz auf weisen. Eine Frequenz zwischen 1 kHz und 10 kHz kann beson ders zweckmäßig sein.
Die in das Einbettungsmaterial 300 eingebetteten Partikel 310 sind durch das inhomogene elektrische Feld 500 elektrisch po larisierbar. Die Polarisierbarkeit der Partikel 310 kann be sonders ausgeprägt sein, wenn das inhomogene elektrische Feld 500 ein elektrisches Wechselfeld ist, insbesondere ein elekt risches Wechselfeld mit einer Frequenz aus dem oben genannten Frequenzbereich .
Die in das Einbettungsmaterial 300 eingebetteten Partikel 310 werden in dem inhomogenen elektrischen Feld 500 durch den Ef fekt der Dielektrophorese zumindest teilweise umorientiert. Dabei erfolgt die Umorientierung der die Ellipsoidform 320 aufweisenden Partikel 310 so, dass die Hauptachsen 330 der Partikel 310 zumindest teilweise an den Feldlinien 510 des inhomogenen elektrischen Felds 500 ausgerichtet werden. Es müssen hierbei nicht alle in dem Einbettungsmaterial 300 ent haltenen Partikel 310 ausgerichtet werden und die Partikel 310 müssen auch nicht vollständig an den Feldlinien 510 aus gerichtet werden. Es ist jedoch günstig, wenn ein möglichst großer Anteil der in das Einbettungsmaterial 300 eingebette ten Partikel 310 möglichst vollständig an den Feldlinien 510 des inhomogenen elektrischen Felds 500 ausgerichtet wird. Figur 5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines nun fertig hergestellten optoelektronischen Bauelements 10 in einem der Darstellung der Figur 4 zeitlich nachfolgen den Bearbeitungsstand. Im in Figur 5 gezeigten Bearbeitungs stand ist das Anlegen des inhomogenen elektrischen Felds 500 abgeschlossen und die Elektrode 400 wieder entfernt worden.
Die in das Einbettungsmaterial 300 eingebetteten Partikel 310 sind durch das inhomogene elektrische Feld 500 derart umori entiert und zumindest teilweise an den Feldlinien 510 des in homogenen elektrischen Felds 500 ausgerichtet worden, dass die Hauptachsen 330 der ausgerichteten Partikel 310 sich pa rallel zu den Feldlinien 510 ausgerichtet haben. Dies bedeu tet, dass die Hauptachse 330 der ausgerichteten Partikel je weils in Richtung zu der Oberseite 301 des Einbettungsmateri als 300 und von dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 weg orientiert ist. Es ist zweckmäßig, wenn durch das Anlegen des inhomogenen elektrischen Felds 500 zumindest eine Mehrzahl der in das Einbettungsmaterial 300 eingebetteten Partikel 310 derart ausgerichtet worden ist.
Außerdem ist durch das inhomogene elektrische Feld 500 zumin dest ein Teil der Partikel 310 so umorientiert und ausgerich tet worden, dass bei diesen Partikeln die Nebenachse 335 in Richtung zu der Oberseite 301 des Einbettungsmaterials 300 und zu dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 hin orien tiert ist. Dies bedeutet, dass bei diesen Partikeln 310 die reflektierende Fläche 340 zu der Oberseite 301 des Einbet tungsmaterials 300 und zu dem optoelektronischen Halbleiter chip 200 hin orientiert ist. Es ist zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl der in das Einbettungsmaterial 300 eingebetteten Partikel 310 durch das inhomogene elektrische Feld 500 derart ausgerichtet worden ist.
Durch das inhomogene elektrische Feld 500 sind die in das Einbettungsmaterial 300 eingebetteten Partikel 310 also so umorientiert worden, dass diese Partikel 310 nun zumindest teilweise entlang einer Vorzugsrichtung ausgerichtet sind. Nach dem Abschalten des inhomogenen elektrischen Felds 500 und dem Entfernen der Elektrode 400 ist ein weiterer Bearbei tungsschritt durchgeführt worden, um das Einbettungsmaterial 300 auszuhärten. Das Aushärten des Einbettungsmaterials 300 kann beispielsweise durch einen Heizprozess erfolgt sein. Durch das Aushärten des Einbettungsmaterials 300 sind die in das Einbettungsmaterial 300 eingebetteten Partikel 310 in ih rer durch das inhomogene elektrische Feld ausgerichteten Ori entierung fixiert worden. Das Aushärten des Einbettungsmate rials 300 kann alternativ auch schon vor dem Abschalten des inhomogenen elektrischen Felds 500 erfolgen.
