光電子部件及其生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種光電子部件（10），其包括：具有第一電接觸和第二電接觸的半導體芯片（100）；具有第一芯片接觸表面（210）和與第一芯片接觸表面相對的第一焊料接觸表面（220）的第一引線框架區段（200）；以及具有第二芯片接觸表面（310）和與第二芯片接觸表面相對的第二焊料接觸表面（320）的第二引線框架區段（300）。第一電接觸被以導電方式連接到第一芯片接觸表面。第二電接觸被以導電方式連接到第二芯片接觸表面。第一引線框架區段和第二引線框架區段以第一焊料接觸表面和第二焊料接觸表面中的至少部分在外殼的下側上可接近這樣的方式被嵌入在外殼中。焊料停止元件（500）被布置在外殼的下側上，所述焊料停止元件在第一焊料接觸元件與第二焊料接觸元件之間延伸。
【專利說明】
光電子部件及其生產方法
技術領域
[0001]本發明涉及根據專利權利要求1的光電子部件和根據專利權利要求11的用于產生光電子部件的方法。
[0002]本專利申請要求德國專利申請10 2014 101 556.8的優先權，由此通過引用并入該德國專利申請10 2014 101 556.8的公開內容。
【背景技術】
[0003]已知在被提供用于表面安裝的電子和光電子部件(SMD部件)的情況下，相互相鄰的焊接接觸焊盤不應該下降至200 μπι的最小距離以下。否則，焊料的聚結(coalescence)以及因此在電接觸焊盤之間的電短路可以發生在部件的焊接安裝期間。進一步已知借助于被嵌入到塑料外殼中的引線框架區段來形成SMD部件的電接觸焊盤。可以將這樣的部件的電子和光電子半導體芯片以半導體芯片的電接觸焊盤被直接連接到引線框架區段這樣的方式布置在引線框架區段上。由于在現有技術中在焊接接觸焊盤之間需要的最小距離限定在引線框架區段之間的最小距離，這還導致妨礙進一步小型化的半導體芯片的最小尺寸。
【發明內容】
[0004]本發明的一個目標是提供一種光電子部件。通過包括權利要求1的特征的光電子部件來實現該目的。本發明的進一步的目標是規定一種用于產生光電子部件的方法。通過包括權利要求11的特征的方法來實現該目標。在從屬權利要求中規定各種改進。
[0005]—種光電子部件包括:光電子半導體芯片，所述光電子半導體芯片包括第一電接觸和第二電接觸;第一引線框架區段，所述第一引線框架區段包括第一芯片接觸焊盤和位于第一芯片接觸焊盤相對處的第一焊接接觸焊盤；以及第二引線框架區段，所述第二引線框架區段包括第二芯片接觸焊盤和位于第二芯片接觸焊盤相對處的第二焊接接觸焊盤。第一電接觸在這里被導電連接到第一芯片接觸焊盤，并且第二電接觸被導電連接到第二芯片接觸焊盤。第一引線框架區段和第二引線框架區段以所述第一焊接接觸焊盤和所述第二焊接接觸焊盤中的至少部分在外殼的下側處可接近這樣的方式被嵌入到外殼中。焊料停止元件被布置在外殼的下側處，所述焊料停止元件在第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間延伸。有利地，布置在該光電子部件的外殼的下側處的焊料停止元件引起在第一引線框架區段的第一焊接接觸焊盤與第二引線框架區段的第二焊接接觸焊盤之間的電絕緣。布置在外殼的下側處的焊料停止元件另外特別地防止在光電子部件的第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間的焊料的聚結。這有利地防止在光電子部件的第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間的非期望的短路。
[0006]在光電子部件的一個實施例中，第一焊接接觸焊盤和第二焊接接觸焊盤包括小于200 μπι的距離。有利地，結果，可以非常緊湊地體現光電子部件。特別地，還可以非常緊湊地體現光電子部件的光電子半導體芯片，由于光電子半導體芯片只需橋接在光電子部件的第一引線框架區段的第一焊接接觸焊盤與第二引線框架區段的第二焊接接觸焊盤之間的小于200 μπι的距離。
