PRODUCTION OF SEMICONDUCTOR COMPONENTS, SEMICONDUCTOR COMPONENT, AND DISPLAY DEVICE

28-09-2017 дата публикации
Номер:
WO2017162753A1
Принадлежит: OSRAM Opto Semiconductors GmbH
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Номер заявки: EP68-05-201749
Дата заявки: 22-03-2017

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HERSTELLUNG VON HALBLEITERBAUELEMENTEN, HALBLEITERBAUELEMENT,

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UND ANZEIGEVORRICHTUNG

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BESCHREIBUNG

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel¬ len von oberflächenmontierbaren Halbleiterbauelementen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein oberflächenmontierbares Halbleiterbauelement und eine Anzeigevorrichtung.

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Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2016 105 491.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

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Bei Großveranstaltungen wie zum Beispiel Konzerten sowie auch in modernen Arenen und Stadien werden sogenannte Videowände eingesetzt. Hierbei handelt es sich um Anzeigeflächen, welche aus mehreren Anzeigemodulen aufgebaut sind. Ein Anzeigemodul weist eine Leiterplatte auf, auf welcher eine Mehrzahl an lichtemittierenden Halbleiterbauelementen angeordnet ist. Die Halbleiterbauelemente sind in Form von Leuchtdioden (LEDs, Light Emitting Diode) verwirklicht.

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Für Anwendungen im Outdoor-Bereich ist es erforderlich, die elektrischen Anschlüsse der lichtemittierenden Halbleiterbauelemente vor äußeren Umwelteinflüssen zu schützen. Eine übliche Maßnahme besteht darin, auf einer Leiterplatte eines Mo¬ duls ein schützendes Vergussmaterial in Bereichen zwischen den Halbleiterbauelementen anzuordnen (Potting) . Derzeit sind Anzeigemodule von Videowänden hauptsächlich mit sogenannten Through-Hole-LEDs aufgebaut. Diese Bauelemente weisen einen Plastikkörper auf, aus welchem Anschlussbeinchen ragen. Der Plastikkörper kann eine Höhe von zum Beispiel mehr als 3mm aufweisen. Infolgedessen kann ein Verguss mit einer geforderten Dicke von zum Beispiel 2mm ausgebildet werden.

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LEDs, welche in Form von oberflächenmontierbaren Halbleiterbauelementen ( SMT-Bauelementen, Surface Mounting Technology) verwirklicht sind, weisen in der Regel einen Premold-Träger mit einem von einem Kunststoffgehäuse umgebenen Leiterrahmen auf. Das Gehäuse umfasst eine Kavität, innerhalb derer ein oder mehrere LED-Chips auf dem Leiterrahmen angeordnet sind. Derartige Bauelemente weisen eine geringe Bauhöhe auf. Bei- spielsweise liegt zwischen dem Leiterrahmen und einer Vorderseite des Gehäuses üblicherweise ein Abstand von höchstens 1mm vor. Bei dieser Bauform kann der Schutzverguss auf der Leiterplatte eines Anzeigemoduls folglich nicht in der ge¬ wünschten Dicke verwirklicht werden. Dies führt dazu, dass SMT-Produkte nur in Spezialfällen zum Einsatz kommen.

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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes oberflächenmontierbares Halbleiterbauelement, ein dazugehöriges Herstellungsverfahren sowie eine Anzeige- Vorrichtung anzugeben.

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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Pa¬ tentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen von oberflächenmontierbaren Halbleiterbauelementen vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen einer metallischen Leiterstruktur. Die Leiterstruktur weist in ei- ner ersten Ebene angeordnete vorderseitige Leiterabschnitte, in einer zweiten Ebene versetzt zur ersten Ebene angeordnete rückseitige Leiterabschnitte, sich zwischen den vorderseiti¬ gen und rückseitigen Leiterabschnitten erstreckende Zwischenabschnitte und die rückseitigen Leiterabschnitte verbindende Verbindungselemente auf. Weiter vorgesehen ist ein Umformen der Leiterstruktur mit einer Formmasse, so dass ein Träger mit einer Vorderseite und einer Rückseite bereitgestellt wird. Hierbei liegen die vorderseitigen Leiterabschnitte an der Vorderseite und die rückseitigen Leiterabschnitte an der Rückseite des Trägers frei. Das Verfahren umfasst ferner ein Anordnen von Halbleiterchips auf der Vorderseite des Trägers und ein Durchführen eines Vereinzelungsprozesses. Bei diesem Prozess wird der Träger im Bereich der Verbindungselemente und der rückseitigen Leiterabschnitte durchtrennt, und werden vereinzelte oberflächenmontierbare Halbleiterbauelemente ge¬ bildet . Die bei dem Verfahren eingesetzte metallische Leiterstruktur weist vorder- und rückseitige Leiterabschnitte auf, welche in zueinander parallel versetzten Ebenen angeordnet und über Zwischenabschnitte verbunden sind. Hierbei können die Zwi¬ schenabschnitte jeweils mit einem vorderseitigen und mit ei- nem rückseitigen Leiterabschnitt verbunden sein. Die rückseitigen Leiterabschnitte sind darüber hinaus über Verbindungs¬ elemente verbunden. Auf diese Weise kann die Leiterstruktur vor dem Umformen mit der Formmasse mechanisch zusammengehalten werden. In diesem Zustand können sämtliche vorder- und rückseitige Leiterabschnitte der Leiterstruktur elektrisch kurzgeschlossen sein.

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Der Träger wird durch das Umformen der Leiterstruktur mit der Formmasse gebildet. Der durch das Umformen gebildete Träger, welcher zunächst sämtlichen der herzustellenden Halbleiterbauelementen zugeordnet sein kann und welcher eben ausgebildet werden kann, weist eine Vorderseite und eine entgegenge¬ setzte Rückseite auf. Auf der Vorderseite des Trägers werden Halbleiterchips montiert. Im Rahmen der Chipmontage können die Halbleiterchips in geeigneter Weise elektrisch mit vor¬ derseitigen Leiterabschnitten verbunden werden.

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Durch Vereinzeln des mit den Halbleiterchips bestückten Trägers werden separate oberflächenmontierbare Halbleiterbauele- mente erzeugt (SMT-Bauelemente) . Beim Vereinzeln kann ein

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Durchtrennen wenigstens der Formmasse und der Leiterstruktur erfolgen. Hierbei wird der Träger im Bereich der rückseitigen Leiterabschnitte und im Bereich der Verbindungselemente durchtrennt. Bei diesem Vorgang können die Verbindungselemen- te, welche stegförmig ausgeführt sein können, entfernt, und können die Kurzschlussverbindungen unterbrochen werden. Die vereinzelten Halbleiterbauelemente können jeweils einen Teil des Trägers und wenigstens einen auf der Vorderseite des Trägers angeordneten Halbleiterchip aufweisen. An der Rückseite können die Halbleiterbauelemente mehrere durchtrennte rückseitige Leiterabschnitte aufweisen. Diese Leiterabschnit¬ te können über Zwischenabschnitte mit vorderseitigen Leiterabschnitten verbunden sein. Mit Hilfe der rückseitigen Leiterabschnitte, welche als Anschlüsse dienen können, können die Halbleiterbauelemente im Rahmen einer Oberflächenmontage auf Gegenanschlüssen einer Trägervorrichtung wie zum Beispiel einer Leiterplatte montiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, einem Halbleiterbauelement und damit dem wenigstens einen dazugehörigen und vorderseitig platzierten Halbleiterchip über die rückseitigen Leiterabschnitte elektrische Ener- gie zuzuführen.

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Im Folgenden werden weitere mögliche Details und Ausführungs¬ formen näher beschrieben, welche für das Verfahren und für die gemäß dem Verfahren hergestellten Halbleiterbauelemente in Betracht kommen können.

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Es ist möglich, den Träger mit einer großen Dicke, und damit mit einem großen Abstand zwischen der Vorderseite und der als Montageseite bei den Halbleiterbauelementen dienenden Rück- seite auszubilden. In entsprechender Weise können die Halbleiterbauelemente mit einer großen Dicke bzw. Bauhöhe gefer¬ tigt werden. Hierbei kann sich der wenigstens eine vordersei¬ tig angeordnete Halbleiterchip in einem großen Abstand zur Montageseite befinden.

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Dies kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn mit Hilfe des Verfahrens Strahlungsemittierende Halbleiterbauelemente her¬ gestellt werden. In einer solchen Ausführungsform kommen Strahlungsemittierende Halbleiterchips zum Einsatz, welche auf der Vorderseite des Trägers angeordnet werden. Die strah- lungsemittierenden Halbleiterchips können zum Beispiel

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Leuchtdiodenchips (LED-Chips) sein. Die gemäß dem Verfahren hergestellten Strahlungsemittierenden Halbleiterbauelemente können zum Beispiel beim Aufbau einer Anzeigevorrichtung, beispielsweise eines Moduls für eine Vi¬ deowand, eingesetzt werden. Hierbei können mehrere Halblei- terbauelemente auf einer Leiterplatte montiert werden, und kann auf der Leiterplatte in Bereichen neben und zwischen den Halbleiterbauelementen ein schützenden Vergussmaterial angeordnet werden. Die mit Hilfe des Verfahrens erzielbare große Bauhöhe der Halbleiterbauelemente macht es möglich, das Ver- gussmaterial mit einer großen Dicke auszubilden. Dadurch können die rückseitigen Leiterabschnitte der Halbleiterbauele¬ mente zuverlässig abgedichtet und infolgedessen sicher vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt werden. Des Weiteren kann sich die Anzeigevorrichtung aufgrund der vorderseitigen An- Ordnung der Strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf den Halbleiterbauelementen durch einen effizienten Leuchtbetrieb aus zeichnen .

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Die Formmasse, mit welcher die Leiterstruktur umformt wird, kann ein isolierendes Kunststoffmaterial sein. In Bezug auf eine Herstellung von Strahlungsemittierenden Halbleiterbauelementen kann es in Betracht kommen, als Formmasse ein nicht transparentes, zum Beispiel schwarzes Kunststoffmaterial ein¬ zusetzen. Dadurch ist ein Leuchtbetrieb mit hohem Kontrast möglich.

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In einer weiteren Ausführungsform verlaufen die Zwischenabschnitte der Leiterstruktur senkrecht zur ersten und zweiten Ebene, und damit senkrecht zur Vorder- und Rückseite des Trä- gers . In dieser Ausgestaltung kann die bereitgestellte Lei¬ terstruktur im Querschnitt ein sich wiederholendes U-förmiges Profil aufweisen. Auf diese Weise können Halbleiterbauelemente mit geringen lateralen Abmessungen gefertigt werden. In einer weiteren Ausführungsform wird der Träger mit einer Dicke von wenigstens 2mm bereitgestellt. In entsprechender Weise können Halbleiterbauelemente mit einer Bauhöhe von we¬ nigstens 2mm gefertigt werden. Durch diese Ausgestaltung kann der Einsatz der Halbleiterbauelemente bei einer Videowand be¬ günstigt werden, um einen zuverlässigen Schutzverguss auszu¬ bilden . Die Leiterstruktur kann auf unterschiedliche Art und Weise bereitgestellt werden. Es ist zum Beispiel möglich, eine Me¬ tallschicht oder Metallfolie zu strukturieren, so dass eine sich zunächst noch in einer gemeinsamen Ebene erstreckende Ausgangsstruktur vorliegt, und diese Struktur anschließend zu biegen bzw. falten, um die gewünschte Ausprägung mit den in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Leiterabschnitten zu erzeugen. Das Strukturieren kann zum Beispiel durch Ätzen o- der durch einen mechanischen Prozess wie zum Beispiel Stanzen erfolgen .