Anschließend ist ein Teil des Einbettungsmaterials 300 ent fernt worden, um die Oberseite 201 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 freizulegen. Das Entfernen des Teils des Einbettungsmaterials 300 kann beispielsweise durch Ätzen er folgt sein. Hierbei wird das Einbettungsmaterial 300 von sei ner Oberseite 301 her zurückgeätzt, bis die Oberseite 201 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 freiliegt.
Anschließend ist eine Kontaktschicht 600 an der zurückver setzten Oberseite 301 des Einbettungsmaterials 300 und der freigelegten Oberseite 201 des optoelektronischen Halbleiter chips 200 angeordnet worden, um die Oberseite 201 des opto elektronischen Halbleiterchips 200 elektrisch zu kontaktie ren. Die Kontaktschicht 600 kann beispielsweise ITO (Indium zinnoxid) aufweisen. Das Kontaktieren der Oberseite 201 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 kann alternativ aber auch auf andere Weise erfolgen. In diesem Fall kann die Kon taktschicht 600 entfallen.
In einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt ist eine Blockier schicht 610 über der Oberseite 301 des Einbettungsmaterials 300 und der Kontaktschicht 600 ausgebildet worden. Die Blo ckierschicht 610 weist ein lichtundurchlässiges Material auf. Über der Oberseite 201 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 weist die Blockierschicht 610 eine Öffnung 615 auf. Dadurch kann im Bereich der Öffnung 615 von dem optoelektro nischen Halbleiterchip 200 emittiertes Licht aus dem opto elektronischen Bauelement 10 austreten, während Licht im Be reich der Blockierschicht 610 abgeschattet wird. Die Blo ckierschicht 610 kann auch entfallen.
In einem weiteren Bearbeitungsschritt ist eine Abdeckschicht 620 über der Oberseite 301 des Einbettungsmaterials 300, der Kontaktschicht 600 und der Blockierschicht 610 angeordnet worden. Die Abdeckschicht 620 weist ein optisch transparentes Material auf, beispielsweise ein Silikon, ein Epoxid oder ein Acryl. Die Abdeckschicht 620 dient einem Schutz des opto elektronischen Bauelements 10. Die Abdeckschicht 620 kann entfallen .
Die Abdeckschicht 620 bildet eine Oberseite 11 des fertig prozessierten optoelektronischen Bauelements 10. Der Träger 100 bildet eine Unterseite 12 des optoelektronischen Bauele ments 10.
Figur 6 zeigt das optoelektronische Bauelement 10 in schema tischer Darstellung während seines Betriebs. In einer aktiven Schicht 210 des optoelektronischen Halbleiterchips 200 wird elektromagnetische Strahlung 220 emittiert, beispielsweise sichtbares Licht. In Richtung zur Oberseite 201 des opto elektronischen Halbleiterchips 200 emittierte elektromagneti sche Strahlung 220 kann direkt durch die Oberseite 201 des optoelektronischen Halbleiterchips 200, die Öffnung 615 der Blockierschicht 610 und die Oberseite 11 des optoelektroni schen Bauelements 10 austreten.
In seitliche Richtung emittierte elektromagnetische Strahlung 220 dagegen gelangt in das Einbettungsmaterial 300 und trifft dort auf die in das Einbettungsmaterial 300 eingebetteten Partikel 310. Durch die Ausrichtung zumindest eines Teils der Partikel 310 trifft die elektromagnetische Strahlung 220 auf die reflektierenden Flächen 340 der Partikel 310 und wird an den reflektierenden Flächen 340 in Richtung zur Oberseite 301 des Einbettungsmaterials 300 reflektiert. An der Oberseite 301 des Einbettungsmaterials 300 tritt die elektromagnetische Strahlung 320 aus dem Einbettungsmaterial 300 aus und gelangt durch die Öffnung 615 in der Blockierschicht 610 zur Obersei te 11 des optoelektronischen Bauelements 10, wo sie abge strahlt wird. Die Ausrichtung der Partikel 310 entlang der beschriebenen Vorzugsrichtung bewirkt, dass die durch den optoelektronischen Halbleiterchip 200 in seitliche Richtung emittierte elektromagnetische Strahlung 220 an den Partikeln 310 nicht in isotrop alle Raumrichtungen, sondern bevorzugt in Richtung zu der Oberseite 11 des optoelektronischen Bau elements 10 gestreut wird.
