DE102014110614A1

DE102014110614A1 - Electronic component and method for producing an electronic component

Info

Publication number: DE102014110614A1
Application number: DE102014110614.8A
Authority: DE
Inventors: Boris Eichenberg; Georg Bogner; Ralf Staub
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2016-01-28
Also published as: WO2016015911A1

Abstract

Es wird ein elektronisches Bauelement (100) angegeben mit einem Trägerelement (1), das auf einer Montageseite (10) eine elektrische Anschlussfläche mit zumindest zwei elektrischen Anschlusselementen (11) aufweist, auf der zumindest ein elektronischer Halbleiterchip (3) montiert und elektrisch angeschlossen ist, wobei auf der Montageseite (10) zumindest ein Rahmenelement (2) montiert ist Weiterhin werden Verfahren zur Herstellung von elektronischen Bauelementen (100) angegeben.An electronic component (100) is specified with a carrier element (1) which has on one mounting side (10) an electrical connection surface with at least two electrical connection elements (11) on which at least one electronic semiconductor chip (3) is mounted and electrically connected in which at least one frame element (2) is mounted on the mounting side (10). Furthermore, methods for producing electronic components (100) are specified.

Description

Es werden ein elektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung von elektronischen Bauelementen angegeben.An electronic component and method for the production of electronic components are specified.

Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein elektronisches Bauelement anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements anzugeben.At least one object of certain embodiments is to provide an electronic component. At least another object of certain embodiments is to provide a method for manufacturing an electronic component.

Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand und durch Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.These objects are achieved by an object and by methods according to the independent claims. Advantageous embodiments and further developments of the subject matter and of the method are characterized in the dependent claims and furthermore emerge from the following description and the drawings.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein elektronisches Bauelement ein Trägerelement auf, auf dem zumindest ein elektronischer Halbleiterchip montiert ist. Insbesondere kann das Trägerelement auf der Montageseite eine elektrische Anschlussfläche aufweisen, auf der der zumindest eine elektrische Halbleiterchip montiert und elektrisch angeschlossen ist.In accordance with at least one embodiment, an electronic component has a carrier element, on which at least one electronic semiconductor chip is mounted. In particular, the carrier element may have an electrical connection surface on the mounting side, on which the at least one electrical semiconductor chip is mounted and electrically connected.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die elektrische Anschlussfläche zumindest zwei elektrische Anschlusselemente auf, auf der der zumindest eine elektronische Halbleiterchip montiert und elektrisch angeschlossen ist. Die elektrischen Anschlussflächen können insbesondere durch Metallschichten gebildet werden. Diese können in einer geeigneten Form strukturiert sein, sodass der zumindest eine elektronische Halbleiterchip montiert und elektrisch angeschlossen werden kann. Der elektrische Anschluss des zumindest einen elektronischen Halbleiterchips an die elektrischen Anschlussflächen kann beispielsweise durch eine direkte Montage des Halbleiterchips auf zumindest eines oder auch zwei der elektrischen Anschlusselemente erfolgen, beispielsweise durch Löten oder durch Kleben mittels eines elektrisch leitenden Klebers. Weiterhin kann ein elektrischer Anschluss des zumindest einen elektronischen Halbleiterchips zu zumindest einer der elektrischen Anschlussflächen alternativ oder zusätzlich mittels einer Bondkontaktierung, also mit Hilfe eines Bonddrahts, erfolgen. Die Metallschichten, die die zumindest zwei elektrischen Anschlusselemente der elektrischen Anschlussfläche bilden, können beispielsweise Gold aufweisen oder daraus sein. Weiterhin kann das Trägerelement zusätzliche Kontaktelemente aufweisen, wie beispielsweise Leiterbahnen und/oder elektrische Durchkontaktierungen („Vias“). According to a further embodiment, the electrical connection surface has at least two electrical connection elements, on which the at least one electronic semiconductor chip is mounted and electrically connected. The electrical connection surfaces can be formed in particular by metal layers. These can be structured in a suitable form so that the at least one electronic semiconductor chip can be mounted and electrically connected. The electrical connection of the at least one electronic semiconductor chip to the electrical connection surfaces can be effected for example by direct mounting of the semiconductor chip on at least one or two of the electrical connection elements, for example by soldering or by gluing by means of an electrically conductive adhesive. Furthermore, an electrical connection of the at least one electronic semiconductor chip to at least one of the electrical connection surfaces may alternatively or additionally be effected by means of a bond contact, that is, with the aid of a bonding wire. The metal layers which form the at least two electrical connection elements of the electrical connection surface may, for example, comprise or be gold. Furthermore, the carrier element may have additional contact elements, such as conductor tracks and / or electrical vias ("vias").

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das elektronische Bauelement zumindest ein Rahmenelement auf, das auf der Montageseite des Trägerelements montiert ist. Das Rahmenelement ist insbesondere ein separates Bauteil, das einzeln oder in einem Verbund, der anschließend zerteilt werden kann, vor der Montage bereitgestellt wird. Der Verbund kann beispielsweise ein Waferverbund sein, bei dem ein Rahmenwafer bereitgestellt wird, der eine Mehrzahl von zusammenhängenden Rahmenelementen aufweist. Insbesondere handelt es sich bei dem Rahmenelement um kein Bauteil, das durch ein formgebendes Verfahren auf dem Trägerelement oder zusammen mit dem Trägerelement ausgebildet wird, wie dies beispielsweise bei einem Formprozess wie etwa einem Spritzguss-, Spritzpress-, Formpressverfahren oder einem ähnlichen Verfahren der Fall wäre. According to a further embodiment, the electronic component has at least one frame element which is mounted on the mounting side of the carrier element. The frame element is in particular a separate component which is provided individually or in a composite which can subsequently be divided before assembly. The composite may be, for example, a wafer composite in which a frame wafer is provided which has a plurality of contiguous frame elements. In particular, the frame element is not a component that is formed by a molding process on the carrier element or together with the carrier element, as would be the case for example in a molding process such as an injection molding, transfer molding, compression molding or similar process ,

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine Rahmenelement lateral neben dem elektronischen Halbleiterchip angeordnet. Eine laterale Richtung bezeichnet hierbei eine Richtung entlang der Haupterstreckungsebene der Montageseite des Trägerelements. Das bedeutet, dass das zumindest eine Rahmenelement bei einer Aufsicht auf die Montageseite des Trägerelements seitlich neben dem zumindest einen elektronischen Halbleiterchip angeordnet ist. Insbesondere kann das zumindest eine Rahmenelement so ausgebildet sein, dass es den zumindest einen elektronischen Halbleiterchip in lateraler Richtung nicht vollständig umschließt. Das bedeutet mit anderen Worten, dass das zumindest eine Rahmenelement keinen den Halbleiterchip vollständig umgebenden Rahmen bildet. In diesem Fall ist neben zumindest einer Seite des zumindest einen elektronischen Halbleiterchips kein Teil des zumindest einen Rahmenelements angeordnet. Beispielsweise kann das zumindest eine Rahmenelement bei einer Aufsicht auf die Montagefläche die Form eines Balkens, also eine gerade Form entlang einer Haupterstreckungsrichtung, aufweisen, sodass das Rahmenelement hierbei an einer Seite des zumindest einen Halbleiterchips angeordnet ist. Weiterhin kann das Rahmenelement bei einer Aufsicht auf die Montageseite beispielsweise auch eine L-artige Form aufweisen, sodass das Rahmenelement an zwei Seiten des zumindest einen Halbleiterchips angeordnet sein kann. Darüber hinaus kann das zumindest eine Rahmenelement auch eine C-artige Form aufweisen, sodass das Rahmenelement an drei Seiten des zumindest einen Halbleiterchips angeordnet sein kann. Weist das elektronische Bauelement eine Mehrzahl von Rahmenelementen auf, so können diese ebenfalls so ausgebildet und auf dem Trägerelement angeordnet sein, dass der zumindest eine elektronische Halbleiterchip in einer lateralen Richtung nicht vollständig von der Mehrzahl der Rahmenelemente umschlossen ist. According to a further embodiment, the at least one frame element is arranged laterally next to the electronic semiconductor chip. A lateral direction here denotes a direction along the main extension plane of the mounting side of the carrier element. This means that the at least one frame element is arranged in a plan view of the mounting side of the support element laterally next to the at least one electronic semiconductor chip. In particular, the at least one frame element may be formed such that it does not completely enclose the at least one electronic semiconductor chip in the lateral direction. In other words, this means that the at least one frame element does not form a frame that completely surrounds the semiconductor chip. In this case, apart from at least one side of the at least one electronic semiconductor chip, no part of the at least one frame element is arranged. For example, the at least one frame element in the case of a plan view of the mounting surface may have the shape of a beam, ie a straight shape along a main extension direction, such that the frame element is arranged on one side of the at least one semiconductor chip. Furthermore, in the case of a plan view of the mounting side, the frame element can, for example, also have an L-shaped form, so that the frame element can be arranged on two sides of the at least one semiconductor chip. In addition, the at least one frame element can also have a C-shaped form, so that the frame element can be arranged on three sides of the at least one semiconductor chip. If the electronic component has a plurality of frame elements, then these may likewise be designed and arranged on the carrier element such that the at least one electronic semiconductor chip is not completely enclosed by the plurality of frame elements in a lateral direction.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine Rahmenelement elektrisch leitend. Das bedeutet mit anderen Worten, dass das zumindest eine Rahmenelement zumindest eines oder mehrere Materialien aufweist, die elektrisch leitend sind, sodass bevorzugt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Rahmenelements durch das Rahmenelement hindurch vorliegt.According to a further embodiment, the at least one frame element is electrically conductive. In other words, this means that the at least one frame element has at least one or more materials which are electrically conductive, so that preferably there is an electrically conductive connection between two opposite sides of the frame element through the frame element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine Rahmenelement auf der elektrischen Anschlussfläche montiert. Dies kann insbesondere bedeuten, dass das zumindest eine Rahmenelement auf einem elektrischen Anschlusselement montiert ist, sodass eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Anschlussfläche, insbesondere dem entsprechenden elektrischen Anschlusselement, und dem Rahmenelement vorliegt. Hierdurch kann es mit Vorteil möglich sein, dass eine elektrische Kontaktierung des zumindest einen Halbleiterchips durch das zumindest eine Rahmenelement hindurch erfolgen kann.According to a further embodiment, the at least one frame element is mounted on the electrical connection surface. This may in particular mean that the at least one frame element is mounted on an electrical connection element, so that there is an electrical connection between the electrical connection surface, in particular the corresponding electrical connection element, and the frame element. As a result, it may be possible with advantage that electrical contacting of the at least one semiconductor chip can take place through the at least one frame element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das zumindest eine Rahmenelement auf einer dem Trägerelement zugewandten Seite eine erste metallische Oberfläche und auf der dem Trägerelement abgewandten Seite eine zweite metallische Oberfläche auf. Die metallischen Oberflächen können gleich sein und somit ein gleiches Metall aufweisen. Hier und im Folgenden bedeutet „metallisch“ und „Metall“ ein einzelnes metallisches Element oder auch eine Mischung oder Legierung aus mehreren metallischen Elementen. Besonders bevorzugt weisen die erste metallische Oberfläche und die zweite metallische Oberfläche voneinander verschiedene Metalle auf. Hierbei kann zumindest eine der metallischen Oberflächen durch eine Metallschicht gebildet werden.According to a further embodiment, the at least one frame element has a first metallic surface on a side facing the carrier element and a second metallic surface on the side remote from the carrier element. The metallic surfaces can be the same and thus have the same metal. Here and below, "metallic" and "metal" means a single metallic element or even a mixture or alloy of several metallic elements. Particularly preferably, the first metallic surface and the second metallic surface of different metals. In this case, at least one of the metallic surfaces can be formed by a metal layer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Rahmenelement einen Grundkörper auf, auf dem zumindest eine Metallschicht aufgebracht ist, die eine der metallischen Oberflächen bildet. Beispielsweisekann das zumindest eine Rahmenelement einen Grundkörper aus Silizium aufweisen, auf dem die erste und zweite metallische Oberfläche durch Metallschichten gebildet werden. Das bedeutet mit anderen Worten, dass der Grundkörper auf der ersten Seite, dem Trägerelement zugewandten Seite eine erste Metallschicht aufweist, die die erste metallische Oberfläche bildet, und auf der zweiten, dem Trägerelement abgewandten Seite eine zweite Metallschicht, die die zweite metallische Oberfläche bildet. Alternativ hierzu kann das zumindest eine Rahmenelement einen metallischen Grundkörper aufweisen, wobei auf zumindest einer Seite, ausgewählt aus der dem Trägerelement zugewandten Seite und der dem Trägerelement abgewandten Seite, eine Metallschicht aufgebracht ist. Somit kann eine der ersten metallischen Oberfläche und der zweiten metallischen Oberfläche beispielsweise durch eine Oberfläche des metallischen Grundkörpers gebildet werden, während die andere metallische Oberfläche des zumindest einen Rahmenelements durch eine Metallschicht gebildet wird, die auf dem metallischen Grundkörper aufgebracht ist. Alternativ hierzu kann der metallische Grundkörper auch als erste und zweite metallische Oberfläche jeweils eine auf den metallischen Grundkörper aufgebrachte Metallschicht aufweisen. Zwischen dem metallischen Grundkörper und einer darauf aufgebrachten Metallschicht, die eine metallische Oberfläche bildet, können eine oder mehrere weitere Metallschichten angeordnet sein, die insbesondere eine Diffusionsbarriere zwischen dem metallischen Grundkörper und der Metallschicht bilden können. Hierzu können sich, je nach Wahl der Materialien für den metallischen Grundkörper und die Metallschicht, insbesondere Verbindungen mit Materialien ausgewählt aus Ni, Ti, W und N eignen, so etwa beispielsweise Ni, Ti, TiW und TiWN.According to a further embodiment, the frame element has a base body, on which at least one metal layer is applied, which forms one of the metallic surfaces. For example, the at least one frame member may comprise a silicon body on which the first and second metallic surfaces are formed by metal layers. In other words, this means that the base body on the first side, the support member facing side has a first metal layer which forms the first metallic surface, and on the second, the support member side facing away from a second metal layer, which forms the second metallic surface. Alternatively, the at least one frame element may have a metallic base body, wherein a metal layer is applied on at least one side, selected from the side facing the carrier element and the side facing away from the carrier element. Thus, one of the first metallic surface and the second metallic surface may, for example, be formed by one surface of the metallic base body while the other metallic surface of the at least one frame element is formed by a metal layer deposited on the metallic base body. As an alternative to this, the metallic main body may also have, as the first and second metallic surfaces, in each case a metal layer applied to the metallic main body. Between the metallic base body and a metal layer applied thereto, which forms a metallic surface, one or more further metal layers can be arranged, which in particular can form a diffusion barrier between the metallic base body and the metal layer. For this purpose, depending on the choice of materials for the metallic base body and the metal layer, in particular compounds with materials selected from Ni, Ti, W and N are suitable, such as, for example, Ni, Ti, TiW and TiWN.

