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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Datenübertragung.
Sie betrifft insbesondere Vorrichtungen mit elektronischen und opto-elektronischen
Bauelementen, die zur Übertragung
von Daten zusammenwirken.
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Es
sind Anordnungen bekannt, bei denen optische und elektronische Bauteile
jeweils gesondert gekapselt auf einem Träger montiert sind, der entweder
als metallische Wärmesenke
oder als Leiterplatte ausgebildet ist. Die Auskopplung der optischen
Pfade aus dem Gehäuse
erfolgt durch separate optische Elemente oder Fenster, die über den
elektro-optischen
Wandlern angeordnet sind.
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Die
US 2001/0022401 A1 beschreibt ein Festkörperbauelement zur Bilderfassung,
das auf einem optisch transparenten Träger angeordnet ist, wobei eine
Lichteinkopplung in das Festkörperbauelement
durch den Träger
hindurch erfolgt. Zur elektrischen Kontaktierung des Festkörperbauelements
ist ein Rahmen vorgesehen, der ebenfalls mit dem Träger verbunden
ist. Die US 2001/0022401 A1 offenbart allein das Erfassen optischer
Bilder und deren Umwandlung in elektrische Signale.
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Die
DE 198 12 008 A1 beschreibt
eine opto-elektronische Bauelementeanordnung, bei der ein opto-elektronisches
Detektorelement in Flip-Chip-Anordnung auf einem transparenten Trägersubstrat
angeordnet ist. Das Detektorelement kann dabei mit nachgeordneten
Auswerte-Elementen
verbunden sein, die ebenfalls auf dem Trägersubstrat angeordnet sein
können.
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Die
WO 01/01497 A1 beschreibt die Anordnung eines optoelektronischen
Bauelementes auf einem Trägersubstrat.
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Die
DE 100 34 865 A1 beschreibt
die Anordnung eines optoelektronischen Bauelementes auf einem transparenten
Substrat, bei dem die äußeren elektrischen
Anschlüsse
durch ein Leadframe gebildet werden.
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In
der
US 6,243,508 B1 wird
eine opto-elektronische Bauelementeanordnung beschrieben, bei der
ein von einer optoelektronischen Bauelementeanordnung empfangener
Eingangsdatenstrom an ein außerhalb
der Bauelementeanordnung angeordnetes elektronisches Bauelement übertragen
wird und ein Ausgangsdatenstrom, der von dem Eingangsdatenstrom
unabhängig
ist, von einem ebenfalls außerhalb
der Bauelementeanordnung angeordneten elektronischen Bauelement
an die opto-elektronische Bauelementeanordnung übertragen wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur optischen
Datenübertragung
zu Verfügung
zu stellen, die ein erhöhtes
Maß an
Integration elektrionscher sowie optoelektronischer Bauelemente
in einer Gehäuseanordnung
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte
und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen vorgesehen.
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Jeweils
zwei opto-elektronischen Bauelementen ist somit ein elektronisches
Bauelement zugeordnet, für
den die optoelektronischen Bauelemente den Dateneingang bzw. Datenausgang
bereitstellen. Es liegt somit ein optischer Dateneingang vor, folgt
im ersten opto-elektronischen Bauelement eine Umwandlung der optischen
Daten in elektrische Daten, werden die elektrischen Daten im elektronischen Bauelement
verarbeitet und die verarbeiteten bzw. neue Daten elektrisch vom
elektronischen Bauelement ausgegeben, anschließend im zweiten opto-elektronischen
Bauelement in optische Daten umgewandelt und optisch ausgegeben.
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Die Übertragung
und Verarbeitung von Daten kann bei einem solchen Aufbau im Vergleich
zu einer rein elektrischen Signalübertragung mit einer höheren Übertragungsrate
erfolgen. Die opto-elektronischen Wandler führen eine Wandlung von optischen
in elektrische Datenströme
und umgekehrt in einer Funktion als Eingangsschnittstelle bzw. Ausgangsschnittstelle
eines elektronischen Bauelements durch. Aufgrund der Heranführung und
dem Weiterleiten der Daten auf optischen Wege liegen können die
Anforderungen an die Hochfrequenztauglichkeit der Vorrichtung wesentlich
reduziert werden.
