具有集成的保護二極管的光電子器件和用于其制造的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種根據權利要求1所述的光電子器件以及一種根據權利要求7所述的用于制造光電子器件的方法。
【背景技術】
[0002]具有光電子半導體芯片的光電子器件以多種變型形式從現有技術中已知。已知如下光電子半導體芯片，所述光電子半導體芯片的通過外延生長制造的半導體層結構在外延生長之后與襯底分離。這種薄膜芯片為了機械穩定在與襯底分離之前必須設置在其他的襯底上。此外，必須提出用于電接觸芯片的電連接可能性。期望的是，盡可能緊湊且成本適宜地構成薄膜芯片的載體。此外，能夠需要集成附加的構件。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于，提供一種光電子器件。所述目的通過具有權利要求1的特征的光電子器件來實現。本發明的另一個目的在于，提供一種用于制造光電子器件的方法。所述目的通過具有權利要求7的特征的方法來實現。優選的改進形式在從屬權利要求中提出。
[0004]光電子器件包括具有第一表面的光電子半導體芯片，在所述第一表面上設置有第一電接觸部和第二電接觸部。在此，第一表面鄰接于成形體。第一銷和第二銷嵌入到成形體中并且導電地與第一接觸部和第二接觸部連接。此外，保護二極管嵌入到成形體中并且導電地與第一接觸部和第二接觸部連接。有利地，所述光電子器件的銷同時用于電接觸光電子半導體芯片并且用作為用于光電子半導體芯片的芯片載體。銷的電絕緣和整個光電子器件的機械穩定在此通過成本適宜獲得的成形體來確保。有利地，通過附加集成的保護二極管，取消了光電子器件設有外部的保護二極管的必要性。此外，有利地，通過保護二極管的集成，從制造光電子器件的時間點開始已經保護光電子器件免受由于靜電放電造成的損壞。
[0005]在光電子器件的一個實施方式中，保護二極管具有第一端子和第二端子。在此，保護二極管的第一端子和第二端子朝向半導體芯片的第一表面。有利地，由此，在光電子半導體芯片的接觸部和保護二極管的端子之間能夠存在直接的電連接，由此所述電連接能夠是尤其可靠的。
[0006]在光電子器件的一個實施方式中，保護二極管具有第一端子和第二端子。在此，保護二極管的第一端子和第二端子背離半導體芯片的第一表面。有利地，由此，保護二極管和光電子半導體芯片之間的連接不需要導電地構成，由此提高制造光電子器件時的靈活性。
[0007]在光電子器件的一個實施方式中，第一銷和第二銷具有銅。有利地，第一銷和第二銷由此是良好導電的。此外，第一銷和第二銷于是能夠簡單地且成本適宜地通過電鍍生長來制造。
[0008]在光電子器件的一個實施方式中，成形體具有塑料。有利地，成形體由此能夠成本適宜地借助于模制法來制造。
[0009]在光電子器件的一個實施方式中，半導體芯片具有第二表面，所述第二表面與第一表面相對置。在此，半導體芯片構成為:通過第二表面發射電磁輻射。有利地，在所述光電子器件中不必將阻礙電磁輻射的發射的結構設置在第二表面上，由此光電子器件能夠具有高效率。
[0010]用于制造光電子器件的方法包括如下步驟:提供具有第一表面的光電子半導體芯片，在所述第一表面上設置有第一電接觸部和第二電接觸部；將保護二極管設置在第一接觸部和第二接觸部上；在第一電接觸部上電鍍生長第一銷并且在第二電接觸部上電鍍生長第二銷；將第一銷、第二銷和保護二極管嵌入到成形體中。特別地，第一和第二電接觸部用作為晶種層(英語seed layer)，在所述晶種層上分別電鍍生長第一銷和第二銷。有利地，通過該方法獲得具有小尺寸的光電子器件。特別地，光電子器件為所謂的“芯片尺寸封裝(Chip Size Package) ”，所述芯片尺寸封裝的尺寸基本上通過光電子半導體芯片的尺寸來確定。優選地，光電子半導體芯片未封裝，這就是說，光電子半導體芯片不設置在殼體之內。該方法在此能夠成本適宜地執行。通過在制造光電子器件時已經進行的保護二極管的集成，根據該方法獲得的光電子器件從開始就受到保護以免受通過靜電放電造成的損壞。
[0011]在方法的一個實施方式中，執行附加的其他步驟，以用于將半導體芯片的襯底與半導體芯片的外延層分離。因此，半導體芯片優選地構成為薄膜半導體芯片。有利地，隨后能夠再次利用襯底，由此能夠更成本適宜地執行該方法。