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Alternativ ist es möglich, die Leiterstruktur mit den in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Leiterabschnitten in direkter Weise durch Ätzen einer Metallschicht zu erzeugen. Des Weiteren kann die Leiterstruktur auch durch mechanische Zer- spanung einer Metallschicht bereitgestellt werden.

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Darüber hinaus ist es möglich, die Leiterstruktur mit einer metallischen Beschichtung zu versehen. Dies kann zum Beispiel durch Elektroplattieren erfolgen. Das Beschichten kann vor oder auch nach dem Umformen der Leiterstruktur mit der Formmasse durchgeführt werden.

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Die Leiterabschnitte und Zwischenabschnitte der Leiterstruk¬ tur können in größeren Einheiten bzw. Elementen zusammenge- fasst sein. In diesem Sinne weist die bereitgestellte Lei¬ terstruktur in einer weiteren Ausführungsform Leiterelemente auf, wobei jedes Leiterelement zwei vorderseitige Leiterab¬ schnitte, einen rückseitigen Leiterabschnitt und zwei den rückseitigen Leiterabschnitt mit den vorderseitigen Leiterab- schnitten verbindende Zwischenabschnitte aufweist. Bei dem

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Vereinzelungsprozess werden die Leiterelemente im Bereich der rückseitigen Leiterabschnitte durchtrennt. Auf diese Weise kann ein Leiterelement jeweils auf zwei Halbleiterbauelemente verteilt werden. Ein nach der Vereinzelung vorliegendes durchtrenntes Leiterelement eines Halbleiterbauelements kann einen vorderseitigen Leiterabschnitt und einen über einen Zwischenabschnitt mit dem vorderseitigen Leiterabschnitt ver- bundenen durchtrennten rückseitigen Leiterabschnitt aufweisen .

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Die Leiterelemente können, von oben betrachtet, eine Strei¬ fenform aufweisen. Im Querschnitt können die Leiterelemente einen stufenförmigen Verlauf bzw. ein U-förmiges Profil be¬ sitzen. Des Weiteren kann die bereitgestellte Leiterstruktur mehrere parallel verlaufende Reihen aus in Längsrichtung ne¬ beneinander angeordneten streifenförmigen Leiterelementen aufweisen. In den einzelnen Reihen können die vorderseitigen Leiterabschnitte benachbarter Leiterelemente nebeneinander bzw. gegenüberliegend angeordnet sein.

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In einer weiteren Ausführungsform wird der Vereinzelungspro- zess derart durchgeführt, dass vereinzelte Halbleiterbauele- mente gebildet werden, welche wenigstens zwei durchtrennte

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Leiterelemente bzw. wenigstens ein Paar aus zwei durchtrenn¬ ten Leiterelementen aufweisen. Hierbei können die vorderseitigen Leiterabschnitte eines solchen Paars aus durchtrennten Leiterelementen gegenüberliegend angeordnet sein, und können die betreffenden Leiterelemente bei einer entsprechenden elektrischen Kontaktierung als Kathode und Anode für einen Halbleiterchip dienen.

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Mit Hilfe des Verfahrens können Einzelchip-Bauelemente herge- stellt werden, welche lediglich einen Halbleiterchip bzw. lediglich einen Strahlungsemittierenden Halbleiterchip aufweisen. Hierzu korrespondierend können die Halbleiterbauelemente mit lediglich einem als Kathode und Anode dienenden Paar aus zwei durchtrennten Leiterelementen gefertigt werden, mit wel- chen der Halbleiterchip elektrisch verbunden ist.

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Mit Hilfe des Verfahrens können ferner Multichip-Bauelemente gefertigt werden, welche mehrere Halbleiterchips bzw. mehrere Strahlungsemittierende Halbleiterchips aufweisen. Die Mul¬ tichip-Bauelemente können des Weiteren derart hergestellt werden, dass die mehreren Halbleiterchips separat angesteuert werden können.

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Zu diesem Zweck können die Halbleiterbauelemente mit mehreren separaten Paaren aus zwei durchtrennten Leiterelementen gefertigt werden, wobei die Anzahl der Leiterelement-Paare mit der Anzahl der Halbleiterchips übereinstimmen kann. Sofern die Halbleiterchips elektrisch mit den einzelnen und als Ka¬ thode und Anode dienenden Leiterelement-Paare verbunden sind, ist es möglich, die Halbleiterchips unabhängig voneinander mit elektrischer Energie zu versorgen und dadurch separat voneinander anzusteuern.

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Für Multichip-Bauelemente mit getrennt ansteuerbaren Halb¬ leiterchips kann des Weiteren eine Bauform in Betracht kom¬ men, in welcher statt separater Kathoden und Anoden eine gemeinsame Kathode und separate Anoden oder eine gemeinsame Anode und separate Kathoden vorliegen. Dies lässt sich mit geeignet ausgestalteten Leiterelementen der Leiterstruktur verwirklichen. Derartige Leiterelemente können zum Beispiel im Vergleich zu der oben beschriebene Ausgestaltung eines Leiterelements mit zwei vorderseitigen Leiterabschnitten, ei- nem rückseitigen Leiterabschnitt und zwei Zwischenabschnitten eine größere Anzahl an Leiterabschnitten aufweisen. Des Weiteren können die Leiterelemente durch die Vereinzelung sowohl in separate und lediglich einzelnen Halbleiterchips zugeord¬ nete bzw. mit einzelnen Halbleiterchips elektrisch verbundene Leiterelemente als auch in Leiterelemente unterteilt werden, welche mehreren Halbleiterchips gemeinsam zugeordnet sind und welche mit mehreren Halbleiterchips elektrisch verbunden sind. Hierbei können zum Beispiel mehrere Halbleiterchips auf einem vorderseitigen Leiterabschnitt eines solchen Leiterele- ments angeordnet sein.

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In Bezug auf Multichip-Bauelemente ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass Halbleiterchips zum Erzeugen einer ersten Lichtstrahlung, Halbleiterchips zum Erzeugen einer zweiten Lichtstrahlung und Halbleiterchips zum Erzeugen einer dritten Lichtstrahlung auf dem Träger angeordnet werden. Im Rahmen des Vereinzelungsprozesses werden separate Halbleiterbauelemente gebildet, welche einen Halbleiterchip zum Erzeugen der ersten Lichtstrahlung, einen Halbleiterchip zum Erzeugen der zweiten Lichtstrahlung und einen Halbleiterchip zum Erzeugen der dritten Lichtstrahlung aufweisen. Die Halbleiterbauelemente können wie vorstehend angegeben derart gefertigt werden, dass die unterschiedlichen Halbleiterchips separat angesteuert und dadurch unabhängig voneinander zur Abgabe ihrer jeweiligen Lichtstrahlung betrieben werden können. Auf diese Weise können die Halbleiterbauelemente als Pi¬ xel einer Anzeigevorrichtung eingesetzt werden, deren Farbe individuell einstellbar ist.

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In Bezug auf die vorgenannte Ausführungsform kann es sich bei der ersten, zweiten und dritten Lichtstrahlung zum Beispiel um eine rote, eine grüne und eine blaue Lichtstrahlung han- dein. Die auf diese Weise hergestellten Halbleiterbauelemente können infolgedessen als RGB-Pixel verwendet werden.

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Wie oben angedeutet wurde, kann im Rahmen des Anordnens der Halbleiterchips auf dem Träger auch ein elektrisches An- schließen der Halbleiterchips an vorderseitige Leiterab¬ schnitte der Leiterstruktur erfolgen. In diesem Zusammenhang können die im Folgenden erläuterten Ausführungsformen zur Anwendung kommen. In einer weiteren Ausführungsform werden die Halbleiterchips jeweils auf einem vorderseitigen Leiterabschnitt angeordnet und über eine Kontaktstruktur elektrisch an einen benachbarten bzw. gegenüberliegenden vorderseitigen Leiterabschnitt angeschlossen. Bei dieser Ausgestaltung können Halbleiter- chips mit einem Vorderseitenkontakt und einem Rückseitenkon¬ takt eingesetzt werden. Über den Rückseitenkontakt und ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel, zum Beispiel ein Lotmittel oder ein elektrisch leitfähiger Klebstoff, kann ein solcher Halbleiterchip elektrisch und mechanisch mit einem vorderseitigen Leiterabschnitt verbunden werden. Der Vorderseitenkontakt des Halbleiterchips kann über die Kontaktstruk¬ tur elektrisch mit einem benachbarten vorderseitigen Leiter- abschnitt verbunden werden.

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Bei der verwendeten Kontaktstruktur kann es sich zum Beispiel um einen Bonddraht handeln. Alternativ existieren andere Anschlussmöglichkeiten, wie weiter unten noch näher erläutert wird.

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Auf der Vorderseite des Trägers kann zusätzlich eine an die Halbleiterchips angrenzende Schicht aus einem isolierenden Kunststoffmaterial ausgebildet werden, mit welcher die vor- derseitigen Leiterabschnitte der Leiterstruktur abgedeckt werden können. Dadurch kann erzielt werden, dass bei den vereinzelten Halbleiterbauelementen lediglich die zur Oberflächenmontage eingesetzten rückseitigen Leiterabschnitte frei¬ liegen und zugänglich sind. Die Zwischenabschnitte können in der Formmasse eingebettet sein, und die vorderseitigen Lei¬ terabschnitte können von der vorderseitig aufgebrachten

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Schicht bedeckt sein. In Bezug auf die vorderseitige Schicht können folgende Ausführungsformen zur Anwendung kommen. In einer weiteren Ausführungsform wird eine die Halbleiterchips bedeckende Versiegelungsschicht auf der Vorderseite des Trägers ausgebildet. Mit Hilfe der Versiegelungsschicht kön¬ nen die Halbleiterchips vollständig eingekapselt werden. Im Hinblick auf die Herstellung strahlungsemittierender Halblei- terbauelemente kann die Versiegelungsschicht aus einem trans¬ parenten oder semitransparenten Kunststoffmaterial ausgebildet werden. Das Ausbilden der Versiegelungsschicht kann vor dem Vereinzelungsprozess durchgeführt werden. In einer weiteren Ausführungsform wird eine Einbettungsschicht auf der Vorderseite des Trägers ausgebildet, welche seitlich an die Halbleiterchips bzw. an deren Seitenflanken angrenzt, so dass Vorderseiten der Halbleiterchips freilie- gen. Nachfolgend können Kontaktstrukturen ausgebildet werden, um die Halbleiterchips an vorderseitige Leiterabschnitte an¬ zuschließen. Auch in dieser Ausführungsform können Halbleiterchips mit einem Vorderseitenkontakt und einem Rücksei- tenkontakt zur Anwendung kommen. Vor dem Ausbilden der Einbettungsschicht können die Halbleiterchips mit deren Rücksei¬ tenkontakten in der oben beschriebenen Art und Weise auf vorderseitigen Leiterabschnitten montiert werden. Durch das Herstellen der Kontaktstrukturen nach dem Ausbilden der Einbet- tungsschicht können die Vorderseitenkontakte der Halbleiter¬ chips elektrisch mit benachbarten vorderseitigen Leiterabschnitten verbunden werden. Die Einbettungsschicht kann aus einem nicht transparentes Kunststoffmaterial ausgebildet wer¬ den. Das Ausbilden der Einbettungsschicht und das Ausbilden der Kontaktstrukturen kann vor dem Vereinzelungsprozess durchgeführt werden.

