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WO2012080014A1 - Gehäuse und verfahren zur herstellung eines gehäuses für ein optoelektronisches bauelement - Google Patents

Gehäuse und verfahren zur herstellung eines gehäuses für ein optoelektronisches bauelement Download PDF

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Publication number
WO2012080014A1
WO2012080014A1 PCT/EP2011/071720 EP2011071720W WO2012080014A1 WO 2012080014 A1 WO2012080014 A1 WO 2012080014A1 EP 2011071720 W EP2011071720 W EP 2011071720W WO 2012080014 A1 WO2012080014 A1 WO 2012080014A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
connection
surface area
conductor
region
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/EP2011/071720
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald JÄGER
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 KR1020137015924A priority Critical patent/KR101526087B1/ko
Publication of WO2012080014A1 publication Critical patent/WO2012080014A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/8506—Containers
    • 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
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/50—Encapsulations or containers
    • 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
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/93—Interconnections
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    • H10H20/80—Constructional details
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    • H10W72/884—
    • H10W90/736—
    • H10W90/756—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present application relates to a housing and a
  • Optoelectronic component and an optoelectronic component with such a housing are Optoelectronic component and an optoelectronic component with such a housing.
  • ceramic-based packages are often used, in particular for components having a comparatively high output power, since these are distinguished by high aging stability and good heat dissipation properties.
  • the manufacture of these housings is comparatively complicated and expensive. The production of cheaper
  • Plastic housings is often complicated by the fact that many plastics have insufficient aging stability, for example due to degradation caused by ultraviolet radiation generated in the semiconductor chip.
  • Plastics often have a comparatively poor adhesion to lead frames.
  • One object is to provide a housing which has a high mechanical stability, high radiation stability and high aging stability and at the same time is simple and inexpensive to produce. Furthermore, a should Be specified method, with which a housing can be easily and reliably produced.
  • Housing body has a connection region which mechanically connects the first connection conductor and the second connection conductor.
  • the housing body has a surface area which at least the connection area on the side facing away from the mounting surface
  • connection area and the connection area are partially covered.
  • the housing body thus has two subregions which can be optimized with regard to different, in particular mutually different, properties.
  • connection area and the connection area are preferably, the connection area and the connection area.
  • connection area preferably has one
  • an epoxy or a thermoplastic such as PPA, LCP (Liquid Crystal Polymer) or PEEK is suitable.
  • the material at least
  • Temperatures of 250 ° C, preferably at least 400 ° C withstands without showing a significant degradation or deformation. The risk of damage to the housing during its installation, for example by means of soldering, is thus reduced.
  • connection region is preferably selected such that it has good adhesion to the connection conductors and the connection conductors are mechanically stable
  • Connection area can be selected largely independently of its optical properties.
  • the material may also be absorbing, for example black, for radiation in the visible spectral range.
  • the surface area is preferably designed such that it has a high radiation stability, in particular a higher radiation stability than the connecting area, in particular to radiation in the ultraviolet
  • the material of the surface area contains a silicone. Silicone is characterized by a high radiation stability.
  • the material of the surface area is filled with particles suitable for electromagnetic radiation, especially in the visible spectral range, are reflective.
  • particles suitable for electromagnetic radiation especially in the visible spectral range, are reflective.
  • titania particles are suitable.
  • the housing body extends in the vertical direction, ie in a direction perpendicular to the mounting surface, preferably between the mounting surface and an upper side.
  • the upper side is preferably formed at least in regions by the surface region.
  • At least one region of the upper side preferably extends in the vertical direction beyond the first connection conductor and / or the second connection conductor.
  • the top is preferably completely formed by the surface area.
  • connection area seen from the top may be present
  • a outer surface bounding the housing body in a lateral direction is preferably formed only in regions, in particular in an area adjoining the upper side, by means of the surface region.
  • the housing body on the side facing away from the mounting surface to the
  • first connection conductor and / or the second connection conductor extend in a direction perpendicular to the mounting surface
  • At least one connection conductor preferably both
  • Mounting surface can be contacted electrically.
  • an optoelectronic semiconductor chip is preferably arranged in the housing and furthermore preferably in an electrically conductive manner with the first connection conductor and the second
  • Connection conductor connected. Further preferred is the
  • the encapsulation may also be designed as a multilayer. For example, one may be attached to a side surface of the
  • a partial layer of the encapsulation covering the semiconductor chip on the side facing away from the carrier is preferably formed transparent or at least translucent for the generated radiation. Furthermore, in the encapsulation or at least in a partial layer of the
  • connection conductors are partially transformed by means of a first molding compound to form a connecting region of a housing body.