Insbesondere für den Fall, dass die erste metallische Oberfläche und die zweite metallische Oberfläche des zumindest einen Rahmenelements voneinander verschiedene Metalle aufweisen, kann das Problem gelöst werden, zwei unterschiedliche Metallisierungsvarianten auf demselben Träger für einen Halbleiterchip bereitzustellen. Ein solches Problem kann sich beispielsweise dann stellen, wenn zum Montieren einzelner diskreter Bauteile, also insbesondere des zumindest einen elektronischen Halbleiterchips, eine bestimmte metallische Oberfläche erforderlich ist, während gleichzeitig zum externen elektrischen Anschluss des Trägers eine andere metallische Oberfläche benötigt wird. Beispielsweise kann zum eutektischen Bonden einzelner diskreter Bauteile wie etwa dem zumindest einen elektronischen Halbleiterchips mit einem Gold-Zinn-Lot eine Goldoberfläche erforderliche sein, während gleichzeitig zur externen Verdrahtung des Trägers Aluminiumdrähte zum Einsatz kommen, welche eine Aluminiumoberfläche erfordern. Bei herkömmlichen Bauelementen wird dieses Problem dadurch gelöst, dass auf derselben Trägeroberfläche mittels mehrfacher Metallisierung und entsprechender Strukturierungsschritte die entsprechenden unterschiedlichen Metalloberflächen bereitgestellt werden. Ein entsprechender Träger, der verschiedene Metallisierungen aufweist, ist durch den erheblich höheren Fertigungsaufwand etwa um 250% teurer als ein entsprechender Träger mit nur einer Metallisierungsvariante.In particular, in the case where the first metallic surface and the second metallic surface of the at least one frame element have mutually different metals, the problem can be solved to provide two different Metallisierungsvarianten on the same support for a semiconductor chip. Such a problem may arise, for example, if a specific metallic surface is required for mounting individual discrete components, that is to say in particular of the at least one electronic semiconductor chip, while at the same time a different metallic surface is required for the external electrical connection of the carrier. For example, for eutectic bonding of discrete discrete components, such as the at least one gold-tin solder electronic semiconductor chip, a gold surface may be required while aluminum wires that require an aluminum surface are used for the external wiring of the substrate. In conventional components, this problem is solved by providing the corresponding different metal surfaces on the same carrier surface by means of multiple metallization and corresponding structuring steps. A corresponding carrier, which has different metallizations, is about 250% more expensive than a corresponding carrier with only one Metallisierungsvariante by the significantly higher production cost.

Bei dem hier beschriebenen elektronischen Bauelement kann das Problem der Mehrfachmetallisierung durch das zumindest eine Rahmenelement vermieden werden. Hierzu kann das zumindest eine Rahmenelement als erste metallische Oberfläche, die dem Trägerelement zugewandt ist, ein Metall, beispielsweise in Form einer Metallisierung, aufweisen, das kompatibel zum Trägerelement und insbesondere zur elektrischen Anschlussfläche ist. Die dem Trägerelement abgewandte Seite kann entsprechend der zur externen Kontaktierung geforderten zweiten Metallisierung eine entsprechend ausgebildete zweite metallische Oberfläche aufweisen. Hierdurch kann das Rahmenelement mit der gleichen Technik auf der Montageseite des Trägerelements montiert werden wie der zumindest eine elektronische Halbleiterchip, während die dem Trägerelement abgewandte Seite des zumindest einen Rahmenelements eine für eine externe Kontaktierung vorgesehene andere Metallisierung aufweisen kann. Dadurch kann das zumindest eine Rahmenelement eine Art „Umverdrahtungschip“ bilden, durch dessen Einsatz auf dem Trägerelement nicht mit aufwändigen Verfahren eine Mehrfachmetallisierung bereitgestellt werden muss. So kann eine komplexe Mehrfachmetallisierung des Trägerelements durch eine einfache Chiprozessierung ersetzt werden, da das zumindest eine Rahmenelement wie vorab beschrieben mit demselben Verfahren wie der zumindest eine elektronische Halbleiterchip montiert werden kann. Hierdurch können deutliche Kostenvorteile im Vergleich zu herkömmlichen Mehrfachmetallisierungen erreicht werden. Weiterhin kann für den Fall, dass die dem Trägerelement abgewandte Seite des zumindest einen Rahmenelements zur externen Kontaktierung des elektronischen Bauelements vorgesehen ist, eine im Vergleich zur Montageseite des Trägerelements erhöhte Kontaktfläche bereitgestellt werden, die auch beispielsweise nach einem Vergießen oder Einbetten des zumindest einen elektronischen Halbleiterchips mit beziehungsweise in ein Vergussmaterial noch freiliegen kann, sodass keine zusätzlichen Prozessschritte zur Freilegung von Kontaktflächen zur externen Verdrahtung des Trägerelements durchgeführt werden müssen. In the electronic component described here, the problem of multiple metallization can be avoided by the at least one frame member. For this purpose, the at least one frame element as a first metallic surface, which faces the carrier element, a metal, for example in the form of a metallization, which is compatible with the carrier element and in particular with the electrical connection surface. The side facing away from the carrier element may have a correspondingly formed second metallic surface corresponding to the second metallization required for external contacting. As a result, the frame element can be mounted on the mounting side of the carrier element with the same technology as the at least one electronic semiconductor chip, while the side of the at least one frame element facing away from the carrier element can have another metallization provided for an external contacting. As a result, the at least one frame element can form a kind of "rewiring chip" whose use on the carrier element does not require the provision of multiple metallization with complex methods. Thus, a complex multiple metallization of the carrier element can be replaced by a simple chip processing, since the at least one frame element as described above can be mounted with the same method as the at least one electronic semiconductor chip. As a result, significant cost advantages compared to conventional Mehrfachmetallisierungen can be achieved. Furthermore, in the event that the side facing away from the carrier element of the at least one frame member is provided for external contacting of the electronic component, a higher compared to the mounting side of the support member contact surface can be provided, which, for example, after casting or embedding of the at least one electronic semiconductor chip can still be exposed with or in a potting material, so no additional process steps to expose contact surfaces for external wiring of the support element must be performed.