[0007]在光電子部件的一個實施例中，焊料停止元件部分地覆蓋第一焊接接觸焊盤和/或第二焊接接觸焊盤。有利地，焊料停止元件從而擴大在第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間的有效距離，作為其結果，可以有利地防止光電子部件的第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間的非期望短路，盡管有在第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間的小距離。
[0008]在光電子部件的一個實施例中，焊料停止元件包括至少200μπι的邊緣長度。有利地，這使確保在光電子部件的表面安裝期間不發生在第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間的焊料的聚結以及因此在光電子部件的第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間的電短路在很大程度上成為可能。
[0009]在光電子部件的一個實施例中，第一焊接接觸焊盤和第二焊接接觸焊盤與外殼的下側齊平地終止。有利地，光電子部件從而特別地非常適合于表面安裝。
[0010]在光電子部件的一個實施例中，外殼在位于下側相對處的頂側處包括腔體。在這種情況下，在腔體中可接近第一芯片接觸焊盤和第二芯片接觸焊盤中的至少部分。光電子半導體芯片被布置在腔體中。有利地，光電子部件的外殼的腔體可以用于光電子半導體芯片的機械保護。此外，該腔體可以充當針對由光電子部件的光電子半導體芯片發射的電磁輻射的光學反射器。該腔體還可以用于接收嵌入光電子半導體芯片的罐封材料(pottingmaterial)ο
[0011]在光電子部件的一個實施例中，罐封材料被布置在腔體中。有利地，罐封材料可以引起對光電子半導體芯片的保護以防由于外部機械影響的結果的損害。該罐封材料還可以包括被提供用于轉換由光電子半導體芯片發射的電磁輻射的波長的嵌入式轉換器顆粒。
[0012]在光電子部件的一個實施例中，第一電接觸和第二電接觸被布置在光電子半導體芯片的公共表面上。在這種情況下，例如可以將光電子半導體芯片體現為倒裝芯片。有利地，這導致光電子半導體芯片和光電子部件的特別緊湊的實施例。
[0013]在光電子部件的一個實施例中，將光電子半導體芯片體現為體積發射藍寶石倒裝芯片。有利地，結果，可以用特別緊湊的尺寸體現光電子半導體芯片。
[0014]在光電子部件的一個實施例中，包括電接觸的光電子半導體芯片的表面面對芯片接觸焊盤。結果，在光電子部件的引線框架區段的芯片接觸焊盤與光電子半導體芯片的電接觸之間可以存在直接導電連接。舉例來說，可以經由焊接連接將電接觸連接到芯片接觸焊盤。有利地不必需使用接合導線。
[0015]—種用于產生光電子部件的方法包括用于進行以下各項的步驟:將包括第一焊接接觸焊盤的第一引線框架區段和包括第二焊接接觸焊盤的第二引線框架區段以所述第一焊接接觸焊盤和所述第二焊接接觸焊盤中的至少部分在外殼的下側處保持可接近這樣的方式嵌入到外殼中；以及在第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間在外殼的下側處布置焊料停止元件。有利地，該方法使產生包括極其緊湊的尺寸的光電子部件成為可能。在這種情況下，盡管有光電子部件的可能緊湊的尺寸，布置在外殼的下側處的焊料停止元件還是確保在光電子部件的安裝期間不發生在第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間的焊料的聚結和作為結果而產生的在第一焊接接觸焊盤與第二焊接接觸焊盤之間的電短路。