  • the connection region mechanically connects the first connection conductor and the second connection conductor.
  • the connecting region is partially deformed by means of a second molding compound.
  • the formation of the housing body thus takes place in two successive conversion steps.
  • the first molding compound and the second molding compound are expediently different from one another with respect to the material.
  • Connection area and / or the surface area by means of casting, injection molding or
  • the cleaning step can also be carried out after the forming by means of the second molding compound.
  • the cleaning step can be carried out, for example, by means of a plasma process, electrolytically or mechanically, for example by means of a particle jet with or without liquid.
  • a cleaning step may be carried out after the forming of the bonding region.
  • the connecting conductors are preferably in a composite, which is provided for the particular simultaneous production of a plurality of housings.
  • the housing can be separated from the composite.
  • Outer surface of the housing body is preferably at
  • the housing is manufactured in a composite and at least one
  • the method described is particularly suitable for producing a housing described above. in the
  • Figure 1 shows an embodiment of a housing in
  • FIGS. 2A to 2D show an exemplary embodiment of a method for producing a housing on the basis of a schematic sectional view
  • FIG. 3 shows a first embodiment of a
  • Figure 4 shows a second embodiment of a
  • housing 1 shows an embodiment of a housing in a schematic sectional view, wherein the housing 1 is formed as a surface-mountable housing, which is provided for the attachment of a semiconductor chip.
  • the housing 1 has a housing body 2, which is formed as a polymer-based plastic molding.
  • the housing body 2 is connected to a first connection conductor 31 and a second connection conductor 32 is formed.
  • Terminal conductor and the second terminal conductor form a lead frame for the housing.
  • the housing body 2 has a connection region 21 and a surface region 22 directly adjacent to the connection region.
  • the connection region 21 directly adjoins the first connection conductor 31 and the second connection conductor 32 and mechanically connects the connection conductors to one another.
  • the housing body, in particular the connection area and the surface area, are
  • the connecting region forms a mounting surface 11 provided for mounting the housing.
  • the surface region 22 is formed on the side facing away from the mounting surface 11 of the connecting portion 21 and forms an upper surface 12 of the housing body 2. Die
  • connection region mechanical stability is preferably already ensured by the connection region, so that the material for the surface area with regard to other aspects, such as radiation stability or simple
  • connection conductors 31, 32 each have, in the side view, an undercut 35, which is designed to be stepped in an exemplary manner.
  • an improved toothing of the connection conductors with the housing body 2, in particular with the connection region 21, is achieved.
  • the mechanical stability of the housing is thereby increased.
  • the housing body 2 In a vertical direction, ie in a direction perpendicular to the mounting surface 11 extending direction, the housing body 2 extends between the mounting surface and the top of the housing body. From the top 12 ago is in the
  • connection conductors 31, 32 partially exposed.
  • the surface region 22 of the housing body 2 forms a side surface 250 of the recess 25.
  • the housing body has a frame-like region 251, which rotates the recess in the lateral direction. In the frame-like region, the upper surface 12 of the case body 2 is completely formed by the surface portion 22.
  • Housing body 2 preferably exclusively by the
  • Connection area 21 formed. The bottom surface is flush with the connection conductors 31, 32 from.
  • connection region 21 is protected from the radiation of the semiconductor chip.
  • Housing body is exposed to only a comparatively low radiation intensity.
  • the connecting region 21 can therefore also be exposed.
  • connection area can be formed in the preparation in a simple manner during singulation by means of cutting through the connection area and surface area.
  • the surface region 22 can completely cover the connection region but also on the side of the housing body facing the outer surface and form the outer surface 26.
  • the connecting conductors 31, 32 extend in the vertical direction partially completely through the housing body 2, in particular the connecting region 21, therethrough.
  • One of the mounting surface 11 facing the first external contact surface 311 of the first lead 31 and a second external external contact surface 311 of the first lead 31 and a second external external contact surface 311 of the first lead 31 is a second external contact surface 311 of the first lead 31.
  • Contact surface 321 of the second connection conductor 32 are provided for external electrical contacting of the housing body by the mounting surface.