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Die
beschriebene Vorrichtung stellt eine kompakte und kapselbare Anordnung
für gemeinsam auf
einem Träger
angeordnete opto-elektronische und elektronische Bauelemente dar.
Sie eignet sich insbesondere für
neuartige Baugruppen mit elektrischen und optischen Signalpfaden,
die in platzsparender und kostengünstiger Weise anordbar sind.
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Der
optisch transparente Träger
erfüllt
dabei neben seiner Funktion als tragendes Element für die Bauelemente
zusätzlich
eine Schutz- und Dichtfunktion für
das gesamte Package, da er einen großflächigen Abschluss der Vorrichtung
bereitstellt. Gleichzeitig stellt der optisch transparente Träger eine
Fensterfunktion bereit, so dass eine Licht Ein- und Auskopplung
durch den Träger
hindurch erfolgen können.
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Die
elektrischen Ein- und Ausgänge
werden durch entsprechende Kontakte des Rahmens bereitgestellt.
Die Vorrichtung stellt somit für
gemeinsam angeordnete opto-elektronische und elektronische Bauelemente
sowohl optische als auch elektrische Ein- und Ausgänge bereit.
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Unter
opto-elektronischen Bauelementen werden solche Bauelemente verstanden,
die elektromagnetische Strahlung emittieren, wandeln, übertragen
und/oder modulieren. Unter elektronischen Bauelementen werden beliebige
elektronische Bauelemente außer
solchen der Opto-Elektronik verstanden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zur Kontaktierung
der auf dem Träger angeordneten
Bauelemente erste Kontaktbereiche des Trägers vorgesehen, über die
die Bauelemente elektrisch mit dem Träger verbunden sind. Insbesondere
handelt es sich um sogenannte Kontaktpads, die auf der Oberseite
des Trägers
ausgebildet sind und auf die entsprechenden Kontakte der Bauelemente
aufgesetzt werden.
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Der
optisch transparente Träger
weist des weiteren bevorzugt zweite Kontaktbereiche auf, die mit
den ersten Kontaktbereichen des Trägers elektrisch verbunden sind,
insbesondere durch auf der Oberfläche des Trägers realisierte Leiterbahnen.
Den zweiten Kontaktbereichen des Trägers sind dritte Kontaktbereiche
des Rahmens zugeordnet, die mit den zweiten Kontaktbereichen des
Trägers
in elektrischem Kontakt stehen. Des weiteren sind auf oder in dem
Rahmen elektrische Leiterbahnen vorgesehen, die zum einen mit den
dritten Kontaktbereichen und zum anderen mit vierten elektrischen
Kontaktbereichen des Rahmens verbunden sind, wobei letztere der
externen elektrischen Kontaktierung der Vorrichtung dienen und beispielsweise
aus metallischen Bumps bestehen, über die die Vorrichtung mit
einer Leiterplatte verbunden und kontaktiert wird.
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Eine
elektrische Kontaktierung der auf dem optisch transparenten Träger angeordneten
Bauelemente erfolgt somit durch elektrische Leiterbahnen auf dem
Rahmen und auf dem Träger,
wobei eine elektrische Verbindung zum einen zwischen dem Rahmen
und dem Träger
und zum anderen zwischen dem Träger
und auf diesem angeordneten Bauelementen jeweils über an den
Enden der Leiterbahnen ausgebildete Kontaktbereiche bereitgestellt
wird.
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Grundsätzlich ist
jedoch auch denkbar, dass eine Kontaktierung der auf dem Träger angeordneten Bauelemente
nicht über
auf der Oberfläche
des Trägers
ausgebildete Leiterbahnen erfolgt, sondern beispielsweise mittels
Bonddrähten
direkt von entsprechenden Kontaktbereichen des Rahmens zu den Bauelementen.