[0016]在本方法的一個實施例中，后者包括用于在位于下側相對處的外殼頂側處的腔體中布置光電子半導體芯片的進一步的步驟。有利地，可以用極其緊湊的外部尺寸來體現光電子半導體芯片。
[0017]在本方法的一個實施例中，將焊料停止元件作為焊料停止抗蝕劑施加到外殼的下側上。有利地，結果，本方法可以成本有效的方式實現，并且適合于大量生產。
[0018]在本方法的一個實施例中，借助于掩膜來執行布置焊料停止元件。有利地，結果，本方法可以簡單且成本有效的方式實現，并且適合于大量生產。
[0019]在本方法的一個實施例中，通過注射成型方法來執行將第一引線框架區段和第二引線框架區段嵌入到外殼中。有利地，結果，本方法可以簡單且成本有效的方式實現，并且適合于大量生產。
【附圖說明】
[0020]與以下的與繪圖相關聯更詳細解釋的示例性實施例的描述相關聯，本發明的以上描述的性質、特征和優點以及它們被實現所用的方式將變得更清楚并更清楚理解。在這里，在所有情況下，在示意圖中:
圖1示出光電子部件的剖面側視圖；以及圖2示出安裝在電路板上之后的光電子部件的剖面側視圖。
【具體實施方式】
[0021]圖1示出光電子部件10的示意性剖面側視圖。例如，光電子部件10可以是發光二極管部件。
[0022]光電子部件10包括光電子半導體芯片100。光電子半導體芯片100可以例如是發光二極管芯片(LED芯片)。例如，可以將光電子半導體芯片100體現為倒裝芯片。特別地，例如，可以將光電子半導體芯片100體現為體積發射藍寶石倒裝芯片。
[0023]光電子半導體芯片100包括發射側101。光電子半導體芯片100被配置成在其發射側101處發射電磁福射，例如可見光。如果光電子半導體芯片100被體現為體積發射器，貝Ij光電子半導體芯片100可以不僅在發射側101處、而且在其它表面處發射電磁輻射。
[0024]光電子半導體芯片100包括位于發射側101相對處的接觸側102。第一電接觸110和第二電接觸120被布置在光電子半導體芯片100的接觸側102處。在第一電接觸110與第二電接觸120之間，可以向光電子半導體芯片100施加電壓以便使光電子半導體芯片100發射電磁輻射。例如，可以將第一電接觸110體現為陽極。例如，可以將第二電接觸120體現為陰極。然而，還可能將第一電接觸110體現為陰極并將第二電接觸120體現為陽極。
[0025]光電子部件1包括外殼400。外殼400包括電絕緣材料，優選地塑料材料。舉例來說，外殼400可以包括環氧樹脂。外殼400可以例如通過成型方法、特別地例如通過注射成型方法產生。
[0026]外殼400包括頂側401和位于頂側401相對處的下側402。在外殼400的頂側401處，后者包括腔體410。可以將腔體410例如體現為以漏斗形樣式(成圓錐形地)逐漸縮減的凹陷。
[0027]第一引線框架區段200和第二引線框架區段300被嵌入到光電子部件10的外殼400中。第一引線框架區段200和第二引線框架區段300在所有情況下包括導電材料，優選地金屬。第一引線框架區段200和第二引線框架區段300相互間隔開并相互電絕緣。第一引線框架區段200和第二引線框架區段300優選地已經在外殼400的生產期間被嵌入到外殼400的材料中。在這種情況下，第一引線框架區段200和第二引線框架區段300可以由公共引線框架的區段形成。
[0028]第一引線框架區段200包括第一芯片接觸焊盤210和位于第一芯片接觸焊盤210相對處的第一焊接接觸焊盤220。第二引線框架區段300包括第二芯片接觸焊盤310和位于第二芯片接觸焊盤310相對處的第二焊接接觸焊盤320。第一芯片接觸焊盤210和第二芯片接觸焊盤310還可以被指定為接合焊盤。引線框架區段200、300的芯片接觸焊盤210、310和引線框架區段200、300的焊接接觸焊盤220、320在所有情況下至少部分地未被外殼400的材料覆蓋。
