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WO2019057830A1 - Elektronisches bauteil - Google Patents

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WO2019057830A1
WO2019057830A1 PCT/EP2018/075490 EP2018075490W WO2019057830A1 WO 2019057830 A1 WO2019057830 A1 WO 2019057830A1 EP 2018075490 W EP2018075490 W EP 2018075490W WO 2019057830 A1 WO2019057830 A1 WO 2019057830A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
diode structure
diode
electronic component
contact point
component according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/075490
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ivar TÅNGRING
Thomas Schlereth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to US16/649,826 priority Critical patent/US11094689B2/en
Publication of WO2019057830A1 publication Critical patent/WO2019057830A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D8/00—Diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00—Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • H10D89/60—Integrated devices comprising arrangements for electrical or thermal protection, e.g. protection circuits against electrostatic discharge [ESD]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/50—Integrated devices comprising at least one photovoltaic cell and other types of semiconductor or solid-state components
    • H10W90/00—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
    • H10H29/10—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00

Definitions

  • the electronic component may be, for example, a semiconductor chip. Furthermore, the electronic component may be a component with one or more semiconductor chips. In particular, the electronic component can also be an optoelectronic component which has at least one optoelectronic component
  • Semiconductor chip comprises or at least one
  • optoelectronic semiconductor chip exists.
  • it may be in the at least one optoelectronic
  • Semiconductor chip such as a light-emitting diode chip and / or a laser diode chip act. In addition, it may be in the at least one optoelectronic
  • Semiconductor chip to a radiation-receiving chip such as a photodiode chip act.
  • the electronic component comprises a first
  • the electronic component can be operated. It is possible that the first contact point and the second contact point for the direct contacting of are provided outside. Alternatively, it is possible that the electronic component is contacted via connection points, which are electrically conductively connected to the contact points.
  • the first contact point and the second contact point are formed with an electrically conductive material, in particular with a metallic material.
  • the first pad and the second pad include at least one of the following metals: copper, gold, platinum, nickel.
  • the first contact point and the second contact point are arranged on an outer side of the electronic component and there at least in places to the electrically conductive
  • Contact points for example, is at least 2 ⁇ m or at least 10 ⁇ m, in particular at least 60 ⁇ m.
  • the electronic component comprises a protective diode, which is connected in antiparallel to the first contact point and to the second contact point.
  • the protection diode is a diode which is used to protect the device against
  • Electrostatic discharges (ESD - electrostatic discharge) is set up.
  • the protection diode may be
  • the protective diode may be a Zener diode having a Zener voltage, for example, 10 V, 20 V, 40 V or more.
  • the Zener voltage is advantageous
  • the protective diode is connected antiparallel to the first contact point and the second contact point. That is, the
  • the protection diode is adapted to form an ESD protection for the electronic component.
  • the protection diode includes a first diode structure that is p-type and a second diode structure that is n-type. That is, the
  • Diode structures of the protection diode are formed, for example, with a base material which is doped accordingly to form a first, p-type diode structure and a second, n-type diode structure.
  • the first diode structure is a layer
  • first diode structure is formed as a layer means, for example, that the diode structure has a thickness, for
  • the first diode structure overlaps with the first contact point.
  • Diode structure formed as a layer, which in places with the second contact point in a second
  • the second diode structure is formed as a layer means, for example, that the diode structure has a thickness, for example transversely or
  • the second diode structure overlaps with the second contact point.
  • the second one is the first diode.
  • the electronic component comprises a third overlap region, in which the first diode structure and the second diode structure overlap one another.
  • the first diode structure and the second diode structure in the third overlapping region are directly or indirectly connected to one another in an electrically conductive manner and overlap in places. In this way, for example, at the interface between the first diode structure and the second diode structure in the third overlapping region.
  • an electronic component is specified with
  • the protective diode comprises a first diode structure which is p-conducting
  • the protective diode comprises a second diode structure which is n-conducting
  • the first diode structure is formed as a layer which in places with the first contact point in a first
  • the second diode structure is formed as a layer which overlaps in places with the second contact point in a second overlap region
  • the electronic component described here is based inter alia on the following considerations: It is possible to provide an ESD protection for an electronic component such as
  • the electronic component For example, to form a semiconductor chip or a component such as a high-performance light-emitting diode by a dedicated ESD chip, the electronic component
  • CSP chip size packages
  • a protective diode which is formed as a layer which overlaps with contact points of the electronic component, can be carried out in a particularly space-saving manner. As a result, the volume of the component hardly increases due to the protective diode.
  • the protective diode is connected in particular on an outer side of the component with the contact points of the component, so that - unlike a
  • protection diode Integration of the protection diode in the interior of the component - for example, no active surface of the semiconductor chip of the component must be used to form the protection diode.
  • the first diode structure has a thickness of at most 1 ⁇ m
  • the second diode structure has a thickness of at most 1 ⁇ m. That is, in total, the protection diode has a thickness, measured, for example, perpendicular to a main extension plane of the protection diode, which is at most 2 ym, in particular at most 1 ym. That is, even compared to the contact points, the
  • the protective diode for example, may have a thickness of about 60 ym, the protective diode is designed to be extremely thin, so they do not appreciably the volume of the electronic component
  • the first diode structure and the second one Diode structure each have the same base material, wherein the base material is polycrystalline or amorphous. It has surprisingly been found that a particularly thin
  • a protection diode in which the diode structures are formed by the same base material which is polycrystalline or amorphous can be made particularly thin.
  • the first diode structure and the second diode structure differ from one another by the doping of the base material.
  • a base material for electromagnetic radiation, in particular for light be permeable. In this way, disturbing absorptions, which in particular can reduce the efficiency of an optoelectronic device,
  • the first diode structure and / or the second diode structure is produced by sputtering. That is, the base material is applied, for example, directly at the destination on the outer surface of the electronic component by sputtering. A doping of the base material can take place during or after application. That this
  • Base material is applied by sputtering can
  • Electron tunneling microscopy can be demonstrated by the crystal structure of the applied diode structure.
  • the feature according to which at least one of the diode structures is produced by sputtering is therefore a
  • the first diode structure and / or the second diode structure is produced by vapor deposition and subsequent tempering. This production method is also through
  • the first diode structure may be sputtered and the second diode structure may be vapor deposited and
  • Manufacturing process can also be varied during the production of a diode structure.
  • the production of a diode structure by sputtering takes place in particular at a temperature of at least 250 ° C, in particular of at least 300 ° C, to the desired
  • the electronic component is too large - if the component comprises, for example, an organic or a polymeric material - can be a preparation of the diode structure
  • the annealing can be done, for example, by locally and temporally limited laser pulses, thereby locally
  • the protective diode in the present case is not a separately manufactured component, but the protective diode is in the electronic component at its
  • the protection diode is at the generated first contact point and the second contact point. Therefore, it is not necessary to provide a specially prepared connection point, which is for example planarized, for the protective diode. Rather, the protection diode can follow the course of the surface on which it is applied. Due to the small thickness of the protective diode, further processing of the electronic component by the protective diode is not restricted.