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Die
opto-elektronischen oder elektronischen Bauelemente werden bevorzugt
mittels Flip-Chip-Montage auf dem optisch transparenten Träger montiert.
Andere Kontaktierungstechniken sind jedoch ebenfalls möglich, etwa
Bondverbindungen zwischen den Bauelementen und zugehörigen Kontaktbereichen
auf dem Träger.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass aufgrund der Verwirklichung der Datenein-
und Ausgänge
als optische Ein- und Ausgänge
durch den optisch transparenten Träger hindurch die der elektrischen
Kontaktierung der Bauelemente dienenden Verbindungen bzw. Leiterbahnen
in dem Rahmen und auf der Oberfläche
des Trägers
keine Hochfrequenzanforderungen erfüllen müssen. Diese dienen lediglich
der elektrischen Versorgung der Bauelemente und ggf. der Übertragung
von Steuersignalen. Durch diese vereinfachten Anforderungen an die
elektrischen Verbindungen ist die Vorrichtung relativ kostengünstig herstellbar.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung befindet sich zumindest
in den Bereichen zwischen der ersten Oberfläche des Trägers und der Unterseite der
optischen Bauelemente ein gemeinsamer optisch transparenter Verguss,
der sowohl der Kapselung der Bauelemente dient als auch den optischen
Signalweg zu den optischen Bauelementen schützt und sichert. Zum Schutz
vor Umwelteinflüssen
können
die Bauelemente auch vollständig
mit einem entsprechenden transparenten Verguss umhüllt sein.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ragt der Rahmen seitlich über den
optischen Träger heraus.
Dies ermöglicht,
eine elektrische Kontaktierung des Rahmens in Bereichen vorzusehen,
die seitlich des optisch transparenten Trägers liegen, so dass diese
Kontaktierungen das durch den Träger bereitgestellte
optische Fenster nicht stören.
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Bei
dem Rahmen handelt es sich in einer bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung um ein Keramikteil mit metallischen Leiterbahnen. Zur
externen elektrischen Kontaktierung können metallische Bumps auf
dem Rahmen montiert sein, welche über den montierten optischen
Träger
hervorragen. Auf diese Weise kann von der Unterseite sowohl die
elektrische als auch die optische Kontaktierung bzw. Kopplung der
Vorrichtung erfolgen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
der Rahmen derart gestuft ist, dass die der ersten Oberfläche des
Trägers
gegenüberliegende
Oberfläche
im Wesentlichen in der gleichen Ebene wie die entsprechende Seite
des Rahmens liegt oder gegenüber
dieser etwas vor- oder zurückversetzt
ist. In den gestuften Rahmen können
dabei z.B. die elektrischen Leiterbahnen integriert sein. Ein Beispiel
für eine
solche Ausgestaltung eines Rahmens stellt ein Kunststoffrahmen mit
umspritzten Metallkontakten dar.
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In
einer weiteren Ausgestaltung besteht der Rahmen aus einem Leadframe,
auf den der optische Träger
mit dem elektrischen und opto-elektronischen Bauelementen montiert
ist. Nach der Montage wird der Leadframe zusammen mit dem optischen
Träger und
den Bauelementen bevorzugt mit einer Kunststoffmasse derart umhüllt, dass
nur noch die Unterseite des optischen Trägers mit den optischen Ein- und/oder
Ausgängen
freiliegt.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der optisch transparente
Träger
Markierungen aufweist, die der Ausrichtung des Trägers während der
Montage dienen. Bei den Markierungen kann es sich beispielsweise
um metallische Strukturen handeln, die beispielsweise auf der Oberseite des
Trägers
aufgebracht sind, so dass sie durch den optisch transparenten Träger hindurch
sichtbar sind. Die Strukturen können
sowohl für
die Montage der optischen Bauelemente als auch für die Montage der fertig montierten
Vorrichtung verwendet werden. Alternativ werden die Markierungen
durch mechanische Raststrukturen bereitgestellt, die bevorzugt an der
Trägerunterseite,
d.h. der mit den Bauelementen versehenen Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche ausgebildet
sind. Auch können
die mechanischen Raststrukturen an den Kanten des Trägers ausgebildet
sein. Die Verwendung mechanischer Raststrukturen ermöglicht insbesondere
auch eine passive Ausrichtung des Trägers bzw. der fertigmontierten
Vorrichtung während
der Montage des Trägers
oder des Gehäuses.