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Die vorgenannte Ausführungsform erweist sich als günstig in Bezug auf die Herstellung von Strahlungsemittierenden Halb- leiterbauelementen . In dieser Ausgestaltung können die Vorderseiten der Halbleiterchips, über welche die Halbleiterchips eine Lichtstrahlung abgeben können, unbedeckt bleiben. Auf diese Weise ist eine effiziente Strahlungsemission ohne optische Fehler und Streueffekte möglich, und können sich die Halbleiterbauelemente durch eine hohe Helligkeit und einen hohen Kontrast auszeichnen. Ein hoher Kontrast kann begünstigt werden, wenn die Einbettungsschicht mit einer schwarzen Farbe bzw. aus einem schwarzen Kunststoffmaterial ausgebildet wird .

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In einer weiteren Ausführungsform wird nach dem Ausbilden der Kontaktstrukturen und vor der Vereinzelung eine Schutzschicht auf den Halbleiterchips bzw. auf deren freiliegenden Vorderseiten, auf den Kontaktstrukturen und auf der Einbettungs- schicht ausgebildet. Auf diese Weise können die Halbleiter¬ chips und die Kontaktstrukturen vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Die Schutzschicht kann aus einem transparenten Kunststoffmaterial ausgebildet werden. In einer weiteren Ausführungsform werden die vorgenannten Kontaktstrukturen wie folgt ausgebildet. Für jede Kontakt¬ struktur wird eine Ausnehmung in der Einbettungsschicht zum Freilegen eines Teils eines vorderseitigen Leiterabschnitts erzeugt, und wird eine elektrisch leitfähige Kontaktschicht zum Verbinden eines Halbleiterchips bzw. eines Vorderseitenkontakts eines Halbleiterchips mit dem freigelegten Teil des vorderseitigen Leiterabschnitts ausgebildet. Auf diese Weise hergestellte Kontaktstrukturen können sogenannte planare Kon¬ takte bzw. PI-Kontakte (Planar Interconnect) , auch als PICOS- Kontakte bezeichnet, sein.

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Die vorstehend beschriebene Vorgehensweise bietet die Mög- lichkeit, die Kontaktstrukturen möglichst klein auszubilden. Auch können die verwendeten Halbleiterchips kleine Vordersei¬ tenkontakte aufweisen. Sofern Strahlungsemittierende Halblei¬ terbauelemente mit einer schwarzen Einbettungsschicht herge¬ stellt werden, und aus diesen eine Anzeigevorrichtung aufge- baut wird, kann erreicht werden, dass die Anzeigevorrichtung im ausgeschalteten Zustand nahezu schwarz erscheint. Hierbei können lediglich die Halbleiterchips und die Kontaktstruktu¬ ren einen geringen reflektierenden Anteil besitzen. Hinsichtlich der in Form von Kontaktschichten verwirklichten Kontaktstrukturen kann es ferner in Betracht kommen, vor dem Ausbilden der Kontaktschichten an jedem Halbleiterchip eine isolierende Schicht auszubilden, welche den betreffenden Halbleiterchip vorderseitig am Rand bzw. im Bereich des Vor- derseitenkontakts und einen Teil der Einbettungsschicht be¬ deckt. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass die Sei¬ tenflanke und der Vorderseitenkontakt des Halbleiterchips über die nachfolgend erzeugte Kontaktschicht kurzgeschlossen werden. Die isolierende Schicht kann aus einem transparenten Kunststoffmaterial ausgebildet werden.

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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein oberflä- chenmontierbares Halbleiterbauelement vorgeschlagen. Das Halbleiterbauelement weist einen Träger mit einer Vorderseite und einer Rückseite und wenigstens einen auf der Vorderseite des Trägers angeordneten Halbleiterchip auf. Der Träger weist eine metallische Leiterstruktur und eine an die Leiterstruk- tur angrenzende Formmasse auf. Die Leiterstruktur weist in einer ersten Ebene angeordnete vorderseitige Leiterabschnit¬ te, in einer zweiten Ebene versetzt zur ersten Ebene angeord¬ nete rückseitige Leiterabschnitte und sich zwischen den vor¬ derseitigen und rückseitigen Leiterabschnitten erstreckende Zwischenabschnitte auf. Die vorderseitigen Leiterabschnitte liegen an der Vorderseite des Trägers frei. Die rückseitigen Leiterabschnitte liegen an der Rückseite des Trägers frei.

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Das Halbleiterbauelement kann gemäß dem oben erläuterten Ver¬ fahren bzw. gemäß einer oder mehrerer der oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens hergestellt sein. Für das Halbleiterbauelement können dieselben Ausgestaltungen denkbar sein und können dieselben Vorteile in Betracht kommen, wie sie oben erläutert wurden. Beispielsweise kann das Halblei¬ terbauelement in Form eines Strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements verwirklicht sein, indem der wenigstens eine Halbleiterchip ein strahlungsemittierender Halbleiterchip ist. Auch kann das Halbleiterbauelement eine große Bauhöhe von zum Beispiel wenigstens 2mm aufweisen. Dadurch eignet sich das Halbleiterbauelement für eine Verwendung bei einer Anzeigevorrichtung .

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Des Weiteren können zum Beispiel einzelne oder mehrere der folgenden Ausgestaltungen vorliegen. Die Formmasse kann ein schwarzes Kunststoffmaterial aufweisen. Die Vorderseite des Trägers kann durch die vorderseitigen Leiterabschnitte und die Formmasse gebildet sein. Die Rückseite des Trägers kann durch die rückseitigen Leiterabschnitte und die Formmasse ge¬ bildet sein. Die Zwischenabschnitte der Leiterstruktur können senkrecht zur ersten und zweiten Ebene und damit senkrecht zur Vorder- und Rückseite des Trägers verlaufen. Des Weiteren können die Zwischenabschnitte jeweils mit einem vorderseiti¬ gen und mit einem rückseitigen Leiterabschnitt verbunden sein. Der wenigstens eine Halbleiterchip kann über einen Bonddraht an einen vorderseitigen Leiterabschnitt angeschlos¬ sen sein. Die Vorderseite des Trägers sowie der wenigstens eine Halbleiterchip können mit einer transparenten oder semi- transparenten Versiegelungsschicht bedeckt sein.

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Möglich ist es auch, dass auf der Vorderseite des Trägers ei¬ ne Einbettungsschicht angeordnet ist, welche seitlich an den wenigstens einen Halbleiterchip angrenzt, so dass eine Vor¬ derseite des wenigstens einen Halbleiterchips nicht mit der Einbettungsschicht bedeckt ist. Der betreffende Halbleiter¬ chip kann ferner über eine Kontaktstruktur an einen vorderseitigen Leiterabschnitt angeschlossen sein. Hierbei kann die Einbettungsschicht eine Ausnehmung aufweisen, über welche ein Teil des vorderseitigen Leiterabschnitts freigelegt ist. Die Kontaktstruktur kann in Form einer Kontaktschicht verwirklicht sein, über welche der Halbleiterchip mit dem freigelegten Teil des vorderseitigen Leiterabschnitts elektrisch verbunden ist. Die Einbettungsschicht kann aus einem nicht transparenten, zum Beispiel schwarzen Kunststoffmaterial aus¬ gebildet sein. Das Halbleiterbauelement kann gegebenenfalls eine zusätzliche Schutzschicht aus einem transparenten Kunst¬ stoffmaterial aufweisen, welche auf dem wenigstens einen Halbleiterchip, der Kontaktstruktur und der Einbettungsschicht angeordnet sein kann.

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Darüber hinaus kann das Halbleiterbauelement als Multichip- Bauelement verwirklicht sein, und zum Beispiel drei strah- lungsemittierende Halbleiterchips aufweisen. Die drei Halb- leiterchips können zum Erzeugen von unterschiedlichen Lichtstrahlungen, beispielsweise einer roten, einen grünen und einer blauen Lichtstrahlung, ausgebildet sein.

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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Anzeige- Vorrichtung vorgeschlagen. Die Anzeigevorrichtung weist eine Leiterplatte, mehrere auf der Leiterplatte angeordnete Halb¬ leiterbauelemente und ein Vergussmaterial auf. Das Vergussma¬ terial ist auf der Leiterplatte in Bereichen neben und zwi- - lö¬ schen den Halbleiterbauelementen angeordnet. Die Halbleiterbauelemente weisen den oben beschriebenen Aufbau bzw. einen Aufbau gemäß einer oder mehrerer der oben beschriebenen Ausführungsformen auf. Auch können die Halbleiterbauelemente ge- maß dem oben erläuterten Verfahren bzw. gemäß einer oder mehrerer der oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens hergestellt sein. In Bezug auf den Einsatz bei der Anzeige¬ vorrichtung sind die Halbleiterbauelemente strahlungsemittie- rende Halbleiterbauelemente. Daher ist der wenigstens eine Halbleiterchip der Halbleiterbauelemente ein strahlungsemit- tierender Halbleiterchip.

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Wie oben angeben wurde, können die Halbleiterbauelemente eine große Bauhöhe von zum Beispiel wenigstens 2mm aufweisen. In entsprechender Weise kann das Vergussmaterial mit einer gro¬ ßen Dicke auf der Leiterplatte ausgebildet werden. Auf diese Weise können die rückseitigen Leiterabschnitte der Halblei¬ terbauelemente zuverlässig abgedichtet und damit sicher vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt werden. Die vorderseitige Anordnung der Strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf den Halbleiterbauelementen ermöglicht darüber hinaus einen effizienten Leuchtbetrieb der Anzeigevorrichtung. Im Vergleich zur Verwendung herkömmlicher Halbleiterbauelemente ist eine Steigerung der Lichtausbeute von zum Beispiel bis zu 50 ~6 mög lieh.

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Für die Anzeigevorrichtung können einzelne oder mehrere der folgenden Ausgestaltungen vorliegen. Die Anzeigevorrichtung kann ein Modul für eine Videowand sein. Auch kann die Anzei- gevorrichtung für eine Anwendung im Outdoor-Bereich geeignet sein. Die Halbleiterbauelemente können über die rückseitigen Leiterabschnitte und ein elektrisch leitfähiges Verbindungs¬ mittel elektrisch und mechanisch mit Anschlüssen der Leiterplatte verbunden sein. Das Vergussmaterial kann ein Kunst- Stoff- bzw. Silikonmaterial sein. Des Weiteren kann das Ver¬ gussmaterial nicht transparent sein und zum Beispiel eine schwarze Farbe aufweisen. Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbare Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen .

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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: Figuren 1 bis 3 AufSichtsdarstellungen und eine seitliche Darstellung einer bereitgestellten Leiterstruktur zum Herstellen von Multichip-Bauelementen;

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Figuren 4, 5 eine AufSichtsdarstellung und eine seitliche Darstellung eines durch Umformen der Leiterstruktur mit einer Formmasse gebildeten Trägers;

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Figuren 6, 7 eine AufSichtsdarstellung und eine seitliche Darstellung des Trägers nach einer Chipmontage und einem Aus- bilden einer Versiegelungsschicht;

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Figuren 8, 9 eine AufSichtsdarstellung und eine seitliche Darstellung eines vereinzelten Multichip-Bauelements; Figur 10 eine seitliche Darstellung des Trägers nach einer alternativen Chipmontage unter Verwendung einer Einbettungsschicht ;

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Figur 11 eine seitliche Darstellung eines weiteren vereinzel- ten Multichip-Bauelements; Figur 12 eine vergrößerte seitliche Darstellung des Trägers nach der alternativen Chipmontage mit der Einbettungsschicht und einem Ausbilden von weiteren Schichten; Figur 13 eine AufSichtsdarstellung eines Trägers mit einer alternativen Leiterstruktur zum Herstellen von Multichip- Bauelernenten;

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Figur 14 eine AufSichtsdarstellung eines Trägers mit einer alternativen Leiterstruktur zum Herstellen von Einzelchip- Bauelementen; und

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Figur 15 eine seitliche Darstellung einer Anzeigevorrichtung. Anhand der folgenden schematischen Figuren werden mögliche

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Ausgestaltungen eines Verfahrens zum Herstellen von oberflä- chenmontierbaren Strahlungsemittierenden Halbleiterbauelementen beschrieben. Die Halbleiterbauelemente können bei Anzei¬ gevorrichtungen im Outdoor-Bereich zur Anwendung kommen. Bei dem Verfahren können aus der Halbleitertechnik und aus der Fertigung elektronischer und optoelektronischer Bauelemente bekannte Prozesse durchgeführt werden und können in diesen Gebieten übliche Materialien zum Einsatz kommen, so dass hierauf nur teilweise eingegangen wird. In gleicher Weise können zusätzlich zu gezeigten und beschriebenen Prozessen weitere Prozesse durchgeführt werden und können die Bauelemente zu¬ sätzlich zu gezeigten und beschriebenen Komponenten mit weiteren Komponenten und Strukturen gefertigt werden. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich schema- tischer Natur sind und nicht maßstabsgetreu sind. In diesem

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Sinne können in den Figuren gezeigte Komponenten und Strukturen zum besseren Verständnis übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein. In den Figuren ist ergänzend anhand von mit x, y, z bezeich¬ neten und rechtwinklig orientierten Achsen ein dreidimensionales orthogonales Koordinatensystem angedeutet. Dieses wird im Folgenden zum Teil zur Beschreibung geometrischer Gegebenheiten verwendet.

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Die Figuren 1 bis 9 zeigen anhand von AufSichtsdarstellungen und seitlichen Schnittdarstellungen ein mögliches Verfahren zum Herstellen von oberflächenmontierbaren Halbleiterbauelementen 101. Hierbei handelt es sich um Strahlungsemittierende Multichip-Bauelemente 101, welche drei getrennt ansteuerbare Strahlungsemittierende Halbleiterchips 140 aufweisen. Die drei Halbleiterchips 140 können zum Erzeugen von unterschied¬ lichen Lichtstrahlungen, d.h. einer roten, einer grünen und einer blauen Lichtstrahlung ausgebildet sein. Dadurch können die Halbleiterbauelemente 101 als RGB-Pixel einer Anzeigevor¬ richtung eingesetzt werden. Diese Anwendung kann durch eine mit Hilfe des Verfahrens erzielbare große Bauhöhe der Halb¬ leiterbauelemente 101 begünstigt werden.

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Zu Beginn des Verfahrens wird eine metallische Leiterstruktur 110 bereitgestellt, welche ausschnittsweise in den Figuren 1, 2 in einer Aufsicht und in Figur 3 im Querschnitt gezeigt ist. Die Leiterstruktur 110 weist eine Vielzahl an Leiterab¬ schnitten 121, 122 auf, welche in einer ersten Ebene 171 angeordnet sind (vgl. Figur 3) . Entsprechend des Koordinaten¬ systems handelt es sich um eine x-y-Ebene 171. Bei einem spä- ter erzeugten Träger 130 befinden sich die Leiterabschnitte

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121, 122 an dessen Vorderseite 181 (vgl. Figur 5) . Daher werden die Leiterabschnitte 121, 122 im Folgenden auch als vorderseitige Leiterabschnitte 121, 122 bezeichnet. Die Leiter¬ abschnitte 121 weisen eine größere Länge als die Leiterab- schnitte 122 auf.

[61]

Die Leiterstruktur 110 weist ferner eine Vielzahl an Leiterabschnitten 125 auf, welche in einer zur ersten Ebene 171 parallel versetzten zweiten x-y-Ebene 172 angeordnet sind (vgl. Figur 3) . Da sich die Leiterabschnitte 125 an einer Rückseite 182 des später erzeugten Trägers 130 befinden (vgl. Figur 5), werden diese im Folgenden auch rückseitige Leiterabschnitte 125 genannt. In Bezug auf die oben erwähnte große Bauhöhe der Halbleiterbauelemente 101 kann die Leiterstruktur 110 mit ei¬ ner Bauhöhe und damit einem Abstand der Ebenen 171, 172 von zum Beispiel wenigstens 2mm verwirklicht sein. Die Leiterstruktur 110 weist des Weiteren sich zwischen den vorderseitigen und rückseitigen Leiterabschnitten 121, 122, 125 erstreckende Zwischenabschnitte 127 auf (vgl. Figur 3) . Die Zwischenabschnitte 127, welche jeweils mit einem vorder¬ seitigen Leiterabschnitt 121 oder 122 und einem rückseitigen Leiterabschnitt 125 verbunden sind, verlaufen senkrecht zu den beiden Ebenen 171, 172 und damit in z-Richtung.

[62]

Wie anhand der Figuren 1 bis 3 deutlich wird, sind mehrere der Abschnitte 121, 122, 125, 127 zu größeren Einheiten 111 zusammengefasst , welche im Folgenden als Leiterelemente 111 bezeichnet werden. Die Leiterelemente 111, welche von oben betrachtet eine Streifenform aufweisen, umfassen jeweils zwei vorderseitige Leiterabschnitte 121, 122, einen dazwischen an¬ geordneten rückseitigen Leiterabschnitt 125 und zwei Zwi- schenabschnitte 127 (vgl. Figur 3) . Über die beiden Zwischenabschnitte 127 ist der rückseitige Leiterabschnitt 125 mit jeweils einem der beiden vorderseitigen Leiterabschnitte 121, 122 verbunden. Wie in den Figuren 1, 2 ferner dargestellt ist, sind die streifenförmigen Leiterelemente 111 in mehreren parallelen und in x-Richtung verlaufenden Reihen angeordnet. In jeder Reihe sind die Leiterelemente 111 derart positioniert, dass sich jeweils zwei vorderseitige Leiterabschnitte 121, 122 von benachbarten Leiterelementen 111 in einem Abstand gegenüberliegen. Hierbei sind die betreffenden Leiterabschnitte 121, 122 durch eine Unterbrechung voneinander getrennt. Im Querschnitt weisen die streifenförmigen Leiterelemente 111, wie in Figur 3 gezeigt ist, ein U-förmiges Profil auf. In ent- sprechender Weise besitzt die Leiterstruktur 110 im Querschnitt ein sich wiederholendes U-Profil. Die Leiterstruktur 110 weist darüber hinaus, wie in den Figu¬ ren 1, 2 gezeigt ist, stegförmige Verbindungselemente 115, 116 auf, über welche die rückseitigen Leiterabschnitte 125 miteinander verbunden sind. Diese werden im Folgenden als Verbindungsstege 115, 116 bezeichnet. Mit Hilfe der Verbin¬ dungsstege 115, 116 wird die Leiterstruktur 110 mechanisch zusammengehalten. In diesem Zustand sind sämtliche Bestand¬ teile der Leiterstruktur 110 elektrisch kurzgeschlossen. Die Verbindungsstege 116, welche unmittelbar mit den rücksei¬ tigen Leiterabschnitten 125 verbunden sind und sich zwischen benachbarten Leiterabschnitten 125 erstrecken, verlaufen in y-Richtung in der zweiten Ebene 172. Die Verbindungsstege 116 sind ihrerseits zum Teil mit den Verbindungsstegen 115 ver- bunden. Die Verbindungsstege 115 besitzen, vergleichbar zu den Leiterelementen 111, ein U-förmiges Querschnittsprofil. Hierbei weisen die Verbindungsstege 115 sowohl in der ersten Ebene 171 als auch in der zweiten Ebene 172 in x-Richtung verlaufende Teilabschnitte auf, wie in den Figuren 1, 2 ange- deutet ist. Derartige Teilabschnitte sind über nicht darge¬ stellte und senkrecht hierzu bzw. in z-Richtung verlaufende Teilabschnitte der Verbindungsstege 115 verbunden.

[63]

Anhand von Figur 1 wird weiter deutlich, dass bei der Lei- terstruktur 110 jeweils drei Reihen aus Leiterelementen 111 nebeneinander angeordnet sind, und jeweils neben bzw. zwischen solchen Reihenanordnungen aus Leiterelementen 111 die Verbindungsstege 115 vorhanden sind. In Figur 1 ist ferner anhand von gestrichelten Linien ein rechteckiger bzw. quadra- tischer Bauelementbereich 190 angedeutet, anhand dessen die geometrische Ausdehnung von einem der herzustellenden Halbleiterbauelemente 101 veranschaulicht ist. Der Bauelementbe¬ reich 190 ist von Verbindungsstegen 115, 116 umschlossen. Die Leiterstruktur 110 kann wie folgt hergestellt werden.

[64]

Hierbei wird eine Metallfolie bereitgestellt und nachfolgend einer Strukturierung unterzogen, wodurch eine sich zunächst noch in einer gemeinsamen Ebene erstreckende Ausgangsstruktur vorliegt (nicht dargestellt) . Das Strukturieren der Metallfo¬ lie kann zum Beispiel durch Ätzen oder durch einen mechanischen Prozess wie zum Beispiel Stanzen durchgeführt werden. Die Ausgangsstruktur wird anschließend gefaltet, um die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Ausprägung der Leiterstruktur

[65]

110 in Form eines Metallnetzes mit dem sich wiederholenden U- Profil zu erzeugen. Die bereitgestellte Metallfolie weist ei¬ ne Dicke auf, welche sowohl ein einfaches Falten ermöglicht als auch der Metallfolie und damit der Leiterstruktur 110 ei- ne ausreichende Steifigkeit verleiht. Dies kann zum Beispiel mit einer Dicke der Metallfolie im Bereich von 50ym bis 200ym erreicht werden.