Zur Herstellung des zumindest einen Rahmenelements kann beispielsweise ein Rahmenwafer bereitgestellt werden, der den Grundkörper einer Vielzahl von Rahmenelementen bildet. Insbesondere kann beispielsweise ein Siliziumwafer oder ein Metallwafer bereitgestellt werden. Auf den Wafer kann auf einer oder beiden Hauptoberflächen eine Metallschicht zur Ausbildung einer gewünschten metallischen Oberfläche aufgebracht werden. Durch Vereinzelung eines solchen Wafers, der gegebenenfalls auf einer oder beiden Hauptoberflächen Metallschichten aufweist, kann eine Vielzahl von hier beschriebenen Rahmenelementen hergestellt werden. Die Vereinzelung des Rahmenwafers in einzelne Rahmenelemente kann vor oder nach einer Montage dieses auf einem Trägerwafer erfolgen, so dass die Rahmenelemente entweder in einem Waferverbund oder auch als einzelne Bauteile montiert werden können.To produce the at least one frame element, for example, a frame wafer can be provided, which forms the base body of a plurality of frame elements. In particular, for example, a silicon wafer or a metal wafer can be provided. A metal layer may be applied to the wafer on one or both main surfaces to form a desired metallic surface. By singulating such a wafer, which optionally has metal layers on one or both main surfaces, a multiplicity of frame elements described here can be produced. The separation of the frame wafer into individual frame elements can take place before or after assembly of this on a carrier wafer, so that the frame elements can be mounted either in a wafer composite or as individual components.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf zwei der zumindest zwei elektrischen Anschlusselemente jeweils ein Rahmenelement montiert. Mit anderen Worten weist die elektrische Anschlussfläche zwei elektrische Anschlusselemente auf und auf jedem der zwei elektrischen Anschlusselemente ist ein Rahmenelement montiert. Hierbei kann die elektrische Anschlussfläche noch weitere Anschlusselemente aufweisen. Somit kann die elektrische Anschlussfläche ein erstes elektrisches Anschlusselement aufweisen, auf dem ein erstes Rahmenelement montiert ist, sowie ein zweites elektrisches Anschlusselement, auf dem ein zweites Rahmenelement montiert ist. Die Rahmenelemente können insbesondere so auf dem Trägerelement angeordnet sein, dass der zumindest eine Halbleiterchip in lateraler Richtung zwischen den Rahmenelementen angeordnet ist. Insbesondere können die Rahmenelemente somit seitlich vom zumindest einen elektronischen Halbleiterchip angeordnet sein. Bevorzugt weisen die Rahmenelemente mindestens die gleiche Höhe wie der Halbleiterchip auf. sind auf dem zumindest einen elektronischen Halbleiterchip eine oder mehrere zusätzliche Schichten oder Elemente aufgebracht, beispielsweise eine oder mehrere Wellenlängenkonversionsschichten, so weisen die Rahmenelemente bevorzugt eine Höhe auf, die mindestens genauso groß ist wie die Gesamthöhe des Halbleiterchips mit den darauf zusätzlich aufgebrachten Schichten und Elementen ist. Wird zwischen den Rahmenelementen und auf dem zumindest einen Halbleiterchip und gegebenenfalls auf weiteren Schichten oder Elementen, die auf dem Halbleiterchip angeordnet sind, ein Vergussmaterial angeordnet, so kann bei einer entsprechend großen Höhe der Rahmenelemente sichergestellt werden, dass die dem Trägerelement abgewandte Seite der Rahmenelemente nicht vom Vergussmaterial bedeckt wird und dadurch kontaktierbar bleibt.According to a further embodiment, a respective frame element is mounted on two of the at least two electrical connection elements. In other words, the electrical connection surface has two electrical connection elements and a frame element is mounted on each of the two electrical connection elements. In this case, the electrical connection surface may also have further connection elements. Thus, the electrical connection surface may comprise a first electrical connection element, on which a first frame element is mounted, and a second electrical connection element, on which a second frame element is mounted. The frame elements can in particular be arranged on the carrier element such that the at least one semiconductor chip is arranged between the frame elements in the lateral direction. In particular, the frame elements can thus be arranged laterally from the at least one electronic semiconductor chip. The frame elements preferably have at least the same height as the semiconductor chip. If one or more additional layers or elements are applied to the at least one electronic semiconductor chip, for example one or more wavelength conversion layers, the frame elements preferably have a height that is at least as great as the total height of the semiconductor chip with the additional layers and elements applied thereto , If a potting material is arranged between the frame elements and on the at least one semiconductor chip and optionally on further layers or elements which are arranged on the semiconductor chip, then with a correspondingly high height of the frame elements it can be ensured that the side of the frame elements facing away from the carrier element does not covered by the potting material and thereby remains contactable.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist jedes der Rahmenelemente elektrische leitend mit dem jeweiligen elektrischen Anschlusselement verbunden, auf dem es montiert ist. Dadurch kann jedes der Rahmenelemente zur elektrischen Kontaktierung des jeweiligen darunterliegenden elektrischen Anschlusselements in der weiter oben beschriebenen Art und Weise dienen. According to a further embodiment, each of the frame elements is electrically conductively connected to the respective electrical connection element on which it is mounted. As a result, each of the frame elements can be used for electrical contacting of the respective underlying electrical connection element in the manner described above.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform wird das zumindest eine Rahmenelement mittels Löten, anodischem Bonden oder Kleben auf der Montageseite und insbesondere auf der elektrischen Anschlussfläche montiert. Im Falle von Löten kann beispielsweise eutektisches Löten verwendet werden. In accordance with at least one further embodiment, the at least one frame element is mounted on the mounting side and in particular on the electrical connection surface by means of soldering, anodic bonding or gluing. For example, in the case of soldering, eutectic soldering may be used.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Trägerelement ein Siliziumträger. Das bedeutet mit anderen Worten, dass das Trägerelement Silizium aufweist oder daraus ist. Insbesondere kann das Trägerelement durch ein Siliziumsubstrat gebildet werden, das durch Vereinzelung eines Trägerwafers in Form eines Siliziumwafers herstellbar ist. Im Vergleich zu anderen Trägermaterialien wie beispielsweise Keramiken sind Siliziumwafer billiger und mit einer größeren Fläche herstellbar. Darüber hinaus lässt sich ein Siliziumträger, beispielsweise in einem Waferprozess, mittels gut etablierten Methoden auf der Montageseite strukturiert metallisieren, um elektrische Anschlussflächen auszubilden. Darüber hinaus bietet Silizium einen für elektronische Bauelemente ausreichend und je nach Anwendung auch erforderlich niedrigen Wärmewiderstand.According to a further embodiment, the carrier element is a silicon carrier. In other words, this means that the carrier element Comprises or from silicon. In particular, the carrier element can be formed by a silicon substrate, which can be produced by singulation of a carrier wafer in the form of a silicon wafer. Compared to other support materials such as ceramics, silicon wafers are cheaper and can be produced with a larger area. In addition, a silicon carrier, for example in a wafer process, can be metallized on the mounting side in a structured manner by means of well-established methods in order to form electrical connecting surfaces. In addition, silicon provides sufficient for electronic components and depending on the application also required low thermal resistance.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Trägerelement eine Platine, wie etwa eine gedruckte Leiterplatte („printed circuit board“) oder ein Keramikträger. Im Falle einer Platine kann das Trägerelement somit mit der elektrischen Anschlussfläche bereitgestellt werden. Im Falle eines Keramikträgers kann das Trägerelement beispielsweise Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid oder ein anderes, für Trägersubstrate geeignetes Keramikmaterial aufweisen oder daraus sein. According to a further embodiment, the carrier element is a printed circuit board, such as a printed circuit board or a ceramic carrier. In the case of a circuit board, the support element can thus be provided with the electrical connection surface. In the case of a ceramic carrier, the carrier element may comprise or be, for example, aluminum nitride, aluminum oxide or another ceramic material suitable for carrier substrates.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind auf der Anschlussfläche des Trägerelements eine Mehrzahl von elektrischen Halbleiterchips montiert und elektrisch angeschlossen. Hierzu kann die elektrische Anschlussfläche eine geeignete Anzahl von elektrischen Anschlusselementen aufweisen, die einen jeweils separaten elektrischen Anschluss oder auch eine Serien- oder Parallelschaltung der Mehrzahl der elektronischen Halbleiterchips ermöglicht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Anschlussfläche derart in elektrische Anschlusselemente strukturiert, dass eine Mehrzahl von elektronischen Halbleiterchips durch die elektrische Anschlussfläche in Serie oder parallel verschaltet sind. Durch zwei Rahmenelemente, die auf voneinander elektrisch getrennten elektrischen Anschlusselementen montiert sind, kann die Serien- oder Parallelschaltung der Mehrzahl der elektronischen Halbleiterchips in der oben beschriebenen Weise elektrisch kontaktiert werden.According to a further embodiment, a multiplicity of electrical semiconductor chips are mounted and electrically connected on the connection surface of the carrier element. For this purpose, the electrical connection surface may have a suitable number of electrical connection elements, which enables a respectively separate electrical connection or else a series or parallel connection of the plurality of electronic semiconductor chips. In a particularly preferred embodiment, the electrical connection surface is structured in electrical connection elements such that a plurality of electronic semiconductor chips are connected in series or in parallel through the electrical connection surface. By two frame elements, which are mounted on mutually electrically separate electrical connection elements, the series or parallel connection of the plurality of electronic semiconductor chips in the manner described above can be contacted electrically.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der zumindest eine elektronische Halbleiterchip als optoelektronischer Halbleiterchip ausgebildet. Das kann insbesondere bedeuten, dass der elektronische Halbleiterchip als Licht emittierender oder Licht detektierender Halbleiterchip, also als Leuchtdiodenchip, Laserdiodenchip oder Fotodiodenchip, ausgebildet ist. Weiterhin kann der zumindest eine elektronische Halbleiterchip auch als rein elektronischer Halbleiterchip ausgebildet sein und keine optoelektronische Funktionen erfüllen. Beispielsweise kann der zumindest eine elektronische Halbleiterchip in diesem Fall als Leistungshalbleiter, Transistor oder integrierter Schaltkreis ausgebildet sein. Sind auf dem Trägerelement mehrere elektronische Halbleiterchips vorhanden, so können diese gleich oder verschieden ausgebildet sein. Weiterhin kann zusätzlich einem oder einer Mehrzahl von elektronischen Halbleiterchips zusätzlich auf dem Trägerelement ein Schutzelement gegen elektrostatische Entladungen wie etwa eine ESD-Schutzdiode (ESD: „electrostatic discharge“) montiert sein. According to a further embodiment, the at least one electronic semiconductor chip is formed as an optoelectronic semiconductor chip. This may mean, in particular, that the electronic semiconductor chip is designed as a light-emitting or light-detecting semiconductor chip, that is to say as a light-emitting diode chip, laser diode chip or photodiode chip. Furthermore, the at least one electronic semiconductor chip can also be embodied as a purely electronic semiconductor chip and can not fulfill optoelectronic functions. For example, the at least one electronic semiconductor chip in this case can be designed as a power semiconductor, transistor or integrated circuit. If a plurality of electronic semiconductor chips are present on the carrier element, then these may be identical or different. Furthermore, in addition to one or a plurality of electronic semiconductor chips, a protective element against electrostatic discharges, such as an ESD protection diode (ESD: electrostatic discharge), may additionally be mounted on the carrier element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist über dem zumindest einen Halbleiterchip ein Vergussmaterial angeordnet. Das Vergussmaterial kann insbesondere ein Kunststoffmaterial sein, das den zumindest einen Halbleiterchip umhüllt und somit vor äußeren Einflüssen schützen kann. Weiterhin kann das Vergussmaterial weitere oder andere Funktionen erfüllen, beispielsweise im Falle eines Licht emittierenden Halbleiterchips eine Wellenlängenkonversion durch ein im Vergussmaterial enthaltenes Wellenlängenkonversionsmaterial. Wie oben beschrieben, kann das Vergussmaterial insbesondere eine Höhe aufweisen, die geringer als oder gleich groß wie die Höhe des zumindest einen Rahmenelements ist. Sind zumindest zwei Rahmenelemente auf dem Trägerelement angeordnet, so ist das Vergussmaterial bevorzugt zwischen den Rahmenelementen und über dem zumindest einen Halbleiterchip angeordnet. Das Vergussmaterial kann beispielsweise durch Vergießen oder Spritzguss aufgebracht werden.According to a further embodiment, a potting material is arranged above the at least one semiconductor chip. In particular, the potting material may be a plastic material that encloses the at least one semiconductor chip and thus protects it against external influences. Furthermore, the potting material can fulfill further or other functions, for example, in the case of a light-emitting semiconductor chip, a wavelength conversion by means of a wavelength conversion material contained in the potting material. As described above, the potting material may in particular have a height which is less than or equal to the height of the at least one frame element. If at least two frame elements are arranged on the carrier element, then the encapsulation material is preferably arranged between the frame elements and above the at least one semiconductor chip. The potting material can be applied, for example, by casting or injection molding.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist über dem zumindest einen Halbleiterchip ein optisches Element angeordnet. Das optische Element kann beispielsweise eine transparente Abdeckung, eine Linse, eine Diffusorplatte, ein Wellenlängenkonversionselement oder eine Kombination hieraus sein. Besonders bevorzugt kann das optische Element auf dem zumindest einen Rahmenelement montiert sein.According to a further embodiment, an optical element is arranged above the at least one semiconductor chip. The optical element may be, for example, a transparent cover, a lens, a diffuser plate, a wavelength conversion element, or a combination thereof. Particularly preferably, the optical element can be mounted on the at least one frame element.