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Bevorzugt
werden optische Funktionselemente an dem optischen Träger angeordnet
oder in diesen integriert. Die optischen Funktionselemente, bei
denen es sich beispielsweise um Linsen oder Spiegel handelt, bewirken
eine Lichtformung oder Lichtumlenkung der Strahlung der optischen
Ein- oder Ausgänge
der Vorrichtung.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
sieht vor, an der Oberseite des Gehäuses, d.h. der mit den Bauelemente
versehenen Seite des Trägers
eine metallische Abdeckung anzuordnen. Diese kann umlaufend ausgebildet
und mit dem Rahmen verbunden sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser
Erfindungsvariante ist die Metallabdeckung mit einem oder mehreren
der Bauelemente mechanisch gekoppelt, insbesondere über eine
wärmeleitende
Paste oder einen wärmeleitenden
Kleber, so dass die metallische Abdeckung als Kühlkörper und zur Abführung der
Verlustleistung der Bauelemente dient. Auch kann vorgesehen sein,
dass die metallische Abdeckung mit mindestens einem elektrischen Kontakt
der Vorrichtung elektrisch verbunden ist, um eine elektrische Abschirmwirkung
zu erreichen.
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Die
Anordnung der Bauelemente auf dem Träger ist bevorzugt symmetrisch.
Insbesondere ist auf dieser Seite des integrierten Schaltkreises
jeweils ein opto-elektronischer Wandler angeordnet.
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Die
opto-elektronischen Bauelemente weisen bevorzugt jeweils ein Array
opto-elektronischer Wandler auf, so dass über jedes opto-elektronische Bauelement
eine Vielzahl optischer Eingangssignale in elektrische Eingangssignale
für den
integrierten Schaltkreis und eine Vielzahl elektrischer Ausgangssignale
des integrierten Schaltkreises in optische Signalausgänge umgewandelt
werden.
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Bei
elektronischen Bauelementen in Form von Switch-Einrichtungen enthält das elektronische Bauteil
eine Schaltmatrix, die anhand von Headern der eingehenden Datenströme und Signalisierungsbefehlen
bestimmt, wie die eingehenden Daten auf die Datenausgänge verteilt
werden. Ein solcher Switch wird in an sich bekannter Weise insbesondere in
Telekommunikationsnetzen eingesetzt.
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In
einer Ausgestaltung weist das opto-elektronische Bauelement jeweils
opto-elektronische Subkomponenten mit opto-elektronischen Wandlern auf.
Diese Subkomponenten bilden dann jeweils gemeinsam den optischen
Dateneingang bzw. optischen Datenausgang.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der
Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele
näher erläutert: Es
zeigen:
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1 – einen
Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung mit optoelektronischen und elektronischen Bauelementen;
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2 – die Vorrichtung
der 1 in Untenansicht;
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3 – einen
Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung mit optoelektronischen und elektronischen Bauelementen,
bei der der Rahmen der Vorrichtung durch einen Kunststoffrahmen
mit Metallkontakten gebildet ist;
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4 – einen
Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung mit optoelektronischen und elektronischen Bauelementen
entsprechend dem Ausführungsbeispiel
der 3, wobei in den Träger mechanische Raststrukturen
und optische Funktionselemente integriert sind;
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5 – einen
Schnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung mit optoelektronischen und elektronischen Bauelementen,
wobei eine Lichtein- und Auskopplung von bzw. nach oben erfolgt
und statt eines Deckels ein Verguss mit einer lichtundurchlässigen Vergussmasse
vorgesehen ist und
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6 – einen
Schnitt durch ein fünftes
Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung mit optoelektronischen und elektronischen Bauelementen,
wobei der Rahmen als Leadframe ausgebildet ist und die Vorrichtung
mit einer lichtundurchlässigen
Vergussmasse umhüllt
ist.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist
als wesentliche Elemente einen optisch transparenten Träger 1,
zwei opto-elektronische Bauelemente 21, 22, ein
elektronisches Bauelement 3, einen Rahmen 4 und
einen metallischen Deckel 5 auf. Die Vorrichtung zeichnet
sich durch eine neue Anordnung dieser für sich genommen bekannten Elemente
aus.