  • connection conductors 31, 32 form a first connection surface 312 or a second connection surface 312 provided for an electrically conductive connection to the semiconductor chip
  • the surface area 22 is preferably based on a silicone. Silicone is characterized by a high stability against electromagnetic radiation, in particular
  • the silicone is preferably filled with particles which have a high reflectivity for radiation in the visible spectral range and / or ultraviolet
  • Titanium dioxide particles The surface area preferably has a thickness of at least 30 ⁇ m. The thicker the surface area, the larger particles can be embedded in the surface area. Preferably, a thickness of the
  • connection region 21 does not have to be radiation-stable.
  • an epoxy material can be used which is typically used for the encapsulation of electronic components.
  • Such a typically black epoxy material is characterized by high mechanical stability, good adhesion to metals typically used for lead frames, and low thermal resistance, and is due to its wide use for electronic devices
  • the material for the connection region 21 may also contain a hybrid material with an epoxide and a silicone, wherein the epoxide content is preferably between 20% and 80% inclusive, more preferably between 30% and 70% inclusive.
  • connection region 21 may also contain another high-temperature-resistant, in particular thermoplastic material, for example a hybrid material with an epoxy and a silicone, PPA (polyphthalamide), LCP (liquid crystal polymer) or PEEK (polyetheretherketone).
  • thermoplastic material for example a hybrid material with an epoxy and a silicone, PPA (polyphthalamide), LCP (liquid crystal polymer) or PEEK (polyetheretherketone).
  • FIGS. 2A to 2D An exemplary embodiment of a method for producing a housing is shown schematically in FIGS. 2A to 2D in FIG Section view shown. For ease of illustration, only the production of a housing is shown.
  • the housings are manufactured in a composite in which the respective areas provided for a housing are arranged side by side, in particular in a strip-shaped or matrix-shaped manner, wherein the individual housings emerge by separating the composite.
  • a leadframe is provided with a first lead 31 and a second lead 32.
  • the leadframe can be formed, for example, from a flat copper sheet, which can be completely or at least partially provided with a coating for improved solderability (not explicitly shown).
  • the coating may contain silver, nickel, gold or palladium or a metallic alloy with at least one of said materials, for example nickel-gold or nickel-palladium-gold.
  • the connecting conductors 31, 32 each have undercuts 35 for improving the mechanical toothing with the housing body to be subsequently formed. Connecting conductors with such undercuts can be produced, for example, by means of etching and / or mechanical, for example extrusion, punching and / or embossing.
  • the first connection conductor 31 and the second connection conductor 32 are formed by means of a first molding compound and thus mechanically stably connected to one another.
  • a transfer molding process or an injection molding process is suitable for the forming.
  • the cured molding compound forms a connection region 21 of a housing body 2.
  • the connecting region 21 is partially transformed by means of a second molding compound, so that a surface region 22 is formed for the housing body.
  • the connection area is formed only on one side, the one for the assembly of the finished
  • Asked housing opposite mounting surface is located.
  • the starting material for the molding compositions can each in
  • Liquid form or as a solid Liquid form or as a solid.
  • Cleaning step for example by means of a plasma process, an electrolytic process, in particular in conjunction with a
  • Material of the molding material can be removed.
  • Such a cleaning step can also be carried out after the forming by means of the second molding compound to
  • An outer surface 26 of the housing 1 is formed when separating the composite into a plurality of housings after the formation of the housing body with the connection region 21 and the surface region 22.
  • the singulation can be done mechanically, for example by means of sawing or stamping.
  • the separation into the individual housings preferably takes place only after the
  • FIG. 10 A first exemplary embodiment of an optoelectronic component with a housing described in connection with FIGS. 1 and 2A to 2D is shown schematically in a sectional view in FIG.
  • the optoelectronic component 10 has a housing 1, in which a semiconductor chip 4 is arranged.
  • the semiconductor chip 4 has an epitaxially produced semiconductor body 43 with a
  • the semiconductor layer sequence comprises an active region 40, which is provided for generating radiation, and which is arranged between a first one
  • Semiconductor layer 41 and a second semiconductor layer 42 is arranged with a different conductivity type.
  • the semiconductor body 43 is arranged on a carrier 45, which mechanically stabilizes the semiconductor body 43.
  • Semiconductor body is no longer required for mechanical stabilization and can therefore be removed.