Das zumindest eine Rahmenelement und bevorzugt die zwei Rahmenelemente an Seiten des elektronischen Bauelements können den zumindest einen elektronischen Halbleiterchip schützen sowie gegebenenfalls eine Verdrahtung zum elektrischen Anschluss dieses. Weiterhin kann das zumindest eine und bevorzugt die zwei Rahmenelemente als Kontrastbildner beispielsweise in Scheinwerferanwendungen wie KFZ-Scheinwerfern, etwa für ein Abblendlicht, verwendet werden und dienen darüber hinaus als Gehäuse zum Vergießen des zumindest einen Halbleiterchips. Je nach erforderlicher Weiterverarbeitung im System kann das zumindest eine Rahmenelement mit unterschiedlichen Metallisierungen bzw. metallischen Oberflächen ausgestaltet werden. Zusätzlich kann das zumindest eine Rahmenelement, wie weiter unten beschrieben, zur Befestigung eines optischen Elements oder einer Abdeckung genutzt werden.The at least one frame element and preferably the two frame elements on sides of the electronic component can protect the at least one electronic semiconductor chip and optionally a wiring for the electrical connection of the same. Furthermore, the at least one and preferably the two frame elements can be used as contrast formers, for example in headlight applications such as motor vehicle headlights, for example for a dipped beam, and moreover serve as a housing for casting the at least one semiconductor chip. Depending on the required further processing in the system, the at least one frame element can be configured with different metallizations or metallic surfaces. In addition, the at least one frame element, as described below, can be used for fixing an optical element or a cover.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements eine Mehrzahl von elektronischen Bauelementen in einem Verbundprozess hergestellt. Die vorab und im Folgenden beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen gelten gleichermaßen für das elektronische Bauelement wie auch das Verfahren zur Herstellung des elektronischen Bauelements. According to a further embodiment, in a method for producing an electronic component, a plurality of electronic components is produced in a composite process. The features and embodiments described above and below apply equally to the electronic component as well as the method for producing the electronic component.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements ein Trägerwafer bereitgestellt. Der Trägerwafer kann insbesondere durch eine Mehrzahl noch zusammenhängender Trägerelemente gebildet sein. Beispielsweise kann der Trägerwafer durch einen Siliziumwafer, einen Keramikwafer oder einen Leiterplattenverbund gebildet sein. Weiterhin kann auf dem Trägerwafer eine Mehrzahl von Anschlussflächen aufgebracht sein oder werden. Das kann bedeuten, dass der Trägerwafer, beispielsweise im Falle eines Leiterplattenverbunds, bereits mit Anschlussflächen bereitgestellt wird oder im Falle eines Silizium- oder Keramikwafers mit Anschlussflächen versehen wird. Jede der Anschlussflächen, die untereinander voneinander elektrisch isoliert oder auch elektrisch miteinander verbunden sein können, gehört zu einem späteren jeweiligen elektronischen Bauelement. Auf dem Trägerwafer mit den Anschlussflächen kann eine Mehrzahl von Rahmenelementen montiert werden. Diese können, wie weiter oben beschrieben ist, als Verbund, beispielsweise im Form eines Rahmenwafers, oder als einzelne Bauteile bereitgestellt und auf dem Trägerwafer montiert werden. Weiterhin kann auf jeder der elektrischen Anschlussflächen zumindest ein elektronischer Halbleiterchip montiert werden. Die Montage der elektronischen Halbleiterchips erfolgt bevorzugt, bevor der Trägerwafer zur Bildung einzelner elektronischer Bauelemente zerteilt wird. Zur Bildung einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen wird der Trägerwafer zerteilt, wobei jedes der elektronischen Bauelemente ein Trägerelement, gebildet aus einem Teil des Trägerwafers, aufweist. Weiterhin weist jedes der vereinzelten elektronischen Bauelemente zumindest ein Rahmenelement auf der jeweiligen Anschlussfläche auf. Für den Fall, dass die Rahmenelemente in Form eines Rahmenwafers im Verbund aufgebracht wurden, kann das Zerteilen des Rahmenwafers gleichzeitig mit dem Zerteilen des Trägerwafers erfolgen.According to a further embodiment, a carrier wafer is provided in a method for producing an electronic component. The carrier wafer may in particular be formed by a plurality of still connected carrier elements. For example, the carrier wafer may be formed by a silicon wafer, a ceramic wafer or a printed circuit board composite. Furthermore, a plurality of connection surfaces can be or are applied to the carrier wafer. This may mean that the carrier wafer, for example in the case of a printed circuit board assembly, is already provided with connection surfaces or, in the case of a silicon or ceramic wafer, is provided with connection surfaces. Each of the pads, which may be electrically isolated from each other or electrically connected to each other, belongs to a later respective electronic component. On the carrier wafer with the pads, a plurality of frame members can be mounted. These can, as described above, be provided as a composite, for example in the form of a frame wafer, or as individual components and mounted on the carrier wafer. Furthermore, at least one electronic semiconductor chip can be mounted on each of the electrical connection surfaces. The assembly of the electronic semiconductor chips is preferably carried out before the carrier wafer is divided to form individual electronic components. To form a plurality of electronic components, the carrier wafer is divided, wherein each of the electronic components has a carrier element, formed from a part of the carrier wafer. Furthermore, each of the individual electronic components has at least one frame element on the respective connection surface. In the case that the frame members have been applied in the form of a frame wafer in the composite, the dicing of the frame wafer can take place simultaneously with the dicing of the carrier wafer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements ein Trägerwafer mit elektrischen Anschlussflächen bereitgestellt, die jeweils zumindest zwei elektrische Anschlusselemente auf einer Montageseite des Trägerwafers aufweisen. Pro Anschlussfläche können zwei Rahmenelemente so auf dem Trägerwafer montiert werden, dass auf jeder der elektrischen Anschlussflächen jeweils auf zwei der zumindest zwei elektrischen Anschlusselemente jeweils ein Rahmenelement montiert wird. Weiterhin wird zumindest ein elektronischer Halbleiterchip auf jeder der elektrischen Anschlussflächen montiert. Durch ein Zerteilen des Trägerwafers wird eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen gebildet, wobei jedes der elektronischen Bauelemente ein Trägerelement, gebildet durch einen Teil des Trägerwafers, und auf den zumindest zwei elektrischen Anschlusselementen der Anschlussfläche jeweils ein Rahmenelement aufweist. Ein derartiges Verfahren kann insbesondere für den Fall vorteilhaft sein, dass Rahmenelemente verwendet werden, die, wie weiter oben beschrieben, einen metallischen Grundkörper aufweisen.According to a further embodiment, in a method for producing an electronic component, a carrier wafer is provided with electrical connection surfaces, each having at least two electrical connection elements on a mounting side of the carrier wafer. Per frame surface two frame elements can be mounted on the carrier wafer, that in each case a frame element is mounted on each of the electrical pads on two of the at least two electrical connection elements. Furthermore, at least one electronic semiconductor chip is mounted on each of the electrical connection surfaces. By dividing the carrier wafer, a plurality of electronic components is formed, each of the electronic components having a carrier element, formed by a part of the carrier wafer, and on the at least two electrical connection elements of the connection surface each having a frame element. Such a method may be advantageous in particular for the case that frame elements are used which, as described above, have a metallic base body.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zur Herstellung eines elektronischen Bauelements als Trägerwafer ein erster Siliziumwafer bereitgestellt. Durch den ersten Siliziumwafer kann eine Mehrzahl von noch nicht vereinzelten Trägerelementen gebildet werden. Auf dem durch den ersten Siliziumwafer gebildeten Trägerwafer können elektrische Anschlussflächen mit jeweils zumindest zwei elektrischen Anschlusselementen auf einer Montageseite aufgebracht werden. Insbesondere kann eine Vielzahl von elektrischen Anschlussflächen aufgebracht werden, die nach einem späteren Vereinzelungsprozess jeweils ein Teil eines elektronischen Bauelements sind. Weiterhin wird ein zweiter Siliziumwafer als Rahmenwafer bereitgestellt, in den Öffnungen eingebracht werden. Die Öffnungen sind dabei derart angeordnet, dass sie bei einer Montage des den Rahmenwafer bildenden zweiten Siliziumwafers auf dem den Trägerwafer bildenden ersten Siliziumwafer zumindest teilweise über den elektrischen Anschlussflächen angeordnet sind. Mit anderen Worten liegen die elektrischen Anschlussflächen nach der Montage des zweiten Siliziumwafers auf dem ersten Siliziumwafer aufgrund der Öffnungen im zweiten Siliziumwafer zumindest teilweise frei. Der Rahmenwafer wird auf dem Trägerwafer montiert. Die Montage kann dabei wie oben in Verbindung mit dem zumindest einen Rahmenelement beschrieben erfolgen, also beispielsweise durch Löten, wie etwa eutektisches Löten, durch anodisches Bonden oder durch Kleben. Auf jeder der elektrischen Anschlussflächen wird zumindest ein elektronischer Halbleiterchip montiert. Die aufeinander montierten Siliziumwafer werden in eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen zerteilt, wobei jedes der elektronischen Bauelemente ein Trägerelement aufweist, das gebildet wird durch einen Teil des den Trägerwafer bildenden ersten Siliziumwafers, und zumindest ein Rahmenelement, das gebildet wird durch einen Teil des den Rahmenwafer bildenden zweiten Siliziumwafers. Besonders bevorzugt weist jedes der elektronischen Bauelemente auf zwei der zumindest zwei elektrischen Anschlusselementen der Anschlussfläche jeweils ein Rahmenelement auf, das durch jeweils einen Teil des zweiten Siliziumwafers gebildet wird. Die Montage des zumindest einen elektronischen Halbleiterchips kann vor oder nach dem Zerteilen der aufeinander montierten Siliziumwafer erfolgen. Bevorzugt erfolgt eine Montage der elektronischen Halbleiterchips jedoch vor dem Zerteilen im Waferverbund.According to a further embodiment, a first silicon wafer is provided as carrier wafer for producing an electronic component. By the first silicon wafer, a plurality of not yet isolated carrier elements can be formed. On the carrier wafer formed by the first silicon wafer, electrical connection areas, each having at least two electrical connection elements, can be applied to a mounting side. In particular, it is possible to apply a multiplicity of electrical connection surfaces, which are each a part of an electronic component after a subsequent singulation process. Furthermore, a second silicon wafer is provided as a frame wafer, are introduced into the openings. In this case, the openings are arranged in such a way that, when the second silicon wafer forming the frame wafer is mounted on the first silicon wafer forming the carrier wafer, they are arranged at least partially over the electrical connection areas. In other words, the electrical connection surfaces are at least partially exposed after the mounting of the second silicon wafer on the first silicon wafer due to the openings in the second silicon wafer. The frame wafer is mounted on the carrier wafer. The assembly can be done as described above in connection with the at least one frame element, so for example by soldering, such as eutectic soldering, by anodic bonding or by gluing. At least one electronic semiconductor chip is mounted on each of the electrical connection surfaces. The stacked silicon wafers are divided into a plurality of electronic components, each of the electronic components having a support member formed by a part of the first silicon wafer forming the support wafer, and at least one frame member formed by a part of the frame wafer forming second silicon wafer. Particularly preferably, each of the electronic components on each of two of the at least two electrical connection elements of the connection surface Frame member, which is formed by a respective part of the second silicon wafer. The assembly of the at least one electronic semiconductor chip can take place before or after the division of the silicon wafers mounted on one another. Preferably, however, an assembly of the electronic semiconductor chips takes place before the cutting in the wafer composite.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vor der Montage des zweiten Rahmenwafers auf dem Trägerwafer auf einer Oberfläche des Rahmenwafers, die nach der Montage dem Trägerwafer zugewandt ist, eine erste metallische Oberfläche durch Aufbringen einer Metallschicht ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann auf einer Oberfläche des Rahmenwafers, die nach der Montage des Rahmenwafers auf dem Trägerwafer dem Trägerwafer abgewandt ist, eine zweite metallische Oberfläche durch Aufbringen einer Metallschicht ausgebildet werden. Das Ausbilden der zweiten metallischen Oberfläche kann hierbei vor oder nach dem Zerteilen der aufeinander montierten Wafer erfolgen.According to a further embodiment, a first metallic surface is formed by applying a metal layer prior to the mounting of the second frame wafer on the carrier wafer on a surface of the frame wafer, which faces the carrier wafer after assembly. Alternatively or additionally, a second metallic surface can be formed by applying a metal layer on a surface of the frame wafer, which faces away from the carrier wafer on the carrier wafer after assembly of the frame wafer. The formation of the second metallic surface can in this case take place before or after the division of the wafers mounted on one another.

