DE102015107593A1 - Optoelectronic semiconductor chip and illuminant - Google Patents

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Abstract

Ein optoelektronischer Halbleiterchip (100) weist einen optoelektronischen Halbleiterkörper (1) mit einer Strahlungsseite (16) und einer der Strahlungsseite (16) gegenüberliegenden Rückseite (12) auf. Auf der Strahlungsseite (16) ist ein Konverterelement (2) angeordnet, das im Betrieb eine vom Halbleiterkörper (1) über die Strahlungsseite (16) emittierte Strahlung teilweise oder vollständig in Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs konvertiert. Auf Seitenflächen (15) des Halbleiterkörpers (1) und auf Seitenflächen (25) des Konverterelements (2) ist eine Spiegelschicht (3) angeordnet, die die Seitenflächen (15, 25) bedeckt. Die Seitenflächen (15, 25) des Halbleiterkörpers (1) und des Konverterelements (2) verlaufen jeweils quer zur Strahlungsseite (16). Die Rückseite (12) liegt im unmontierten Zustand des Halbleiterchips (100) frei. Die Spiegelschicht (3) weist eine Reflektivität für die von dem Halbleiterkörper (1) und/oder dem Konverterelement (2) emittierte Strahlung von zumindest 80 % auf. Die Spiegelschicht (3) weist eine Dicke von höchstens 5 µm auf.An optoelectronic semiconductor chip (100) has an optoelectronic semiconductor body (1) with a radiation side (16) and a rear side (12) opposite the radiation side (16). On the radiation side (16), a converter element (2) is arranged which, during operation, partially or completely converts radiation emitted by the semiconductor body (1) via the radiation side (16) into radiation of another wavelength range. On side surfaces (15) of the semiconductor body (1) and on side surfaces (25) of the converter element (2) a mirror layer (3) is arranged, which covers the side surfaces (15, 25). The side surfaces (15, 25) of the semiconductor body (1) and the converter element (2) each extend transversely to the radiation side (16). The rear side (12) is exposed in the unmounted state of the semiconductor chip (100). The mirror layer (3) has a reflectivity for the radiation emitted by the semiconductor body (1) and / or the converter element (2) of at least 80%. The mirror layer (3) has a thickness of at most 5 μm.

Description

Es wird ein optoelektronischer Halbleiterchip angegeben. Darüber hinaus wird ein Leuchtmittel angegeben, das eine Mehrzahl der optoelektronischen Halbleiterchips umfasst. An optoelectronic semiconductor chip is specified. In addition, a luminous means is specified which comprises a plurality of the optoelectronic semiconductor chips.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen optoelektronischen Halbleiterchip anzugeben, bei dem die Emissionseigenschaften besonders genau einstellbar sind. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Leuchtmittel anzugeben, bei dem Halbleiterchips besonders dicht nebeneinander gepackt sind. An object to be solved is to specify an optoelectronic semiconductor chip in which the emission properties are particularly precisely adjustable. Another object to be solved is to provide a light source in which semiconductor chips are packed particularly close to each other.

Diese Aufgaben werden unter anderem durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. These objects are achieved inter alia by the subject matters of the independent patent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der optoelektronische Halbleiterchip einen optoelektronischen Halbleiterkörper mit einer Strahlungsseite und einer der Strahlungsseite gegenüberliegenden Rückseite. Die Strahlungsseite und/oder die Rückseite können dabei insbesondere Hauptseiten des Halbleiterkörpers bilden, also Seiten mit den größten Flächen im Halbleiterkörper sein. Eine laterale Richtung ist zum Beispiel parallel zur Strahlungsseite oder Rückseite gewählt. In accordance with at least one embodiment, the optoelectronic semiconductor chip comprises an optoelectronic semiconductor body having a radiation side and a rear side opposite the radiation side. In this case, the radiation side and / or the rear side can in particular form main sides of the semiconductor body, ie be sides with the largest areas in the semiconductor body. For example, a lateral direction is selected parallel to the radiation side or rear side.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf der Strahlungsseite des Halbleiterkörpers ein Konverterelement angeordnet, das im Betrieb eine von dem Halbleiterkörper über die Strahlungsseite emittierte Strahlung teilweise oder vollständig in Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs konvertiert. Beispielsweise emittiert der Halbleiterkörper im Betrieb Licht im UV-Bereich oder im blauen Spektralbereich, das Konverterelement kann das Licht dann in sichtbares Licht, zum Beispiel rotes und/oder oranges und/oder grünes und/oder gelbes Licht konvertieren. Bei dem Konverterelement handelt es sich beispielsweise um ein keramisches Konverterplättchen oder um eine Konverterfolie oder um ein Silikon oder Harz, das mit Konverterpartikeln gefüllt ist. According to at least one embodiment, a converter element is arranged on the radiation side of the semiconductor body, which converts in operation partially or completely radiation emitted by the semiconductor body via the radiation side into radiation of another wavelength range. For example, the semiconductor body emits light in the UV range or in the blue spectral range during operation, the converter element can then convert the light into visible light, for example red and / or orange and / or green and / or yellow light. The converter element is, for example, a ceramic converter plate or a converter film or a silicone or resin which is filled with converter particles.

Für die Konverterpartikel oder das konvertierende Material des Konverterelements kommen beispielsweise folgende Materialien oder Materialklassen in Frage: Granate, wie (Y, Lu, Gd, Tb)3(Al1-x, Gax)5O12:Ce3+ oder dotierte Siliziumnitride, wie (Ca, Ba, Sr)2Si5N8:Eu2+, oder dotierte Siliziumaluminiumnitride, wie (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2+ oder Sr(Ca, Sr)Si2Al2N6:Eu2+ oder (Sr, Ca)AlSiN3·Si2N2O:Eu2+ oder (Ca, Sr)Al(1-4x/3)Si(1+x)N3:Ce (x = 0,2–0,5), oder Siliziumoxinitride, wie (Ba, Sr, Ca)Si2O2N2:Eu2+ oder AE2-x-aRExEuaSi1-yO4-x-2yNx oder AE2-x-aRExEuaSi1-yO4-x-2yNy, oder dotierte Siliziumoxide, wie (Ba, Sr, Ca)2SiO4:Eu2+ oder Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+, wobei AE ein Erdalkalimetall und RE ein Seltenerd-Metall ist. For example, the following materials or classes of materials are suitable for the converter particles or the converting material of the converter element: Garnets, such as (Y, Lu, Gd, Tb) 3 (Al 1-x , Ga x ) 5 O 12 : Ce 3+ or doped silicon nitrides such as (Ca, Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , or doped silicon aluminum nitrides such as (Ca, Sr) AlSiN 3 : Eu 2+ or Sr (Ca, Sr) Si 2 Al 2 N 6 : Eu 2+ or (Sr, Ca) AlSiN 3 .Si 2 N 2 O: Eu 2+ or (Ca, Sr) Al (1-4x / 3) Si (1 + x) N 3 : Ce (x = 0.2-0 , 5), or silicon oxynitrides, such as (Ba, Sr, Ca) Si 2 O 2 N 2 : Eu 2+ or AE 2-xa RE x Eu a Si 1-y O 4 -x-2y N x or AE 2- xa RE x Eu a Si 1-y O 4 -x-2y N y , or doped silicon oxides, such as (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2+ or Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 Cl 2 : Eu 2+ , where AE is an alkaline earth metal and RE is a rare earth metal.

Das Konverterelement kann auf dem Halbleiterkörper zum Beispiel aufgeklebt, auflaminiert oder aufgesprüht sein. Insbesondere kann das Konverterelement also in direktem Kontakt mit der Strahlungsseite sein oder über eine Verbindungsschicht vom Halbleiterkörper getrennt sein. The converter element can be glued, laminated or sprayed onto the semiconductor body, for example. In particular, the converter element can thus be in direct contact with the radiation side or be separated from the semiconductor body via a connection layer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Spiegelschicht auf Seitenflächen des Halbleiterkörpers und auf Seitenflächen des Konverterelements angeordnet. Dabei verlaufen die Seitenflächen des Halbleiterkörpers und des Konverterelements jeweils quer zur Strahlungsseite. Die Seitenflächen des Halbleiterkörpers verbinden die Strahlungsseite mit der Rückseite. According to at least one embodiment, a mirror layer is arranged on side surfaces of the semiconductor body and on side surfaces of the converter element. In this case, the side surfaces of the semiconductor body and the converter element each extend transversely to the radiation side. The side surfaces of the semiconductor body connect the radiation side to the back side.

Bevorzugt liegt die Spiegelschicht dabei formschlüssig an dem Halbleiterkörper und/oder dem Konverterelement an und formt die Seitenflächen und gegebenenfalls auch die die Seitenflächen verbindenden Kanten formgetreu nach. Die Spiegelschicht kann dabei in direktem Kontakt zum Halbleiterkörper und/oder dem Konverterelement stehen. Es ist aber auch möglich, dass zwischen der Spiegelschicht und dem Halbleiterkörper und/oder dem Konverterelement weitere Schichten angeordnet sind. Die Spiegelschicht ist dann nur in mittelbarem Kontakt mit dem Halbleiterkörper und/oder dem Konverterelement. In this case, the mirror layer preferably bears against the semiconductor body and / or the converter element in a form-fitting manner and faithfully reproduces the side surfaces and optionally also the edges connecting the side surfaces. The mirror layer may be in direct contact with the semiconductor body and / or the converter element. But it is also possible that further layers are arranged between the mirror layer and the semiconductor body and / or the converter element. The mirror layer is then only in indirect contact with the semiconductor body and / or the converter element.