  • the carrier 45 facing the first semiconductor layer 41 is connected by means of a first connection layer 46 with one for the Contacting the semiconductor chip provided first
  • the first contact surface is in an area of the first
  • Terminal layer 46 is arranged, which is exposed by removing the semiconductor body 43.
  • the second semiconductor layer 42 is electrically conductively connected by means of a second connection layer 47 through the carrier 45 to a second contact surface 471, which is arranged on the side of the carrier 45 facing away from the semiconductor body 43.
  • the semiconductor body 43 is by means of a connecting layer 50, for example a solder or an electrically conductive adhesive layer, mechanically stable and electrically conductively connected to the carrier, for example a silicon or germanium ⁇ carrier.
  • a connecting layer 50 for example a solder or an electrically conductive adhesive layer, mechanically stable and electrically conductively connected to the carrier, for example a silicon or germanium ⁇ carrier.
  • first connection layer 46 and the second connection layer 47 are an insulation layer 48,
  • connection layers For example, an oxide layer or a nitride layer, which electrically forms the connection layers
  • the insulating layer 48 further covers the side surfaces of the recess 44 to avoid an electrical short circuit of the active region 40.
  • a radiation exit surface of the semiconductor body 43 facing away from the carrier 45 is free of external electrical contacts, so that a shielding of the active region in the Operation of the semiconductor chip generated radiation can be avoided.
  • To increase the Auskoppeleffizienz is remote from the carrier 45 radiation exit surface of
  • the second contact surface 471 is with the first
  • the first contact surface 461 is via a connecting line, for example a
  • Terminal conductor 32 of the housing 1 connected.
  • the semiconductor chip 4 is embedded in an encapsulation 7.
  • the encapsulation 7 is in this embodiment
  • a first layer adjoining the side surfaces of the semiconductor body 4 is formed as a reflector layer 72.
  • the reflector layer may be formed as a silicone layer in which particles, for example titanium dioxide particles, are embedded in order to increase the reflectivity.
  • Reflector layer radiation that would otherwise escape laterally from the semiconductor chip 4, are reflected directly into this back and then from the top side
  • a second sub-layer of the encapsulation is formed, which is designed as a radiation-transmissive layer 71.
  • the radiation-transmissive layer 71 covers the radiation exit surface of the semiconductor chip 4.
  • the permeable layer 71 may be used for complete or at least partial conversion in the semiconductor chip 4 be generated radiation radiation converter embedded.
  • the radiation converters may be distributed homogeneously or substantially homogeneously in the permeable layer 71.
  • the radiation conversion material may also be formed inhomogeneous in the permeable layer, for example due to sedimentation substantially at the interface to the reflector layer 72 and / or at the
  • FIG. 1 A second exemplary embodiment of an optoelectronic component is shown schematically in a sectional view in FIG. This second embodiment corresponds essentially to the first embodiment described in connection with FIG.
  • the second semiconductor layer 42 arranged on the side of the active region 40 facing away from the carrier is by means of a
  • Semiconductor layer 41 is contacted by the carrier through the first contact surface 461 electrically conductive.
  • the first connection layer 46 for example a
  • Silver layer serves as a mirror layer for the radiation generated in the active region 40.
  • a radiation conversion element 8 is arranged on the semiconductor body 43.
  • the radiation conversion element 8 is
  • a prefabricated platelets which by means of an adhesive layer, for example a
  • the radiation conversion element 8 can be formed, for example, as a ceramic plate, in which the particles intended for radiation conversion are combined to form a ceramic.
  • the radiation conversion element 8 may be formed by a matrix material, for example an epoxy or a silicone, in which the radiation converters are embedded.
  • the transmissive layer 71 is formed so as to form an optical element 73, for example one
  • the housing is also suitable for semiconductor chips in which the growth substrate is not or only partially removed.
  • the housing may also be designed such that a plurality of semiconductor chips can be fastened in a housing.