Beispielsweise bei so genannten „High-Power-LEDs“ oder LED-Arrays (LED: „light emitting diode“), wie sie etwa in Automobil-Frontscheinwerfern zur Anwendung kommen, kommen heutzutage weit Träger für Licht emittierende Halbleiterchips zum Einsatz auf denen zur Erzeugung notwendiger Eigenschaften wie etwa einer Shutter-Kante oder eines homogenen Abstrahlungsbildes weitere Materialien in speziellen Prozessen aufgebracht werden müssen. Diese Prozesse sind oft teuer, da sie pro LED-Array einzeln durchgeführt werden müssen, beispielsweise das Aufkleben eines Rahmens oder das Aufbringen eines Vergusses. Eine Kostenreduktion kann hierbei lediglich über die Materialkosten oder über die Prozessgeschwindigkeit angestrebt werden. Bei dem vorab beschriebenen auf Siliziumwafern basierenden Verfahren werden anstelle von Einzelträgern und einzeln aufgeklebten Rahmen die hier beschriebenen Siliziumwafer verwendet, die die oben beschriebenen Vorteile aufweisen. Dadurch ist es möglich, eine Vielzahl elektronischer Bauelemente in gut beherrschbaren Prozessen für die Herstellung von geeigneten Packages für Halbleiterchips zu verwenden. Außerdem lässt dieses Verfahren eine hohe Prozessgeschwindigkeit zu. Verbindungstechniken, die üblich sind für Siliziumwafer wie beispielsweise anodisches oder eutektisches Bonden versprechen eine hohe Stabilität. Beabsichtigte Aufbauhöhen können durch eine geeignete Wahl des ersten und insbesondere auch des zweiten Siliziumwafers äußerst präzise eingehalten werden. Insbesondere kann die Dicke des zweiten Siliziumwafers auf die Höhe des zumindest einen Halbleiterchips inklusive gegebenenfalls auf dem Halbleiterchip weiterer Schichten angepasst werden. Die Öffnungen im zweiten Siliziumwafer können in präziser Weise beispielsweise durch Ätzen ausgebildet werden. For example, in so-called "high-power LEDs" or LED arrays (LED: "light emitting diode"), as used for example in automobile headlights, are now widely carriers for light emitting semiconductor chips are used on which for production necessary properties such as a shutter edge or a homogeneous radiation image other materials must be applied in special processes. These processes are often expensive because they must be performed individually per LED array, such as the sticking of a frame or the application of a potting. A cost reduction can only be achieved through the material costs or the process speed. In the above-described silicon wafer-based method, instead of single carriers and individually adhered frames, the silicon wafers described herein having the advantages described above are used. This makes it possible to use a large number of electronic components in easily controllable processes for the production of suitable packages for semiconductor chips. In addition, this method allows a high process speed. Bonding techniques that are common for silicon wafers such as anodic or eutectic bonding promise high stability. Intended assembly heights can be maintained extremely precisely by a suitable choice of the first and in particular also of the second silicon wafer. In particular, the thickness of the second silicon wafer can be adapted to the height of the at least one semiconductor chip, including optionally on the semiconductor chip of further layers. The openings in the second silicon wafer can be formed in a precise manner, for example by etching.

Wie oben für das zumindest eine Rahmenelement beschrieben ist, können auf den Hauptoberflächen des zweiten Siliziumwafers geeignete Metallschichten zur Ausbildung gewünschter metallischer Oberflächen aufgebracht werden, sodass zum einen eine Montage des zweiten Siliziumwafers auf dem ersten Siliziumwafer, insbesondere auf den elektrischen Anschlussflächen, und zum anderen die Bereitstellung einer gewünschten Oberfläche zur späteren externen Kontaktierung der einzelnen elektronischen Bauelemente ermöglicht werden kann. Beispielsweise kann eine Goldschicht oder eine goldhaltige Schicht auf der dem ersten Siliziumwafer zugewandten Seite des zweiten Siliziumwafers aufgebracht werden, während auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Siliziumwafers beispielsweise eine Aluminiumschicht für ein späteres Aluminium-Wirebonden aufgebracht werden kann. Dadurch erhält man mit wenigen Schritten einen großflächigen Nutzen („Panel“) zur Weiterverarbeitung in üblichen Backend-Prozessen und umgeht somit den Einzelprozess des Rahmenklebens. As described above for the at least one frame element, suitable metal layers for forming desired metallic surfaces can be applied to the main surfaces of the second silicon wafer, such as mounting the second silicon wafer on the first silicon wafer, in particular on the electrical connection surfaces, and secondly Provision of a desired surface for later external contacting of the individual electronic components can be made possible. For example, a gold layer or a gold-containing layer may be applied on the side of the second silicon wafer facing the first silicon wafer, while on the opposite side of the second silicon wafer, for example, an aluminum layer may be applied for later aluminum wire bonding. As a result, in just a few steps you get a large-scale benefit ("panel") for further processing in customary back-end processes and thus bypass the individual process of frame bonding.

Der Schwachpunkt bei herkömmlichen siliziumbasierten Bauelementen, dass die Zyklusstabilität einer Lötverbindung von Siliziumgehäusen aufgelötet auf Metallkernplatinen nicht sonderlich hoch ist, kann dadurch umgangen werden, dass das elektronische Bauelement auf eine Metallwärmesenke geklebt wird und der elektrische Anschluss durch Drahtkontaktierungen über die Oberfläche des zumindest einen Rahmenelements erfolgen kann.The drawback with conventional silicon-based devices that the cycle stability of a solder joint of silicon packages soldered to metal core boards is not particularly high can be circumvented by adhering the electronic device to a metal heat sink and making the electrical connection by wire bonding over the surface of the at least one frame element can.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die elektronischen Halbleiterchips vor dem Zerteilen des Trägerwafers mit einem oben beschriebenen Vergussmaterial umhüllt.According to a further embodiment, the electronic semiconductor chips are encased with a casting material as described above before the carrier wafer is cut.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.Further advantages, advantageous embodiments and developments emerge from the embodiments described below in conjunction with the figures.

Es zeigen:Show it:

1A und 1B schematische Darstellungen eines elektronischen Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel, 1A and 1B schematic representations of an electronic component according to an embodiment,

2A und 2B schematische Darstellungen von elektronischen Bauelementen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, 2A and 2 B schematic representations of electronic components according to further embodiments,

3A und 3B schematische Darstellungen von Rahmenelementen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, 3A and 3B schematic representations of frame elements according to further embodiments,

4 eine schematische Darstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, 4 a schematic representation of an electronic component according to another embodiment,

5A bis 5C schematische Darstellungen von Verfahrensschritten eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und 5A to 5C schematic representations of method steps of a method for producing an electronic component according to another embodiment and

6A und 6B schematische Darstellungen von Verfahrensschritten eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 6A and 6B schematic representations of method steps of a method for producing an electronic component according to another embodiment.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.In the exemplary embodiments and figures, identical, identical or identically acting elements can each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better presentation and / or better understanding may be exaggerated.

In den 1A und 1B sind schematische Darstellungen eines elektronischen Bauelements 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Die 1A zeigt eine Explosionsdarstellung, während die 1B eine schematische dreidimensionale Ansicht des elektronischen Bauelements 100 zeigt. In the 1A and 1B are schematic representations of an electronic component 100 shown according to an embodiment. The 1A shows an exploded view while the 1B a schematic three-dimensional view of the electronic component 100 shows.

Das elektronische Bauelement 100 weist ein Trägerelement 1 auf, das auf einer Montageseite 10 eine elektrische Anschlussfläche, gebildet durch elektrische Anschlusselemente 11, aufweist. Das Trägerelement 1 kann beispielsweise ein Keramikträger oder ein Siliziumträger sein, auf dem die elektrischen Anschlusselemente 11 zur Bildung der elektrischen Anschlussfläche in Form von Metallschichten aufgebracht sind. Beispielsweise können die elektrischen Anschlusselemente 11 eine oder mehrere Schichten mit einem oder mehreren Materialien beispielsweise ausgewählt aus Gold, Kupfer und Zinn aufweisen oder daraus sein, also etwa eine Goldschicht, eine Gold-Zinn-Schicht oder eine Kupferschicht. Derartige Materialien eignen sich besonders gut für die Montage elektronischer Halbleiterchips auf den elektrischen Anschlusselementen 11 mittels eutektischen Lötens. Weiterhin ist es auch möglich, dass das Trägerelement 1 mit der elektrischen Anschlussfläche durch eine Platine wie beispielsweise eine gedruckte Leiterplatte gebildet wird. The electronic component 100 has a carrier element 1 on, on a mounting side 10 an electrical connection surface formed by electrical connection elements 11 , having. The carrier element 1 For example, it may be a ceramic carrier or a silicon carrier on which the electrical connection elements 11 are applied to form the electrical connection surface in the form of metal layers. For example, the electrical connection elements 11 comprise or be one or more layers of one or more materials, for example selected from gold, copper and tin, such as a gold layer, a gold-tin layer or a copper layer. Such materials are particularly well suited for mounting electronic semiconductor chips on the electrical connection elements 11 by eutectic soldering. Furthermore, it is also possible that the carrier element 1 is formed with the electrical pad by a circuit board such as a printed circuit board.