Die Spiegelschicht ist zum Beispiel zusammenhängend, durchgehend und unterbrechungsfrei ausgebildet, insbesondere im Übergangsbereich zwischen den Seitenflächen des Konverterelements und des Halbleiterkörpers oder im Bereich der Kanten. Die Spiegelschicht kann auf den Seitenflächen einen Bedeckungsgrad von zum Beispiel 90 % oder 95 % oder 99 % oder 100 % aufweisen. Die Seitenflächen können also insbesondere vollständig von der Spiegelschicht bedeckt oder überdeckt sein. Bevorzugt sind die Rückseite und/oder die der Rückseite gegenüberliegende Seite des Halbleiterchips größtenteils oder vollkommen frei von der Spiegelschicht. Die der Rückseite gegenüberliegende Seite des Halbleiterchips ist bevorzugt eine Strahlungsaustrittsseite für die im Halbleiterchip erzeugte Strahlung. The mirror layer is formed, for example, continuous, continuous and uninterrupted, in particular in the transition region between the side surfaces of the converter element and the semiconductor body or in the region of the edges. The mirror layer may have a coverage of, for example, 90% or 95% or 99% or 100% on the side surfaces. The side surfaces can thus be completely covered or covered in particular by the mirror layer. Preferably, the rear side and / or the rear side of the opposite side of the semiconductor chip are largely or completely free of the mirror layer. The rear side of the semiconductor chip is preferably a radiation exit side for the radiation generated in the semiconductor chip.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt die Rückseite des Halbleiterkörpers im unmontierten Zustand des Halbleiterchips frei, ist also frei zugänglich und/oder frei einsehbar. Über die Rückseite kann der Halbleiterchip beispielsweise extern elektrisch kontaktiert werden und beispielsweise auf einem Träger montiert werden. In accordance with at least one embodiment, the rear side of the semiconductor body is exposed in the unassembled state of the semiconductor chip, is thus freely accessible and / or freely visible. For example, the semiconductor chip can be electrically contacted externally via the rear side and mounted, for example, on a carrier.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Spiegelschicht eine Reflektivität für die von dem Halbleiterkörper und/oder dem Konverterelement im Betrieb emittierte Strahlung von zumindest 80 % oder 90 % oder 95 % oder 99 % auf. Dabei kann die Reflektivität beispielsweise eine mittlere, über das gesamte Emissionsspektrum des Halbleiterkörpers und/oder des Konverterelements gemittelte Reflektivität sein. Es ist auch möglich, dass die Reflektivität bei der Wellenlänge angegeben ist, bei der das Emissionsspektrum des Halbleiterchips ein globales Intensitätsmaximum aufweist. In accordance with at least one embodiment, the mirror layer has a reflectivity for the radiation emitted by the semiconductor body and / or the converter element during operation of at least 80% or 90% or 95% or 99%. In this case, the reflectivity may be, for example, a mean reflectivity averaged over the entire emission spectrum of the semiconductor body and / or of the converter element. It is also possible that the reflectivity is indicated at the wavelength at which the emission spectrum of the semiconductor chip has a global intensity maximum.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Dicke der Spiegelschicht höchstens 5 µm oder 2 µm oder 1 µm oder 500 nm. Alternativ oder zusätzlich ist die Dicke zumindest 50 nm oder 100 nm oder 300 nm. Unter der Dicke der Spiegelschicht wird dabei insbesondere die mittlere oder maximale oder minimale Dicke der Spiegelschicht entlang des gesamten Halbleiterchips verstanden. According to at least one embodiment, a thickness of the mirror layer is at most 5 μm or 2 μm or 1 μm or 500 nm. Alternatively or additionally, the thickness is at least 50 nm or 100 nm or 300 nm. The thickness of the mirror layer is in particular the mean or maximum or minimum thickness of the mirror layer along the entire semiconductor chip understood.

In mindestens einer Ausführungsform weist der optoelektronische Halbleiterchip einen optoelektronischen Halbleiterkörper mit einer Strahlungsseite und einer der Strahlungsseite gegenüberliegenden Rückseite auf. Auf der Strahlungsseite ist ein Konverterelement angeordnet, das im Betrieb eine vom Halbleiterkörper über die Strahlungsseite emittierte Strahlung teilweise oder vollständig in Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs konvertiert. Auf Seitenflächen des Halbleiterkörpers und auf Seitenflächen des Konverterelements ist eine Spiegelschicht angeordnet, die die Seitenflächen bedeckt. Die Seitenflächen des Halbleiterkörpers und des Konverterelements verlaufen jeweils quer zur Strahlungsseite. Die Rückseite liegt im unmontierten Zustand des Halbleiterchips frei. Die Spiegelschicht weist eine Reflektivität für die von dem Halbleiterkörper und/oder dem Konverterelement emittierte Strahlung von zumindest 80 % auf. Die Spiegelschicht weist eine Dicke von höchstens 5 µm auf. In at least one embodiment, the optoelectronic semiconductor chip has an optoelectronic semiconductor body with a radiation side and a rear side opposite the radiation side. On the radiation side, a converter element is arranged, which in operation converts a radiation emitted by the semiconductor body via the radiation side partially or completely into radiation of another wavelength range. On side surfaces of the semiconductor body and on side surfaces of the converter element, a mirror layer is arranged, which covers the side surfaces. The side surfaces of the semiconductor body and the converter element each extend transversely to the radiation side. The back is exposed in the unmounted state of the semiconductor chip. The mirror layer has a reflectivity for the radiation emitted by the semiconductor body and / or the converter element of at least 80%. The mirror layer has a thickness of at most 5 μm.

Der hier beschriebenen Erfindung liegt insbesondere die Idee zugrunde, besonders kompakte Halbleiterchips mit wohldefinierten Abstrahlcharakteristika anzugeben. Durch die Verwendung einer sehr dünnen Spiegelschicht auf den Seitenflächen des Halbleiterchips ist die Bauform besonders kompakt. Darüber hinaus können solche Halbleiterchips sehr dicht aneinander gepackt werden und zum Beispiel in Display-Anwendungen eingesetzt werden. Durch die verspiegelten Seitenflächen kommt es dann zu keinem oder nur einem geringen Übersprechen benachbarter Halbleiterchips. Der Abstand zwischen den Halbleiterchips ist ferner so klein, dass Zwischenräume zwischen den Halbleiterchips für einen Beobachter nicht oder kaum wahrnehmbar sind. Solche Halbleiterchips können beispielsweise in Autoscheinwerfern, Blitzlichtanwendungen oder Projektoren zum Einsatz kommen. The invention described here is based in particular on the idea of specifying particularly compact semiconductor chips with well-defined emission characteristics. By using a very thin mirror layer on the side surfaces of the semiconductor chip, the design is particularly compact. In addition, such semiconductor chips can be packed very close to each other and used for example in display applications. Due to the mirrored side surfaces, there is then no or only a slight crosstalk of adjacent semiconductor chips. The distance between the semiconductor chips is further so small that gaps between the semiconductor chips for an observer are not or hardly noticeable. Such semiconductor chips can be used for example in car headlights, flash applications or projectors.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Halbleiterkörper ein erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktelement zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips auf. Die Kontaktelemente können beispielsweise metallisch sein oder aus einem Halbleitermaterial gebildet sein. Auf die Kontaktelemente kann beispielsweise ein Kontaktdraht aufgelötet werden. Auch können die Kontaktelemente neben der elektrischen Kontaktierung zur mechanischen Befestigung auf einem Träger verwendet werden. Dazu werden die Kontaktelemente beispielsweise auf einen Träger aufgelötet. In accordance with at least one embodiment, the semiconductor body has a first contact element and a second contact element for external electrical contacting of the semiconductor chip. The contact elements may for example be metallic or be formed from a semiconductor material. For example, a contact wire can be soldered onto the contact elements. Also, the contact elements can be used in addition to the electrical contact for mechanical attachment to a support. For this purpose, the contact elements are soldered, for example, on a support.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind das erste und/oder zweite Kontaktelement auf einer der Rückseite abgewandten Seite des Halbleiterchips angeordnet. In diesem Fall sind die Kontaktelemente dem Konverterelement zugewandt. Die Kontaktelemente können also zwischen dem Konverterelement und dem Halbleiterkörper angeordnet sein. In accordance with at least one embodiment, the first and / or second contact element are arranged on a side of the semiconductor chip facing away from the rear side. In this case, the contact elements facing the converter element. The contact elements can thus be arranged between the converter element and the semiconductor body.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform überdeckt in Draufsicht auf das Konverterelement das Konverterelement die Strahlungsseite und das erste und/oder zweite Kontaktelement zumindest teilweise, beispielsweise zu zumindest 50 % oder 90 % oder vollständig. Das Konverterelement kann zum Beispiel in Draufsicht mit dem Halbleiterkörper deckungsgleich sein. According to at least one embodiment, the converter element covers the radiation side and the first and / or second contact element at least partially, for example at least 50% or 90% or completely, in a plan view of the converter element. The converter element may, for example, be congruent with the semiconductor body in plan view.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das erste und/oder zweite Kontaktelement von dem Konverterelement jeweils durch einen Zwischenraum, wie einen Hohlraum, beabstandet. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das entsprechende Kontaktelement zwischen dem Halbleiterkörper und dem Konverterelement angeordnet ist. Zum Beispiel liegt das entsprechende Kontaktelement in dem Zwischenraum frei. Der Zwischenraum ist dann beispielsweise ein mit einem Gas, wie Luft, gefüllter Bereich zwischen Konverterelement und Kontaktelement. Denkbar ist aber auch, dass der Zwischenraum mit einem Vergussmaterial aufgefüllt ist, sodass das Vergussmaterial in direktem Kontakt mit dem Kontaktelement und dem Konverterelement steht. According to at least one embodiment, the first and / or second contact element of the converter element in each case by a gap, such as a cavity, spaced. This is the case in particular if the corresponding contact element is arranged between the semiconductor body and the converter element. For example, the corresponding contact element is exposed in the gap. The intermediate space is then, for example, a region filled with a gas, such as air, between the converter element and the contact element. It is also conceivable that the gap is filled with a potting material, so that the potting material is in direct contact with the contact element and the converter element.

Der Zwischenraum ermöglicht beispielsweise eine externe elektrische Kontaktierung des zwischen Konverterelement und Halbleiterkörper angeordneten Kontaktelements. Insbesondere kann über den Zwischenraum ein Kontaktdraht oder eine Leiterbahn von dem Kontaktelement seitlich nach außen aus dem Halbleiterchip geführt sein oder werden. Der Zwischenraum ist also bevorzugt seitlich nach außen offen und seitlich von außen frei zugänglich. Es schließt der Zwischenraum dann zum Beispiel in lateraler Richtung bündig mit einer oder mehreren Seitenflächen des Konverterelements und/oder des Halbleiterkörpers ab. The gap allows, for example, an external electrical contacting of the arranged between the converter element and the semiconductor body contact element. In particular, a contact wire or a conductor track can be led out of the semiconductor chip laterally outward from the contact element via the intermediate space. The space is therefore preferably open laterally outward and freely accessible from the outside. It then closes the gap then, for example, in the lateral direction flush with one or more Side surfaces of the converter element and / or the semiconductor body from.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Konverterelement eine dem ersten Kontaktelement zugewandte erste Ausnehmung im Bereich über dem ersten Kontaktelement und/oder eine dem zweiten Kontaktelement zugewandte zweite Ausnehmung im Bereich über dem zweiten Kontaktelement auf. Die erste und/oder zweite Ausnehmung bilden dabei bevorzugt einen Teil des entsprechenden Zwischenraums oder den gesamten Zwischenraum zwischen dem Konverterelement und dem ersten und/oder zweiten Kontaktelement. Die Ausnehmung im Konverterelement erleichtert oder ermöglicht bevorzugt die elektrische Kontaktierung des zwischen Konverterelement und Halbleiterkörper angeordneten Kontaktelements. Die Ausnehmung sollte bevorzugt also so groß sein, dass ein Bonddraht oder eine Leiterbahn auf das dem Konverterelement zugewandte Kontaktelement geführt werden kann. In accordance with at least one embodiment, the converter element has a first recess facing the first contact element in the region above the first contact element and / or a second recess facing the second contact element in the region above the second contact element. The first and / or second recess preferably form part of the corresponding intermediate space or the entire intermediate space between the converter element and the first and / or second contact element. The recess in the converter element preferably facilitates or preferably enables the electrical contacting of the contact element arranged between the converter element and the semiconductor body. The recess should therefore preferably be so large that a bonding wire or a conductor track can be guided onto the contact element facing the converter element.