  • the protective diode can thus be integrated in particular in the component.
  • the protective diode is thus not destructive from the component solvable. That is, when removing the protective diode from the component at least the protective diode is destroyed. This ensures a particularly secure hold of the protective diode in the component.
  • Diode structure formed respectively by the same base material, wherein the base material comprises at least one of the following materials: silicon, ZnO, ITO, IZO. These materials have been found to be particularly suitable for forming a thin diode structure and thus forming a thin protective diode. In addition, these materials are at least partially transmissive in the range of visible light, so they are particularly well suited for use in an optoelectronic device.
  • the component comprises an optoelectronic component
  • the semiconductor chip is a light-emitting diode chip.
  • the protection diode can be used for electromagnetic radiation, in particular for visible light, be transparent. That is, by the protective diode is little or no of the generated or to be received electromagnetic radiation absorbed. This one
  • the described component can be operated particularly efficiently.
  • Diode structure in the first overlap area in direct
  • Overlap area are the first diode structure and the second diode structure in direct contact with each other.
  • the protection diode in this case is directly on the first pad and the second pad
  • At least one of the overlapping regions has an area of at least 100 ⁇ m 2.
  • each of the overlapping areas has an area of at least 100 ⁇ m 2.
  • the area of the overlapping areas has an area of at least 100 ⁇ m 2.
  • Overlap range between at least 100 ym ⁇ and
  • the electronic component comprises a first
  • Pad and the first diode structure is, wherein the first diode structure in places between the first
  • junction and the first contact point is arranged.
  • a junction and the first contact point is arranged.
  • connection point can be set up to be contacted via soldering at the destination of the component.
  • the first connection point is produced galvanically on the first contact point and the first diode structure. That is, the first diode structure is integrated between the first pad and the first pad, for example, in a terminal pin of the electronic component. In this case, the first diode structure can, for example, be surrounded galvanically with material of the first connection point.
  • the electronic component comprises a second component
  • Terminal which is in direct contact with the second contact point and the second diode structure, wherein the second diode structure in places between the second
  • connection point and the second contact point is arranged. In the same way as the first connection point and the second connection point can be galvanic on the second
  • the electronic component comprises a base body comprising at least one of the following materials or elements: metal, semiconductor, plastic, ceramic,
  • Component are on an outer surface of the body
  • the diode structures are arranged on the outer surface of the main body and can there be in direct contact, for example, with the main body.
  • the main body may be a semiconductor chip having both contact points on one side.
  • a semiconductor chip can be any semiconductor chip having both contact points on one side.
  • connection carrier for example one
  • the base body may be, for example, a metal, a semiconductor material, a plastic, a
  • FIGS 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B, 6A, 6B show embodiments of the invention described herein
  • FIG. 1A shows a schematic sectional illustration of a first exemplary embodiment of one described here
  • the electronic component is, for example, an optoelectronic semiconductor chip, for example a light-emitting diode chip.
  • the electronic component comprises a main body 4.
  • Base 4 is formed for example by a semiconductor material and forms the semiconductor body of a
  • the first contact points 11 and the second contact points 12 are arranged, which are formed for example by a metallization.
  • the first contact points 11 and the second contact points 12 are arranged, which are formed for example by a metallization.
  • Diode structure 21 applied. On the first diode structure 21, the base body 4 and the second contact point 12, the second diode structure 22 is applied.
  • first overlap region 71 the first diode structure 21 overlaps with the first contact point 11.
  • second overlap region 72 the second overlaps
  • Diode structure 21 and the second diode structure 22nd The overlapping areas 71, 72, 73 each have a surface area which is at least 100 ym ⁇ .
  • the diode structures 21, 22 together form the protection diode 20.
  • the diode structures 21, 22 each have a thickness of at most 1 ym, measured in a direction perpendicular to the top surface of the base body 4.
  • the diode structures 21, 22 are each, for example, with an amorphous base material for example, amorphous silicon or with a
  • polycrystalline base material such as polycrystalline silicon formed.
  • the first contact point 11 is a
  • the second contact point 12 is a contact point for p-side contacting, which is electrically conductively connected to the n-type second diode structure 22. In this way, the protective diode 20 is connected in antiparallel to the two contact points.
  • the first contact point 11 and the second contact point 12 have in the embodiment of Figure 1A
  • the application of the diode structures 21, 22 takes place, for example, in each case via a photomask.
  • the first contact point 11 for the n-side contacting is first exposed via the photomask.
  • Contact point 11 is formed for example with gold and / or nickel.
  • the first diode structure 21 is deposited, for example via sputtering.
  • the first diode structure 21 is then a p-doped polycrystalline semiconductor such as silicon.
  • the photomask is removed and a second photomask is applied in order to expose the second contact point 12 in the same way and the second diode structure 22, which is, for example, n-doped
  • polycrystalline silicon may act to apply.
  • the second photomask is removed and the electronic component can be further processed.
  • a non-wetting coating to be applied to the outer surface of the protective diode 20, which for example does not wetting a solder material
  • This layer may be formed, for example, with a polytetrafluoroethylene, such as Teflon.
  • a first connection point 31 is, for example, galvanically applied to the first contact point 11, so that the first diode structure 21 is located between the first contact point 11 and the first connection point 31 and is in direct contact with both.
  • a second Junction 32 are applied to the second contact point 12. That way, you can get fat
  • Contact point 11 and the second contact point 12 are already made thicker and, for example, have a thickness of 50 ym or more.
  • the protection diode 20 is formed in the area between the contact points 11 and 12 thicker than 1 ym.
  • the protective diode 20 in the region between the contact points 11, 12 does not project beyond the two contact points in both exemplary embodiments.
  • FIG. 3B shows a sectional view along and parallel to the section line S.
  • Embodiment is in the electronic component to a semiconductor chip 5, which on a
  • Ceramic carrier is arranged. That is, the main body 4 is formed, for example, with a ceramic material.
  • the two contact points 11, 12 are connected to associated diode structures 21, 22, which together form the protective diode 20, wherein the protective diode 20 in antiparallel contact points 11, 12 is connected.
  • the semiconductor chip 5 may for example be a flip-chip or it is, for example, n-side connected to the first contact point 11 and via a Bonding wire connected to the second contact point 12.
  • the protection diode 20 is then connected in anti-parallel to the chip 5.
  • the electronic component can, for example, via the
  • the diode structures 21, 22 may be applied via sputtering at a temperature of about 300 ° C.
  • Diode structure at the top of the base body 4, to which the semiconductor chip 5 is attached attached is attached.