Auf der elektrischen Anschlussfläche ist zumindest ein elektronischer Halbleiterchip 3 angeordnet und montiert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind rein beispielhaft drei elektronische Halbleiterchips 3 gezeigt, die jeweils als Licht emittierende Halbleiterchips ausgebildet sind und die im Betrieb rein beispielhaft Licht mit einer ultravioletten bis blauen Wellenlänge abstrahlen. Zur Konversion zumindest eines Teils des von den Halbleiterchips 3 im Betrieb erzeugten Lichts sind auf diesen Wellenlängenkonversionsschichten 4 aufgebracht, sodass das elektronische Bauelement 100 im Betrieb mischfarbiges Licht abstrahlen kann, das durch das von den elektronischen Halbleiterchips 3 und den Wellenlängenkonversionsschichten 4 erzeugte Licht gebildet wird. Alternativ hierzu können alle elektronischen Halbleiterchips 3 oder auch nur einige dieser andere optoelektronische Halbleiterchips sein, wie beispielsweise Halbleiter-Laserdiodenchips oder Fotodiodenchips. Weiterhin ist es auch denkbar, dass zumindest ein elektronischer Halbleiterchip 3 keine optoelektronischen Eigenschaften aufweist und beispielsweise als Leistungshalbleiter-Bauelement, Transistor oder integrierter Schaltkreis ausgebildet ist. Zusätzlich zu den elektronischen Halbleiterchips 3 ist ein Schutzdiodenchip 5 vorhanden und auf der Anschlussfläche montiert, der die elektronischen Halbleiterchips 3 vor elektrostatischen Entladungen schützt. Beispielsweise können die elektronischen Halbleiterchips 3 und der Schutzdiodenchip 5 je nach Materialien der Anschlussfläche des Trägerelements 1 und der Anschlussflächen der Chips mittels eines Gold-Zinn-Lots aufgelötet werden. Alternativ hierzu ist beispielsweise auch ein Kleben mit einem elektrisch leitenden Klebstoff möglich.On the electrical pad is at least one electronic semiconductor chip 3 arranged and mounted. In the exemplary embodiment shown, three electronic semiconductor chips are purely exemplary 3 are shown, which are each formed as light-emitting semiconductor chips and emit in operation purely by way of example light having an ultraviolet to blue wavelength. For conversion of at least a part of the semiconductor chip 3 In operation, generated light is on these wavelength conversion layers 4 applied, so that the electronic component 100 can radiate mixed-colored light in the operation, by that of the electronic semiconductor chips 3 and the wavelength conversion layers 4 generated light is formed. Alternatively, all electronic semiconductor chips 3 or even just some of these other optoelectronic semiconductor chips, such as semiconductor laser diode chips or photodiode chips. Furthermore, it is also conceivable that at least one electronic semiconductor chip 3 has no optoelectronic properties and is designed for example as a power semiconductor device, transistor or integrated circuit. In addition to the electronic semiconductor chips 3 is a protective diode chip 5 present and mounted on the interface, which is the electronic semiconductor chips 3 protects against electrostatic discharges. For example, the electronic semiconductor chips 3 and the protection diode chip 5 depending on the materials of the connection surface of the support element 1 and the pads of the chips are soldered by means of a gold-tin solder. Alternatively, for example, an adhesive bonding with an electrically conductive adhesive is possible.

Die elektrischen Anschlusselemente 11 der elektrischen Anschlussfläche sind derart ausgebildet, dass die elektronischen Halbleiterchips 3, die mit einer Seite direkt elektrisch leitend mit der elektrischen Anschlussfläche verbunden werden und über jeweils einen Bonddraht auf der anderen Seite elektrisch kontaktiert werden, in Serie miteinander verschaltet sind. Eine Kontaktierung der Serienschaltung der elektronischen Halbleiterchips 3 ist durch die beiden äußeren, in der gezeigten Darstellung ganz links und ganz rechts angeordneten elektrischen Anschlusselemente 11 der insgesamt vier elektrisch voneinander isoliert ausgebildeten elektrischen Anschlusselemente 11 möglich. Der Schutzdiodenchip 5 ist in entsprechender Weise parallel zur Serienschaltung der elektronischen Halbleiterchips 3 verschaltet. The electrical connection elements 11 the electrical pad are formed such that the electronic semiconductor chips 3 , which are connected to one side directly electrically conductively connected to the electrical connection surface and are electrically connected via a respective bonding wire on the other side, are connected in series with each other. A contacting of the series connection of the electronic semiconductor chips 3 is through the two outer, in the illustration shown far left and rightmost arranged electrical connection elements 11 the total of four electrically insulated from each other electrical connection elements 11 possible. The protective diode chip 5 is in a corresponding manner parallel to the series connection of the electronic semiconductor chips 3 connected.

Weiterhin weist das elektronische Bauelement zumindest ein Rahmenelement 2 auf. Die Rahmenelemente 2 sind als selbsttragende Bauteile ausgebildet, die vor der Montage auf dem Trägerelement 1 als Einzelbauteile oder in einem Verbund bereitgestellt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das elektronische Bauelement 100 zwei Rahmenelemente 2 auf, die seitlich neben den elektronischen Halbleiterchips angeordnet sind, sodass sich die elektronischen Halbleiterchips 3 zwischen den zwei Rahmenelementen 2 befinden. Die Rahmenelemente 2 sind balkenförmig ausgebildet, sodass jedes der Rahmenelemente jeweils einer Seite der elektronischen Halbleiterchips 3 zugewandt ist. Die Rahmenelemente 2 bilden damit keinen die Halbleiterchips 3 vollständig umschließenden Rahmen. Insbesondere ist auf zwei der im gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt vier elektrischen Anschlusselemente 4 jeweils eines der Rahmenelemente 2 montiert. Furthermore, the electronic component has at least one frame element 2 on. The frame elements 2 are designed as self-supporting components, prior to assembly on the carrier element 1 be provided as individual components or in a composite. In the embodiment shown, the electronic component 100 two frame elements 2 on, which are arranged laterally next to the electronic semiconductor chips, so that the electronic semiconductor chips 3 between the two frame elements 2 are located. The frame elements 2 are bar-shaped, so that each of the frame elements each one side of the electronic semiconductor chip 3 is facing. The frame elements 2 do not form the semiconductor chips 3 completely enclosing frame. In particular, in two of the illustrated embodiment, a total of four electrical connection elements 4 each one of the frame elements 2 assembled.

Die Montage der Rahmenelemente 2 kann insbesondere in derselben Weise wie die Montage der Halbleiterchips 3 erfolgen, sodass für die Montage der Halbleiterchips 3 und der Rahmenelemente 2 keine unterschiedlichen Prozesse verwendet werden müssen. Hierzu weisen die Rahmenelemente 2 dem Trägerelement 1 zugewandt eine metallische Oberfläche auf, die geeignet ist, in derselben Weise wie die Halbleiterchips 3 auf der Anschlussfläche montiert zu werden. Die dem Trägerelement 1 abgewandte Seite der Rahmenelemente 2 weist ebenfalls eine metallische Oberfläche auf, die von der dem Trägerelement 1 zugewandten metallischen Oberfläche verschieden sein kann und insbesondere für eine externe elektrische Kontaktierung des elektronischen Bauelements 100 vorgesehen ist. Die Rahmenelemente 2 sind elektrisch leitend ausgebildet und weisen beispielsweise einen Siliziumgrundkörper oder einen metallischen Grundkörper auf, sodass insbesondere eine elektrische Leitung zwischen der dem Trägerelement 1 zugewandten Oberfläche und der dem Trägerelement 1 abgewandten Oberfläche durch das jeweilige Rahmenelement 2 hindurch erfolgen kann. Dadurch und durch die Montage der Rahmenelemente 2 auf dafür vorgesehene elektrische Anschlusselemente 11 kann eine elektrische Kontaktierung des elektronischen Bauelements 100 und insbesondere der elektronischen Halbleiterchips 3 über die dem Trägerelement 1 abgewandte Oberfläche der Rahmenelemente 2 erfolgen. Weitere Merkmale, insbesondere zum Aufbau und den Materialien der Rahmenelemente 2, sind weiter unten in Verbindung mit den 3A und 3B beschrieben.The assembly of the frame elements 2 can in particular in the same manner as the mounting of the semiconductor chips 3 done so that for the mounting of the semiconductor chips 3 and the frame elements 2 no different processes need to be used. For this purpose, the frame elements 2 the carrier element 1 facing a metallic surface that is suitable in the same way as the semiconductor chips 3 to be mounted on the connection surface. The carrier element 1 opposite side of the frame elements 2 also has a metallic surface, that of the carrier element 1 facing metallic surface may be different and in particular for an external electrical contacting of the electronic component 100 is provided. The frame elements 2 are electrically conductive and have, for example, a silicon body or a metallic base body, so that in particular an electrical line between the carrier element 1 facing surface and the support element 1 remote surface through the respective frame element 2 can be done through. This and the assembly of the frame elements 2 on dedicated electrical connection elements 11 can be an electrical contact of the electronic component 100 and in particular the electronic semiconductor chips 3 over the support element 1 opposite surface of the frame elements 2 respectively. Further features, in particular for the construction and the materials of the frame elements 2 , are below in connection with the 3A and 3B described.

Die Rahmenelemente 2 bilden eine Art „Umverdrahtungschips“, die auf ihrer dem Trägerelement 1 zugewandten Oberfläche kompatibel zur elektrischen Anschlussfläche und auf der dem Trägerelement 1 abgewandten Oberfläche kompatibel zur Anschlusstechnik zum elektrischen Kontaktieren des elektronischen Bauelements 100 sind. Dadurch ist es möglich, wie oben im allgemeinen Teil beschrieben ist, komplexe Mehrfachmetallisierungen einer Platine durch eine einfache chipartige Prozessierung zu ersetzen, die deutliche Kostenvorteile erwarten lässt.The frame elements 2 form a kind of "rewiring chips" on their the carrier element 1 facing surface compatible with the electrical pad and on the support element 1 remote surface compatible with the connection technique for electrically contacting the electronic component 100 are. This makes it possible, as described above in the general part to replace complex Mehrfachmetallisierungen a board by a simple chip-like processing, which can be expected significant cost advantages.

Die Rahmenelemente 2 können beispielsweise eine Höhe aufweisen, die mindestens so groß ist wie die Gesamthöhe der Kombination der Halbleiterchips 3 mit den darauf angeordneten Wellenlängenkonversionsschichten 4. Dadurch können die Rahmenelemente 2 zum Schutz der Halbleiterchips 3 dienen und/oder beispielsweise auch im Hinblick auf die Lichtabstrahlung der Halbleiterchips 3 eine Art Shutter-Kante bilden.The frame elements 2 For example, they may have a height which is at least as great as the total height of the combination of the semiconductor chips 3 with the wavelength conversion layers disposed thereon 4 , This allows the frame elements 2 to protect the semiconductor chips 3 serve and / or, for example, also with regard to the light emission of the semiconductor chips 3 form a kind of shutter edge.