[0029]第一引線框架區段200的第一芯片接觸焊盤210中的部分和第二引線框架區段300的第二芯片接觸焊盤310中的部分被暴露在外殼400的腔體410的區域中。在這種情況下，弓丨線框架區段200、300的芯片接觸焊盤210、310在與外殼400的頂側401相同的空間方向上定向。
[0030]第一引線框架區段200的第一焊接接觸焊盤220和第二引線框架區段300的第二焊接接觸焊盤320中的部分被暴露在外殼400的下側402處。優選地，第一焊接接觸焊盤220和第二焊接接觸焊盤320與外殼400的下側402齊平地終止。光電子部件10的引線框架區段200、300的焊接接觸焊盤220、320被提供用于電接觸光電子部件10。例如，光電子部件10可以適合于表面安裝。在這種情況下，例如可以通過回流焊接來電接觸焊接接觸焊盤220、320。
[0031 ] 光電子部件10的光電子半導體芯片100被布置在外殼400的腔體410中，在第一引線框架區段200的第一芯片接觸焊盤210和第二引線框架區段300的第二芯片接觸焊盤310之上。在這種情況下，光電子半導體芯片100的接觸側102面對芯片接觸焊盤210、310。結果，光電子半導體芯片100的發射側101在與外殼400的頂側401相同的空間方向上定向。可以在外殼400的頂側401處發射在光電子半導體芯片100的發射側101處發射的電磁福射。
[0032]在光電子半導體芯片100的接觸側1 2處的第一電接觸110被導電連接到第一引線框架區段200的第一芯片接觸焊盤210。在光電子半導體芯片100的接觸側102處的第二電接觸120被導電連接到光電子部件10的第二引線框架區段300的第二芯片接觸焊盤310。在電接觸110、120與芯片接觸焊盤210、310之間的連接可以包括例如導電焊料或導電粘合劑。
[0033]第一引線框架區段200的第一芯片接觸焊盤210和第二引線框架區段300的第二芯片接觸焊盤310包括相互之間的距離250。距離250優選地小于200 ym。結果，光電子半導體芯片100的第一電接觸110和第二電接觸120還可以包括相互之間的小距離，其使以小尺寸體現光電子半導體芯片100成為可能。優選地，光電子半導體芯片100的第一電接觸110和光電子半導體芯片100的第二電接觸120還包括小于200 pm的相互之間的距離。
[0034]作為在第一芯片接觸焊盤210與第二芯片接觸焊盤310之間的小距離250的結果，第一焊接接觸焊盤220和第二焊接接觸焊盤320還可以包括相互之間的小距離。在第一焊接接觸焊盤220與第二焊接接觸焊盤320之間的距離可以大體上對應于在第一芯片接觸焊盤210與第二芯片接觸焊盤310之間的距離250。
[0035]在光電子部件10的外殼400的下側402處布置焊料停止元件500，所述焊料停止元件在第一焊接接觸焊盤220與第二焊接接觸焊盤320之間延伸。焊料停止元件500覆蓋第一焊接接觸焊盤220的部分、外殼400的下側402的部分和第二焊接接觸焊盤320的部分。在這種情況下，焊料停止元件500包括在第一焊接接觸焊盤220與第二焊接接觸焊盤320之間的連接方向上的邊緣長度510。邊緣長度510大于在芯片接觸焊盤210、310之間的距離250。優選地，邊緣長度510大于200 pmo
[0036]焊料停止元件500包括未被焊料潤濕的電絕緣材料。可以例如在外殼400的下側402處借助于以焊料停止抗蝕劑的形式的掩模來布置焊料停止元件500。
[0037]在光電子部件10的外殼400的腔體410中布置罐封材料420。光電子半導體芯片100被嵌入到罐封材料420中。罐封材料420可以包括例如硅樹脂。罐封材料420可以用于保護光電子半導體芯片100以防由于外部機械影響的結果的損壞。罐封材料420另外可以包括被提供用于轉換由光電子半導體芯片100發射的電磁輻射的波長的嵌入式轉換器顆粒。舉例來說，被嵌入到罐封材料420中的轉換器顆粒可以被配置成將具有從紫外線或藍光譜范圍的波長的電磁輻射轉換成白光。作為嵌入式轉換器顆粒的替換方案或者除嵌入式轉換器顆粒之外，罐封材料420還可以包括其它嵌入式顆粒，例如散射顆粒。然而，還可以將罐封材料420完全省略。