  • Figures 4A and 4B show an embodiment in which the protective diodes 20 is connected in anti-parallel to the underside of the main body 4 between the contact points 11, 12. This is possible with a protective diode described here, since this can be made so thin due to the layer structure that a contacting and attachment to the
  • first and second connection points 31, 32 may be formed, which serve for example for contacting at least one semiconductor chip. Also in
  • 4B shows a sectional view along and parallel to
  • thermosensitive material such as a plastic may be formed.
  • the temperature-sensitive material such as a plastic
  • Protective diode 20 that is, the first diode structure 21 and the second diode structure 22, not formed by sputtering, but by vapor deposition and subsequent annealing,
  • FIG. 5B shows a sectional view along and parallel to FIG
  • the diode structures 21, 22 extend in places
  • the base body 4 between the contact points 11, 12 a relation to the contact points 11, 12 increased area
  • the diode structures 21, 22 are produced by vapor deposition, they can follow the course of the main body 4, so that, for example, no planarized area has to be provided on which the protective diode 20
  • FIG. 6B shows a
  • the electronic component can, for example, also comprise two of the protective diodes described, one on the semiconductor chip and one on the housing of the electronic component.
  • the electronic component can, for example, also comprise two of the protective diodes described, one on the semiconductor chip and one on the housing of the electronic component.
  • the protective diode described here can be used. That is, the protective diode described here is also particularly flexible.

Landscapes

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Abstract

Es wird ein elektronisches Bauteil angegeben, mit - einer ersten Kontaktstelle (11) zur n-seitigen Kontaktierung, - einer zweiten Kontaktstelle (12) zur p-seitigen Kontaktierung, und - einer Schutzdiode (20), die zur ersten Kontaktstelle (11) und zur zweiten Kontaktstelle (12) antiparallel verschaltet ist, wobei - die Schutzdiode (20) eine erste Diodenstruktur (21) umfasst, die p-leitend ist, - die Schutzdiode (20) eine zweite Diodenstruktur (22) umfasst, die n-leitend ist, - die erste Diodenstruktur (21) als Schicht ausgebildet ist, die stellenweise mit der ersten Kontaktstelle (11) in einem ersten Überlappungsbereich (71) überlappt, - die zweite Diodenstruktur (22) als Schicht ausgebildet ist, die stellenweise mit der zweiten Kontaktstelle (12) in einem zweiten Überlappungsbereich (72) überlappt, und - die erste Diodenstruktur (21) und die zweite Diodenstruktur (22) in einem dritten Überlappungsbereich (73) miteinander überlappen.

Description

Beschreibung
ELEKTRONISCHES BAUTEIL Es wird ein elektronisches Bauteil angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauteil anzugeben, das besonders kompakt ausgebildet werden kann. Bei dem elektronischen Bauteil kann es sich beispielsweise um einen Halbleiterchip handeln. Ferner kann es sich bei dem elektronischen Bauteil um ein Bauteil mit einem oder mehreren Halbleiterchips handeln. Insbesondere kann es sich bei dem elektronischen Bauteil auch um ein optoelektronisches Bauteil handeln, welches zumindest einen optoelektronischen
Halbleiterchip umfasst oder aus zumindest einem
optoelektronischen Halbleiterchip besteht. Beispielsweise kann es sich bei dem zumindest einen optoelektronischen
Halbleiterchip um einen Strahlungsemittierenden
Halbleiterchip wie beispielsweise einen Leuchtdiodenchip und/oder einen Laserdiodenchip handeln. Darüber hinaus kann es sich bei dem zumindest einen optoelektronischen
Halbleiterchip um einen Strahlungsempfangenden Chip wie beispielsweise einen Fotodiodenchip handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst das elektronische Bauteil eine erste
Kontaktstelle zur n-seitigen Kontaktierung und eine zweite Kontaktstelle zur p-seitigen Kontaktierung. Durch die
Kontaktierung der ersten Kontaktstelle und der zweiten
Kontaktstelle kann das elektronische Bauteil betrieben werden. Dabei ist es möglich, dass die erste Kontaktstelle und die zweite Kontaktstelle zur direkten Kontaktierung von außen vorgesehen sind. Alternativ ist es möglich, dass das elektronische Bauteil über Anschlussstellen kontaktiert wird, die elektrisch leitend mit den Kontaktstellen verbunden sind. Die erste Kontaktstelle und die zweite Kontaktstelle sind mit einem elektrisch leitenden Material, insbesondere mit einem metallischen Material, gebildet. Beispielsweise umfassen die erste Kontaktstelle und die zweite Kontaktstelle zumindest eines der folgenden Metalle: Kupfer, Gold, Platin, Nickel.
Die erste Kontaktstelle und die zweite Kontaktstelle sind an einer Außenseite des elektronischen Bauteils angeordnet und dort zumindest stellenweise zum elektrisch leitenden
Verbinden zugänglich. Beispielsweise sind die erste
Kontaktstelle und die zweite Kontaktstelle jeweils als
Schicht ausgebildet, die im Rahmen der Herstellungstoleranz eine gleichmäßige Dicke aufweist. Die Dicke der ersten
Kontaktstelle und der zweiten Kontaktstelle, gemessen in einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene der
Kontaktstellen, beträgt beispielsweise wenigstens 2 ym oder wenigstens 10 ym, insbesondere wenigstens 60 ym.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst das elektronische Bauteil eine Schutzdiode, die zur ersten Kontaktstelle und zur zweiten Kontaktstelle antiparallel verschaltet ist. Bei der Schutzdiode handelt es sich um eine Diode, die zum Schutz des Bauteils gegen