In den 2A und 2B sind weitere Ausführungsbeispiele für elektronische Bauelemente 100 gezeigt, die zusätzlich zu den vorab beschriebenen Komponenten und Bauteilen ein Vergussmaterial 6 aufweisen, in das die elektronischen Halbleiterchips 3 eingebettet sind. Die 2A zeigt dabei eine Schnittdarstellung durch ein entsprechendes elektronische Bauelement 100, aus der ersichtlich ist, dass die Rahmenelemente 2 in diesem Ausführungsbeispiel eine größere Höhe als die Kombination der Halbleiterchips 3 mit den darauf angeordneten Wellenlängenkonversionsschichten 4 aufweisen. Das Vergussmaterial 6 reicht bis zur dem Trägerelement 1 abgewandten Oberseite der Rahmenelemente 2, sodass diese frei vom Vergussmaterial 6 sind und dadurch der externen Kontaktierung ohne Weiteres zugänglich sind, während die Halbleiterchips 3 und die Wellenlängenkonversionsschichten 4 komplett umhüllt sind. Das Vergussmaterial 6 weist insbesondere ein Kunststoffmaterial auf, das beispielsweise durch Vergießen oder Spritzguss aufgebracht werden kann und das zum Schutz der Halbleiterchips 3 im fertigen elektronischen Bauelement 100 dient. Das Kunststoffmaterial des Vergussmaterials 6 kann zusätzliche Stoffe und/oder Materialien enthalten, durch die die optischen oder andere Eigenschaften des Vergussmaterials in dem Fachmann bekannter Weise angepasst werden können.In the 2A and 2 B are further embodiments of electronic components 100 shown, in addition to the components and components described above, a potting material 6 in which the electronic semiconductor chips 3 are embedded. The 2A shows a sectional view through a corresponding electronic component 100 , from which it can be seen that the frame elements 2 in this embodiment, a greater height than the combination of the semiconductor chips 3 with the wavelength conversion layers disposed thereon 4 exhibit. The potting material 6 extends to the support element 1 facing away from the top of the frame elements 2 so that they are free from potting material 6 are and thus the external contact easily accessible, while the semiconductor chips 3 and the wavelength conversion layers 4 are completely wrapped. The potting material 6 has in particular a plastic material which can be applied, for example, by casting or injection molding and that for the protection of the semiconductor chips 3 in the finished electronic component 100 serves. The plastic material of the potting material 6 may contain additional substances and / or materials by which the optical or other properties of the potting material can be adapted in a manner known to those skilled in the art.

Alternativ zu dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel können die Rahmenelemente 2 beispielsweise auch dieselbe Höhe aufweisen wie die Kombination der Halbleiterchips 3 und der Wellenlängenkonversionsschichten 4, sodass die dem Trägerelement 1 abgewandte Oberseite der Wellenlängenkonversionsschichten 4 wie auch die dem Trägerelement 1 abgewandten Oberseiten der Rahmenelemente 2 nicht vom Vergussmaterial 6 bedeckt sind, wie im Ausführungsbeispiel der 2B in einer Aufsicht gezeigt ist. Alternatively to the in 2A embodiment shown, the frame elements 2 for example, have the same height as the combination of the semiconductor chips 3 and the wavelength conversion layers 4 so that the the support element 1 opposite top of the wavelength conversion layers 4 as well as the carrier element 1 facing away from tops of the frame elements 2 not from the casting material 6 are covered, as in the embodiment of 2 B is shown in a plan.

Die in Verbindung mit den 2A und 2B beschriebenen Höhenverhältnisse der Rahmenelemente 2 und der Halbleiterchips 3 mit den Wellenlängenkonversionsschichten 4 gelten entsprechend auch für den Fall, dass weitere oder keine zusätzlichen Schichten auf den Halbleiterchips 3 vorhanden sind. The in conjunction with the 2A and 2 B described height ratios of the frame members 2 and the semiconductor chips 3 with the wavelength conversion layers 4 apply accordingly also for the case that further or no additional layers on the semiconductor chips 3 available.

In den 3A und 3B sind Ausführungsbeispiele für Rahmenelemente 2 gezeigt.In the 3A and 3B are exemplary embodiments of frame elements 2 shown.

Das Rahmenelement 2 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3A weist einen Grundkörper 20 auf, der Silizium aufweist oder daraus besteht. Auf dem Grundkörper 20 sind metallische Oberflächen 21, 22 ausgebildet, wobei die erste metallische Oberfläche 21 rein beispielhaft die dem Trägerelement zugewandte Oberfläche des Rahmenelements 2 ist, während die zweite metallische Oberfläche 22 die dem Trägerelement abgewandte Oberfläche des Rahmenelements 2 bildet. Die metallischen Oberflächen 21, 22 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel durch Metallschichten 23, 24 gebildet, die entsprechend der Anschlussarten, wie sie in Verbindung mit den 1A und 1B beschrieben sind, ausgebildet sind. So kann die Metallschicht 23, die die erste metallische Oberfläche 21 bildet, beispielsweise Gold aufweisen oder aus Gold sein, während die zweite metallische Oberfläche 22 durch eine Metallschicht 24 mit oder aus Aluminium gebildet wird. Für eine Kontaktierung mittels Goldbonddrähten kann als zweite Metallschicht 24 beispielsweise auch eine goldhaltige Schicht oder eine Goldschicht aufgebracht werden.The frame element 2 according to the embodiment of the 3A has a basic body 20 on, which comprises or consists of silicon. On the main body 20 are metallic surfaces 21 . 22 formed, wherein the first metallic surface 21 purely by way of example the surface of the frame element facing the carrier element 2 is while the second metallic surface 22 the carrier element facing away from the surface of the frame element 2 forms. The metallic surfaces 21 . 22 be in the embodiment shown by metal layers 23 . 24 formed according to the connection types, as in connection with the 1A and 1B are described are formed. So can the metal layer 23 that the first metallic surface 21 forms, for example, have gold or gold, while the second metallic surface 22 through a metal layer 24 is formed with or made of aluminum. For contacting by means of Goldbonddrähten may be used as the second metal layer 24 For example, a gold-containing layer or a gold layer can be applied.

Das Rahmenelement 2 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3B weist im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der 3A einen Grundkörper 20 auf, der durch einen metallischen Grundkörper gebildet wird. Rein beispielhaft ist auf dem Grundkörper 20 nur eine Metallschicht 23 aufgebracht, die die zweite metallische Oberfläche 22 bildet, während die erste metallische Oberfläche 21 durch den metallischen Grundkörper selbst gebildet wird. Alternativ hierzu können die erste und zweite metallische Oberfläche 21, 22 auch vertauscht sein oder es kann zur Bildung beider metallischer Oberflächen 21, 22 jeweils eine Metallschicht vorhanden sein. Beispielsweise kann der metallische Grundkörper durch Kupfer oder eine Kupferverbindung gebildet werden, während die Metallschicht 23 Aluminium aufweist oder daraus besteht. Zwischen dem metallischen Grundkörper 20 und der Metallschicht 23 können weitere Schichten, insbesondere beispielsweise als Diffusionsbarriere ausgebildete Schichten, angeordnet sein. The frame element 2 according to the embodiment of the 3B has in contrast to the embodiment of 3A a basic body 20 which is formed by a metallic base body. Pure example is on the body 20 only one metal layer 23 Applied to the second metallic surface 22 forms while the first metallic surface 21 is formed by the metallic body itself. Alternatively, the first and second metallic surfaces 21 . 22 also be reversed or it can lead to the formation of both metallic surfaces 21 . 22 each one metal layer may be present. For example, the metallic base body may be formed by copper or a copper compound, while the metal layer 23 Comprises or consists of aluminum. Between the metallic base body 20 and the metal layer 23 For example, further layers, in particular layers formed as a diffusion barrier, may be arranged.

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein elektronisches Bauelement 100 in einer Explosionsdarstellung gezeigt, das zusätzlich zu den in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der 1A und 1B beschriebenen Bauteilen ein optisches Element 7 aufweist, das auf den Rahmenelementen 2 montiert ist. Beispielsweise kann das optische Element 7 durch eine transparente Abdeckplatte, eine Diffusorplatte, ein Wellenlängenkonversionselement, eine Linse oder eine Kombination hieraus gebildet sein. Zusätzlich zu einem optischen Element 7 kann das elektronische Bauelement 100 des Ausführungsbeispiels der 4 ein Vergussmaterial 6, wie in Verbindung mit den 2A und 2B beschrieben ist, aufweisen.In 4 is another embodiment of an electronic component 100 in an exploded view, which in addition to those in connection with the embodiment of 1A and 1B described components an optical element 7 that is on the frame elements 2 is mounted. For example, the optical element 7 be formed by a transparent cover plate, a diffuser plate, a wavelength conversion element, a lens or a combination thereof. In addition to an optical element 7 can the electronic component 100 of the embodiment of 4 a potting material 6 , as in connection with the 2A and 2 B is described.

In Verbindung mit den 5A bis 5C sind Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. In conjunction with the 5A to 5C method steps of a method for producing an electronic component according to an embodiment are shown.

Wie in 5A gezeigt ist, wird in einem ersten Verfahrensschritt ein Trägerwafer 8 in Form eines ersten Siliziumwafers bereitgestellt, auf den elektrische Anschlussflächen mit jeweils zumindest zwei elektrischen Anschlusselementen 11 auf einer Montageseite aufgebracht werden. Das Aufbringen der elektrischen Anschlussflächen erfolgt mittels in der Siliziumprozesstechnik bekannter Maßnahmen, die eine strukturierte Aufbringung von Metallschichten ermöglichen. Der Übersichtlichkeit halber ist lediglich ein elektrisches Anschlusselement 11 mit einem Bezugszeichen versehen. Jede der Anschlussflächen ist einem späteren elektronischen Bauelement zugeordnet.As in 5A is shown, in a first process step, a carrier wafer 8th provided in the form of a first silicon wafer, on the electrical connection surfaces, each having at least two electrical connection elements 11 be applied on a mounting side. The application of the electrical connection surfaces is carried out by means known in the silicon process technology measures that allow a structured application of metal layers. For the sake of clarity, only an electrical connection element 11 provided with a reference numeral. Each of the pads is associated with a later electronic component.