Die Ausnehmung kann beispielsweise quaderförmig oder viertelkugelförmig sein. Die Tiefe der Ausnehmung senkrecht zur Strahlungsseite ist bevorzugt zumindest 2 µm oder 5 µm oder 10 µm oder 40 µm. Alternativ oder zusätzlich beträgt die Tiefe der Ausnehmung höchstens 90 µm oder 50 µm oder 30 µm oder 10 µm. The recess may be, for example, cuboid or quarter-spherical. The depth of the recess perpendicular to the radiation side is preferably at least 2 μm or 5 μm or 10 μm or 40 μm. Alternatively or additionally, the depth of the recess is at most 90 μm or 50 μm or 30 μm or 10 μm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Konverterelement an allen an die erste und/oder zweite Ausnehmung grenzenden Seiten mit der Spiegelschicht bedeckt, insbesondere vollständig bedeckt. Über die Ausnehmung kann also dann keine Strahlung aus dem Konverterelement nach außen gelangen. In accordance with at least one embodiment, the converter element is covered with the mirror layer, in particular completely covered, on all sides adjoining the first and / or second recess. About the recess so no radiation from the converter element can reach the outside.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist nur eines der Kontaktelemente, beispielsweise das erste Kontaktelement, auf einer der Rückseite abgewandten Seite des Halbleiterkörpers angeordnet. Das andere Kontaktelement, also zum Beispiel das zweite Kontaktelement, ist dann bevorzugt an der Rückseite des Halbleiterkörpers angeordnet. Der Halbleiterkörper ist dann also zwischen dem ersten und zweiten Kontaktelement angeordnet. Insbesondere ist das zweite Kontaktelement, das an der freiliegenden Rückseite des Halbleiterkörpers angeordnet ist, im unmontierten Zustand des Halbleiterchips ebenfalls frei zugänglich. According to at least one embodiment, only one of the contact elements, for example the first contact element, is arranged on a side of the semiconductor body facing away from the rear side. The other contact element, that is, for example, the second contact element, is then preferably arranged on the rear side of the semiconductor body. The semiconductor body is then arranged between the first and second contact element. In particular, the second contact element, which is arranged on the exposed rear side of the semiconductor body, is also freely accessible in the unmounted state of the semiconductor chip.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip selbsttragend und mechanisch stabil. Es benötigt der Halbleiterchip also keines weiteren Stabilisierungselements, wie eines Trägers oder einer zusätzlichen Vergussmasse auf der Spiegelschicht. In accordance with at least one embodiment, the semiconductor chip is self-supporting and mechanically stable. Thus, the semiconductor chip does not require any further stabilization element, such as a carrier or an additional potting compound on the mirror layer.

Beispielsweise weichen die lateralen Ausdehnungen des Halbleiterchips parallel zur Strahlungsseite um höchstens 10 % oder 5 % oder 2 % oder 1 % von den lateralen Ausdehnungen des Halbleiterkörpers ab. For example, the lateral dimensions of the semiconductor chip parallel to the radiation side deviate by at most 10% or 5% or 2% or 1% from the lateral dimensions of the semiconductor body.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform bedeckt die Spiegelschicht alle Seitenflächen des Halbleiterkörpers und des Konverterelements und verläuft vollständig rings um den Halbleiterkörper und das Konverterelement. Die Spiegelschicht verläuft dabei dann bevorzugt durchgehend, zusammenhängend und unterbrechungsfrei entlang der Seitenflächen. Beispielsweise ist die Spiegelschicht in einem einzigen Verfahrensschritt auf dem Verbund von Halbleiterkörper und Konverterelement aufgebracht. Eine solche Spiegelschicht kann beispielsweise über Sputtern oder Aufdampfen oder chemische Gasphasenabscheidung, englisch Chemical Vapour Deposition, kurz CVD, oder physikalische Gasphasenabscheidung, englisch Physical Vapour Deposition, kurz PVD, aufgebracht sein. Bei der Spiegelschicht auf dem Halbleiterkörper und auf dem Konverterelement handelt es sich also bevorzugt um eine einzige, einstückig ausgebildete Spiegelschicht. According to at least one embodiment, the mirror layer covers all side surfaces of the semiconductor body and the converter element and extends completely around the semiconductor body and the converter element. The mirror layer then preferably runs continuously, coherently and without interruption along the side surfaces. By way of example, the mirror layer is applied to the composite of semiconductor body and converter element in a single method step. Such a mirror layer, for example, by sputtering or vapor deposition or chemical vapor deposition, English Chemical Vapor Deposition, short CVD, or physical vapor deposition, English Physical Vapor Deposition, PVD short, be applied. The mirror layer on the semiconductor body and on the converter element is therefore preferably a single, integrally formed mirror layer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Spiegelschicht metallisch. Beispielsweise weist die Spiegelschicht eines oder mehrere der folgenden Metalle oder eine Metalllegierung aus den folgenden Metallen auf oder besteht daraus: Al, Ag, Au, Ti, Pt, Li, Na, Ka, Ru, Cs, Be, Ca, Mg, Sr, Ba, Sc, Si, Ga, Sn. Auch ist es möglich, dass die Spiegelschicht aus einer Mehrzahl von übereinander gestapelten Einzelschichten gebildet ist. In accordance with at least one embodiment, the mirror layer is metallic. For example, the mirror layer comprises or consists of one or more of the following metals or a metal alloy: Al, Ag, Au, Ti, Pt, Li, Na, Ka, Ru, Cs, Be, Ca, Mg, Sr, Ba, Sc, Si, Ga, Sn. It is also possible that the mirror layer is formed from a plurality of stacked individual layers.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen der Spiegelschicht und dem Halbleiterkörper und/oder zwischen der Spiegelschicht und dem Konverterelement eine erste Passivierungsschicht angeordnet. Die erste Passivierungsschicht grenzt dabei bevorzugt sowohl an den Halbleiterkörper beziehungsweise das Konverterelement als auch an die Spiegelschicht. Die Passivierungsschicht kann beispielsweise eine Dicke zwischen einschließlich 50 nm und 1 µm aufweisen. Bevorzugt ist die erste Passivierungsschicht aus einem für die von dem Halbleiterkörper oder dem Konverterelement emittierte Strahlung transparenten, insbesondere klarsichtigen Material gebildet oder weist ein solches Material auf. Beispielsweise weist die erste Passivierungsschicht ZnO oder SiO2 auf oder besteht daraus. Besonders bevorzugt sind das Material sowie die Dicke der ersten Passivierungsschicht so gewählt, dass die erste Passivierungsschicht zusammen mit der Spiegelschicht einen Bragg-Spiegel für die aus dem Konverterelement oder aus dem Halbleiterkörper austretende Strahlung bildet. In accordance with at least one embodiment, a first passivation layer is arranged between the mirror layer and the semiconductor body and / or between the mirror layer and the converter element. The first passivation layer preferably adjoins both the semiconductor body or the converter element and the mirror layer. The passivation layer may, for example, have a thickness of between 50 nm and 1 μm. The first passivation layer is preferably formed from a material which is transparent, in particular transparent, for the radiation emitted by the semiconductor body or the converter element, or comprises such a material. For example, the first passivation layer comprises or consists of ZnO or SiO 2 . Particularly preferably, the material and the thickness of the first passivation layer are selected such that the first passivation layer together with the mirror layer forms a Bragg mirror for the radiation emerging from the converter element or from the semiconductor body.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf Außenseiten der Spiegelschicht eine zweite Passivierungsschicht angeordnet. Die zweite Passivierungsschicht grenzt bevorzugt an die Spiegelschicht und ist selbst von keiner weiteren Schicht überdeckt. Die zweite Passivierungsschicht dient insbesondere zum Schutz der Spiegelschicht vor äußeren Einflüssen, wie Feuchtigkeitseintritt. Beispielsweise weist die zweite Passivierungsschicht eine Dicke zwischen einschließlich 50 nm und 5 µm auf. Insbesondere kann die zweite Passivierungsschicht eines der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: Parylene, SiN, Al2O3, Siloxane, wie Hexamethyldisiloxan, kurz HMDSO, Metalle. In accordance with at least one embodiment, a second passivation layer is arranged on outer sides of the mirror layer. The second passivation layer preferably adjoins the mirror layer and is itself not covered by any further layer. The second passivation layer serves in particular to protect the mirror layer from external influences, such as moisture ingress. For example, the second passivation layer has a thickness of between 50 nm and 5 μm inclusive. In particular, the second passivation layer may comprise or consist of one of the following materials: parylene, SiN, Al 2 O 3 , siloxanes, such as hexamethyldisiloxane, for short, HMDSO, metals.

Besonders bevorzugt sind die Dicken der ersten und zweiten Passivierungsschicht so gewählt, dass die gemeinsame Dicke beider Schichten höchstens 5 µm oder 1 µm oder 500 nm oder 300 nm beträgt. Alternativ oder zusätzlich beträgt die gemeinsame Dicke zumindest 50 nm oder 100 nm oder 300 nm. Particularly preferably, the thicknesses of the first and second passivation layers are selected such that the common thickness of both layers is at most 5 μm or 1 μm or 500 nm or 300 nm. Alternatively or additionally, the common thickness is at least 50 nm or 100 nm or 300 nm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Halbleiterkörper eine Halbleiterschichtenfolge auf, die auf einem Substrat aufgebracht ist. Die Halbleiterschichtenfolge basiert beispielsweise auf AlInGaN oder AlGaAs. Insbesondere weist die Halbleiterschichtenfolge eine aktive Schicht auf, über die im bestimmungsgemäßen Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt wird. Bei der aktiven Schicht kann es sich beispielsweise um einen pn-Übergang oder um eine Quantentopfstruktur, wie eine Multiquantentopfstruktur oder Einzelquantentopfstruktur, handeln. In accordance with at least one embodiment, the semiconductor body has a semiconductor layer sequence which is applied to a substrate. The semiconductor layer sequence is based, for example, on AlInGaN or AlGaAs. In particular, the semiconductor layer sequence has an active layer, via which electromagnetic radiation is generated during normal operation. The active layer may be, for example, a pn junction or a quantum well structure, such as a multi-quantum well structure or single-quantum well structure.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Substrat, auf dem die Halbleiterschichtenfolge aufgebracht ist, ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge. Beispielsweise weist das Aufwachssubstrat Silizium oder Germanium oder Saphir oder GaN oder SiC oder GaAs auf oder besteht daraus. In accordance with at least one embodiment, the substrate on which the semiconductor layer sequence is applied is a growth substrate for the semiconductor layer sequence. For example, the growth substrate comprises or consists of silicon or germanium or sapphire or GaN or SiC or GaAs.