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Der
optisch transparente Träger
besteht aus einem für
die verwendeten Lichtwellenlängen
transparenten Material, beipielsweise aus Glas, Silizium oder auch
Kunststoff. Die opto-elektronischen Bauelemente 21, 22 und
das elektronische Bauelement 23 sind auf der gleichen,
inneren Oberfläche 101a des Trägers 1 angeordnet.
Eine Lichtein- bzw. Auskopplung in bzw. aus den opto-elektronischen
Bauelementen 21, 22 erfolgt durch den Träger 1 und
damit durch die äußere, zu
der inneren Oberfläche 101a parallele
Oberfläche 101b hindurch.
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Beispielsweise
werden optische Eingangssignale in Richtung A durch den Träger 1 hindurch
in das opto-elektronische Bauelement 22 eingekoppelt und
in Richtung B aus dem optoelektronischen Bauelement 21 jeweils
senkrecht zur Oberfläche
des Trägers 1 ausgekoppelt.
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Die
opto-elektronischen Bauelemente 21, 22 sind, wie
in 2 ersichtlich, als Array opto-elektronischer Wandler
ausgebildet, so dass sie eine Vielzahl optischer Eingangssignale
in elektrische Signale bzw. eine Vielzahl von elektrischen Signalen
in optische Ausgangssignale umwandeln.
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Bei
dem elektronischen Bauelement handelt es sich um einen Mikroprozessor,
einen Memory-Chip oder einen in der Telekommunikation verwendeten
Switch mit einem integrierten Koppelfeld. Es wird ein elektronischer
Baustein eingesetzt, der eingehende Daten bearbeitet und die bearbeiteten und/oder
neue Daten ausgibt.
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Optisch
moduliert vorliegenden Eingangsdaten werden durch das opto-elekronische
Bauelement 22 in elektrisch modulierte Daten für das elektronische
Bauelement 3 umgewandelt und die Ausgangsdaten des elektronischen
Bauelements 3 durch den opto-elektronischen Wandler 21 wieder
in optisch modulierte Signale umgewandelt, so dass der Datenein-
und -ausgang der Vorrichtung vollständig optisch erfolgt. Die ein-
und ausgehenden Daten können
dabei sowohl Daten eines Programms oder einer Datei als auch Signalisierungs-
oder Steuerdaten sein, die den internen Ablauf des elektronischen
Bauelements steuern. Dabei kann in einer alternativen Ausgestaltung
beispielsweise vorgesehen sein, speziell für die Steuerdaten weitere opto-elektronische
Bauelemente vorzusehen.
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Wie
insbesondere der 2 entnommen werden kann, befinden
sich auf der Oberfläche 101 des
optisch transparenten Trägers
eine Vielzahl von Leiterbahnen 102, 103. Einige
diese Leiterbahnen 102 verbinden erste elektrische Kontaktbereiche 104 des
Trägers 1 mit
zweiten elektrischen Kontaktbereichen 105 des Trägers, andere
dieser Leiterbahnen 103 verbinden die ersten elektrischen
Kontaktbereiche 104 untereinander. Bei den ersten optischen Kontaktbereichen 104 handelt
es sich um Kontaktpads, die der Kontaktierung und elektrischen Verbindung
der opto-elektronischen Bauelemente 21, 22 sowie
des elektronischen Bauelementes 3 mit dem Träger 1 dienen.