In einem weiteren Verfahrensschritt, wie in 5B gezeigt ist, wird ein Rahmenwafer 9 in Form eines zweiten Siliziumwafers bereitgestellt. Dieser weist Öffnungen 90 auf, die beispielsweise durch Ätzen des Siliziummaterials des Rahmenwafers 9 hergestellt werden können. Die Öffnungen 90 sind so angeordnet, dass sie bei einer Montage des Rahmenwafers 9 auf dem Trägerwafer 8 zumindest teilweise über den elektrischen Anschlussflächen angeordnet sind, sodass diese nach einer Montage des Rahmenwafers 9 auf dem Trägerwafer 8 zumindest teilweise frei liegen. Ein solcher zusammengefügter Zustand ist in 5C gezeigt. Die Montage des Rahmenwafers 9 auf dem Trägerwafer 8 erfolgt beispielsweise durch eutektisches Löten, anodisches Bonden oder Kleben. Hierzu kann auf einer Oberfläche des Rahmenwafers 9, die nach der Montage des Rahmenwafers 9 auf dem Trägerwafer 8 dem Trägerwafer 8 zugewandt ist, vor der Montage eine wie vorab beschriebene erste metallische Oberfläche durch Aufbringen einer Metallschicht ausgebildet werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass vor oder nach der Montage des Rahmenwafers 9 auf dem Trägerwafer 8 auf der nach der Montage dem Trägerwafer 8 abgewandten Seite des Rahmenwafers 9 eine zweite metallische Oberfläche durch Aufbringen einer weiteren Metallschicht ausgebildet wird.In a further process step, as in 5B is shown, becomes a frame wafer 9 provided in the form of a second silicon wafer. This has openings 90 for example, by etching the silicon material of the frame wafer 9 can be produced. The openings 90 are arranged so that they are at a mounting of the frame wafer 9 on the carrier wafer 8th are at least partially disposed over the electrical pads, so that these after assembly of the frame wafer 9 on the carrier wafer 8th at least partially free. Such a merged state is in 5C shown. The assembly of the frame wafer 9 on the carrier wafer 8th for example, by eutectic soldering, anodic bonding or gluing. For this purpose, on a surface of the frame wafer 9 after the assembly of the frame wafer 9 on the carrier wafer 8th the carrier wafer 8th is facing, before mounting as described above a first metallic surface are formed by applying a metal layer. Furthermore, it is also possible that before or after the assembly of the frame wafer 9 on the carrier wafer 8th on the after mounting the carrier wafer 8th remote side of the frame wafer 9 a second metallic surface is formed by applying a further metal layer.

Auf den freiliegenden Anschlussflächen mit den elektrischen Anschlusselementen 11 können elektronische Halbleiterchips 3 sowie weitere Komponenten, wie in Verbindung mit den vorherigen Figuren beschrieben ist, montiert werden.On the exposed connection surfaces with the electrical connection elements 11 can electronic semiconductor chips 3 and other components as described in connection with the previous figures are mounted.

Durch ein gemeinsames Zerteilen der aufeinander montierten Wafer 8, 9 kann eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen gebildet werden, wie sie in Verbindung mit den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben sind. By a common division of the wafers mounted on each other 8th . 9 For example, a plurality of electronic components may be formed, as described in connection with the previous embodiments.

Sollen die fertiggestellten elektronischen Bauelemente ein Vergussmaterial, wie in Verbindung mit den 2A und 2B beschrieben ist, aufweisen, kann das Vergießen mit dem Vergussmaterial im Waferverbund vor dem Zerteilen erfolgen, sodass alle elektronischen Bauelemente des Waferverbunds gleichzeitig mit dem Vergussmaterial vergossen werden können.Are the finished electronic components a potting material, as in connection with the 2A and 2 B has described, the casting can be done with the potting material in the wafer assembly before dicing, so that all electronic components of the wafer composite can be cast simultaneously with the potting material.

In Verbindung mit den 6A und 6B ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements beschrieben. In conjunction with the 6A and 6B Another method for producing an electronic component is described.

Die späteren vereinzelten elektronischen Bauelemente 100, von denen eines rein beispielhaft mit einem Bezugszeichen versehen ist, werden in Form eines Nutzens 101 („Panel“) gefertigt, wie in 6A gezeigt ist. Hierzu wird ein Trägerwafer 8, beispielsweise ein Keramikwafer mit einer entsprechend aufgebrachten Metallisierung zur Bildung elektrischer Anschlussflächen oder eine Platine, wie etwa eine bedruckte Leiterplatte, bereitgestellt, auf denen elektronische Halbleiterbauelemente und Rahmenelemente sowie weitere Bauteile, beispielsweise wie in Verbindung mit den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, aufgebracht werden. Insbesondere können, wie in Verbindung mit den 1A und 1B beschrieben ist, auf jeder der elektrischen Anschlussflächen jeweils ein Rahmenelement auf zwei der zumindest zwei elektrischen Anschlusselemente montiert werden. The later isolated electronic components 100 , one of which is provided with a reference numeral purely by way of example, will be in the form of a benefit 101 ("Panel") made as in 6A is shown. For this purpose, a carrier wafer 8th , For example, a ceramic wafer with a correspondingly applied metallization to form electrical connection pads or a circuit board, such as a printed circuit board provided, on which electronic semiconductor devices and frame elements and other components, for example, as described in connection with the previous embodiments, are applied. In particular, as in connection with the 1A and 1B is described, are mounted on each of the electrical pads in each case a frame member on two of the at least two electrical connection elements.

Durch Zerteilen des Trägerwafers 8 mit den darauf aufgebrachten Komponenten kann eine Vielzahl elektronischer Bauelemente 100, wie in Verbindung mit den vorherigen Ausführungsbeispielen erläutert, hergestellt werden.By dividing the carrier wafer 8th with the components applied thereto can be a variety of electronic components 100 , as explained in connection with the previous embodiments.

Sollen die vereinzelten elektronischen Bauelemente 100 ein Vergussmaterial 6 aufweisen, so können diese gemeinsam im Verbund mit dem Vergussmaterial 6 vergossen werden. Hierzu kann eine in 6A gezeigte gemeinsame Umrandung 102 beispielsweise in Form einer Silikonraupe um den den späteren elektronischen Bauelementen entsprechenden Bereich aufgebracht werden. In den durch die Umrandung 102 umgrenzten Bereich kann ein Vergussmaterial 6 aufgebracht werden, wie in 6B gezeigt ist. Dadurch ist es möglich, den Verguss einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen in Einzelprozessen, wie sie im Stand der Technik praktiziert werden, zu vermeiden. Should the isolated electronic components 100 a potting material 6 have, they can together in conjunction with the potting material 6 to be shed. For this purpose, an in 6A shown common border 102 be applied for example in the form of a silicone bead around the later electronic components corresponding area. In the by the border 102 circumscribed area may be a potting material 6 be applied as in 6B is shown. This makes it possible to avoid the encapsulation of a plurality of electronic components in individual processes, as practiced in the prior art.

Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele können, auch wenn nicht explizit beschrieben, dass die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele weitere oder alternative Merkmale gemäß den im allgemeinen Teil beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. The embodiments described in conjunction with the figures, although not explicitly described, may have the embodiments described in connection with the figures further or alternative features according to the embodiments described in the general part.

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 dieses Merkmal 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 this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

Claims

Electronic component ( 100 ) with a carrier element ( 1 ) mounted on a mounting side ( 10 ) an electrical connection surface with at least two electrical connection elements ( 11 ), on which at least one electronic semiconductor chip ( 3 ) and is electrically connected, wherein on the mounting side ( 10 ) at least one frame element ( 2 ) is mounted.

Component ( 100 ) according to claim 1, wherein the at least one frame element ( 2 ) is electrically conductive.

Component ( 100 ) according to claim 1 or 2, wherein the at least one frame element ( 2 ) the at least one electronic semiconductor chip ( 3 ) does not completely enclose in the lateral direction.

Component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the at least one frame element ( 2 ) on a support element ( 1 ) facing side a first metallic surface ( 21 ) and on the support element ( 1 ) facing away from a second metallic surface ( 22 ) having.

Component ( 100 ) according to claim 4, wherein the first metallic surface and the second metallic surface have mutually different metals.

Component ( 100 ) according to claim 4 or 5, wherein the at least one frame element ( 2 ) a basic body ( 20 ) made of silicon, on which the metallic surfaces ( 21 . 22 ) through metal layers ( 23 . 24 ) are formed.

Component ( 100 ) according to claim 4 or 5, wherein the at least one frame element ( 2 ) a metallic base body ( 20 ) and at least one of the first and second metallic surfaces ( 21 . 22 ) by a on the metallic body ( 20 ) applied metal layer ( 23 . 24 ) is formed.

Component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein on two of the at least two electrical connection elements ( 11 ) one frame element each ( 2 ) is mounted and each of the frame elements ( 2 ) electrically conductive with the respective electrical connection element ( 11 ) on which it is mounted.

Component ( 100 ) according to claim 8, wherein above the at least one semiconductor chip ( 3 ) and between the frame elements ( 2 ) a potting material ( 6 ) is arranged.

Component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the at least one frame element ( 2 ) by means of soldering, anodic bonding or gluing on the carrier element ( 1 ) is mounted.

Component ( 100 ) according to one of claims 1 to 10, wherein the carrier element ( 1 ) is a silicon carrier.

Component ( 100 ) according to one of claims 1 to 10, wherein the carrier element ( 1 ) is a board or a ceramic carrier.

Component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the connecting elements ( 11 ) are formed by metal layers.

Component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the at least one electronic semiconductor chip ( 3 ) is an optoelectronic semiconductor chip.

Component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein above the at least one semiconductor chip ( 3 ) an optical element ( 7 ) arranged on the at least one frame element ( 7 ) is mounted.

Method for producing an electronic component ( 100 ) comprising the steps: - providing a carrier wafer ( 8th ) having electrical connection surfaces, each having at least two electrical connection elements ( 11 ) on a mounting side ( 10 ) of the carrier wafer ( 8th ), - mounting in each case a frame element ( 2 ) on two of the at least two electrical connection elements ( 2 ) each of the electrical connection surfaces, - each mounted on at least one electronic semiconductor chip ( 3 ) on each of the electrical connection surfaces, - dividing the carrier wafer ( 8th ) for forming a plurality of electronic components ( 100 ), each of the electronic components ( 100 ) a carrier element ( 1 ) formed by a part of the carrier wafer ( 8th ), and on two of the at least two electrical connection elements ( 11 ) of the pad in each case a frame element ( 2 ) having.

Method for producing an electronic component ( 100 ) comprising the steps: - providing a first silicon wafer as carrier wafer ( 8th ), - application of electrical connection surfaces, each with at least two electrical connection elements ( 11 ) on a mounting side ( 10 ) of the carrier wafer ( 8th ), - providing a second silicon wafer as a frame wafer ( 9 ), in the openings ( 90 ) are introduced during assembly of the frame wafer ( 9 ) on the carrier wafer ( 8th ) are arranged at least partially over the electrical connection surfaces, - mounting the frame wafer ( 9 ) on the carrier wafer ( 8th ), - Mounted in each case at least one electronic semiconductor chip ( 3 ) on each of the electrical pads, - dividing the stacked silicon wafers to form a plurality of electronic components ( 100 ), each of the electronic components ( 100 ) a carrier element ( 1 ) formed by a part of the carrier wafer ( 8th ), and on two of the at least two electrical connection elements ( 11 ) of the pad in each case a frame element ( 2 ), formed by parts of the frame wafer ( 9 ), having.

The method of claim 17, wherein on a surface of the frame wafer ( 9 ), which after assembly of the frame wafer ( 9 ) on the carrier wafer ( 8th ) the carrier wafer ( 8th ) is facing, before mounting a first metallic surface is formed by applying a metal layer.

A method according to claim 17 or 18, wherein on a surface of the frame wafer ( 9 ), which after assembly of the frame wafer ( 9 ) on the carrier wafer ( 8th ) the first carrier wafer ( 8th ) is turned away, a second metallic surface is formed by applying a metal layer.

Method according to one of Claims 17 to 19, in which the electronic semiconductor chips ( 3 ) before dicing with a potting material ( 6 ) are shed.