[66]

Nach dem Bereitstellen der Leiterstruktur 110 wird die Lei- terstruktur 110, wie in Figur 4 in der Aufsicht und in Figur 5 im Querschnitt gezeigt ist, mit einer Formmasse 135 um¬ formt. Auf diese Weise wird ein ebener plattenförmiger Träger 130 mit einer flachen Vorderseite 181 und einer hierzu entge¬ gengesetzten flachen Rückseite 182 erzeugt. Die Vorderseite 181 des Trägers 130 wird durch die vorderseitigen Leiterab¬ schnitte 121, 122 und die mit den Leiterabschnitten 121, 122 an dieser Stelle bündig abschließende Formmasse 135 gebildet. Infolgedessen sind die vorderseitigen Leiterabschnitte 121, 122 an der Vorderseite 181 freigestellt. In gleicher Weise wird die Rückseite 182 des Trägers 130 durch die rückseitigen Leiterabschnitte 125 und die mit den Leiterabschnitten 125 an dieser Stelle bündig abschließende Formmasse 135 gebildet. Infolgedessen liegen die rückseitigen Leiterabschnitte 125 an der Rückseite 182 frei. Entsprechend der oben erläuterten Ausgestaltung der Leiterstruktur 110 kann der Träger 130 eine Dicke von wenigstens 2mm aufweisen.

[67]

Das Umformen der Leiterstruktur 110 kann mit Hilfe eines Formprozesses (Molding) unter Verwendung eines nicht darge¬ stellten Form- bzw. Moldwerkzeugs durchgeführt werden. Hier bei kann die Leiterstruktur 110 mit der Formmasse 135 um¬ spritzt werden. Bei der Formmasse 135 kann es sich um ein Kunststoffmaterial , zum Beispiel um ein Duroplast oder Ther moplast, handeln. Um im Leuchtbetrieb der mit dem Verfahren hergestellten Halbleiterbauelemente 101 einen hohen Kontrast zu erzielen, kann die verwendete Formmasse 135 eine schwarze Farbe aufweisen.

[68]

Anschließend werden weitere Prozesse durchgeführt, wie in Fi¬ gur 6 in der Aufsicht und in Figur 7 im Querschnitt gezeigt ist. Zunächst werden auf der Vorderseite 181 der bereitge¬ stellten Trägerplatte 130 Strahlungsemittierende Halbleiter- chips 140 montiert. Die Halbleiterchips 140 können zum Bei¬ spiel LED-Chips sein. Bei der Chipmontage werden die Halb¬ leiterchips 140 auf den vorderseitigen Leiterabschnitten 121 der Leiterelemente 111 angeordnet sowie elektrisch mit diesen und mit den gegenüberliegenden vorderseitigen Leiterabschnit- ten 122 von benachbarten Leiterelementen 111 verbunden.

[69]

Die Halbleiterchips 140 weisen einen Vorderseitenkontakt und einen Rückseitenkontakt auf (jeweils nicht dargestellt).

[70]

Mit den Rückseitenkontakten werden die Halbleiterchips 140 auf den Leiterabschnitten 121 angeordnet. An diesen Stellen wird eine elektrische und mechanische Verbindung mit Hilfe eines Verbindungsmittels wie zum Beispiel eines Lotmittels oder eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs hergestellt (nicht dargestellt) . Die Vorderseitenkontakte der Halbleiter- chips 140 werden über Bonddrähte 150 an die jeweils benach¬ bart zu den Leiterabschnitten 121 vorliegenden Leiterabschnitte 122 angeschlossen.

[71]

Wie oben angedeutet wurde, können mit Hilfe des Verfahrens als RGB-Pixel dienende Halbleiterbauelemente 101 hergestellt werden. Für diese Ausgestaltung werden auf dem Träger 130 unterschiedliche lichtemittierende Halbleiterchips 140 angeord¬ net, welche zum Erzeugen einer roten, einer grünen und einer blauen Lichtstrahlung ausgebildet sind. Hierbei werden in den einzelnen Bauelementbereichen (vgl. den Bereich 190 in Figur 1) jeweils ein rot emittierender, ein grün emittierender und ein blau emittierender Halbleiterchip 140 angeordnet. Von oben betrachtet sind diese drei Halbleiterchips 140 in y- Richtung nebeneinander angeordnet (vgl. Figur 6).

[72]

Nachfolgend wird eine Versiegelungsschicht 160 auf der Vor- derseite 181 des Trägers 130 ausgebildet, mit welcher die

[73]

Halbleiterchips 140 und die Bonddrähte 150 vollständig einge¬ kapselt und die vorderseitigen Leiterabschnitte 121, 122 ab¬ gedeckt werden (vgl. Figur 7) . Die Versiegelungsschicht 160 kann aus einem transparenten Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Um im Leuchtbetrieb der Halbleiterbauelemente 101 einen höheren Kontrast zu erzielen, kann die Versiegelungsschicht 160 auch aus einem semitransparenten geschwärzten Kunststoffmaterial gefertigt sein. Das Ausbilden der Versiegelungs¬ schicht 160 kann zum Beispiel mit Hilfe eines Form- bzw. Mol- dprozesses durchgeführt werden. Möglich ist auch ein Vergie¬ ßen von Material der Versiegelungsschicht 160 auf der Vorder¬ seite 181 des Trägers 130.

[74]

Anschließend wird ein Vereinzelungsprozess durchgeführt, in welchem der Verbund aus dem mit Halbleiterchips 140 bestück¬ ten und mit der Versiegelungsschicht 160 versehenen Träger 130 durchtrennt wird, so dass separate lichtemittierende Halbleiterbauelemente 101 gebildet werden. Das Durchtrennen erfolgt entlang von in den Figuren 6, 7 angedeuteten Trenn- spuren 195 im Bereich der rückseitigen Leiterabschnitte 125 und Verbindungsstege 115, 116. Bei diesem Prozess werden die Versiegelungsschicht 160 und die Formmasse 135 durchtrennt. Auch werden die Verbindungsstege 115, 116 entfernt, wodurch die Kurzschlussverbindungen unterbrochen werden. Des Weiteren werden die rückseitigen Leiterabschnitte 125 und die dazuge¬ hörigen Leiterelemente 111 durchtrennt, und damit jeweils auf zwei Halbleiterbauelemente 101 verteilt.

[75]

Ein auf diese Weise hergestelltes strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement 101 ist in Figur 8 in der Aufsicht und in Figur 9 im Querschnitt gezeigt. Das als Multichip- Bauelement verwirklichte Halbleiterbauelement 101 besitzt ei¬ ne quaderförmige Gestalt, und weist einen Teil des Trägers 130, einen Teil der Versieglungsschicht 160, drei Halbleiter¬ chips 140 und drei dazugehörige Paare aus jeweils zwei durch¬ trennten Leiterelementen 111 auf. Die Leiterelement-Paare dienen als Kathode und Anode der Halbleiterchips 140, und er- möglichen es, die Halbleiterchips 140 unabhängig voneinander zu bestromen und dadurch separat voneinander zur Lichtemission anzusteuern. Die drei Halbleiterchips 140 können zum Erzeugen unterschiedlicher Lichtstrahlungen, d.h. einer roten, einer grünen und einer blauen Lichtstrahlung ausgebildet sein, so dass das Halbleiterbauelement 101 als RGB-Pixel ei¬ ner Anzeigevorrichtung verwendet werden kann. Von den Leiterelementen 111 sind lediglich die rückseitigen Leiterabschnitte 125 freiliegend und damit zugänglich. Die Leiterab¬ schnitte 125 können als rückseitige Anschlüsse bzw. Lötflä- chen des Halbleiterbauelements 101 verwendet werden. Das

[76]

Halbleiterbauelement 101 kann eine relativ große Bauhöhe von zum Beispiel wenigstens 2mm aufweisen.

[77]

Im Folgenden werden mögliche Varianten und Abwandlungen des anhand der Figuren 1 bis 9 erläuterten Verfahrensablaufs be¬ schrieben. Übereinstimmende Verfahrensschritte und Merkmale sowie gleiche und gleich wirkende Komponenten werden im Fol¬ genden nicht erneut detailliert beschrieben. Für Details hierzu wird stattdessen auf die vorstehende Beschreibung Be- zug genommen. Des Weiteren können Aspekte und Details, welche in Bezug auf eine Verfahrensvariante genannt werden, auch in Bezug auf eine andere Verfahrensvariante zur Anwendung kommen und können Merkmale von zwei oder mehreren Ausgestaltungen miteinander kombiniert werden.

[78]

In einer möglichen Abwandlung des Verfahrens wird nach dem Bereitstellen des Trägers 130 eine alternative Chipmontage durchgeführt, wie in Figur 10 im Querschnitt gezeigt ist. In dieser Ausgestaltung kommt statt der Versiegelungsschicht 160 eine Einbettungsschicht 165 zum Einsatz, und werden anstelle von Bonddrähten 150 andere Kontaktstrukturen 155 ausgebildet. Zum Verwirklichen des in Figur 10 gezeigten Verbunds wird der Träger 130 in der oben beschriebenen Art und Weise hergestellt, und werden die Strahlungsemittierenden Halbleiterchips 140 auf der Vorderseite 181 des Trägers 130 angeordnet. Wie oben beschrieben, können rot, grün und blau emittierende Halbleiterchips 140 zur Anwendung kommen. Hierbei können in jedem Bauelementbereich ein rot emittierender, ein grün emittierender und ein blau emittierender Halbleiterchip 140 platziert werden. Die Halbleiterchips 140 werden mit den Rücksei- tenkontakten und unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels auf den vorderseitigen Leiterabschnit¬ ten 121 angeordnet.

[79]

Nachfolgend wird eine Einbettungsschicht 165 auf dem Träger 130 ausgebildet, welche seitlich an die Halbleiterchips 140 bzw. an deren Seitenflanken angrenzt und die Vorderseite 181 des Trägers 130 und damit die Leiterabschnitte 121, 122 seit¬ lich der Halbleiterchips 140 bedeckt. Die Einbettungsschicht 165 reicht bis zu den Vorderseiten der Halbleiterchips 140, so dass die Vorderseiten der Halbleiterchips 140, über welche die Halbleiterchips 140 eine Lichtstrahlung emittieren können, freiliegen.

[80]

Die Einbettungsschicht 165 kann aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Um im Leuchtbetrieb einen höheren Kontrast zu erzielen, kann ein schwarzes Kunststoffmaterial zum Ein¬ satz kommen. Das Ausbilden der Einbettungsschicht 165 kann zum Beispiel mit Hilfe eines Form- bzw. Moldprozesses durch¬ geführt werden. Möglich ist auch ein Vergießprozess .

[81]

Anschließend werden Kontaktstrukturen 155 ausgebildet, über welche die Vorderseitenkontakte der Halbleiterchips 140 elektrisch mit den jeweils benachbart zu den Leiterabschnit¬ ten 121 vorliegenden Leiterabschnitten 122 verbunden sind. Dies kann wie folgt durchgeführt werden. Für jede Kontakt¬ struktur 155 wird eine Ausnehmung 166 in der Einbettungs¬ schicht 165 ausgebildet, über welche ein Teil eines Leiterab¬ schnitts 122 freigestellt wird, und wird eine elektrisch leitfähige bzw. metallische Kontaktschicht 157 ausgebildet, über welche der Vorderseitenkontakt eines Halbleiterchips 140 mit dem freigelegten Teil eines benachbarten Leiterabschnitts 122 verbunden ist. Das Ausbilden der Ausnehmungen 166 kann mit Hilfe eines Lasers durchgeführt werden. Das Ausbilden der Kontaktschichten 157 kann unter Einsatz einer fotolithographischen Technik erfolgen. Die Kontaktschichten 157, welche jeweils auf einem Halbleiterchip 140 im Bereich von dessen Vorderseitenkontakt, auf der Einbettungsschicht 165 und in einer Ausnehmung 166 auf einem Leiterabschnitt 122 angeordnet sein können, können linienförmig und mit einer geringen Breite ausgebildet werden.