elektrostatische Entladungen (ESD - electro static discharge) eingerichtet ist. Bei der Schutzdiode kann es sich
beispielsweise um eine echte Diode handeln, die eine hohe Durchbruchspannung von beispielsweise größer 50 V,
insbesondere von größer 100 V aufweist. Ferner kann es sich bei der Schutzdiode um eine Zenerdiode handeln, die eine Zenerspannung aufweist, die beispielsweise 10 V, 20 V, 40 V oder mehr beträgt. Die Zenerspannung ist mit Vorteil
besonders genau einstellbar. Die Schutzdiode ist zur ersten Kontaktstelle und zur zweiten Kontaktstelle antiparallel verschaltet. Das heißt, die
Schutzdiode ist dazu eingerichtet, einen ESD-Schutz für das elektronische Bauteil zu bilden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Schutzdiode eine erste Diodenstruktur, die p-leitend ist, und eine zweite Diodenstruktur, die n-leitend ist. Das heißt, die
Diodenstrukturen der Schutzdiode sind beispielsweise mit einem Grundmaterial gebildet, welches entsprechend dotiert ist, um eine erste, p-leitende Diodenstruktur und eine zweite, n-leitende Diodenstruktur zu bilden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist die erste Diodenstruktur als Schicht
ausgebildet, die stellenweise mit der ersten Kontaktstelle in einem ersten Überlappungsbereich überlappt. Dass die erste Diodenstruktur als Schicht ausgebildet ist, heißt dabei beispielsweise, dass die Diodenstruktur eine Dicke, zum
Beispiel quer oder senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsebene, aufweist, die klein ist gegen ihre Erstreckung in lateralen Richtungen, zum Beispiel parallel zur Haupterstreckungsebene der Diodenstruktur. Die erste Diodenstruktur überlappt mit der ersten Kontaktstelle. Beispielsweise ist die erste
Diodenstruktur direkt oder indirekt mit der ersten
Kontaktstelle elektrisch leitend verbunden. Sie überdeckt die erste Kontaktstelle im ersten Überlappungsbereich
stellenweise oder vollständig. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zweite
Diodenstruktur als Schicht ausgebildet, die stellenweise mit der zweiten Kontaktstelle in einem zweiten
Überlappungsbereich überlappt. Dass die zweite Diodenstruktur als Schicht ausgebildet ist, heißt dabei beispielsweise, dass die Diodenstruktur eine Dicke, zum Beispiel quer oder
senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsebene aufweist, die klein ist gegen ihre Erstreckung in lateralen Richtungen, zum
Beispiel parallel zur Haupterstreckungsebene der
Diodenstruktur. Die zweite Diodenstruktur überlappt mit der zweiten Kontaktstelle. Beispielsweise ist die zweite
Diodenstruktur direkt oder indirekt mit der zweiten
Kontaktstelle elektrisch leitend verbunden. Sie überdeckt die zweite Kontaktstelle im zweiten Überlappungsbereich
stellenweise oder vollständig.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst das elektronische Bauteil einen dritten Überlappungsbereich, in dem die erste Diodenstruktur und die zweite Diodenstruktur miteinander überlappen. Beispielsweise ist es möglich, dass die erste Diodenstruktur und die zweite Diodenstruktur im dritten Überlappungsbereich direkt oder indirekt elektrisch leitend miteinander verbunden sind und sich stellenweise überdecken. Auf diese Weise kann sich beispielsweise an der Schnittstelle zwischen der ersten
Diodenstruktur und der zweiten Diodenstruktur im
Überlappungsbereich ein pn-Übergang ausbilden, welcher die Diodeneigenschaften der Schutzdiode bestimmt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein elektronisches Bauteil angegeben mit
- einer ersten Kontaktstelle zur n-seitigen Kontaktierung, - einer zweiten Kontaktstelle zur p-seitigen Kontaktierung, und
- einer Schutzdiode, die zur ersten Kontaktstelle und zur zweiten Kontaktstelle antiparallel verschaltet ist, wobei - die Schutzdiode eine erste Diodenstruktur umfasst, die p- leitend ist,
- die Schutzdiode eine zweite Diodenstruktur umfasst, die n- leitend ist,
- die erste Diodenstruktur als Schicht ausgebildet ist, die stellenweise mit der ersten Kontaktstelle in einem ersten
Überlappungsbereich überlappt,
- die zweite Diodenstruktur als Schicht ausgebildet ist, die stellenweise mit der zweiten Kontaktstelle in einem zweiten Überlappungsbereich überlappt, und
- die erste Diodenstruktur und die zweite Diodenstruktur in einem dritten Überlappungsbereich miteinander überlappen.
Dem hier beschriebenen elektronischen Bauteil liegen unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde: Es ist möglich, einen ESD-Schutz für ein elektronisches Bauteil wie
beispielsweise einen Halbleiterchip oder ein Bauelement wie eine Hochleistungsleuchtdiode durch einen dafür vorgesehenen ESD-Chip zu bilden, der zum elektronischen Bauteil
antiparallel geschaltet ist. Ein solcher ESD-Chip muss jedoch in aufwendiger Weise elektrisch leitend mit dem Bauteil verbunden werden und nimmt viel Platz ein. Darüber hinaus ist ein solcher ESD-Chip oftmals Strahlungsabsorbierend, was im Einsatz in optoelektronischen Bauteilen zu Problemen führen kann. Insbesondere bei Bauteilen, die durch sogenannte chip size packages (CSP) gebildet sind, bei denen die Größe, insbesondere das Volumen, des Bauteils durch die Größe des dort verbauten Halbleiterchips bestimmt wird, gibt es oftmals keinen Platz für einen ESD-Chip, sodass dieser beispielsweise zusätzlich auf einer Leiterplatte aufgebracht werden muss.
Eine Schutzdiode, die als Schicht ausgebildet ist, welche mit Kontaktstellen des elektronischen Bauteils überlappt, kann besonders platzsparend ausgeführt werden. Dadurch erhöht sich aufgrund der Schutzdiode das Volumen des Bauteils kaum.