Alternativ kann es sich bei dem Substrat aber auch um ein von dem Aufwachssubstrat unterschiedliches Substrat handeln, wie zum Beispiel ein Metallsubstrat oder Kunststoffsubstrat oder Halbleitersubstrat. Ist das Substrat von dem Aufwachssubstrat unterschiedlich, so ist das Aufwachssubstrat bevorzugt von der Halbleiterschichtenfolge abgelöst oder zumindest gedünnt. Alternatively, however, the substrate can also be a substrate that is different from the growth substrate, such as a metal substrate or plastic substrate or semiconductor substrate. If the substrate differs from the growth substrate, then the growth substrate is preferably detached from the semiconductor layer sequence or at least thinned.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform bildet das Substrat die den Halbleiterchip stabilisierende Komponente. Der gesamte Halbleiterchip kann also zum Beispiel allein durch das Substrat mechanisch getragen werden, weitere Stabilisierungsmaßnahmen sind dann in dem Halbleiterchip nicht nötig. In accordance with at least one embodiment, the substrate forms the component stabilizing the semiconductor chip. The entire semiconductor chip can thus be mechanically supported, for example, solely by the substrate, further stabilization measures are then not necessary in the semiconductor chip.

Handelt es sich bei dem Substrat um das Aufwachssubstrat, so bezeichnet man einen solchen Halbleiterchip üblicherweise als Volumenhalbleiterchip. Ist dagegen das Aufwachssubstrat abgelöst und wird die Halbleiterschichtenfolge dann von einem vom Aufwachssubstrat unterschiedlichen Substrat getragen, so bezeichnet man diesen Halbleiterchip häufig als Dünnfilmhalbleiterchip. If the substrate is the growth substrate, then such a semiconductor chip is usually referred to as a volume semiconductor chip. On the other hand, if the growth substrate is detached and the semiconductor layer sequence is then carried by a substrate different from the growth substrate, then this semiconductor chip is often referred to as a thin-film semiconductor chip.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Halbleiterkörper an der Rückseite Kontaktelemente zur externen elektrischen Kontaktierung auf. Die Kontaktelemente sind dann im unmontierten Zustand des Halbleiterchips frei zugänglich. Insbesondere sind in diesem Fall alle zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips nötigen Kontaktelemente an der Rückseite aufgebracht und frei zugänglich. In accordance with at least one embodiment, the semiconductor body has contact elements for external electrical contacting on the rear side. The contact elements are then freely accessible in the unmounted state of the semiconductor chip. In particular, in this case all contact elements necessary for the external electrical contacting of the semiconductor chip are applied to the rear side and freely accessible.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die an der Rückseite angebrachten Kontaktelemente von den Seitenflächen des Halbleiterkörpers um zumindest 10 µm oder 50 µm oder 100 µm zurückgezogen. Ein solcher Halbleiterchip wird häufig als Flip-Chip bezeichnet. In accordance with at least one embodiment, the contact elements attached to the rear side are retracted from the side surfaces of the semiconductor body by at least 10 μm or 50 μm or 100 μm. Such a semiconductor chip is often referred to as a flip-chip.

Darüber hinaus wird ein Leuchtmittel angegeben. Das Leuchtmittel kann zum Beispiel mindestens einen der hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips aufweisen. Das heißt, sämtliche in Verbindung mit dem Leuchtmittel offenbarten Merkmale sind auch für den Halbleiterchip offenbart und umgekehrt. In addition, a light source is specified. The luminous means may, for example, comprise at least one of the optoelectronic semiconductor chips described here. That is, all features disclosed in connection with the lighting device are also disclosed for the semiconductor chip and vice versa.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Leuchtmittel eine Mehrzahl von matrixartig auf einem Träger angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips. Bei den Halbleiterchips handelt es sich bevorzugt jeweils um einen der oben beschriebenen Halbleiterchips. Bei dem Träger kann es sich zum Beispiel um einen Glasträger oder Metallträger oder Kunststoffträger oder um eine Leiterplatte, englisch Printed Circuit Board, kurz PCB, handeln. Insbesondere können über den Träger die Halbleiterchips elektrisch kontaktiert sein. Dabei sind die Halbleiterchips bevorzugt so auf dem Träger angeordnet, dass die Rückseiten der Halbleiterchips dem Träger jeweils zugewandt sind. Die Halbleiterchips können dann auf dem Träger aufgelötet oder aufgeklebt sein, sind also bevorzugt mit dem Träger mechanisch stabil verbunden. In accordance with at least one embodiment, the luminous means comprises a plurality of optoelectronic semiconductor chips arranged in a matrix-like manner on a carrier. The semiconductor chips are preferably each one of the semiconductor chips described above. The carrier can be, for example, a glass carrier or metal carrier or plastic carrier or a printed circuit board, or PCB for short. In particular, the semiconductor chips can be electrically contacted via the carrier. In this case, the semiconductor chips are preferably arranged on the carrier such that the rear sides of the semiconductor chips are respectively facing the carrier. The semiconductor chips can then be soldered or glued to the carrier, so are preferably mechanically stable connected to the carrier.

Unter einer matrixartigen Anordnung wird insbesondere verstanden, dass in Draufsicht auf den Träger die Halbleiterchips regelmäßig angeordnet sind, zum Beispiel auf Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters, wie eines Rechteckgitters oder Honigwabengitters. A matrix-type arrangement is understood in particular to mean that the semiconductor chips are arranged regularly in a plan view of the carrier, for example on grid points of a regular grid, such as a rectangular grid or honeycomb grid.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind Seitenflächen zweier direkt benachbarter Halbleiterkörper und/oder Seitenflächen zweier direkt benachbarter Konverterelemente höchstens 20 mm oder 10 µm oder 5 µm oder 2 µm voneinander beabstandet. Insbesondere liegen die Halbleiterchips also sehr dicht beieinander, sodass keine Zwischenräume zwischen den Halbleiterchips auftreten oder die Zwischenräume zwischen den Halbleiterchips, in denen der Träger in Draufsicht gesehen frei einsehbar ist, klein ist. In accordance with at least one embodiment, side surfaces of two directly adjacent semiconductor bodies and / or side surfaces of two directly adjacent converter elements are spaced apart by a maximum of 20 mm or 10 μm or 5 μm or 2 μm. In particular, the semiconductor chips are thus very close to each other, so that no gaps between the semiconductor chips occur or the spaces between the semiconductor chips, in which the carrier seen in plan view is freely visible, is small.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Halbleiterchips über dem Träger elektrisch kontaktiert, wobei der Träger ein Aktivmatrixelement ist, über das jeder Halbleiterchip einzeln und unabhängig von den übrigen Halbleiterchips elektrisch ansteuerbar ist. Beispielsweise weist der Träger dazu eine Mehrzahl von Transistoren, etwa Dünnschichttransistoren, auf, die beispielsweise die gleiche, vorzugsweise matrixartige Anordnung wie die Halbleiterchips aufweisen. In accordance with at least one embodiment, the semiconductor chips are electrically contacted over the carrier, wherein the carrier is an active matrix element via which each semiconductor chip can be electrically driven individually and independently of the remaining semiconductor chips. For example, the carrier has a plurality of transistors, for example thin-film transistors, which, for example, have the same, preferably matrix-like arrangement as the semiconductor chips.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Halbleiterchips auf dem Träger derart aneinandergeschoben, dass jeder Halbleiterchip mit ihm benachbarten Halbleiterchips in direktem Kontakt steht. Sind die Halbleiterchips beispielsweise in Draufsicht gesehen rechteckförmig, so können die Halbleiterchips in einem rechteckförmigen Matrixmuster angeordnet sein. Bevorzugt liegen bei zumindest einem Teil der Halbleiterchips alle Seitenflächen des Halbleiterchips vollständig an Seitenflächen benachbarter Halbleiterchips an. In accordance with at least one embodiment, the semiconductor chips are pushed onto the carrier in such a way that each semiconductor chip is in direct contact with semiconductor chips adjacent to it. If, for example, the semiconductor chips are rectangular in plan view, then the semiconductor chips can be arranged in a rectangular matrix pattern. In the case of at least a part of the semiconductor chips, all side faces of the semiconductor chip are preferably completely on side faces of adjacent semiconductor chips.

Auch bei einer sechseckigen Grundform der Halbleiterchips kann durch die Anordnung der Halbleiterchips in einer Honigwabenstruktur erreicht werden, dass bei einem Teil der Halbleiterchips jede der sechs Seitenflächen des entsprechenden Halbleiterchips vollständig an Seitenflächen benachbarter Halbleiterchips anliegt. Even with a hexagonal basic shape of the semiconductor chips, it can be achieved by arranging the semiconductor chips in a honeycomb structure that, for a part of the semiconductor chips, each of the six side faces of the corresponding semiconductor chip rests completely on side faces of adjacent semiconductor chips.

Ebenso sind für andere geometrische Grundformen der Halbleiterchips entsprechende Anordnungen denkbar. Likewise, corresponding arrangements are conceivable for other geometric basic shapes of the semiconductor chips.

Bevorzugt wird durch eine solche lückenlose Anordnung erreicht, dass in Draufsicht auf die Halbleiterchips zwischen den Halbleiterchips kein Spalt oder Zwischenraum ausgebildet ist, so dass in Draufsicht der Träger an keiner Stelle zwischen den Halbleiterchips frei einsehbar ist. Für einen Beobachter kann auf diese Weise im Betrieb eine Leuchtfläche erzeugt werden, die frei von dunklen Stellen, Zwischenräumen oder Unterbrechungen zwischen den einzelnen Halbleiterchips ist. It is preferably achieved by such a complete arrangement that in plan view of the semiconductor chips between the semiconductor chips, no gap or gap is formed, so that in a plan view of the carrier at any point between the semiconductor chips is freely visible. For an observer can be generated in this way in operation a luminous area, which is free of dark spots, gaps or interruptions between the individual semiconductor chips.