[82]

Nach dem Ausbilden der Kontaktstrukturen 155, wodurch von oben betrachtet eine Gegebenheit vergleichbar zu Figur 6 vor¬ liegen kann, wird ein Vereinzelungsprozess durchgeführt.

[83]

Hierbei wird der mit den lichtemittierenden Halbleiterchips 140 und der Einbettungsschicht 165 versehene Träger 130 ent¬ lang von Trennspuren 195 durchtrennt, so dass separate strah- lungsemittierende Halbleiterbauelemente 102 gebildet werden. Bei diesem Prozess werden die Einbettungsschicht 165 und die Formmasse 135 durchtrennt, werden die Verbindungsstege 115, 116 entfernt, und werden die rückseitigen Leiterabschnitte 125 und die dazugehörigen Leiterelemente 111 durchtrennt und jeweils auf zwei Halbleiterbauelemente 102 verteilt.

[84]

Ein auf diese Weise hergestelltes lichtemittierendes Halblei¬ terbauelement 102 ist in Figur 11 im Querschnitt gezeigt. Das Halbleiterbauelement 102 weist abgesehen von der Einbettungs- schicht 165 und den Kontaktstrukturen 155 einen zu einem

[85]

Halbleiterbauelement 101 vergleichbaren Aufbau mit drei sepa¬ rat ansteuerbaren Halbleiterchips 140 auf. Auch das Halblei¬ terbauelement 102 kann als RGB-Pixel einer Anzeigevorrichtung zur Anwendung kommen.

[86]

Im Rahmen der Herstellung der Halbleiterbauelemente 102 können neben der Einbettungsschicht 165 und den Kontaktschichten 157 weitere optionale Schichten ausgebildet werden. Zur Ver- anschaulichung zeigt Figur 12 eine vergrößerte seitliche Dar¬ stellung des Trägers 130 im Bereich eines Halbleiterchips 140. Hier dargestellt ist auch der Vorderseitenkontakt 141 des Halbleiterchips 140. Es ist zum Beispiel möglich, vor dem Ausbilden der Kontaktschichten 157 im Bereich jedes Halbleiterchips 140 zusätzlich eine isolierende Schicht 156 aus¬ zubilden. Wie in Figur 12 anhand des einen Halbleiterchips 140 gezeigt ist, kann die isolierende Schicht 156 den betref¬ fenden Halbleiterchip 140 am Rand im Bereich des Vordersei- tenkontakts 141 bedecken. Die isolierende Schicht 156, welche aus einem transparenten Kunststoffmaterial ausgebildet sein kann, kann eine Aussparung aufweisen, so dass ein Teil des Vorderseitenkontakts 141 freigestellt ist. Auch die Einbet¬ tungsschicht 165 kann neben dem Halbleiterchip 140 zum Teil mit der isolierenden Schicht 156 bedeckt sein. Bei dieser Ausgestaltung kann mit Hilfe der isolierenden Schicht 156 vermieden werden, dass die Seitenflanke und der Vorderseitenkontakt 141 des Halbleiterchips 140 über die nachfolgend er¬ zeugte Kontaktschicht 157 kurzgeschlossen werden.

[87]

Durch das Ausbilden der Kontaktschichten 156 werden die Vorderseitenkontakte 141 der Halbleiterchips 140 elektrisch mit den über die Ausnehmungen 166 der Einbettungsschicht 165 zum Teil freigestellten Leiterabschnitte 122 verbunden. Wie in Figur 12 anhand des einen Halbleiterchips 140 gezeigt ist, kann die Kontaktschicht 157 im Bereich des betreffenden Halbleiterchips 140 auf der isolierenden Schicht 156 angeordnet sein und den Vorderseitenkontakt 141 des Halbleiterchips 140 über die Aussparung der isolierenden Schicht 156 kontaktie- ren. Des Weiteren kann die Kontaktschicht 157 ausgehend von dem Vorderseitenkontakt 141 sich in der zugehörigen Ausnehmung 166 der Einbettungsschicht 165 nicht nur bis zu dem Lei¬ terabschnitt 122 erstrecken, sondern zusätzlich auch wieder aus der Ausnehmung 166 heraus bis zu einer Vorderseite der Einbettungsschicht 165 verlaufen.

[88]

Figur 12 veranschaulicht des Weiteren die Möglichkeit, vor der Vereinzelung eine optionale Schutzschicht 169 aus einem transparenten Kunststoffmaterial auszubilden, mit welcher die Halbleiterchips 140 bzw. deren Vorderseiten, die Kontakt¬ schichten 157 und die Einbettungsschicht 165 bedeckt werden. Auf diese Weise können die Halbleiterchips 140 und die Kon- taktschichten 157 vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Zuvor können, wie ebenfalls in Figur 12 angedeutet ist, die mit den Kontaktschichten 157 versehenen Ausnehmungen 166 der Einbettungsschicht 165 jeweils mit einer optionalen Füll¬ schicht 159 versehen werden, um in diesem Bereich eine plane Oberfläche zur Verfügung zu stellen.

[89]

Die vorstehend erläuterten Multichip-Bauelemente 101, 102 weisen Paare aus separaten durchtrennten Leiterelementen 111 auf, welche als separate Kathoden und Anoden der Halbleiter- chips 140 dienen. Es können jedoch auch Multichip-Bauelemente mit getrennt bestrombaren Halbleiterchips 140 verwirklicht werden, welche eine gemeinsame Kathode und separate Anoden oder eine gemeinsame Anode und separate Kathoden für die Halbleiterchips 140 aufweisen. Dies lässt sich durch eine Leiterstruktur 110 mit hierauf abgestimmten Formen von Leiterelementen 111 verwirklichen. Derartige Leiterelemente 111 können abweichend von der vorstehend beschriebenen in den Figuren 1, 2, 4, 6 gezeigten Ausgestaltung Leiterabschnitte mit größeren Abmessungen und/oder eine größere Anzahl an Leiter- abschnitten aufweisen. Auf diese Weise können solche Leiterelemente 111 durch das Vereinzeln sowohl in separate und lediglich mit einzelnen Halbleiterchips 140 elektrisch verbundene Leiterelemente als auch in Leiterelemente unterteilt werden, welche mehreren bzw. drei Halbleiterchips 140 gemein- sam zugeordnet sind und welche mit den mehreren Halbleiter¬ chips 140 elektrisch verbunden sind.

[90]

Zur beispielhaften Veranschaulichung ist in Figur 13 eine mögliche Ausgestaltung eines mit Strahlungsemittierenden Halbleiterchips 140 bestückten Trägers 130 mit einer in die¬ ser Art und Weise ausgebildeten Leiterstruktur 110 in der Aufsicht gezeigt. Der Träger 130 kann wie oben beschrieben durch Umformen der Leiterstruktur 110 mit der Formmasse 135 gebildet werden. Die Leiterstruktur 110 umfasst Leiterelemente 111, welche jeweils einen flächigen vorderseitigen Leiterabschnitt 123 mit größeren lateralen Abmessungen, drei rückseitige Leiterabschnitte 125 und drei vorderseitige Leiterab- schnitte 122 aufweisen. Der Leiterabschnitt 123 kann als zu¬ sammenhängende Ausgestaltung von drei Leiterabschnitten 121 (vgl. Figur 2) aufgefasst werden.

[91]

Die Leiterelemente 111 der Leiterstruktur 110 von Figur 12 weisen ferner nicht dargestellte, senkrecht zur Vorder- und

[92]

Rückseite 181, 182 des Trägers 130 bzw. in z-Richtung verlau¬ fende Zwischenabschnitte 127 auf, über welche die rückseiti¬ gen Leiterabschnitte 125 mit den vorderseitigen Leiterab¬ schnitten 122, 123 verbunden sind. Daher besitzen die Lei- terelemente 111 auch in dieser Ausgestaltung ein U-förmiges Querschnittsprofil, und kann der Träger 130 im Querschnitt einen Figur 5 entsprechenden Aufbau aufweisen.

[93]

Die Leiterstruktur 110 von Figur 13 weist des Weiteren eben- falls Verbindungsstege 115, 116 auf, über welche die rücksei¬ tigen Leiterabschnitte 125 verbunden sind. Die Leiterelemente 111 sind in mehreren und in x-Richtung verlaufenden Reihen angeordnet, von welchen in Figur 13 lediglich ein Teil einer Reihe gezeigt ist. Jeweils neben bzw. zwischen den Reihen aus Leiterelementen 111 sind die Verbindungsstege 115 vorhanden.

[94]

Die Chipmontage erfolgt gemäß der Ausgestaltung von Figur 13 derart, dass auf den vorderseitigen Leiterabschnitten 123 der Leiterelemente 111 jeweils drei Strahlungsemittierende Halb- leiterchips 140 montiert werden. Hierbei werden die Halb¬ leiterchips 140 mit den Rückseitenkontakten und unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels auf den Leiterabschnitten 123 angeordnet. Es können jeweils ein rot emittierender, ein grün emittierender und ein blau emittie- render Halbleiterchip 140 auf einem Leiterabschnitt 123 plat¬ ziert werden. Des Weiteren werden die Vorderseitenkontakte der Halbleiterchips 140 über Kontaktstrukturen, vorliegend Bonddrähte 150, an die jeweils gegenüberliegenden Leiterab¬ schnitte 122 benachbarter Leiterelemente 111 angeschlossen.

[95]

Nach dem Ausbilden einer Versieglungsschicht 160, wodurch im Querschnitt eine Gegebenheit entsprechend Figur 7 vorliegen kann, wird ein Vereinzelungsprozess durchgeführt. Hierbei er¬ folgt ein Durchtrennen des mit den Halbleiterchips 140 und der Versiegelungsschicht 160 versehenen Trägers 130 entlang von Trennspuren 195 im Bereich der Verbindungsstege 115, 116 und der rückseitigen Leiterabschnitte 125, und werden separa¬ te strahlungsemittierende Halbleiterbauelemente 103 gebildet. Die Halbleiterbauelemente 103 unterscheiden sich von den Halbleiterbauelementen 101 durch die Leiterelemente 111. Ein Halbleiterbauelement 103 weist ein durchtrenntes Lei¬ terelement 111 mit einem flächigen vorderseitigen und die drei Halbleiterchips 140 tragenden Leiterabschnitt 123 und drei rückseitigen Leiterabschnitten 125, sowie drei durchtrennte Leiterelemente 111 mit jeweils einem vorderseitigen Leiterabschnitt 122 und einem rückseitigen Leiterabschnitt 125 auf. In dieser Ausgestaltung kann das Leiterelement 111 mit dem Leiterabschnitt 123 als gemeinsame Kathode, und kön¬ nen die Leiterelemente 111 mit den Leiterabschnitten 122 als separate Anoden der Halbleiterchips 140 dienen.