Darüber hinaus kann die Herstellung einer solchen Schutzdiode direkt auf den übrigen Komponenten des elektronischen
Bauteils erfolgen, sodass die übrigen Herstellungsprozesse zur Herstellung des elektronischen Bauteils nicht verändert werden müssen. Ferner ist die Schutzdiode insbesondere an einer Außenseite des Bauteils mit den Kontaktstellen des Bauteils verschaltet, sodass - anders als bei einer
Integration der Schutzdiode in das Innere des Bauteils - beispielsweise keine aktive Fläche des Halbleiterchips des Bauteils zur Bildung der Schutzdiode verwendet werden muss.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils weist die erste Diodenstruktur eine Dicke von höchstens 1 ym auf und die zweite Diodenstruktur weist eine Dicke von höchstens 1 ym auf. Das heißt, insgesamt weist die Schutzdiode eine Dicke, gemessen beispielsweise senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Schutzdiode, auf, die höchstens 2 ym, insbesondere höchstens 1 ym beträgt. Das heißt, auch im Vergleich zu den Kontaktstellen, die
beispielsweise eine Dicke von zirka 60 ym aufweisen kann, ist die Schutzdiode extrem dünn ausgebildet, sodass sie das Volumen des elektronischen Bauteils nicht merklich
vergrößert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils weisen die erste Diodenstruktur und die zweite Diodenstruktur jeweils das gleiche Grundmaterial auf, wobei das Grundmaterial polykristallin oder amorph ist. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass eine besonders dünne
Schutzdiode insbesondere mit einem nicht-kristallinen
Material gebildet werden kann. Das heißt, eine Schutzdiode, bei der die Diodenstrukturen durch das gleiche Grundmaterial gebildet sind, welches polykristallin oder amorph ist, kann besonders dünn ausgebildet werden. Dabei unterscheiden sich die erste Diodenstruktur und die zweite Diodenstruktur durch die Dotierung des Grundmaterials voneinander. Ferner kann ein solches Grundmaterial für elektromagnetische Strahlung, insbesondere für Licht, durchlässig sein. Auf diese Weise sind störende Absorptionen, die insbesondere die Effizienz eines optoelektronischen Bauteils verringern können,
vermieden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist die erste Diodenstruktur und/oder die zweite Diodenstruktur durch Sputtern hergestellt. Das heißt, das Grundmaterial wird beispielsweise direkt am Zielort an der Außenfläche des elektronischen Bauteils durch Sputtern aufgebracht. Eine Dotierung des Grundmaterials kann dabei während oder nach dem Aufbringen erfolgen. Dass das
Grundmaterial durch Sputtern aufgebracht ist, kann
beispielsweise durch in der Halbleitertechnik übliche
Analysemethoden, beispielsweise durch
Elektronentunnelmikroskopie, anhand der Kristallstruktur der aufgebrachten Diodenstruktur nachgewiesen werden. Bei dem Merkmal, wonach zumindest eine der Diodenstrukturen durch Sputtern erzeugt ist, handelt es sich daher um ein
gegenständliches Merkmal, das am fertigen Produkt nachweisbar ist . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist die erste Diodenstruktur und/oder die zweite Diodenstruktur durch Aufdampfen und anschließendes Tempern hergestellt. Auch diese Herstellungsmethode ist durch
Analysenmethoden der Halbleitertechnik nachweisbar, sodass es sich auch hier um ein gegenständliches Merkmal handelt, das am fertigen Produkt nachweisbar ist. Insbesondere ist es möglich, dass die beiden Diodenstrukturen durch
unterschiedliche Herstellungsverfahren hergestellt sind. So kann beispielsweise die erste Diodenstruktur gesputtert sein und die zweite Diodenstruktur kann durch Aufdampfen und
Tempern hergestellt werden. Ferner können die
Herstellungsverfahren auch während der Herstellung einer Diodenstruktur variiert werden.
Die Herstellung einer Diodenstruktur durch Sputtern erfolgt insbesondere bei einer Temperatur von wenigstens 250 °C, insbesondere von wenigstens 300 °C, um die gewünschte
beispielsweise polykristalline Struktur zu erreichen und die Dotierstoffe im Grundmaterial zu aktivieren. Für den Fall, dass diese Temperatur für die übrigen Komponenten des
elektronischen Bauteils zu groß ist - wenn das Bauteil beispielsweise ein organisches oder ein polymeres Material umfasst - kann eine Herstellung der Diodenstruktur
insbesondere durch Aufdampfen und anschließendes Tempern erfolgen. Das Tempern kann beispielsweise durch örtlich und zeitlich begrenzte Laserpulse erfolgen, wodurch lokal
Temperaturen von höchstens 150 °C auftreten. Insbesondere handelt es sich bei der Schutzdiode vorliegend nicht um ein gesondert gefertigtes Bauelement, sondern die Schutzdiode ist im elektronischen Bauteil an dessen
Außenfläche erzeugt. Zum Beispiel ist die Schutzdiode an der ersten Kontaktstelle und der zweiten Kontaktstelle erzeugt. Daher ist es nicht notwendig, für die Schutzdiode eine extra dafür hergerichtete Anschlussstelle, die beispielsweise planarisiert ist, vorzusehen. Vielmehr kann die Schutzdiode dem Verlauf der Oberfläche folgen, auf der sie aufgebracht wird. Aufgrund der geringen Dicke der Schutzdiode ist auch eine Weiterverarbeitung des elektronischen Bauteils durch die Schutzdiode nicht eingeschränkt. Die Schutzdiode kann damit insbesondere in das Bauteil integriert sein. Die Schutzdiode ist damit nicht zerstörungsfrei aus dem Bauteil lösbar. Das heißt, beim Entfernen der Schutzdiode aus dem Bauteil wird zumindest die Schutzdiode zerstört. Dies sorgt für einen besonders sicheren Halt der Schutzdiode im Bauteil. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die erste Diodenstruktur und die zweite
Diodenstruktur jeweils durch das gleiche Grundmaterial gebildet, wobei das Grundmaterial zumindest eines der folgenden Materialien umfasst: Silizium, ZnO, ITO, IZO. Diese Materialien haben sich als besonders geeignet zur Bildung einer dünnen Diodenstruktur und damit zur Bildung einer dünnen Schutzdiode herausgestellt. Darüber hinaus sind diese Materialien zumindest zum Teil im Bereich von sichtbarem Licht durchlässig, sodass sie sich besonders gut für den Einsatz in einem optoelektronischen Bauteil eignen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst das Bauteil einen optoelektronischen
Halbleiterchip, der zur Erzeugung oder zum Empfang von elektromagnetischer Strahlung ausgebildet ist, wobei die
Schutzdiode für die elektromagnetische Strahlung durchlässig ist. Zum Beispiel handelt es sich bei dem Halbleiterchip um einen Leuchtdiodenchip. Die Schutzdiode kann für die elektromagnetische Strahlung, insbesondere für sichtbares Licht, transparent sein. Das heißt, durch die Schutzdiode wird kaum oder gar keine der erzeugten oder zu empfangenden elektromagnetischen Strahlung absorbiert. Das hier
beschriebene Bauteil kann daher besonders effizient betrieben werden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils stehen die erste Kontaktstelle und die erste
Diodenstruktur im ersten Überlappungsbereich in direktem
Kontakt miteinander, die zweite Kontaktstelle und die zweite Diodenstruktur stehen im zweiten Überlappungsbereich in direktem Kontakt miteinander und im dritten
Überlappungsbereich stehen die erste Diodenstruktur und die zweite Diodenstruktur in direktem Kontakt miteinander. Mit anderen Worten, ist die Schutzdiode in diesem Fall direkt auf die erste Kontaktstelle und die zweite Kontaktstelle
aufgebracht. Ferner ist zwischen den beiden Diodenstrukturen kein weiteres Material angeordnet. Auf diese Weise kann eine besonders dünne Schutzdiode direkt an der Außenfläche des Bauteils erzeugt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils weist zumindest einer der Überlappungsbereiche eine Fläche von wenigstens 100 ym^ auf. Insbesondere weist jeder der Überlappungsbereiche eine Fläche von wenigstens 100 ym^ auf. Beispielsweise beträgt die Fläche des
Überlappungsbereichs zwischen wenigstens 100 ym^ und
höchstens 1000 ym^ . Durch so große Überlappungsbereiche zwischen den Diodenstrukturen und den Kontaktstellen
beziehungsweise den Diodenstrukturen untereinander ist es möglich, eine Schutzdiode zu bilden, die eine hohe Durchbruchspannung aufweist und die in einem guten ohmschen Kontakt zu den Kontaktstellen steht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst das elektronische Bauteil eine erste
Anschlussstelle, die in direktem Kontakt mit der ersten
Kontaktstelle und der ersten Diodenstruktur steht, wobei die erste Diodenstruktur stellenweise zwischen der ersten
Anschlussstelle und der ersten Kontaktstelle angeordnet ist. Über eine solche Anschlussstelle ist es möglich, das
elektronische Bauteil von außen zu kontaktieren.