Die Bauelemente 3, 21, 22 sind dabei
in Flip-Chip-Montage auf dem Träger 1 montiert, so
dass keine Bondverbindungen zwischen den Kontakten der Bauelemente 3, 21, 22 und
den Kontaktpads 104 notwendig sind, sondern die unten liegenden
Kontakte (nicht gesondert dargestellt) der Bauelemente 3, 21, 22 direkt
in Kontakt mit den zugehörigen
Kontaktpads 104 des Trägers
stehen.
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Die
zweiten elektrischen Kontaktbereiche 105 sind ebenfalls
als Kontaktpads 105 ausgebildet. Sie stehen in Kontakt
mit zugeordneten dritten Kontaktbereichen bzw. Kontaktpads 401 des
den Träger 1 mit
den Bauelemente 3, 21, 22 tragenden Rahmens 4.
Der Rahmen 4 wiederum enthält neben den genannten dritten
optischen Kontaktbereichen 401 vierte optische Kontaktbereiche 402,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel
als metallische Bumps ausgebildet sind und über in den Rahmen integrierte,
schematisch dargestellte Leiterbahnen 403 mit den dritten elektrischen
Kontaktbereichen 401 verbunden sind.
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Der
Rahmen 4 ragt seitlich gegenüber dem Träger 1 heraus, so dass
der Rahmen 4 über
die vierten elektrischen Kontaktbereiche 402 nach unten
mit einer Leiterplatte kontaktiert und verbunden werden kann. Über die
Leiterplatte, die elektrischen Kontaktbereiche 402, die
elektrischen Leiterbahnen 403, die in Kontakt stehenden
elektrischen Kontaktbereiche 401 des Rahmens 4 und 105 des
Trägers 1,
die Leiterbahnen 102, 103 sowie die ersten Kontaktbereiche 104 des
Trägers
erfolgt eine elektrische Versorgung und Beschaltung der Bauelemente 3, 21, 22.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass in dem in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
eine elektrische Versorgung bzw. Stromversorgung der opto-elektronischen
Wandler 21, 22 über das elektrionsche Bauelement 3 erfolgt.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass die opto-elektronischen Bauelemente 21, 22 über entsprechende
elektrische Verbindungen direkt mit zugeordneten zweiten Kontaktpads 105 des Trägers 1 verbunden
sind.
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Ebenso
wird darauf hingewiesen, dass in alternativen Ausgestaltungen auf
gesonderte Leiterbahnen 102, 103 auf dem Träger 1 auch
verzichtet werden kann. Die Baulemente 3, 21, 22 werden
dann direkt von dem Rahmen 4 aus über Bonddrähte kontaktiert.
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Wie
der Schnittansicht der 1 entnommen werden kann, verläuft zwischen
der inneren Oberfläche 101 des
Trägers 1 und
der Unterseite der Bauelemente 21, 22, 3 ein
optisch transparenter Verguss 7. Dieser dient zum einen
der Kapselung der Bauelemente und zum anderen der Sicherung des optischen
Signalwegs zwischen dem Träger 1 und den
opto-elektronischen Bauelementen 21, 22 vor Staub
und Umwelteinflüssen.
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Zwischen
dem metallischen Deckel 5 und dem elektronischen Bauelement 3 ist
durch eine Paste oder einen Kleber 6 mit guter thermischer
Leitfähigkeit
ein thermischer Kontakt hergestellt, so dass der metallische Deckel 5 als
Kühlkörper für das elektronische
Bauelement 3 dient.
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Der
Rahmen 4 besteht in der in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform
aus einem Keramikteil, auf den metallische Leiterbahnen 403 aufgebracht
sind.