Das optoelektronische Bauelement 10 kann neben dem in Figur 6 gezeigten optoelektronischen Halbleiterchip 200 noch weitere optoelektronische Halbleiterchips aufweisen. Dies ist z. B. der Fall, wenn das optoelektronische Bauelement 10 eine An zeigevorrichtung ist. In diesem Fall zeigt die Darstellung der Figur 6 lediglich einen Teil des optoelektronischen Bau elements 10.
Figur 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Trägers 100 in einem Fall, in dem dieser zur Aufnahme mehrerer optoelektronischer Halbleiterchips 200 ausgebildet ist. Die Oberseite 101 des Trägers weist mehrere elektrische Kontaktflächen 110 auf, die voneinander beabstandet in einer regelmäßigen Anordnung angeordnet sind. Auf jeder elektri schen Kontaktfläche 110 ist jeweils ein optoelektronischer Halbleiterchip 200 angeordnet worden, wie dies anhand der Fi gur 1 beschrieben wurde.
Anschließend wurde über der Oberseite 101 des Trägers 100 das Einbettungsmaterial angeordnet, wobei die mehreren optoelekt ronischen Halbleiterchips 200 gemeinsam in das Einbettungsma terial 300 eingebettet worden sind. Die in dem Einbettungsma terial 300 enthaltenen Partikel 310 sind in Figur 7 der Über sichtlichkeit halber nicht dargestellt. Wie anhand der Figur 2 beschrieben, sind die Partikel 310 in dem Einbettungsmate rial 300 zunächst zufällig orientiert.
Dann wurde die Elektrode 400 über der Oberseite 301 des Ein bettungsmaterials 300 angeordnet. In dem in Figur 7 gezeigten Beispiel ist die Fläche 401 der Elektrode 400 so groß, dass die Elektrode 400 sich über alle auf dem Träger 100 angeord neten optoelektronischen Halbleiterchips 200 erstreckt.
Im nächsten Bearbeitungsschritt wird eine elektrische Span nung zwischen der Elektrode 400 und allen elektrischen Kon taktflächen 110 angelegt, um das inhomogene elektrische Feld 500 zwischen den elektrischen Kontaktflächen 110 und der Elektrode 400 auszubilden. Dadurch werden die Partikel 310 in der Umgebung jedes optoelektronischen Halbleiterchips 200 so umorientiert, wie dies anhand der Figuren 4 und 5 beschrieben wurde.
Die weitere Bearbeitung des optoelektronischen Bauelements 10 erfolgt wie anhand der Figuren 5 und 6 beschrieben.
Falls das optoelektronische Bauelement 10 lediglich einen optoelektronischen Halbleiterchip 200 aufweist, kann die Her stellung dennoch wie anhand der Figur 7 beschrieben erfolgen. In diesem Fall ermöglicht das Verfahren eine parallele Her stellung mehrerer gleichartiger optoelektronischer Bauelemen te 10. Nach dem Aushärten des Einbettungsmaterials 300 und weiteren optionalen Bearbeitungsschritten erfolgt dann ein weiterer Schritt zum Zerteilen des Trägers 100 und des Ein bettungsmaterials 300 entlang der in Figur 7 schematisch dar gestellten Trennbereiche 700, um die einzelnen optoelektroni schen Bauelement 10 zu vereinzeln. Jedes optoelektronische Bauelement 10 umfasst dann einen Teil des in Figur 7 darge stellten Trägers 100 mit jeweils einer elektrischen Kontakt fläche 110 und einem darauf angeordneten optoelektronischen Halbleiterchip 200. Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Er findung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abge- leitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlas sen.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 optoelektronisches Bauelement
11 Oberseite
12 Unterseite
100 Träger
101 Oberseite
110 elektrische Kontaktfläche
111 Fläche
200 optoelektronischer Halbleiterchip
201 Oberseite
202 Unterseite 210 aktive Schicht
220 elektromagnetische Strahlung
300 Einbettungsmaterial
301 Oberseite
302 Unterseite
310 Partikel
320 Ellipsoidform
321 erste Halbachse
322 zweite Halbachse
323 dritte Halbachse 330 Hauptachse
335 Nebenachse
340 reflektierende Fläche
400 Elektrode
401 Fläche
500 inhomogenes elektrisches Feld
510 Feldlinie
520 elektrische Spannung
600 Kontaktschicht 610 Blockierschicht
615 Öffnung
620 Abdeckschicht 700 Trennbereich

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauele ments (10) mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Trägers (100) mit einer elektri schen Kontaktfläche (110);