Beispielsweise kann die Anschlussstelle dazu eingerichtet sein, über Löten am Bestimmungsort des Bauteils kontaktiert zu werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist die erste Anschlussstelle galvanisch auf der ersten Kontaktstelle und der ersten Diodenstruktur erzeugt. Das heißt, die erste Diodenstruktur ist zwischen der ersten Kontaktstelle und der ersten Anschlussstelle beispielsweise in einem Anschlusspin des elektronischen Bauteils integriert. Die erste Diodenstruktur kann dabei beispielsweise galvanisch mit Material der ersten Anschlussstelle umwachsen sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst das elektronische Bauteil eine zweite
Anschlussstelle, die in direktem Kontakt mit der zweiten Kontaktstelle und der zweiten Diodenstruktur steht, wobei die zweite Diodenstruktur stellenweise zwischen der zweiten
Anschlussstelle und der zweiten Kontaktstelle angeordnet ist. In gleicher Weise wie die erste Anschlussstelle kann auch die zweite Anschlussstelle galvanisch auf der zweiten
Kontaktstelle und der zweiten Diodenstruktur erzeugt sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst das elektronische Bauteil einen Grundkörper, der zumindest eines der folgenden Materialien oder Elemente umfasst: Metall, Halbleiter, Kunststoff, Keramik,
Halbleiterchip. Die Kontaktstellen des elektronischen
Bauteils sind an einer Außenfläche des Grundkörpers
angeordnet. In gleicher Weise sind die Diodenstrukturen an der Außenfläche des Grundkörpers angeordnet und können dort beispielsweise mit dem Grundkörper in direktem Kontakt stehen.
Beispielsweise kann es sich bei dem Grundkörper um einen Halbleiterchip handeln, der beide Kontaktstellen an einer Seite aufweist. Ein solcher Halbleiterchip kann
beispielsweise ein Flip-Chip sein. Die Schutzdiode ist dann mit den Kontaktstellen des Halbleiterchips elektrisch leitend verbunden und befindet sich stellenweise in direktem Kontakt mit dem Material des Halbleiterchips. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, dass der Grundkörper der Grundkörper eines Gehäuses für zumindest einen Halbleiterchip oder der
Grundkörper eines Anschlussträgers, zum Beispiel einer
Leiterplatte für zumindest einen Halbleiterchip, ist. In diesem Fall kann der Grundkörper beispielsweise durch ein Metall, ein Halbleitermaterial, einen Kunststoff, eine
Keramik oder ein anderes geeignetes Material gebildet sein.
Im Folgenden wird das hier beschriebene elektronische Bauteil anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen
Figuren näher erläutert.
Die Figuren 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B, 6A, 6B zeigen Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen
elektronischen Bauteilen anhand schematischer Darstellungen. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren
dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Die Figur 1A zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
elektronischen Bauteils. Bei dem elektronischen Bauteil handelt es sich beispielsweise um einen optoelektronischen Halbleiterchip, zum Beispiel einen Leuchtdiodenchip. Das elektronische Bauteil umfasst einen Grundkörper 4. Der
Grundkörper 4 ist beispielsweise durch ein Halbleitermaterial gebildet und bildet den Halbleiterkörper eines
optoelektronischen Halbleiterchips. An der Oberseite des Grundkörpers 4 sind die ersten Kontaktstellen 11 und die zweiten Kontaktstellen 12 angeordnet, die beispielsweise durch eine Metallisierung gebildet sind. Auf die erste
Kontaktstelle und den Grundkörper 4 ist die erste
Diodenstruktur 21 aufgebracht. Auf die erste Diodenstruktur 21, den Grundkörper 4 und die zweite Kontaktstelle 12 ist die zweite Diodenstruktur 22 aufgebracht.
In einem ersten Überlappungsbereich 71 überlappt die erste Diodenstruktur 21 mit der ersten Kontaktstelle 11. In einem zweiten Überlappungsbereich 72 überlappt die zweite
Diodenstruktur 22 mit der zweiten Kontaktstelle 12. Im dritten Überlappungsbereich 73 überlappen die erste
Diodenstruktur 21 und die zweite Diodenstruktur 22. Die Überlappungsbereiche 71, 72, 73 weisen jeweils einen Flächeninhalt auf, der wenigstens 100 ym^ beträgt.
Die Diodenstrukturen 21, 22 bilden zusammen die Schutzdiode 20. Die Diodenstrukturen 21, 22 weisen jeweils eine Dicke von höchstens 1 ym auf, gemessen in einer Richtung senkrecht zur Deckfläche des Grundkörpers 4. Die Diodenstrukturen 21, 22 sind beispielsweise jeweils mit einem amorphen Grundmaterial wie beispielsweise amorphem Silizium oder mit einem
polykristallinen Grundmaterial wie polykristallines Silizium gebildet .
Bei der ersten Kontaktstelle 11 handelt es sich um eine
Kontaktstelle zur n-seitigen Kontaktierung, die elektrisch leitend mit der p-leitenden ersten Diodenstruktur 21
verbunden ist. Bei der zweiten Kontaktstelle 12 handelt es sich um eine Kontaktstelle zur p-seitigen Kontaktierung, die elektrisch leitend mit der n-leitenden zweiten Diodenstruktur 22 verbunden ist. Auf diese Weise ist die Schutzdiode 20 antiparallel zu den beiden Kontaktstellen verschaltet.
In den Überlappungsbereichen 71, 72, 73 stehen die
Diodenstrukturen 21, 22 mit der jeweils zugeordneten
Kontaktstelle 11, 12 sowie untereinander in direktem Kontakt. Ferner stehen beide Diodenstrukturen 21, 22 in direktem
Kontakt mit dem Grundkörper 4. Insgesamt handelt es sich bei dem elektronischen Bauteil gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1A beispielsweise um einen Flip-Chip, zu dessen
Kontaktstellen die Schutzdiode 20 antiparallel geschaltet ist. Die erste Kontaktstelle 11 und die zweite Kontaktstelle 12 weisen beim Ausführungsbeispiel der Figur 1A
beispielsweise eine Dicke zwischen 2 und 10 ym auf. Das Aufbringen der Diodenstrukturen 21, 22 erfolgt beispielsweise jeweils über eine Fotomaske. Beispielsweise wird über die Fotomaske zunächst die erste Kontaktstelle 11 zur n-seitigen Kontaktierung freigelegt. Die erste
Kontaktstelle 11 ist beispielsweise mit Gold und/oder Nickel gebildet. Anschließend wird die erste Diodenstruktur 21 beispielsweise über Sputtern abgeschieden. Bei der ersten Diodenstruktur 21 handelt es sich dann um einen p-dotierten polykristallinen Halbleiter wie beispielsweise Silizium.