[0038]布置在光電子部件10的外殼400的下側402處的焊料停止元件500可以充當針對由光電子半導體芯片100在外殼400的下側402的方向上發射的電磁福射的反射器。在焊料停止兀件500處反射的電磁福射可以再一次通過光電子部件10的外殼400并在外殼400的頂側401處被發射。結果，可以有利地減少光電子部件1的光損耗。
[0039]圖2示出光電子部件10的進一步的示意性剖面側視圖。在圖2中的圖解中，光電子部件1被布置在電路板600上。
[0040]電路板600還可以被指定為印刷電路板或PCB。第一焊接接觸焊盤610和第二焊接接觸焊盤620被布置在電路板600的頂側處。第一焊接接觸焊盤610和第二焊接接觸焊盤620可以經由導體軌(conductor track)和在圖2中未圖解的其它導電連接而被連接到進一步的電路部分。
[0041 ] 光電子部件10以光電子部件10的外殼400的下側402面對電路板600的頂側這樣的方式被布置在電路板600的頂側之上。光電子部件10的第一引線框架區段200的第一焊接接觸焊盤220被導電連接到電路板600的第一焊接接觸焊盤610。光電子部件10的第二引線框架區段300的第二焊接接觸焊盤320被導電連接到電路板600的第二焊接接觸焊盤620。光電子部件10的焊接接觸焊盤220、320可以已例如通過回流焊接或借助于用于表面安裝的某種其它方法被連接到電路板600的焊接接觸焊盤610、620。
[0042]電路板600的第一焊接接觸焊盤610和第二焊接接觸焊盤620包括相互之間的距離630。距離630的量值優選地近似對應于焊料停止元件500的邊緣長度510。特別地，在電路板600的焊接接觸焊盤610、620之間的距離630優選地大于200 ym。
[0043]在電路板600的第一焊接接觸焊盤610與第二焊接接觸焊盤620之間的距離630和被布置在光電子部件10的第一焊接接觸焊盤220與第二焊接接觸焊盤320之間的焊料停止元件500在光電子部件10的焊接接觸焊盤220、320與電路板600的焊接接觸焊盤610、620之間的焊接連接的生產期間防止焊料在電路板600的第一焊接接觸焊盤610與第二焊接接觸焊盤620之間和/或在光電子部件10的第一焊接接觸焊盤220與第二焊接接觸焊盤320之間通過并從而導致在第一焊接接觸焊盤220、610與第二焊接接觸焊盤320、620之間的短路。
[0044]已在優選示例性實施例的基礎上更詳細地圖解并描述了本發明。盡管如此，本發明不限于公開的示例。相反，在不脫離本發明的保護范圍的情況下，可以由本領域的技術人員從其得出其它變型。
[0045]參考標號列表:
10 光電子部件
100光電子半導體芯片
101發射側
102接觸側
110 第一電接觸 120 第二電接觸 200 第一引線框架區段 210 第一芯片接觸焊盤 220 第一焊接接觸焊盤 250 距離
300 第二引線框架區段 310 第二芯片接觸焊盤 320 第二焊接接觸焊盤
400外殼
401頂側
402下側 410 腔體 420 罐封材料 500 焊料停止元件 510 邊緣長度 600 電路板
610 第一焊接接觸焊盤 620 第二焊接接觸焊盤 630 距離
【主權項】