[96]

Abweichend von Figur 13 können auch andere Ausgestaltungen in Bezug auf die Kontaktstruktur 110 Betracht kommen. Ein Bei¬ spiel ist eine Ausgestaltung mit Leiterelementen 111, welche jeweils mehrere bzw. drei vorderseitige Leiterabschnitte zum Anordnen von jeweils einem Halbleiterchip 140 und einen flächigen vorderseitigen Leiterabschnitt mit größeren lateralen Abmessungen zum Anschließen von mehreren bzw. drei Bonddrähten 150 aufweisen. Denkbar sind auch Ausgestaltungen, bei welchen Leiterelemente 111 zusätzlich oder alternativ größere flächige Zwischenabschnitte und/oder größere flächige rück¬ seitige Leiterabschnitte aufweisen. In Bezug auf die vorgenannten Abwandlungen mit alternativen Formen der Leiterstruktur 110 wird darauf hingewiesen, dass diese nicht auf den Einsatz von Bonddrähten 150 und einer Versiegelungsschicht 160 beschränkt sind. Es können alterna- tiv auch die anhand der Figuren 10, 11, 12 erläuterten Ausgestaltungen mit der Einbettungsschicht 165, den Kontaktstrukturen 155 sowie gegebenenfalls den weiteren Schichten 156, 159, 169 vorgesehen werden. Dies gilt in entsprechender Weise für die im Folgenden erläuterte Verfahrensvariante.

[97]

In einer weiteren Abwandlung des Verfahrens werden anstelle von Multichip-Bauelementen Einzelchip-Bauelemente herge¬ stellt, welche lediglich einen einzelnen lichtemittierenden Halbleiterchip 140 aufweisen. Zur beispielhaften Veranschau- lichung ist in Figur 14 eine mögliche Ausgestaltung eines mit Halbleiterchips 140 bestückten Trägers 130 mit einer hierauf abgestimmten Leiterstruktur 110 in der Aufsicht gezeigt. Der Träger 130 kann wie oben beschrieben durch Umformen der Leiterstruktur 110 mit der Formmasse 135 gebildet werden.

[98]

Wie bei dem anhand der Figuren 1 bis 9 erläuterten Verfahrensablauf weist die Leiterstruktur 110 streifenförmige und im Querschnitt U-förmige Leiterelemente 111 mit zwei vorder¬ seitigen Leiterabschnitten 121, 122, einem rückseitigen Lei- terabschnitt 125 und zwei nicht dargestellten und senkrecht zur Vorder- und Rückseite 181, 182 des Trägers 130 bzw. in z- Richtung verlaufenden Zwischenabschnitten 127 auf. Im Querschnitt kann der Träger 130 einen Figur 5 entsprechenden Aufbau besitzen.

[99]

Auch die Leiterstruktur 110 von Figur 14 weist Verbindungsstege 115, 116 auf, über welche die rückseitigen Leiterab¬ schnitte 125 verbunden sind. Die Leiterelemente 111 sind in mehreren und in x-Richtung verlaufenden Reihen angeordnet, von welchen in Figur 14 lediglich ein Teil einer Reihe gezeigt ist. Jeweils neben bzw. zwischen den Reihen aus Leiterelementen 111 sind die Verbindungsstege 115 vorhanden. Die Chipmontage erfolgt gemäß Figur 14 derart, dass auf den vorderseitigen Leiterabschnitten 121 der Leiterelemente 111 jeweils ein strahlungsemittierende Halbleiterchip 140 mon¬ tiert wird. Die Halbleiterchips 140 werden mit den Rücksei- tenkontakten und unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels auf den Leiterabschnitten 121 angeord¬ net. Ferner werden die Vorderseitenkontakte der Halbleiter¬ chips 140 über Kontaktstrukturen, vorliegend Bonddrähte 150, an die jeweils gegenüberliegenden Leiterabschnitte 122 be- nachbarter Leiterelemente 111 angeschlossen.

[100]

Nach dem Ausbilden einer Versieglungsschicht 160, wodurch im Querschnitt eine Gegebenheit entsprechend Figur 7 vorliegen kann, wird ein Vereinzelungsprozess durchgeführt. Hierbei er- folgt ein Durchtrennen des mit den Halbleiterchips 140 und der Versiegelungsschicht 160 versehenen Trägers 130 entlang von Trennspuren 195 im Bereich der Verbindungsstege 115, 116 und der rückseitigen Leiterabschnitte 125, und werden separa¬ te strahlungsemittierende Halbleiterbauelemente 104 gebildet. Ein Halbleiterbauelement 104 weist einen einzelnen Halb¬ leiterchip 140 und zwei durchtrennte Leiterelemente 111 auf, welche als Kathode und Anode zur Bestromung des Halbleiter¬ chips 140 dienen. Es ist möglich, aus mehreren der vorstehend beschriebenen Halbleiterbauelementen eine Anzeigevorrichtung aufzubauen. Zur beispielhaften Veranschaulichung ist in Figur 15 eine solche Anzeigevorrichtung 200 ausschnittsweise im Querschnitt gezeigt. Die Anzeigevorrichtung 200 kann ein Modul einer Vi- deowand sein.

[101]

Die Anzeigevorrichtung 200 weist eine Leiterplatte 210, meh¬ rere auf der Leiterplatte 210 angeordnete strahlungsemittie¬ rende Halbleiterbauelemente 201 und ein Vergussmaterial 205 auf. Bei den Halbleiterbauelementen 201 kann es sich um Halbleiterbauelemente 101, 102, 103 oder 104 handeln. Das Ver¬ gussmaterial 205 befindet sich auf der Leiterplatte 210 in Bereichen neben und zwischen den Halbleiterbauelementen 201. Das Vergussmaterial 205, welches seitlich an die Halbleiter¬ bauelemente 201 angrenzt, reicht (annähernd) bis zu den Vor¬ derseiten der Halbleiterbauelemente 201, so dass die Vorder¬ seiten der Halbleiterbauelemente 201 freiliegen. Das Verguss- material 205 kann ein Kunststoff- bzw. Silikonmaterial sein, und eine schwarze Farbe aufweisen.

[102]

Zur Herstellung der Anzeigevorrichtung 200 wird eine Oberflächenmontage durchgeführt, in welcher die Halbleiterbauelemen- te 201 über die rückseitigen Leiterabschnitte 125 und ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel wie zum Beispiel ein Lotmittel elektrisch und mechanisch mit Anschlüssen der Leiterplatte 210 verbunden werden (nicht dargestellt) . Nachfol¬ gend wird das Vergussmaterial 205 neben und zwischen den Halbleiterbauelementen 210 auf die Leiterplatte 210 aufge¬ bracht .

[103]

Durch die große Bauhöhe der Halbleiterbauelemente 201 von zum Beispiel wenigstens 2mm ist es in entsprechender Weise mög- lieh, das Vergussmaterial 205 mit einer Dicke von 2mm oder einer größeren Dicke auszubilden. Auf diese Weise können die rückseitigen Leiterabschnitte 125 der Halbleiterbauelemente 201 zuverlässig abgedichtet werden. Dadurch eignet sich die Anzeigevorrichtung 200 für eine Anwendung im Outdoor-Bereich . Da die Strahlungsemittierenden Halbleiterchips 140 bei den

[104]

Halbleiterbauelementen 201 vorderseitig bzw. nahe der Vorderseite angeordnet sind (vgl. die Figuren 9, 11), ist darüber hinaus ein effizienter Leuchtbetrieb möglich. Dies kann begünstigt werden, wenn die Halbleiterbauelemente 201 die anhand der Halbleiterbauelemente 102 erläuterte Bau¬ form mit der Einbettungsschicht 165 und den Kontaktstrukturen 155 aufweisen (vgl. Figur 11) . Da die Vorderseiten der Halbleiterchips 140 hierbei unbedeckt sein können, ist eine Emis- sion von Lichtstrahlung ohne optische Fehler und Streueffekte, und dadurch mit einer hohen Effizienz, einer hohen Helligkeit und einem hohen Kontrast möglich. Das Vorliegen eines hohen Kontrasts kann durch eine mit einer schwarzen Farbe ausgebildete Einbettungsschicht 165 begünstigt werden.

[105]

In diesem Zusammenhang ist es ferner möglich, die Kontakt- strukturen 155 der Halbleiterbauelemente 201 relativ klein zu verwirklichen. In entsprechender Weise können Halbleiterchips 140 mit relativ kleinen Vorderseitenkontakten zum Einsatz kommen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Anzei¬ gevorrichtung 200 im ausgeschalteten Zustand nahezu vollstän- dig schwarz erscheint. Lediglich die Halbleiterchips 140 und die Kontaktstrukturen 155 können eine geringe Reflexion von Umgebungslicht bewirken.

[106]

Die anhand der Figuren erläuterten Ausführungsformen stellen bevorzugte bzw. beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar. Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen und/oder Kombinationen von Merkmalen umfassen können .

[107]

Beispielsweise ist es möglich, eine Leiterstruktur 110, einen Träger 130 und Halbleiterbauelemente nicht mit der oben ange¬ gebenen Dicke von wenigstens 2mm, sondern mit einer anderen bzw. geringeren Dicke auszubilden. Dies kann in Betracht kom- men, wenn die Halbleiterbauelemente nicht für den Einsatz bei Videowänden im Outdoor-Bereich, sondern für andere Anwendungen, zum Beispiel bei Videowänden im Indoor-Bereich, vorgesehen sind. Für eine Leiterstruktur 110 kann eine Ausgestaltung vorgesehen werden, in welcher eine zuverlässige Verbindung beispielsweise in Form einer Verzahnung mit einer Formmasse 135 erzielt werden kann. Zu diesem Zweck können Bestandteile der Leiterstruktur 110 wie Verbindungsstege 115, 116, Leiterele- mente 111 und/oder einzelne Abschnitte der Leiterelemente 111 mit Strukturen wie zum Beispiel randseitigen Einschnitten, Löchern und/oder Quetschungen ausgebildet werden. Des Weiteren kann eine Leiterstruktur 110 mit zusätzlichen Stegen bzw. Hilfsstegen hergestellt werden. Solche Stege können Bestand¬ teile der hergestellten Halbleiterbauelemente sein oder auch nicht . Neben der oben angegebenen Vorgehensweise kann eine Leiterstruktur 110 auf andere Art und Weise bereitgestellt wer¬ den. Es ist zum Beispiel möglich, eine Leiterstruktur 110 mit in unterschiedlichen Ebenen 171, 172 angeordneten Leiterabschnitten in direkter Weise durch Ätzen eine Metallschicht bereitzustellen. Eine alternative Methode ist eine Zerspanung einer Metallschicht.

[108]

Ein weiterer im Verlauf des Verfahrens in Bezug auf eine Lei¬ terstruktur 110 durchführbarer Schritt ist ein metallisches Beschichten der Leiterstruktur 110 durch Elektroplattieren . Ein solcher Schritt kann vor oder auch nach dem Umformen der Leiterstruktur 110 mit einer Formmasse 135 durchgeführt wer¬ den . Anstelle von Halbleiterchips 140 mit einem vorderseitigen und einen rückseitigen Kontakt können andere Bauformen von Halbleiterchips eingesetzt werden. Hierzu gehören Halbleiterchips mit lediglich rückseitigen Kontakten. Solche Halbleiterchips können mit den rückseitigen Kontakten auf sich gegenüberlie- genden vorderseitigen Leiterabschnitten benachbarter Leiterelemente angeordnet werden.