[0012]在方法的一個實施方式中，將保護二極管通過粘接、燒結或通過焊接設置在第一接觸部和第二接觸部上。有利地，保護二極管的設置由此能夠成本適宜地自動地執行。
[0013]在方法的一個實施方式中，保護二極管設置成，使得保護二極管的電端子朝向第一表面。有利地，由此，在將保護二極管設置在第一接觸部和第二接觸部上期間，就已經能夠建立保護二極管的端子和光電子半導體芯片的接觸部之間的導電連接，由此能夠尤其可靠地構成所述電連接。
[0014]在方法的一個實施方式中，保護二極管設置成，使得保護二極管的電端子背離第一表面。有利地，因此，在將保護二極管設置在光電子半導體芯片的接觸部上時，不需要同時建立光電子半導體芯片的接觸部和保護二極管的端子之間的電連接。由此，保護二極管的設置能夠更簡單地且更成本適宜地執行。
[0015]在方法的一個實施方式中，將保護二極管至少部分地嵌入到第一銷和/或第二銷中。有利地，因此，第一銷和/或第二銷引起光電子半導體芯片的接觸部和保護二極管的端子之間的電連接。此外，通過將保護二極管嵌入到第一銷和/或第二銷中，提高根據該方法制造的光電子器件的機械穩定性。
[0016]在方法的一個實施方式中，在電鍍生長之前，將光刻膠設置在第一表面上并且結構化。在此，將光刻膠在電鍍生長之后移除。有利地，通過光刻膠的設置和結構化能夠確保:銷的電鍍生長在期望的位置上并且沿期望的空間方向進行。
[0017]在方法的一個實施方式中，成形體通過模制工藝來產生。有利地，該方法步驟由此能夠尤其成本適宜地執行。
[0018]在方法的一個實施方式中，半導體芯片在具有至少一個其他的半導體芯片的晶片復合件中提供。在此，在將第一銷、第二銷和保護二極管嵌入到成形體中之后，將半導體芯片從晶片復合件中拆下。有利地，該方法由此能夠針對多個半導體芯片同時地且并行地執行，由此每個所獲得的半導體芯片的用于執行該方法的成本能夠顯著降低。
【附圖說明】
[0019]本發明的上面描述的特性、特征和優點以及如何實現這些特性、特征和優點的方式和方法結合在下文中對實施例的描述在理解上變得更加清楚和明確，所述實施例結合附圖詳細闡述。在此，在各示意圖中示出:
[0020]圖1示出光電子器件的第一加工狀態；
[0021]圖2示出光電子器件的第二加工狀態；
[0022]圖3示出光電子器件的第三加工狀態；
[0023]圖4示出光電子器件的第四加工狀態；
[0024]圖5不出光電子器件的第五加工狀態；
[0025]圖6不出光電子器件的第六加工狀態；
[0026]圖7示出光電子器件的第七加工狀態；
[0027]圖8示出光電子器件的第八加工狀態；
[0028]圖9示出晶片復合件中的光電子器件；
[0029]圖10示出根據第二實施方式的光電子器件的第三加工狀態；和
[0030]圖11示出根據第二實施方式的光電子器件的第六加工狀態。
【具體實施方式】
[0031]圖1示出在制造光電子器件10期間、處于第一加工狀態I的仍未制成的光電子器件10的示意剖面圖。光電子器件10例如能夠是發光二極管。
[0032]光電子器件10包括半導體芯片100。半導體芯片100例如能夠是LED芯片。半導體芯片100包括襯底110和外延層120。襯底110例如能夠具有藍寶石、SiC, S1、GaAs或Ge。外延層120具有不同半導體層的層序列，所述半導體層通過外延生長而生長到襯底110上。如果半導體芯片為LED芯片，那么外延層120具有包括pn結的光有源層，所述光有源層構成用于:只要將電壓施加到外延層120的光有源層之上，那么發射電磁輻射。
[0033]外延層120具有后側121和前側122。前側122設置在襯底110的表面上。外延層120的后側121是可自由接近的。后側121能夠設有臺面結構并且具有高度差，如這在圖1中示意示出。
[0034]在外延層120的后側121上構成有第一接觸部130和第二接觸部135。第一接觸部130例如能夠導電地與外延層120的P型摻雜的區域連接。因此，第二接觸部135導電地與外延層120的η型摻雜的區域連接。
[0035]圖2示出處于第二加工狀態2的光電子器件10的示意剖面圖。在半導體芯片110的外延層120的后側121上的第一接觸部130的區域中設置有第一晶種層131。在半導體芯片100的外延層120的后側121上的第二接觸部135的區域中設置有第二晶種層136。第一晶種層131和第二晶種層136具有導電材料。例如，第一晶種層131和第二晶種層136能夠