1.一種光電子部件(10)，包括: 光電子半導體芯片(100)，包括第一電接觸(110)和第二電接觸(120)， 第一引線框架區段(200)，包括第一芯片接觸焊盤(210)和位于所述第一芯片接觸焊盤(210)相對處的第一焊接接觸焊盤(220)，以及 第二引線框架區段(300)，包括第二芯片接觸焊盤(310)和位于所述第二芯片接觸焊盤(310)相對處的第二焊接接觸焊盤(320)， 其中，所述第一電接觸(110)被導電連接到所述第一芯片接觸焊盤(210)，并且所述第二電接觸(120 )被導電連接到所述第二芯片接觸焊盤(310)， 其中，所述第一引線框架區段(200)和所述第二引線框架區段(300)以所述第一焊接接觸焊盤(220)和所述第二焊接接觸焊盤(320)中的至少部分在外殼(400)的下側(402)處能接近這樣的方式被嵌入到外殼(400)中， 其中，在外殼(400)的下側(402)處布置焊料停止元件(500)，所述焊料停止元件在所述第一焊接接觸焊盤(220)與所述第二焊接接觸焊盤(320)之間延伸。2.根據權利要求1所述的光電子部件(10)， 其中，所述第一芯片接觸焊盤(210)和所述第二芯片接觸焊盤(310)包括小于200 μπι的距離(250)。3.根據前述權利要求中的任一項所述的光電子部件(10)， 其中，所述焊料停止元件(500 )部分地覆蓋所述第一焊接接觸焊盤(220 )和/或所述第二焊接接觸焊盤(320)。4.根據前述權利要求中的任一項所述的光電子部件(10)， 其中，所述焊料停止元件(500 )包括至少200 pm的邊緣長度(510)。5.根據前述權利要求中的任一項所述的光電子部件(10)， 其中，所述第一焊接接觸焊盤(220)和所述第二焊接接觸焊盤(320)與外殼(400)的下側(402)齊平地終止。6.根據前述權利要求中的任一項所述的光電子部件(10)， 其中，所述外殼(400)包括在位于下側(402)相對處的頂側(401)處的腔體(410)， 其中，所述第一芯片接觸焊盤(210)和所述第二芯片接觸焊盤(310)中的至少部分在腔體(410)中能接近， 其中，所述光電子半導體芯片(100)被布置在腔體(410)中。7.根據權利要求6所述的光電子部件(10)， 其中，罐封材料(420)被布置在腔體(410)中。8.根據前述權利要求中的任一項所述的光電子部件(10)， 其中，所述第一電接觸(110)和所述第二電接觸(120)被布置在所述光電子半導體芯片(100)的公共表面(102)上。9.根據權利要求8所述的光電子部件(10)， 其中，所述光電子半導體芯片(100)被體現為體積發射藍寶石倒裝芯片。10.根據權利要求6和7中的任一項和權利要求8和9中的任一項所述的光電子部件(10)， 其中，包括電接觸(110、120)的所述光電子半導體芯片(100)的表面(102)面對芯片接觸焊盤(210、310)。11.一種用于產生光電子部件(10)的方法， 包括以下步驟: -將包括第一焊接接觸焊盤(220)的第一引線框架區段(200)和包括第二焊接接觸焊盤(320)的第二引線框架區段(300)以所述第一焊接接觸焊盤(220)和所述第二焊接接觸焊盤(320)中的至少部分保持在外殼的下側(402)處能接近這樣的方式嵌入到外殼(400)中； -在第一焊接接觸焊盤(220)與第二焊接接觸焊盤(320)之間在外殼(400)的下側(402 )處布置焊料停止元件(500 )。12.根據權利要求11所述的方法， 其中，所述方法包括以下進一步的步驟: -在位于下側(402)相對處的外殼(400)的頂側(401)處的腔體(410)中布置光電子半導體芯片(100)。13.根據權利要求11和12中的任一項所述的方法， 其中，所述焊料停止元件(500)被作為焊料停止抗蝕劑施加到外殼(400)的下側(402)上。14.根據權利要求11至13中的任一項所述的方法， 其中，借助于掩模來執行布置所述焊料停止元件(500 )。15.根據權利要求11至14中的任一項所述的方法， 其中，通過注射成型方法執行向外殼(400)中嵌入第一引線框架區段(200)和第二引線框架區段(300)。
【文檔編號】H01L33/48GK105960715SQ201580007512
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年2月3日
【發明人】C.加茨哈默, M.布蘭德爾, T.格布爾
【申請人】奧斯蘭姆奧普托半導體有限責任公司