- Anordnen eines optoelektronischen Halbleiterchips (200) auf der elektrischen Kontaktfläche (110) des Trägers (100);
- Anordnen eines Einbettungsmaterials (300) über dem Trä ger (100), wobei das Einbettungsmaterial (300) eingebettete Partikel (310) aufweist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (200) zumin dest teilweise in das Einbettungsmaterial (300) eingebet tet wird;
- Anordnen einer Elektrode (400) über dem optoelektroni schen Halbleiterchip (200) und dem Einbettungsmaterial (300);
- Anlegen eines inhomogenen elektrischen Felds (500) zwi schen der elektrischen Kontaktfläche (110) und der Elekt rode (400), wobei die Partikel (310) durch das elektri sche Feld (500) zumindest teilweise umorientiert werden;
- Aushärten des Einbettungsmaterials (300).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Partikel (310) so umorientiert werden, dass sie zumindest teilweise an Feldlinien (510) des inhomogenen elektrischen Felds (500) ausgerichtet werden.
3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Partikel (310) eine von einer Kugelform abwei chende Form aufweisen, insbesondere eine Ellipsoidform (320).
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Partikel (310) elektrisch polarisierbar sind.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrische Feld (500) als elektrisches Wech selfeld angelegt wird, insbesondere ein Wechselfeld mit einer Frequenz zwischen 1 Hz und 1 MHz, insbesondere ein Wechselfeld mit einer Frequenz zwischen 1 kHz und 10 kHz.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektrode (400) eine Plattenform aufweist und parallel zu dem Träger (100) angeordnet wird.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektrode (400) eine größere Fläche (401) auf weist als die elektrische Kontaktfläche (110).
8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Partikel (310) Ti02 aufweisen.
9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einbettungsmaterial (300) ein Silikon, ein Ac ryl oder ein Epoxid aufweist.
10.Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (100) mit mehreren elektrischen Kontakt flächen (110) bereitgestellt wird, wobei mehrere optoelektronische Halbleiterchips (200) auf den mehreren elektrischen Kontaktflächen (110) angeordnet werden, wobei die mehreren optoelektronischen Halbleiterchips (200) gemeinsam in das Einbettungsmaterial (300) einge bettet werden, wobei die Elektrode (400) über den mehreren optoelektro nischen Halbleiterchips (200) angeordnet wird, wobei das inhomogene elektrische Feld (500) zwischen den mehreren elektrischen Kontaktflächen (110) und der Elekt rode (400) angelegt wird.
11.Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei nach dem Aushärten des Einbettungsmaterials (300) der folgende Schritt durchgeführt wird:
- Zerteilen des Trägers (100) und des Einbettungsmateri als (300), um das optoelektronische Bauelement (10) zu vereinzeln.
12.Optoelektronisches Bauelement (10) mit einem Träger (100) mit einer elektrischen Kontaktflä che (110), wobei auf der elektrischen Kontaktfläche (110) ein opto elektronischer Halbleiterchip (200) angeordnet ist, wobei über dem Träger (100) ein Einbettungsmaterial (300) mit einer Oberseite (301) angeordnet ist, wobei das Einbettungsmaterial (300) eingebettete Partikel (310) aufweist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (200) zumin dest teilweise in das Einbettungsmaterial (300) eingebet tet ist, wobei die Partikel (310) zumindest teilweise entlang ei ner Vorzugsrichtung ausgerichtet sind.
13.Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 12, wobei bei einer Mehrzahl der Partikel (310) eine Haupt achse (330) in Richtung zu der Oberseite (301) des Ein bettungsmaterials (300) und von dem optoelektronischen Halbleiterchip (200) weg orientiert ist.
14.Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An sprüche 12 und 13, wobei bei einer Mehrzahl der Partikel (310) eine Neben achse (335) in Richtung zu der Oberseite (301) des Ein bettungsmaterials (300) und zu dem optoelektronischen Halbleiterchip (200) hin orientiert ist.
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