Solche hier beschriebenen Leuchtmittel können insbesondere Anwendung in Displays oder Autoscheinwerfern finden. Such illuminants described here can find particular application in displays or car headlights.

Nachfolgend wird ein hier beschriebener optoelektronischer Halbleiterchip sowie ein hier beschriebenes Leuchtmittel unter Bezugnahme auf Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. In the following, an optoelectronic semiconductor chip described here as well as a luminous means described here will be explained in more detail with reference to drawings on the basis of exemplary embodiments. The same reference numerals indicate the same elements in the individual figures. However, there are no scale relationships shown, but individual elements can be shown exaggerated for better understanding.

Es zeigen: Show it:

1 bis 4 Ausführungsbeispiele optoelektronischer Halbleiterchips in Querschnittsansicht und Draufsicht, 1 to 4 Exemplary embodiments of optoelectronic semiconductor chips in cross-sectional view and top view,

5 ein Ausführungsbeispiel eines Konverterelements für einen optoelektronischen Halbleiterchip in Seitenansicht und Draufsicht, 5 An embodiment of a converter element for an optoelectronic semiconductor chip in side view and plan view,

6A bis 7 Ausführungsbeispiele von Leuchtmitteln in Querschnittsansicht und Draufsicht. 6A to 7 Embodiments of lamps in cross-sectional view and plan view.

Im Ausführungsbeispiel der 1 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 100 in Querschnittsansicht gezeigt. Der Halbleiterchip 100 umfasst einen optoelektronischen Halbleiterkörper 1 mit einer Strahlungsseite 16 und einem auf der Strahlungsseite 16 aufgebrachten Konverterelement 2. In lateraler Richtung, parallel zur Strahlungsseite 16, schließen das Konverterelement 2 und der Halbleiterkörper 1 bündig miteinander ab. Es sind der Halbleiterkörper 1 und das Konverterelement 2 in Draufsicht deckungsgleich. In the embodiment of 1 is an optoelectronic semiconductor chip 100 shown in cross-sectional view. The semiconductor chip 100 comprises an optoelectronic semiconductor body 1 with a radiation side 16 and one on the radiation side 16 applied converter element 2 , In lateral direction, parallel to the radiation side 16 , close the converter element 2 and the semiconductor body 1 flush with each other. It is the semiconductor body 1 and the converter element 2 congruent in plan view.

Ferner weist der Halbleiterkörper 1 eine freiliegende Rückseite 12 auf, die der Strahlungsseite 16 gegenüberliegt, wobei an der Rückseite 12 zwei freiliegende Kontaktelemente 10, 11 zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips 100 angeordnet sind. Die Kontaktelemente 10, 11 bestehen beispielsweise aus einem Metall, wie Aluminium oder Gold. Ferner sind die Kontaktelemente 11, 12 von quer zur Strahlungsseite 16 verlaufenden Seitenflächen 15 des Halbleiterkörpers 1 zurückgezogen, beispielsweise um zumindest 50 µm. Furthermore, the semiconductor body 1 an exposed back 12 on, the radiation side 16 opposite, being at the back 12 two exposed contact elements 10 . 11 for external electrical contacting of the semiconductor chip 100 are arranged. The contact elements 10 . 11 For example, consist of a metal such as aluminum or gold. Furthermore, the contact elements 11 . 12 from transverse to the radiation side 16 running side surfaces 15 of the semiconductor body 1 withdrawn, for example by at least 50 microns.

Der Halbleiterkörper 1 weist vorliegend ein Substrat 13 und eine auf dem Substrat 13 aufgebrachte Halbleiterschichtenfolge 14 auf. Die Halbleiterschichtenfolge 14 basiert beispielsweise auf AlInGaN, und erzeugt im bestimmungsgemäßen Betrieb blaues Licht oder UV-Licht. Das Substrat 13 ist beispielsweise das Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge 14 und basiert beispielsweise auf Saphir oder GaN. Das Aufwachssubstrat 13 ist zwischen dem Konverterelement 2 und der Halbleiterschichtenfolge 14 angeordnet. The semiconductor body 1 here has a substrate 13 and one on the substrate 13 applied semiconductor layer sequence 14 on. The semiconductor layer sequence 14 is based, for example, on AlInGaN, and produces blue light or UV light during normal operation. The substrate 13 is, for example, the growth substrate for the semiconductor layer sequence 14 and based for example on Sapphire or GaN. The growth substrate 13 is between the converter element 2 and the semiconductor layer sequence 14 arranged.

Die elektrische Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge 14 erfolgt über eine vergrabene Verdrahtungsstruktur mit Durchkontaktierungen, die elektrisch leitend mit den Kontaktelementen 10, 11 verbunden sind. The electrical contacting of the semiconductor layer sequence 14 takes place via a buried wiring structure with plated-through holes, which are electrically conductive with the contact elements 10 . 11 are connected.

Bei dem Konverterelement 2 handelt es sich zum Beispiel um ein keramisches Konverterplättchen, das zumindest einen Teil oder die gesamte von der Halbleiterschichtenfolge 14 im Betrieb emittierte Strahlung in Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs, beispielsweise in sichtbares Licht, konvertiert. In the converter element 2 it is, for example, a ceramic converter plate, the at least a part or the whole of the semiconductor layer sequence 14 radiation emitted during operation is converted into radiation of another wavelength range, for example into visible light.

Die Seitenflächen 15 des Halbleiterkörpers 1 sind durch Seitenflächen des Substrats 13 und Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge 14 gebildet. Ebenso weist das Konverterelement 2 Seitenflächen 25 auf, die wie die Seitenflächen 15 des Halbleiterkörpers 1 quer zur Strahlungsseite 16 verlaufen. Auf die Seitenflächen 15, 25 des Halbleiterkörpers 1 und des Konverterelements 2 ist formschlüssig eine durchgehende, zusammenhängende und unterbrechungsfreie Spiegelschicht 3 aufgebracht, die alle Seitenflächen 15, 25 vollständig bedeckt. Die Spiegelschicht 3 basiert beispielsweise auf Ag oder Al und weist bevorzugt eine Reflektivität für die von dem Konverterelement 2 oder dem Halbleiterkörper 1 emittierte Strahlung von zumindest 90 % auf. Die Rückseite 12 sowie eine der Strahlungsseite 16 abgewandte Seite des Konverterelements 2 sind frei von der Spiegelschicht 3. The side surfaces 15 of the semiconductor body 1 are through side surfaces of the substrate 13 and side surfaces of the semiconductor layer sequence 14 educated. Likewise, the converter element 2 faces 25 on, like the side surfaces 15 of the semiconductor body 1 transverse to the radiation side 16 run. On the side surfaces 15 . 25 of the semiconductor body 1 and the converter element 2 is a form-fitting continuous, continuous and uninterrupted mirror layer 3 applied, all the side surfaces 15 . 25 completely covered. The mirror layer 3 is based, for example, on Ag or Al and preferably has a reflectivity for that of the converter element 2 or the semiconductor body 1 emitted radiation of at least 90%. The backside 12 and one of the radiation side 16 opposite side of the converter element 2 are free of the mirror layer 3 ,

Die Spiegelschicht 3 bewirkt, dass im Betrieb des Halbleiterchips 100 Strahlung ausschließlich über die der Strahlungsseite 16 abgewandte Seite des Konverterelements 2 aus dem Halbleiterchip 100 austreten kann. Seitlich wird von dem Halbleiterchip 100 keine Strahlung emittiert. Die Spiegelschicht 3 auf den Seitenflächen 15, 25 in 1 hat beispielsweise eine Dicke zwischen einschließlich 1 µm und 5 µm. The mirror layer 3 causes during operation of the semiconductor chip 100 Radiation exclusively over that of the radiation side 16 opposite side of the converter element 2 from the semiconductor chip 100 can escape. Sideways is from the semiconductor chip 100 no radiation emitted. The mirror layer 3 on the side surfaces 15 . 25 in 1 For example, has a thickness between 1 micron and 5 microns.

Ferner ist in 1 zu erkennen, dass zwischen der Spiegelschicht 3 und den Seitenflächen 15, 25 des Halbleiterkörpers 1 und des Konverterelements 2 eine optionale erste Passivierungsschicht 40 angeordnet ist. Die erste Passivierungsschicht 40 weist beispielsweise eine Dicke von höchstens 100 nm auf. Ferner basiert die erste Passivierungsschicht 40 bevorzugt auf einem transparenten, insbesondere klarsichtigen Material, wie zum Beispiel SiO2 oder ZnO. Beispielsweise dient die erste Passivierungsschicht 40 als Haftvermittlungsschicht zwischen dem Halbleiterkörper 1 und der Spiegelschicht 3. Furthermore, in 1 to recognize that between the mirror layer 3 and the side surfaces 15 . 25 of the semiconductor body 1 and the converter element 2 an optional first passivation layer 40 is arranged. The first passivation layer 40 has, for example, a thickness of at most 100 nm. Furthermore, the first passivation layer is based 40 preferably on a transparent, in particular transparent material, such as SiO 2 or ZnO. For example, the first passivation layer is used 40 as an adhesion-promoting layer between the semiconductor body 1 and the mirror layer 3 ,

Ferner ist in 1 zu erkennen, dass auf Außenflächen der Spiegelschicht 3 eine optionale zweite Passivierungsschicht 41 aufgebracht ist, die die Spiegelschicht 3 vollständig überdeckt. Bei der zweiten Passivierungsschicht 41 kann es sich insbesondere um eine Schutzschicht handeln, die die Spiegelschicht 3 vor externen Einflüssen schützt. Beispielsweise ist die zweite Passivierungsschicht 41 eine gesputterte Passivierungsschicht mit folgendem Aufbau: Al2O3 (93 nm) + HDMSO-Schicht (3010 nm) (HMDSO:O2 = 1:1,002). Auch kann die zweite Passivierungsschicht zum Beispiel auf SiN oder SiO2 basieren. Furthermore, in 1 to recognize that on outer surfaces of the mirror layer 3 an optional second passivation layer 41 is applied to the mirror layer 3 completely covered. At the second passivation layer 41 it may in particular be a protective layer, which is the mirror layer 3 protects against external influences. For example, the second passivation layer 41 a sputtered passivation layer having the following structure: Al 2 O 3 (93 nm) + HDMSO layer (3010 nm) (HMDSO: O 2 = 1: 1.002). The second passivation layer may also be based on SiN or SiO 2 , for example.