Anschließend wird die Fotomaske entfernt und es wird eine zweite Fotomaske aufgebracht um in gleicher Weise die zweite Kontaktstelle 12 freizulegen und die zweite Diodenstruktur 22, bei der es sich beispielsweise um n-dotiertes
polykristallines Silizium handeln kann, aufzubringen.
Anschließend wird die zweite Fotomaske entfernt und das elektronische Bauteil kann weiterverarbeitet werden. Optional ist es möglich, dass eine nicht benetzende Beschichtung auf die Außenfläche der Schutzdiode 20 aufgebracht wird, die beispielsweise für ein Lotmaterial nicht benetzende
Eigenschaften aufweist. Diese Schicht kann beispielsweise mit einem Polytetrafluorethylen, wie zum Beispiel Teflon, gebildet sein.
In Verbindung mit der Figur 1B ist ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils näher erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel wird auf die erste Kontaktstelle 11 eine erste Anschlussstelle 31 beispielsweise galvanisch aufgebracht, sodass sich die erste Diodenstruktur 21 zwischen der ersten Kontaktstelle 11 und der ersten Anschlussstelle 31 befindet und mit beiden in direktem Kontakt steht. In gleicher Weise kann eine zweite Anschlussstelle 32 auf die zweite Kontaktstelle 12 aufgebracht werden. Auf diese Weise können dicke
Anschlussstellen prozessiert werden. In Verbindung mit den Figuren 2A und 2B sind zu den
Ausführungsbeispielen der Figuren 1A und 1B entsprechende elektronische Bauteile beschrieben, bei denen die erste
Kontaktstelle 11 und die zweite Kontaktstelle 12 bereits dicker ausgebildet sind und zum Beispiel eine Dicke von 50 ym oder mehr aufweisen. In diesem Fall ist es möglich, dass die Schutzdiode 20 im Bereich zwischen den Kontaktstellen 11 und 12 dicker als 1 ym ausgebildet ist. Insbesondere überragt die Schutzdiode 20 im Bereich zwischen den Kontaktstellen 11, 12 die beiden Kontaktstellen in beiden Ausführungsbeispielen jedoch nicht.
In Verbindung mit den Figuren 3A und 3B ist anhand
schematischer Darstellungen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils näher erläutert. Die Figur 3B zeigt dabei eine Schnittdarstellung längs und parallel zur Schnittlinie S. In diesem
Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem elektronischen Bauteil um einen Halbleiterchip 5, der auf einem
Keramikträger angeordnet ist. Das heißt, der Grundkörper 4 ist beispielsweise mit einem keramischen Material gebildet. An der Oberseite des Grundkörpers 4 befinden sich die erste Kontaktstelle 11 und die zweite Kontaktstelle 12. Die beiden Kontaktstellen 11, 12 sind mit zugeordneten Diodenstrukturen 21, 22, die gemeinsam die Schutzdiode 20 bilden, verbunden, wobei die Schutzdiode 20 antiparallel in Kontaktstellen 11, 12 verschaltet ist. Der Halbleiterchip 5 kann beispielsweise ein Flip-Chip sein oder er ist beispielsweise n-seitig mit der ersten Kontaktstelle 11 verbunden und über einen Bonddraht an die zweite Kontaktstelle 12 angeschlossen. Die Schutzdiode 20 ist dann antiparallel zum Chip 5 geschaltet. Das elektronische Bauteil kann beispielsweise über die
Kontaktstellen 11, 12 von außen kontaktiert werden und/oder über Anschlussstellen 31, 32 an der Unterseite des
Grundkörpers 4.
Für den Fall, dass der Grundkörper 4 wie in diesem
Ausführungsbeispiel mit einem keramischen Material gebildet ist, können die Diodenstrukturen 21, 22 über Sputtern bei einer Temperatur von zirka 300 °C aufgebracht werden.
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 3A und 3B ist die
Diodenstruktur an der Oberseite des Grundkörpers 4, an der auch der Halbleiterchip 5 befestigt wird, angebracht.
Im Unterschied dazu zeigen die schematischen Darstellungen der Figuren 4A und 4B ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Schutzdioden 20 an der Unterseite des Grundkörpers 4 zwischen den Kontaktstellen 11, 12 antiparallel geschaltet wird. Dies ist mit einer hier beschriebenen Schutzdiode möglich, da diese aufgrund der Schichtstruktur so dünn ausgebildet werden kann, dass eine Kontaktierung und Befestigung an der
Unterseite durch die Schutzdiode 20 nicht behindert wird.
An der der Unterseite abgewandten Oberseite können
beispielsweise erste und zweite Anschlussstellen 31, 32 ausgebildet sein, die beispielsweise zur Kontaktierung zumindest eines Halbleiterchips dienen. Auch im
Ausführungsbeispiel der Figuren 4A und 4B handelt es sich bei dem Material des Grundkörpers 4 beispielsweise um ein
temperaturstabiles Material wie ein keramisches Material, sodass die Schutzdiode 20 durch Aufsputtern der Diodenstrukturen 21, 22 gebildet sein kann. Die Figur 4B zeigt eine Schnittdarstellung längs und parallel zur
Schnittlinie S. In Verbindung mit den schematischen Darstellungen der Figuren 5A und 5B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils näher erläutert, bei dem der Grundkörper 4 beispielsweise durch ein
temperaturempfindliches Material, wie beispielsweise einen Kunststoff, gebildet sein kann. In diesem Fall wird die
Schutzdiode 20, das heißt die erste Diodenstruktur 21 und die zweite Diodenstruktur 22, nicht durch Sputtern gebildet, sondern durch Aufdampfen und anschließendes Tempern,
beispielsweise mittels Laserstrahlung. Die Figur 5B zeigt dabei eine Schnittdarstellung längs und parallel zur
Schnittlinie S.
Die Diodenstrukturen 21, 22 verlaufen stellenweise in
direktem Kontakt zum Grundkörper 4, der zum Beispiel mit einem Kunststoff gebildet ist. Dabei ist es möglich, dass der Grundkörper 4 zwischen den Kontaktstellen 11, 12 einen gegenüber den Kontaktstellen 11, 12 erhöhten Bereich
aufweist, über welchen die Diodenstrukturen 21, 22 verlaufen. Da die Diodenstrukturen 21, 22 durch Aufdampfen hergestellt sind, können sie dem Verlauf des Grundkörpers 4 folgen, sodass zum Beispiel keine planarisierte Fläche zur Verfügung gestellt werden muss, auf welcher die Schutzdiode 20
aufgebracht ist, wie dies beispielsweise für einen ESD-Chip, der gesondert gefertigt wird, der Fall wäre.
Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 5A, 5B ist die
Schutzdiode 20 an einer Oberseite des Bauteils aufgebracht. In gleicher Weise kann ein Aufbringen der Schutzdiode 20 an der Unterseite des Bauteils erfolgen. Dies ist beispielsweise in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Figuren 6A und 6B erläutert. Die Figur 6B zeigt dabei eine
Schnittdarstellung längs und parallel zur Schnittlinie S.
Weiter ist es möglich, dass ein in Verbindung mit den Figuren 1A, 1B, 2A, 2B beschriebener Halbleiterchip als
elektronisches Bauteil in einem elektronischen Bauteil
Verwendung findet, wie es in Verbindung mit den Figuren 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B, 6A oder 6B beschrieben ist. Das heißt, das elektronische Bauteil kann beispielsweise auch zwei der beschriebenen Schutzdioden umfassen, eine am Halbleiterchip und eine am Gehäuse des elektronischen Bauteils. Darüber hinaus sind viele weitere Varianten von
elektronischen Bauteilen denkbar, bei denen eine hier
beschriebene Schutzdiode Verwendung finden kann. Das heißt, die hier beschriebene Schutzdiode ist auch besonders flexibel einsetzbar .
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
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102017122111.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Bezugs zeichenliste
11 erste Kontaktstelle
12 zweite Kontaktstelle
20 Schutzdiode
21 erste Diodenstruktur
22 zweite Diodenstruktur
31 erste Anschlussstelle
32 zweite Anschlussstelle
4 Grundkörper
5 Halbleiterchip
71 erster Überlappungsbereich
72 zweiter Überlappungsbereich
73 dritter Überlappungsbereich
S Schnittlinie

Claims

Patentansprüche
1. Elektronisches Bauteil mit
- einer ersten Kontaktstelle (11) zur n-seitigen
Kontaktierung,
- einer zweiten Kontaktstelle (12) zur p-seitigen
Kontaktierung, und
- einer Schutzdiode (20), die zur ersten Kontaktstelle (11) und zur zweiten Kontaktstelle (12) antiparallel verschaltet ist, wobei
- die Schutzdiode (20) eine erste Diodenstruktur (21)
umfasst, die p-leitend ist,
- die Schutzdiode (20) eine zweite Diodenstruktur (22) umfasst, die n-leitend ist,
- die erste Diodenstruktur (21) als Schicht ausgebildet ist, die stellenweise mit der ersten Kontaktstelle (11) in einem ersten Überlappungsbereich (71) überlappt,
- die zweite Diodenstruktur (22) als Schicht ausgebildet ist, die stellenweise mit der zweiten Kontaktstelle (12) in einem zweiten Überlappungsbereich (72) überlappt, und
- die erste Diodenstruktur (21) und die zweite Diodenstruktur (22) in einem dritten Überlappungsbereich (73) miteinander überlappen .
2. Elektronisches Bauteil gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem die erste Diodenstruktur (21) eine Dicke von
höchstens 1 ym aufweist und die zweite Diodenstruktur (22) eine Dicke von höchstens 1 ym aufweist.
3. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche,
bei dem die erste Diodenstruktur (21) und die zweite
Diodenstruktur (22) jeweils das gleiche Grundmaterial aufweisen, wobei das Grundmaterial polykristallin oder amorph ist .
4. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche,
bei dem die erste Diodenstruktur (21) und/oder die zweite Diodenstruktur (22) durch Sputtern hergestellt ist.
5. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche,
bei dem die erste Diodenstruktur (21) und/oder die zweite Diodenstruktur (22) durch Aufdampfen und anschließendes
Tempern hergestellt ist.
6. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche,
bei dem die Schutzdiode (20) an der ersten Kontaktstelle (11) und der zweiten Kontaktstelle (12) erzeugt ist.
7. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche,
bei dem die erste Diodenstruktur (21) und die zweite
Diodenstruktur (22) jeweils das gleiche Grundmaterial
aufweisen, wobei das Grundmaterial zumindest eines der folgenden Materialien umfasst: Halbleitermaterial, Silizium, ZnO, ITO, IZO.
8. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche mit einem optoelektronischen Halbleiterchip (4), der zur Erzeugung oder zum Empfang von elektromagnetischer
Strahlung ausgebildet ist, wobei die Schutzdiode (20) für die elektromagnetische Strahlung durchlässig ist.
9. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche,
bei dem im ersten Überlappungsbereich (71) die erste
Kontaktstelle (11) und die erste Diodenstruktur (21) in direktem Kontakt miteinander stehen, im zweiten
Überlappungsbereich (72) die zweite Kontaktstelle (12) und die zweite Diodenstruktur (22) in direktem Kontakt
miteinander stehen, und im dritten Überlappungsbereich (73) die erste Diodenstruktur (21) und die zweite Diodenstruktur (22) in direktem Kontakt miteinander stehen.
10. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche,
bei dem der erste Überlappungsbereich (71) eine Fläche von wenigstens 100 ym^ aufweist, der zweite Überlappungsbereich (72) eine Fläche von wenigstens 100 ym^ aufweist, und der dritte Überlappungsbereich (73) eine Fläche von wenigstens 100 ym^ aufweist.
11. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche mit einer ersten Anschlussstelle (31), die in direktem Kontakt mit der ersten Kontaktstelle (11) und der ersten Diodenstruktur (21) steht, wobei die erste
Diodenstruktur (21) stellenweise zwischen der ersten
Anschlussstelle (31) und der ersten Kontaktstelle (11) angeordnet ist.
12. Elektronisches Bauteil gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem die erste Anschlussstelle (31) galvanisch auf der ersten Kontaktstelle (11) und der ersten Diodenstruktur (21) erzeugt ist.
13. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche mit einer zweiten Anschlussstelle (32), die in direktem Kontakt mit der zweiten Kontaktstelle (12) und der zweiten Diodenstruktur (22) steht, wobei die zweite
Diodenstruktur (22) stellenweise zwischen der zweiten
Anschlussstelle (32) und der zweiten Kontaktstelle (12) angeordnet ist.
14. Elektronisches Bauteil gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem die zweite Anschlussstelle (32) galvanisch auf der zweiten Kontaktstelle (12) und der zweiten Diodenstruktur (22) erzeugt ist.
15. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen
Ansprüche mit einem Grundkörper (4) der zumindest eines der folgenden Materialien oder Elemente umfasst: Metall,
Halbleiter, Kunststoff, Keramik, Halbleiterchip.
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