[发明专利]光电子器件和用于制造光电子器件的方法

说明书

说明书

本发明涉及一种具有支承体本体的光电子器件，所述支承体本体具有连接区域。此外，在支承体本体上施加半导体芯片。此外，说明一种用于制造光电子器件的方法。

从参考文献DE102004050371A1中已知这种光电子器件的示例和相关联的制造方法。据此将设置用于发射电磁辐射的半导体芯片设置在支承体本体上。半导体芯片在其背离支承体本体的表面上具有接触区域。此外，在支承体本体上设有连接区域。在该装置上施加透明的、电绝缘的、尤其由有机绝缘材料组成的封装层。在该封装层上，在半导体芯片上的接触区域和支承体本体的连接区域之间引导导电层。经由该导电层对半导体芯片进行供电。

在此，通常麻烦的是，被由半导体芯片所发射的电磁辐射所穿透的绝缘层仅具有受限制的温度抗性和受限制的辐射稳定性。此外，绝缘层由于绝缘材料和接触材料的不同的热膨胀系数引起到电接触部上的不可忽略的应力。还由于耦合输入效应引起光损耗。最后，有机绝缘材料是昂贵的。

本发明基于下述问题，提供一种光电子器件，借助所述光电子器件完全地避免或者至少降低上面所表述的缺点。

该问题通过根据独立权利要求1或者10所述的光电子器件和用于制造光电子器件的方法来实现。

光电子器件或用于制造光电子器件的方法的改进形式和有利的扩展方案在从属权利要求中进行说明。

示例性实施形式

光电子器件的不同的实施形式具有带有支承体本体的光电子器件。在支承体本体上设置半导体芯片并且设有连接区域。在半导体芯片的背离支承体本体的表面上施加接触区域。在支承体本体上的连接区域与在半导体芯片上的接触区域经由无支承的传导结构导电连接。

支承体本体能够为引线框架、陶瓷、印刷电路板(PCB)、金属芯电路板(MKP)或者导电衬底。

半导体芯片能够为具有大约10μm厚度的薄膜芯片，所述薄膜芯片设计为纯表面发射器。替选地，半导体芯片还能够为具有大约100μm至200μm的量级的厚度的体发射器。

半导体芯片具有作为有源区的pn结，在所述pn结中产生电磁辐射。半导体芯片优选由III-V族化合物半导体材料组成，尤其是由氮化物化合物半导体材料组成。

电传导结构是无支承的或者换而言之自支承的事实是尤其有利的。该自支承的结构实现在完成工艺处理的器件中弃用封装或绝缘层。电传导结构自身足够稳定，以便能在没有置于其下的支撑的封装层的情况下实现。换而言之，传导结构能够无接触地跨接在半导体芯片的接触区域和支承体本体的连接区域之间的距离。由于传导结构无支承的特性能够弃用电屏蔽传导结构的绝缘层。特别地，没有在在半导体芯片的表面和侧面上的封装或绝缘层。此外，这得出下述优点：在有源区中产生的电磁辐射能够离开光电子器件，而不必穿透尤其是硅树脂的任一材料。通过环境空气的分子进行的电磁辐射的吸收小至可忽略。这实现器件的高辐射稳定性。还取消了引起光损耗的耦合输入效应。此外，相对于下述布置强烈地降低了到接触部上的应力负荷，在所述布置中通常由硅树脂组成的绝缘层在接触之后保留在半导体芯片上。在温度变化时，硅树脂强烈地收缩或者伸展。在例如出现在汽车大灯中的高于150℃的温度中，硅树脂变脆并且玻璃化，所述硅树脂出现裂纹。这使得光耦合输出劣化并且湿气侵入。因此，根据本发明的器件具有高的温度稳定性。最后，因为廉价的牺牲物质能够代替价格昂贵的绝缘层来使用，所以成本较低。

在光电子半导体器件的优选的实施形式中，传导结构的背离半导体芯片的脚部部段具有在支承体本体的连接区域上的空间延伸。特别有利的是，连接区域的由脚部部段所覆盖的面积尽可能大，以便产生尽可能小的电阻。由此能够传输高的电流。脚部部段和连接区域连接的机械稳定性还随着通过脚部部段覆盖连接区域的面积增大而上升。优选地，脚部部段具有大约100μm乘大约100μm量级的面积。通过溅射工艺实现在脚部部段和连接区域之间足够的附着力。附着力在没有附加的附着剂的情况下形成并且基于金属到金属的接合。