Alternativ zu dem Ausführungsbeispiel der 1 ist es auch möglich, dass die Spiegelschicht 3 an dem Konverterelement 2 und dem Halbleiterkörper 1 direkt anliegt, ohne dass zwischen Spiegelschicht 3 und dem Konverterelement 2 und/oder dem Halbleiterkörper 1 eine erste Passivierungsschicht 40 angeordnet ist. Auch kann die Spiegelschicht 3 nach außen frei liegen, also von keiner weiteren Schicht überdeckt sein. Alternatively to the embodiment of 1 It is also possible that the mirror layer 3 on the converter element 2 and the semiconductor body 1 directly abuts without being between mirror layer 3 and the converter element 2 and / or the semiconductor body 1 a first passivation layer 40 is arranged. Also, the mirror layer 3 be exposed to the outside, so be covered by any other layer.

Bei dem in 1 gezeigten Halbleiterchip 100 handelt es sich insbesondere um einen so genannten Volumenemitter, in diesem Fall um einen Saphir-Flip-Chip. At the in 1 shown semiconductor chip 100 it is in particular a so-called volume emitter, in this case a sapphire flip chip.

Im Ausführungsbeispiel der 2A ist ein Halbleiterchip 100 gezeigt, der in Bezug auf die Spiegelschicht 3 sowie die erste 40 und zweite Passivierungsschicht 41 ähnlich ausgebildet ist wie der Halbleiterchip 100 der 1. In the embodiment of 2A is a semiconductor chip 100 shown in relation to the mirror layer 3 as well as the first 40 and second passivation layer 41 is designed similar to the semiconductor chip 100 of the 1 ,

Im Unterschied zu 1 sind bei dem Halbleiterchip 100 der 2A aber nicht beide Kontaktelemente 10, 11 an der Rückseite 12 angeordnet, sondern lediglich ein zweites Kontaktelement 11 ist an der Rückseite 12 angebracht. Das erste Kontaktelement 10 ist auf einer der Rückseite 12 abgewandten Seite des Halbleiterkörpers 1 aufgebracht, befindet sich also zwischen Konverterelement 2 und Halbleiterkörper 1. Ferner ist das erste Kontaktelement 10 auf einer Fläche des Halbleiterkörpers 1 aufgebracht, die in vertikaler Richtung, quer zur lateralen Richtung, versetzt zur Strahlungsseite 16 ist. In contrast to 1 are at the semiconductor chip 100 of the 2A but not both contact elements 10 . 11 at the back 12 arranged, but only a second contact element 11 is at the back 12 appropriate. The first contact element 10 is on one of the back 12 opposite side of the semiconductor body 1 applied, so is located between converter element 2 and semiconductor body 1 , Furthermore, the first contact element 10 on a surface of the semiconductor body 1 applied, in the vertical direction, transverse to the lateral direction, offset to the radiation side 16 is.

Vorliegend ist das Kontaktelement 10 in Richtung Rückseite 12 versetzt, so dass zwischen Kontaktelement 10 und Konverterelement 2 ein Zwischenraum gebildet ist. Der Zwischenraum ist beispielsweise mit einem Gas, wie zum Beispiel Luft gefüllt. Über den Zwischenraum kann das erste Kontaktelement 10 elektrisch kontaktiert werden, wie zum Beispiel in 2A dargestellt über einen Kontaktdraht. Der Kontaktdraht ist also von dem ersten Kontaktelement 10 über den Zwischenraum seitlich aus dem Halbleiterchip 100 hinaus auf einen externen Anschlussbereich geführt. Insofern ist der Zwischenraum zwischen dem ersten Kontaktelement 10 und dem Konverterelement 2 seitlich frei zugänglich. In the present case is the contact element 10 towards the back 12 offset so that between contact element 10 and converter element 2 a gap is formed. The gap is filled, for example, with a gas, such as air. About the gap, the first contact element 10 electrically contacted, such as in 2A represented by a contact wire. The contact wire is thus of the first contact element 10 over the gap laterally from the semiconductor chip 100 out to an external connection area. Insofar is the Interspace between the first contact element 10 and the converter element 2 laterally freely accessible.

Im Unterschied zur 1 ist bei dem Halbleiterkörper 1 der 2A eine Halbleiterschichtenfolge 14 auf einem Substrat 13 aufgebracht, wobei das Substrat 13 nicht das Aufwachssubstrat selbst ist, sondern ein im Nachhinein aufgebrachtes Substrat. Das Aufwachssubstrat der Halbleiterschichtenfolge 14 ist teilweise oder vollständig abgelöst. Außerdem ist in 2A die Halbleiterschichtenfolge 14 zwischen dem Substrat 13 und dem Konverterelement 2 angeordnet. In contrast to 1 is at the semiconductor body 1 of the 2A a semiconductor layer sequence 14 on a substrate 13 applied, the substrate 13 not the growth substrate itself, but a subsequently applied substrate. The growth substrate of the semiconductor layer sequence 14 is partially or completely replaced. It is also in 2A the semiconductor layer sequence 14 between the substrate 13 and the converter element 2 arranged.

Zu erkennen ist in 2A auch, dass der Halbleiterchip 100 auf einem Träger 5 angeordnet ist, wobei das zweite Kontaktelement 11 beziehungsweise die Rückseite 12 dem Träger 5 zugewandt ist. Das zweite Kontaktelement 11 ist beispielsweise über den Träger 5 elektrisch kontaktiert. Bei dem Träger 5 kann es sich um einen Kunststoffträger oder Glasträger oder Keramikträger oder einen Metallträger oder eine Leiterplatte handeln. It can be seen in 2A also that the semiconductor chip 100 on a carrier 5 is arranged, wherein the second contact element 11 or the back 12 the carrier 5 is facing. The second contact element 11 is for example about the carrier 5 electrically contacted. At the carrier 5 it can be a plastic carrier or glass carrier or ceramic carrier or a metal carrier or a printed circuit board.

Im Ausführungsbeispiel der 2B ist ein ähnlicher Halbleiterchip 100 wie in 2A gezeigt. Im Unterschied zur 2A weist das Konverterelement 2 nun aber im Bereich des Zwischenraums, also im Bereich über dem ersten Kontaktelement 10, eine rechteckförmige erste Ausnehmung 20 auf. Die erste Ausnehmung 20 hat beispielsweise eine Tiefe in vertikaler Richtung von zumindest 10 µm. Die erste Ausnehmung 20 bildet dabei einen Teil des Zwischenraums zwischen erstem Kontaktelement 10 und Konverterelement 2 und erleichtert die elektrische Kontaktierung des ersten Kontaktelements 10. In the embodiment of 2 B is a similar semiconductor chip 100 as in 2A shown. In contrast to 2A has the converter element 2 but now in the region of the intermediate space, ie in the region above the first contact element 10 , a rectangular first recess 20 on. The first recess 20 For example, it has a depth in the vertical direction of at least 10 μm. The first recess 20 forms a part of the gap between the first contact element 10 and converter element 2 and facilitates the electrical contacting of the first contact element 10 ,

Im Ausführungsbeispiel der 2C ist im Wesentlichen der gleiche Halbleiterchip 100 wie in 2B gezeigt. Im Unterschied zur 2B ist nun ersichtlich, dass die Spiegelschicht 3 wie auch die erste 40 und zweite Passivierungsschicht 41 auf alle an die erste Ausnehmung 20 grenzenden Seiten des Konverterelements 2 aufgebracht sind, so dass alle diese Seiten vollständig von der Spiegelschicht 3 verspiegelt sind. Beispielsweise können der Halbleiterkörper 1 und das Konverterelement 2 einzeln verspiegelt werden, bevor sie zusammengesetzt werden. In the embodiment of 2C is essentially the same semiconductor chip 100 as in 2 B shown. In contrast to 2 B it is now apparent that the mirror layer 3 as well as the first 40 and second passivation layer 41 at all to the first recess 20 adjacent sides of the converter element 2 are applied, so that all of these sides completely from the mirror layer 3 are mirrored. For example, the semiconductor body 1 and the converter element 2 individually mirrored before being assembled.

Im Ausführungsbeispiel der 2D ist auf der linken Seite der gleiche Halbleiterchip 100 wie in 2B gezeigt. Beim Schnitt durch das Konverterelement 2 entlang der gestrichelten Linie ergibt sich die auf der rechten Seite der 2D gesehene Draufsicht. Zu erkennen ist, dass der Halbleiterchip 100 eine rechteckförmige, insbesondere quadratische Grundform hat, wobei das Konverterelement 2 lateral vollständig von der zusammenhängenden Spiegelschicht 3 umgeben ist. Die Spiegelschicht 3 verläuft unterbrechungsfrei ringsum das Konverterelement 2. In the embodiment of 2D is on the left side of the same semiconductor chip 100 as in 2 B shown. When cutting through the converter element 2 along the dashed line results on the right side of the 2D seen top view. It can be seen that the semiconductor chip 100 has a rectangular, in particular square basic shape, wherein the converter element 2 lateral completely from the contiguous mirror layer 3 is surrounded. The mirror layer 3 runs uninterrupted around the converter element 2 ,

In 2E wird die Schnittfläche aus der 2D nun durch den Halbleiterkörper 1 gezogen, so dass sich die auf der rechten Seite gezeigte Querschnittsansicht in Draufsicht ergibt. Wiederum zu erkennen ist, dass der Halbleiterkörper 1 ringsum lateral vollständig von der zusammenhängend und unterbrechungsfrei ausgebildeten Spiegelschicht 3 umgeben ist. Zu erkennen ist außerdem das erste Kontaktelement 10, das in einem Eckbereich des Halbleiterchips 100 ebenfalls eine rechteckförmige, insbesondere quadratische Querschnittsfläche aufweist. Das erste Kontaktelement 10 ist frei einsehbar, da der Schnitt durch den Halbleiterchip 100 den Zwischenraum oberhalb des ersten Kontaktelements 10 durchkreuzt und der Zwischenraum zum Beispiel mit Luft gefüllt ist. In 2E will the cut surface from the 2D now through the semiconductor body 1 pulled, so that the cross-sectional view shown on the right results in plan view. Again, it can be seen that the semiconductor body 1 completely lateral all the way from the coherent and uninterrupted mirror layer 3 is surrounded. Evident is also the first contact element 10 that is in a corner region of the semiconductor chip 100 also has a rectangular, in particular square cross-sectional area. The first contact element 10 is freely visible, because the cut through the semiconductor chip 100 the gap above the first contact element 10 crossed and the gap is filled with air, for example.

Im Ausführungsbeispiel der 2F ist eine Alternative zu 2E gezeigt, bei dem das erste Kontaktelement 10 nicht nur in einem Eckbereich des Halbleiterchips 100 angeordnet ist, sondern entlang einer gesamten Seitenfläche des Halbleiterchips 100 verläuft. In the embodiment of 2F is an alternative to 2E shown in which the first contact element 10 not only in a corner region of the semiconductor chip 100 but along an entire side surface of the semiconductor chip 100 runs.

Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der 2 ist im Ausführungsbeispiel der 3 kein Kontaktelement auf der Rückseite 12 des Halbleiterkörpers 1 angebracht. Vielmehr sind beide Kontaktelemente 10, 11 zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips 100 auf einer der Rückseite 12 gegenüberliegenden Seite des Halbleiterkörpers 1 angeordnet. Es liegen also sowohl das erste Kontaktelement 10 als auch das zweite Kontaktelement 11 zwischen Halbleiterkörper 1 und Konverterelement 2. In contrast to the embodiments of the 2 is in the embodiment of 3 no contact element on the back 12 of the semiconductor body 1 appropriate. Rather, both contact elements 10 . 11 for external electrical contacting of the semiconductor chip 100 on one of the back 12 opposite side of the semiconductor body 1 arranged. So there are both the first contact element 10 as well as the second contact element 11 between semiconductor body 1 and converter element 2 ,

Die Rückseite 12 ist zum Beispiel aus einer isolierenden Schicht, wie zum Beispiel einer SiO2-Schicht, gebildet. The backside 12 is formed of, for example, an insulating layer such as a SiO 2 layer.

Wie in der Schnittansicht im rechten Bild der 3 zu erkennen ist, sind oberhalb beider Kontaktelemente 10, 11 Zwischenräume ausgebildet, so dass in der Querschnittsansicht das erste Kontaktelement 10 und das zweite Kontaktelement 11 frei einsehbar sind. Die Kontaktelemente 10, 11 sind jeweils in Ecken des Halbleiterchips 100 angeordnet. Außerdem weist das Konverterelement 2 jeweils oberhalb der Kontaktelemente 10, 11 eine Ausnehmung 20, 21 auf, die jeweils den Zwischenraum über den Kontaktelementen 10, 11 vergrößern. As in the sectional view in the right picture of the 3 can be seen, are above both contact elements 10 . 11 Intermediate spaces formed so that in the cross-sectional view, the first contact element 10 and the second contact element 11 are freely visible. The contact elements 10 . 11 are each in corners of the semiconductor chip 100 arranged. In addition, the converter element 2 each above the contact elements 10 . 11 a recess 20 . 21 on, each the space above the contact elements 10 . 11 enlarge.

Im Ausführungsbeispiel der 4 ist wiederum das zweite Kontaktelement 11 an der Rückseite 12 des Halbleiterkörpers 1 angeordnet, das erste Kontaktelement 10 ist auf einer der Rückseite 12 gegenüberliegenden Seite des Halbleiterkörpers 1 angebracht. Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen ist das erste Kontaktelement 10 nun aber nicht von dem Konverterelement 2 überdeckt, sondern liegt in Draufsicht auf den Halbleiterchip 100 frei. Die Seitenflächen 15 des Halbleiterkörpers 1 und die Seitenflächen 25 des Konverterelements 2 sind wiederum vollständig von der Spiegelschicht 3 bedeckt. In the embodiment of 4 is again the second contact element 11 at the back 12 of the semiconductor body 1 arranged, the first contact element 10 is on one of the back 12 opposite side of the semiconductor body 1 appropriate. In contrast to the previous embodiments, the first contact element 10 but not from the converter element 2 covered, but is in plan view of the semiconductor chip 100 free. The side surfaces 15 of the semiconductor body 1 and the side surfaces 25 the converter element 2 are again completely from the mirror layer 3 covered.

5 zeigt Ausführungsbeispiele eines Konverterelements 2, wie es zum Beispiel im Halbleiterchip 100 der 2B verwendet ist. Auf der linken Seite der 5 ist eine seitliche Querschnittsansicht gezeigt, bei der eine erste Ausnehmung 20 in einem Randbereich des Konverterelements 2 zu erkennen ist. Auf der rechten Seite der 5 ist das Konverterelement 2 in Draufsicht gezeigt, wobei die gestrichelten Linien den Bereich anzeigen, in dem die erste Ausnehmung 20 angeordnet ist. 5 shows embodiments of a converter element 2 as in the semiconductor chip, for example 100 of the 2 B is used. On the left side of the 5 a lateral cross-sectional view is shown in which a first recess 20 in an edge region of the converter element 2 can be seen. On the right side of the 5 is the converter element 2 shown in plan view, wherein the dashed lines indicate the area in which the first recess 20 is arranged.

6A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Leuchtmittels 1000 in Querschnittsansicht. Auf einem Träger 5, der beispielsweise ein Glasträger oder Kunststoffträger oder ein Aktivmatrixelement mit einer Mehrzahl von Transistoren ist, ist eine Mehrzahl von Halbleiterchips 100 lateral nebeneinander angeordnet. Die Halbleiterchips 100 sind dabei wie die Halbleiterchips 100 der 1 ausgestaltet. Ferner ist zu erkennen, dass die Halbleiterchips 100 sehr nahe aneinandergeschoben sind. Der Abstand zwischen freiliegenden Seitenflächen der Halbleiterchips 100 beträgt zum Beispiel höchstens 10 µm, der Abstand zwischen Seitenflächen 15 der Halbleiterkörper 1 oder Seitenflächen 25 der Konverterelemente 2 zum Beispiel höchstens 20 µm. 6A shows an embodiment of a lighting means 1000 in cross-sectional view. On a carrier 5 which is, for example, a glass carrier or plastic carrier or an active matrix element having a plurality of transistors is a plurality of semiconductor chips 100 arranged laterally next to each other. The semiconductor chips 100 are like the semiconductor chips 100 of the 1 designed. Furthermore, it can be seen that the semiconductor chips 100 are very close together. The distance between exposed side surfaces of the semiconductor chips 100 is for example at most 10 microns, the distance between side surfaces 15 the semiconductor body 1 or side surfaces 25 the converter elements 2 for example, at most 20 microns.

6B zeigt das Ausführungsbeispiel der 6A nun in Draufsicht auf die Halbleiterchips 100 beziehungsweise den Träger 5. Zwischen den Halbleiterchips 100 sind Spalte vorhanden, in denen der Träger 5 frei einsehbar ist. Die Breite der Spalte beträgt zum Beispiel höchstens 10 µm. 6B shows the embodiment of the 6A now in plan view of the semiconductor chips 100 or the carrier 5 , Between the semiconductor chips 100 There are gaps in which the carrier 5 is freely visible. The width of the column is for example at most 10 microns.

In 7 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in 6B gezeigt. Allerdings sind nun die Halbleiterchips 100 direkt aneinandergeschoben. Die Halbleiterchips 100 sind matrixartig auf dem Träger 5 angeordnet und an Gitterpunkten eines regelmäßigen Rechteckgitters angebracht. Die Halbleiterchips 100 weisen in Draufsicht selber eine rechteckige Grundform auf, wodurch realisiert ist, dass jeder Halbleiterchip 100 an zwei oder drei Seiten vollständig an benachbarten Halbleiterchips 100 anliegt. Das Leuchtmittel 1000 der 7 kann zum Beispiel ein Display sein, bei dem zwischen einzelnen Pixeln, die beispielsweise jeweils aus genau einem Halbleiterchip 100 gebildet sind, keine dunklen Zwischenräume zu erkennen sind. In 7 is a similar embodiment as in 6B shown. However, now are the semiconductor chips 100 pushed directly together. The semiconductor chips 100 are matrix-like on the carrier 5 arranged and attached to grid points of a regular rectangular grid. The semiconductor chips 100 have in plan view itself a rectangular basic shape, whereby it is realized that each semiconductor chip 100 on two or three sides completely on adjacent semiconductor chips 100 is applied. The light source 1000 of the 7 may be, for example, a display in which between individual pixels, for example, each of exactly one semiconductor chip 100 are formed, no dark spaces are visible.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn diese Merkmale oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if these features or this combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
optoelektronischer Halbleiterkörper optoelectronic semiconductor body
2 2
Konverterelement converter element
3 3
Spiegelschicht mirror layer
5 5
Träger carrier
10 10
erstes Kontaktelement first contact element
11 11
zweites Kontaktelement second contact element
12 12
Rückseite des Halbleiterkörpers 1 Rear side of the semiconductor body 1
13 13
Substrat substratum
14 14
Halbleiterschichtenfolge Semiconductor layer sequence
15 15
Seitenfläche des Halbleiterkörpers 1 Side surface of the semiconductor body 1
16 16
Strahlungsseite des Halbleiterkörpers 1 Radiation side of the semiconductor body 1
20 20
erste Ausnehmung first recess
21 21
zweite Ausnehmung second recess
25 25
Seitenfläche des Konverterelements 2 Side surface of the converter element 2
40 40
erste Passivierungsschicht first passivation layer
41 41
zweite Passivierungsschicht second passivation layer
100 100
optoelektronischer Halbleiterchip optoelectronic semiconductor chip
1000 1000
Leuchtmittel Lamp

Claims (14)