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In
der 3 ist ein Ausführungsbeispiel
dargestellt, das sich insofern von dem vorherigen Ausführungsbeispiel
unterscheidet, als der Rahmen 4' aus einem Kunststoffrahmen 41' mit von dem
Kunststoffrahmen 41' umhüllten Metallkontakten 42' besteht. Während der
Kunststoffrahmen 41' die
tragende Funktion erfüllt,
dienen die Metallkontakte 42',
die beispielsweise durch ein Leadframe gebildet werden, der elektrischen
Versorgung des Trägers 1 bzw.
der auf dem Träger
angeordneten Bauelemente 21, 22, 3.
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Der
Rahmen 4' weist
eine Stufe 43' auf,
so dass der Träger 1 gewissermaßen in einer
Aussparung 44' des
Rahmens 4' liegt
und die nach außen gerichtete
Oberfläche 101b des
Trägers 1 mit
der unteren Fläche 45' des Rahmens 4' bündig abschließt bzw.
gegenüber
dieser etwas zurücksteht.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 4 sind in den Träger 1' strahlformende Linsen 91, 92 sowie mechanische
Raststrukturen 81, 82 eingebracht. Die Linsen 91, 92 dienen
einer verbesserten Ein- bzw. Auskopplung von Licht und die mechanischen
Raststrukturen 81, 82 als Positionierhilfe beim
Positionieren sowohl des Trägers 1' gegenüber dem
Rahmen 4 als auch der Vorrichtung insgesamt beispielsweise gegenüber anderen
Vorrichtungen oder einer Leiterplatte. Auch können die Raststrukturen 81, 82 der passiven
Justage dienen.
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Das
in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel kommt ohne einen
Deckel aus. Stattdessen ist der Bereich, der an die auf dem Träger 1 angeordneten
Bauelemente 21, 22, 3 angrenzt, mit einem
zweiten Vergussmaterial 10, bevorzugt einem nichttransparenten
Vergussmaterial umhüllt.
Diese Variante ist insbesondere bei Verwendung von elektronischen Bauelementen 3 geeignet,
die eine nur geringe Wärmeentwicklung
besitzen und dementsprechend keiner intensiven Wärmeableitung durch einen Deckel bedürfen.
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Ein
weiterer Unterschied des Ausführungsbeispiels
der 5 gegenüber
dem vorherigen Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass der Träger 1' oben liegt
und eine Lichtein- bzw. Auskopplung nach oben erfolgt, d.h. die
optischen Ein- und Ausgänge oben
liegen. Der Rahmen 4' ist
wiederum als Kunststoffrahmen 41' mit Metallkontakten 42' ausgebildet, wobei
die elektrischen Ein- und Ausgänge 42a' weiterhin unten
liegen. Diese Ausführungsvariante
eignet sich insbesondere für
eine Plazierung auf einer Leiterplatte.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 6 schließlich
wird der Träger
vollständig
durch ein Leadframe 4'' gebildet. Ein
hervorragender Arm 41'' des Leadframes
dient dabei als Deckel/Abdeckung bzw. Wärmesenke für das elektronische Bauelement 3.
Die Anordnung ist zur Ausbildung eines verkapselten Package in ein
nichttransparentes Vergussmaterial 10 eingegossen. Das
nichttransparente Vergussmaterial 10 schließt sich
im Bereich der Bauelemente 3, 21, 22 dabei
an den transparenten Verguß 7 zwischen
dem Träger 1' und zumindest
der Unterseite der Bauelemente 3, 21, 22 an.
Letzterer wird naturgemäß vor dem
nichttransparenten Verguß 10 angebracht.
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Es
ist in dem Ausführungsbeispiel
der 6 vorgesehen, dass die äußere Oberfläche 101b' des Trägers 1' gegenüber dem
Rahmen 4'' nach außen etwas
hervorsteht. Hierdurch wird erreicht, dass zwecks einer passiven
Justage ein mechanischer Kontakt mit den Raststrukturen 81, 82 bei
der Montage hergestellt werden kann.