[109]

In Bezug auf Halbleiterchips ist es ferner möglich, auf den Halbleiterchips bzw. auf zumindest einem Teil der Halbleiter- chips eine Konversionsschicht zur Strahlungskonversion auszu¬ bilden .

[110]

Des Weiteren kann es in Betracht kommen, zusätzlich zu oder anstelle von Strahlungsemittierenden Halbleiterchips andere Typen von Halbleiterchips auf einem Träger 130 anzuordnen, und infolgedessen Halbleiterbauelemente mit anderen Typen von Halbleiterchips herzustellen. Hierunter können zum Beispiel Strahlungsempfangende Halbleiterchips fallen. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

[111]

BEZUGSZEICHENLISTE

[112]

101, 102 Halbleiterbauelement

[113]

103, 104 Halbleiterbauelement

[114]

110 Leiterstruktur

[115]

111 Leiterelement

[116]

115, 116 Verbindungssteg

[117]

121, 122 vorderseitiger Leiterabschnitt

[118]

123 vorderseitiger Leiterabschnitt

[119]

125 rückseitiger Leiterabschnitt

[120]

127 Zwischenabschnitt

[121]

130 Träger

[122]

135 Formmasse

[123]

140 Halbleiterchip

[124]

141 Vorderseitenkontakt

[125]

150 Bonddraht

[126]

155 Kontaktstruktur

[127]

156 isolierende Schicht

[128]

157 KontaktSchicht

[129]

159 Füllschicht

[130]

160 VersiegelungsSchicht

[131]

165 EinbettungsSchicht

[132]

166 Ausnehmung

[133]

169 Schutzschicht

[134]

171, 172 Ebene

[135]

181 Vorderseite

[136]

182 Rückseite

[137]

190 Bauelementbereich

[138]

195 Trennspur

[139]

200 Anzeigevorrichtung

[140]

201 Halbleiterbauelement

[141]

205 Vergussmaterial

[142]

210 Leiterplatte



[1]

The invention relates to a method for producing surface-mountable semiconductor components. The method comprises providing a metallic conductor structure, wherein the conductor structure has front-side conductor sections arranged in a first plane, rear-side conductor sections arranged in a second plane offset with respect to the first plane, intermediate sections extending between the front-side and rear-side conductor sections, and connecting elements connecting the rear-side conductor sections. Provision is furthermore made for encapsulating the conductor structure with a molding compound, such that a carrier having a front side and a rear side is provided, wherein the front-side conductor sections are exposed on the front side and the rear-side conductor sections are exposed on the rear side of the carrier. The method furthermore comprises arranging semiconductor chips on the front side of the carrier and carrying out a singulation process. In this case, the carrier is severed in the region of the connecting elements and the rear-side conductor sections and singulated surface-mountable semiconductor components are formed. The invention furthermore relates to a surface-mountable semiconductor component and a display device.

[2]



PATENTA S PRÜCHE

1. Verfahren zum Herstellen von oberflächenmontierbaren

Halbleiterbauelementen (101, 102, 103, 104), umfassend:

Bereitstellen einer metallischen Leiterstruktur (110), wobei die Leiterstruktur (110) in einer ersten Ebene (171) angeordnete vorderseitige Leiterabschnitte (121, 122, 123), in einer zweiten Ebene (172) versetzt zur ersten Ebene (171) angeordnete rückseitige Leiterab¬ schnitte (125), sich zwischen den vorderseitigen und rückseitigen Leiterabschnitten (121, 122, 123, 125) erstreckende Zwischenabschnitte (127) und die rückseitigen Leiterabschnitte (125) verbindende Verbindungselemente (115, 116) aufweist;

Umformen der Leiterstruktur (110) mit einer Formmasse (135), so dass ein Träger (130) mit einer Vorderseite (181) und einer Rückseite (182) bereitgestellt wird, wo- bei die vorderseitigen Leiterabschnitte (121, 122, 123) an der Vorderseite (181) und die rückseitigen Leiterab¬ schnitte (125) an der Rückseite (182) des Trägers (130) freiliegen; Anordnen von Halbleiterchips (140) auf der Vorderseite

(181) des Trägers (130); und

Durchführen eines Vereinzelungsprozesses, wobei der Trä¬ ger (130) im Bereich der Verbindungselemente (115, 116) und der rückseitigen Leiterabschnitte (125) durchtrennt wird und vereinzelte oberflächenmontierbare Halbleiter¬ bauelemente gebildet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

wobei die Halbleiterchips (140) Strahlungsemittierende Halbleiterchips sind. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenabschnitte (127) senkrecht zur ersten und zweiten Ebene (171, 172) verlaufen.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (130) eine Dicke von wenigstens 2mm aufweist .

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterstruktur (130) Leiterelemente (111) auf¬ weist, welche zwei vorderseitige Leiterabschnitte (121, 122, 123), einen rückseitigen Leiterabschnitt (125) und zwei den rückseitigen Leiterabschnitt (125) mit den vor¬ derseitigen Leiterabschnitten (121, 122, 123) verbindende Zwischenabschnitte (127) aufweisen, und wobei die Leiterelemente (111) bei dem Vereinzelungsprozess im Be¬ reich der rückseitigen Leiterabschnitte (125) durchtrennt werden.

Verfahren nach Anspruch 5,

wobei vereinzelte Halbleiterbauelemente gebildet werden, welche wenigstes zwei durchtrennte Leiterelemente (111) aufweisen .

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Halbleiterchips (140) zum Erzeugen einer ersten Lichtstrahlung, Halbleiterchips (140) zum Erzeugen einer zweiten Lichtstrahlung und Halbleiterchips (140) zum Erzeugen einer dritten Lichtstrahlung auf dem Träger (130) angeordnet werden, und wobei vereinzelte Halbleiterbau¬ elemente gebildet werden, welche einen Halbleiterchip (140) zum Erzeugen der ersten Lichtstrahlung, einen Halbleiterchip (140) zum Erzeugen der zweiten Lichtstrahlung und einen Halbleiterchip (140) zum Erzeugen der dritten Lichtstrahlung aufweisen.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halbleiterchips (140) jeweils auf einem vor- derseitigen Leiterabschnitt (121, 123) angeordnet und über eine Kontaktstruktur (150, 155) elektrisch an einen benachbarten vorderseitigen Leiterabschnitt (122) angeschlossen werden.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine die Halbleiterchips (140) bedeckende Versie¬ gelungsschicht (160) auf der Vorderseite (181) des Trä¬ gers (130) ausgebildet wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

wobei eine Einbettungsschicht (165) auf der Vorderseite (181) des Trägers (130) ausgebildet wird, welche seit¬ lich an die Halbleiterchips (140) angrenzt, so dass Vor¬ derseiten der Halbleiterchips (140) freiliegen, und wo¬ bei nachfolgend Kontaktstrukturen (155) zum Anschließen der Halbleiterchips (140) an vorderseitige Leiterab¬ schnitte (122) ausgebildet werden.

Verfahren nach Anspruch 10,

wobei das Ausbilden einer Kontaktstruktur (155) folgende Schritte umfasst:

Ausbilden einer Ausnehmung (166) in der Einbettungsschicht (165) zum Freilegen eines Teils eines vordersei¬ tigen Leiterabschnitts (122); und

Ausbilden einer Kontaktschicht (157) zum Verbinden eines Halbleiterchips (140) mit dem freigelegten Teil des vor¬ derseitigen Leiterabschnitts (122).

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der bereitgestellte Träger (130) eben ist und die Vorderseite (181) und die Rückseite (182) des bereitge¬ stellten Trägers (130) flach sind, wobei die Vorderseite (181) des bereitgestellten Trägers (130) durch die vorderseitigen Leiterabschnitte (121, 122, 123) und die Formmasse (135) gebildet ist, und wobei die Rückseite (182) des bereitgestellten Trägers (130) durch die rückseitigen Leiterabschnitte (125) und die Formmasse (135) gebildet ist.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die bereitgestellte Leiterstruktur (110) im Quer¬ schnitt ein sich wiederholendes U-förmiges Profil auf¬ weist.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formmasse (135) ein schwarzes Kunststoffmate- rial ist.

Oberflächenmontierbares Halbleiterbauelement (101, 102, 103, 104), aufweisend einen Träger (130) mit einer Vorderseite (181) und einer Rückseite (182) und wenigstens einen auf der Vorderseite (181) des Trägers (130) ange¬ ordneten Halbleiterchip (140), wobei der Träger (130) eine metallische Leiterstruktur und eine an die Leiterstruktur angrenzende Formmasse (135) aufweist, wobei die Leiterstruktur in einer ersten Ebene angeordnete vorderseitige Leiterabschnitte (121, 122, 123), in einer zweiten Ebene versetzt zur ersten Ebene angeordne¬ te rückseitige Leiterabschnitte (125) und sich zwischen den vorderseitigen und rückseitigen Leiterabschnitten

(121, 122, 123, 125) erstreckende Zwischenabschnitte

(127) aufweist, und wobei die vorderseitigen Leiterabschnitte (121, 122, 123) an der Vorderseite (181) und die rückseitigen Lei¬ terabschnitte (125) an der Rückseite (182) des Trägers (130) freiliegen.

Halbleiterbauelement (102) nach Anspruch 15,

wobei auf der Vorderseite (181) des Trägers (130) eine Einbettungsschicht (165) angeordnet ist, welche seitlich an den wenigstens einen Halbleiterchip (140) angrenzt, so dass eine Vorderseite des wenigstens einen Halb¬ leiterchips (140) nicht mit der Einbettungsschicht (165) bedeckt ist, wobei die Einbettungsschicht (165) eine Ausnehmung (166) aufweist, über welche ein Teil eines vorderseitigen Lei¬ terabschnitts (122) freigelegt ist, und wobei der wenigstens eine Halbleiterchip (140) über eine Kontaktschicht (157) mit dem freigelegten Teil des vorderseitigen Leiterabschnitts (122) verbunden ist.

17. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 15 oder 16,

wobei der Träger (130) eben ist und die Vorderseite (181) und die Rückseite (182) des Trägers (130) flach sind, wobei die Vorderseite (181) des Trägers (130) durch die vorderseitigen Leiterabschnitte (121, 122, 123) und die Formmasse (135) gebildet ist, und wobei die Rückseite (182) des Trägers (130) durch die rückseitigen Leiterabschnitte (125) und die Formmasse (135) gebildet ist .

18. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Formmasse (135) ein schwarzes Kunststoffmate- rial ist.

19. Anzeigevorrichtung, aufweisend eine Leiterplatte (210), mehrere auf der Leiterplatte (210) angeordnete Halblei¬ terbauelemente (101, 102, 103, 104, 201) nach einem der Ansprüche 15 bis 18 und ein Vergussmaterial (205) , wobei der wenigstens eine Halbleiterchip (140) der Halb¬ leiterbauelemente ein strahlungsemittierender Halbleiterchip ist, und wobei das Vergussmaterial (205) auf der Leiterplatte (210) in Bereichen neben und zwischen den Halbleiterbauelementen angeordnet ist.