Optoelektronischer Halbleiterchip (100) aufweisend: – einen optoelektronischen Halbleiterkörper (1), mit einer Strahlungsseite (16) und einer der Strahlungsseite (16) gegenüberliegenden Rückseite (12), – ein auf der Strahlungsseite (16) des Halbleiterkörpers (1) angeordnetes Konverterelement (2), das im Betrieb eine von dem Halbleiterkörper (1) über die Strahlungsseite (16) emittierte Strahlung teilweise oder vollständig in Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs konvertiert, – einer Spiegelschicht (3), die auf Seitenflächen (15) des Halbleiterkörpers (1) und auf Seitenflächen (25) des Konverterelements (2) angeordnet ist und die Seitenflächen (15, 25) bedeckt, wobei – die Seitenflächen (15, 25) des Halbleiterkörpers (1) und des Konverterelements (2) jeweils quer zur Strahlungsseite (16) verlaufen, – die Rückseite (12) im unmontierten Zustand des Halbleiterchips (100) frei liegt, – die Spiegelschicht (3) eine Reflektivität für die von dem Halbleiterkörper (1) und/oder dem Konverterelement (2) emittierte Strahlung von zumindest 80 % aufweist, – die Spiegelschicht (3) eine Dicke von höchstens 5 µm aufweist. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) comprising: - an optoelectronic semiconductor body ( 1 ), with a radiation side ( 16 ) and one of the radiation side ( 16 ) opposite back ( 12 ), - one on the radiation side ( 16 ) of the semiconductor body ( 1 ) arranged converter element ( 2 ), which in operation one of the semiconductor body ( 1 ) over the radiation side ( 16 ) partially or completely converted radiation into radiation of another wavelength range, - a mirror layer ( 3 ) on side surfaces ( 15 ) of the semiconductor body ( 1 ) and on side surfaces ( 25 ) of the converter element ( 2 ) and the side surfaces ( 15 . 25 ), wherein - the side surfaces ( 15 . 25 ) of the semiconductor body ( 1 ) and the converter element ( 2 ) each transverse to the radiation side ( 16 ), - the back ( 12 ) in the unmounted state of the semiconductor chip ( 100 ), - the mirror layer ( 3 ) a reflectivity for the of the semiconductor body ( 1 ) and / or the converter element ( 2 ) emitted radiation of at least 80%, - the mirror layer ( 3 ) has a thickness of at most 5 microns. Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach Anspruch 1, wobei – der Halbleiterkörper (1) ein erstes Kontaktelement (10) und ein zweites Kontaktelement (11) zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips (100) aufweist, – das erste (10) und/oder zweite Kontaktelement (11) auf einer der Rückseite (12) abgewandten Seite des Halbleiterchips (1) angeordnet sind und dem Konverterelement (2) zugewandt sind, – das Konverterelement (2) in Draufsicht auf das Konverterelement (2) die Strahlungsseite (16) und das erste (10) und/oder zweite Kontaktelement (11) zumindest teilweise überdeckt, – das erste (10) und/oder zweite Kontaktelement (11) von dem Konverterelement (2) jeweils durch einen Zwischenraum beabstandet sind, – der Zwischenraum seitlich von außen frei zugänglich ist. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) according to claim 1, wherein - the semiconductor body ( 1 ) a first contact element ( 10 ) and a second contact element ( 11 ) for external electrical contacting of the semiconductor chip ( 100 ), - the first ( 10 ) and / or second contact element ( 11 ) on one of the back ( 12 ) facing away from the semiconductor chip ( 1 ) are arranged and the converter element ( 2 ), - the converter element ( 2 ) in plan view of the converter element ( 2 ) the radiation side ( 16 ) and the first ( 10 ) and / or second contact element ( 11 ) at least partially covered, - the first ( 10 ) and / or second contact element ( 11 ) of the converter element ( 2 ) are each spaced by a gap, - the space is laterally accessible from the outside. Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach Anspruch 2, wobei – das Konverterelement (2) eine dem ersten Kontaktelement (10) zugewandte erste Ausnehmung (20) im Bereich über dem ersten Kontaktelement (10) und/oder eine dem zweiten Kontaktelement (11) zugewandte zweite Ausnehmung (21) im Bereich über dem zweiten Kontaktelement (11) aufweist, – die erste (20) und/oder zweite Ausnehmung (21) zumindest Teil des entsprechenden Zwischenraums zwischen dem Konverterelement (2) und dem ersten (10) und/oder dem zweiten Kontaktelement (11) bilden. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) according to claim 2, wherein - the converter element ( 2 ) a the first contact element ( 10 ) facing first recess ( 20 ) in the region above the first contact element ( 10 ) and / or a second contact element ( 11 ) facing second recess ( 21 ) in the region above the second contact element ( 11 ), - the first ( 20 ) and / or second recess ( 21 ) at least part of the corresponding gap between the converter element ( 2 ) and the first ( 10 ) and / or the second contact element ( 11 ) form. Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach Anspruch 3, wobei das Konverterelement (2) an allen an die erste (20) und/oder zweite Ausnehmung (21) grenzenden Seiten mit der Spiegelschicht (3) bedeckt ist. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) according to claim 3, wherein the converter element ( 2 ) at all to the first ( 20 ) and / or second recess ( 21 ) adjacent sides with the mirror layer ( 3 ) is covered. Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei – das erste Kontaktelement (10) auf einer der Rückseite (12) abgewandten Seite des Halbleiterkörpers (1) angeordnet ist, – das zweite Kontaktelement (11) an der Rückseite (12) des Halbleiterkörpers (1) angeordnet ist. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) according to one of claims 2 to 4, wherein - the first contact element ( 10 ) on one of the back ( 12 ) facing away from the semiconductor body ( 1 ), - the second contact element ( 11 ) on the back ( 12 ) of the semiconductor body ( 1 ) is arranged. Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – der Halbleiterchip (100) selbsttragend und mechanisch stabil ist, – die lateralen Ausdehnungen des Halbleiterchips (100) parallel zur Strahlungsseite (16) um höchstens 5 % von den lateralen Ausdehnungen des Halbleiterkörpers (1) abweichen. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein - the semiconductor chip ( 100 ) is self-supporting and mechanically stable, - the lateral dimensions of the semiconductor chip ( 100 ) parallel to the radiation side ( 16 ) by at most 5% of the lateral dimensions of the semiconductor body ( 1 ) differ. Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Spiegelschicht (3) alle Seitenflächen (15, 25) des Halbleiterkörpers (1) und des Konverterelements (2) bedeckt und vollständig rings um den Halbleiterkörper (1) und das Konverterelement (2) verläuft, – die Spiegelschicht (3) durchgehend, zusammenhängend und unterbrechungsfrei entlang der Seitenflächen (15, 25) verläuft, – die Spiegelschicht (3) formschlüssig an dem Halbleiterkörper (1) und dem Konverterelement (2) anliegt. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein - the mirror layer ( 3 ) all side surfaces ( 15 . 25 ) of the semiconductor body ( 1 ) and the converter element ( 2 ) and completely around the semiconductor body ( 1 ) and the converter element ( 2 ), - the mirror layer ( 3 ) continuous, contiguous and uninterrupted along the side surfaces ( 15 . 25 ), - the mirror layer ( 3 ) in a form-fitting manner on the semiconductor body ( 1 ) and the converter element ( 2 ) is present. Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Spiegelschicht (3) metallisch ist, – zwischen der Spiegelschicht (3) und dem Halbleiterkörper (1) und/oder zwischen der Spiegelschicht (3) und dem Konverterelement (2) eine erste Passivierungsschicht (40) angeordnet ist, – auf Außenseiten der Spiegelschicht (3) eine zweite Passivierungsschicht (41) angeordnet ist, – die erste (40) und die zweite Passivierungsschicht (41) zusammen eine Dicke von weniger als 1 µm aufweisen. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein - the mirror layer ( 3 ) is metallic, - between the mirror layer ( 3 ) and the semiconductor body ( 1 ) and / or between the mirror layer ( 3 ) and the converter element ( 2 ) a first passivation layer ( 40 ), - on outer sides of the mirror layer ( 3 ) a second passivation layer ( 41 ), - the first ( 40 ) and the second passivation layer ( 41 ) together have a thickness of less than 1 μm. Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – der Halbleiterkörper (1) eine Halbleiterschichtenfolge (14) aufweist, die auf einem Substrat (13) aufgebracht ist, – das Substrat (13) unterschiedlich von einem Aufwachssubstrat der Halbleiterschichtenfolge (14) ist, – das Substrat (13) die den Halbleiterchip (100) stabilisierende Komponente ist. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein - the semiconductor body ( 1 ) a semiconductor layer sequence ( 14 ) mounted on a substrate ( 13 ), - the substrate ( 13 ) different from a growth substrate of the semiconductor layer sequence ( 14 ), - the substrate ( 13 ) which the semiconductor chip ( 100 ) stabilizing component. Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei – der Halbleiterkörper (1) eine Halbleiterschichtenfolge (14) aufweist, die auf einem Substrat (13) aufgebracht ist, – das Substrat (13) das Aufwachssubstrat der Halbleiterschichtenfolge (14) ist, – das Substrat (13) die den Halbleiterchip (100) stabilisierende Komponente ist. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) according to one of claims 1 to 8, wherein - the semiconductor body ( 1 ) a semiconductor layer sequence ( 14 ) mounted on a substrate ( 13 ), - the substrate ( 13 ) the growth substrate of the semiconductor layer sequence ( 14 ), - the substrate ( 13 ) which the semiconductor chip ( 100 ) stabilizing component. Optoelektronischer Halbleiterchip (100) nach mindestens Anspruch 1, wobei – der Halbleiterkörper (1) an der Rückseite (12) Kontaktelemente (10, 11) zur externen elektrischen Kontaktierung aufweist, – die Kontaktelemente (10, 11) von den Seitenflächen (15) des Halbleiterkörpers (1) um zumindest 50 µm zurückgezogen sind. Optoelectronic semiconductor chip ( 100 ) according to at least claim 1, wherein - the semiconductor body ( 1 ) on the back ( 12 ) Contact elements ( 10 . 11 ) for external electrical contacting, - the contact elements ( 10 . 11 ) from the side surfaces ( 15 ) of the semiconductor body ( 1 ) are retracted by at least 50 microns. Leuchtmittel (1000) aufweisend: – eine Mehrzahl von matrixartig auf einem Träger (5) angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, – die Seitenflächen (15) zweier direkt benachbarter Halbleiterkörper (1) und/oder die Seitenflächen (25) zweier direkt benachbarter Konverterelemente (2) höchstens 20 µm voneinander beabstandet sind. Bulbs ( 1000 ) comprising: - a plurality of matrix-like on a support ( 5 ) arranged optoelectronic semiconductor chips ( 100 ) according to one of the preceding claims, - the side surfaces ( 15 ) of two directly adjacent semiconductor bodies ( 1 ) and / or the side surfaces ( 25 ) of two directly adjacent converter elements ( 2 ) are at most 20 microns apart. Leuchtmittel (1000) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei – die Halbleiterchips (100) über den Träger (5) elektrisch kontaktiert sind, – der Träger (5) ein Aktivmatrixelement ist, über das jeder Halbleiterchip (100) einzeln und unabhängig von den übrigen Halbleiterchips (100) elektrisch ansteuerbar ist. Bulbs ( 1000 ) according to the preceding claim, wherein - the semiconductor chips ( 100 ) over the carrier ( 5 ) are electrically contacted, - the carrier ( 5 ) is an active matrix element over which each semiconductor chip ( 100 ) individually and independently of the other semiconductor chips ( 100 ) is electrically controllable. Leuchtmittel (1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Halbleiterchips (100) auf dem Träger (5) aneinandergeschoben sind und jeder Halbleiterchip (100) mit ihm benachbarten Halbleiterchips (100) in direktem Kontakt steht, – in Draufsicht auf die Halbleiterchips (100) zwischen den Halbleiterchips (100) kein Spalt oder Zwischenraum ausgebildet ist, sodass in Draufsicht der Träger (5) an keiner Stelle zwischen den Halbleiterchips (100) frei einsehbar ist. Bulbs ( 1000 ) according to one of the preceding claims, wherein - the semiconductor chips ( 100 ) on the support ( 5 ) are pushed together and each semiconductor chip ( 100 ) with semiconductor chips adjacent thereto ( 100 ) is in direct contact, - in plan view of the semiconductor chips ( 100 ) between the semiconductor chips ( 100 ) no gap or gap is formed, so that in top view of the carrier ( 5 ) at no point between the semiconductor chips ( 100 ) is freely visible.
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