[发明专利]具有支承衬底和多个发射辐射的半导体器件的光电子模块及其制造方法

说明书

本专利申请要求德国专利申请10 2008 049 188.8的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

本发明涉及一种具有支承衬底和多个发射辐射的半导体器件的光电子模块。此外，本发明还涉及一种用于制造光电子模块的方法。

在传统的光电子模块中，主要将线接合和焊接或者借助导电粘合剂的芯片安装用作芯片与支承体之间的电接触技术。以该方式形成例如用于照明模块的LED阵列。在小型化的过程中希望模块的尺寸(譬如模块高度和/或模块的基本面)越来越小。

用于LED的小型化的构造技术和连接技术例如在公开文献DE 10 353 679A1中公开。在此情况下，器件具有支承体，该支承体带有设置在其上的半导体芯片，该半导体芯片被以平面方式接触。

具有以平面方式接触的半导体芯片的模块有利地具有小的器件高度，由此可以优选地实现在半导体芯片的光出射面与所设置的光学部件之间的最小距离。然而，模块的基本面并不能通过以平面方式接触而容易地减小，因为设置在支承体上的用于电接触半导体芯片的导电结构必须电绝缘地集成到模块中。

尤其是在模块具有多个发射辐射的半导体器件的情况下，希望光电子部件在支承衬底上的紧凑布置。

本发明基于以下任务：提供一种光电子模块，其尤其具有小的结构高度并且同时具有多个发射辐射的半导体器件的紧凑布置。

该任务通过具有权利要求1的特征的光电子模块及其具有权利要求11的特征的制造方法来解决。模块及其制造方法的有利实施形式和优选改进方案是从属权利要求的主题。

根据本发明设计了一种光电子模块，其具有支承衬底和多个发射辐射的半导体器件。支承衬底具有结构化的印制导线用于电接触发射辐射的半导体器件。发射辐射的半导体器件分别具有适于产生电磁辐射的有源层、第一接触面和第二接触面，其中第一接触面相应设置在发射辐射的半导体器件的背离支承衬底的侧上。发射辐射的半导体器件设置有电绝缘层，该电绝缘层相应地在发射辐射的半导体器件的第一接触面的区域中具有凹处。在电绝缘层上局部地设置有导电结构。导电结构中的一个至少将发射辐射的半导体器件的第一接触面与另外的发射辐射的半导体器件的另外的第一接触面或者与支承衬底的印制导线导电连接。

也就是说，发射辐射的半导体器件的电接触并不通过与支承衬底间隔地引导的缆线来实现，而是通过至少部分在电绝缘层上引导的导电结构来实现。通过该电接触方式有利地得到了模块的特别小的结构高度。此外，可以通过导电结构提供紧凑的模块，该导电结构将发射辐射的半导体器件彼此导电连接或者与支承衬底的印制导线导电连接。于是，模块的发射辐射的半导体器件可以以节省位置的方式和方法设置在支承衬底上。于是，模块的基本面有利地减小。

此外，将导电结构设置到发射辐射的半导体器件附近是可能的。通过对发射辐射的半导体器件的这种接触方式得到了模块的特别小的结构高度，通过该方式尤其能够有利地实现：例如将光学元件设置到发射辐射的半导体器件附近。

光学元件例如可以理解为透镜。尤其是，光学元件理解为其有针对性地影响由半导体器件发射的辐射，尤其改变发射特性。

发射辐射的半导体器件优选地是半导体芯片、特别优选地是发光二极管(LED)。

发射辐射的半导体器件分别具有有源层。有源层分别具有pn结、双异质结构、单量子阱结构(SQW，single quantum well)或者多量子阱结构(MQW，multi quantum well)，用于产生辐射。在此情况下，术语量子阱结构并未显现出关于量子化的维度的意义。因此，量子阱结构尤其包括量子槽、量子线和量子点以及这些结构的任意组合。

发射辐射的半导体器件优选地分别基于氮化物化合物半导体、磷化物化合物半导体或者砷化物化合物半导体。“基于氮化物化合物半导体、磷化物化合物半导体或者砷化物化合物半导体”在本上下文中表示：有源的外延层序列或者其中的至少一层包括具有组分In_xGa_yAl_1-x-yP、In_xGa_yAl_1-x-yN或者In_xGa_yAl_1-x-yAs的III/V半导体材料，其中0≤x≤1，0≤y≤1且x+y≤1。