  • the reflector layer 72 can also be dispensed with in the exemplary embodiments described. In this case, the radiation exiting from the side of the semiconductor chip 4 on the side surface 250 of the recess 25 in FIG

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Es wird ein Gehäuse (1) für ein optoelektronisches Bauelement (10) angegeben, wobei das Gehäuse (1) eine zur Montage des Gehäuses vorgesehene Montagefläche, einen ersten Anschlussleiter (31), einen zweiten Anschlussleiter (32) und einen Gehäusekörper (2) aufweist. Der Gehäusekörper (2) weist einen Verbindungsbereich (21) und einen Oberflächenbereich (22) auf. Der Verbindungsbereich verbindet den ersten Anschlussleiter und den zweiten Anschlussleiter mechanisch miteinander. Der Oberflächenbereich bedeckt den Verbindungsbereich auf der der Montagefläche abgewandten Seite zumindest bereichsweise. Der Verbindungsbereich und der Oberflächenbereich sind bezüglich des Materials voneinander verschieden. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (1) angegeben.

Description

Beschreibung
Gehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein optoelektronisches Bauelement
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Gehäuse und ein
Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein
optoelektronisches Bauelement sowie ein optoelektronisches Bauelement mit einem solchen Gehäuse.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2010 054 591.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen auf der Basis von Strahlungsemittierenden Halbleiterchips finden insbesondere für Bauelemente mit einer vergleichsweise hohen Ausgangsleistung oftmals Gehäuse auf Keramikbasis Anwendung, da sich diese durch eine hohe Alterungsstabilität und gute Wärmeableitungseigenschaften auszeichnen. Die Herstellung dieser Gehäuse ist jedoch vergleichsweise aufwändig und kostenintensiv. Die Herstellung von kostengünstigeren
Kunststoffgehäusen ist oftmals dadurch erschwert, dass viele Kunststoffe eine nicht ausreichende Alterungsstabilität, etwa aufgrund von Degradation bedingt durch im Halbleiterchip erzeugte ultraviolette Strahlung. Weiterhin weisen
Kunststoffe oftmals eine vergleichsweise schlechte Haftung an Leiterrahmen auf.
Eine Aufgabe ist es, ein Gehäuse anzugeben, das eine hohe mechanische Stabilität, eine hohe Strahlungsstabilität und eine hohe Alterungsstabilität aufweist und gleichzeitig einfach und kostengünstig herstellbar ist. Weiterhin soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem ein Gehäuse einfach und zuverlässig hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche .
In einer Aus führungs form weist ein Gehäuse für ein
vorzugsweise oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement eine zur Montage des Gehäuses vorgesehene
Montagefläche, einen ersten Anschlussleiter, einen zweiten Anschlussleiter und einen Gehäusekörper auf. Der
Gehäusekörper weist einen Verbindungsbereich auf, der den ersten Anschlussleiter und den zweiten Anschlussleiter mechanisch miteinander verbindet. Der Gehäusekörper weist einen Oberflächenbereich auf, der den Verbindungsbereich auf der der Montagefläche abgewandten Seite zumindest
bereichsweise bedeckt. Der Verbindungsbereich und der
Oberflächenbereich sind bezüglich des Materials voneinander verschieden .
Der Gehäusekörper weist also zwei Teilbereiche auf, die im Hinblick auf unterschiedliche, insbesondere voneinander verschiedene, Eigenschaften hin optimierbar sind.
Vorzugsweise basieren der Verbindungsbereich und der
Oberflächenbereich jeweils auf einem Polymer-Material. Im Unterschied zu keramischem Material sind Polymer-Materialien einfach und kostengünstig zu verarbeiten.
Der Verbindungsbereich weist vorzugsweise ein
hochtemperaturbeständiges Polymer-Material auf. Beispielsweise eignet sich ein Epoxid oder ein Thermoplast, etwa PPA, LCP (Liquid Crystal Polymer) oder PEEK.
Unter hochtemperaturbeständig wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass das Material mindestens
Temperaturen von 250° C, bevorzugt von mindestens 400°C standhält, ohne eine wesentliche Degradation oder Deformation zu zeigen. Die Gefahr einer Schädigung des Gehäuses bei dessen Montage, beispielsweise mittels Lötens, wird so vermindert .
Das Material für den Verbindungsbereich ist vorzugsweise so gewählt, dass es eine gute Haftung zu den Anschlussleitern aufweist und die Anschlussleiter mechanisch stabil
miteinander verbindet. Das Material für den
Verbindungsbereich kann weitgehend unabhängig von seinen optischen Eigenschaften ausgewählt werden. Insbesondere kann das Material auch für Strahlung im sichtbaren Spektralbereich absorbierend, beispielsweise schwarz, ausgebildet sein.
Der Oberflächenbereich ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er eine hohe Strahlungsstabilität, insbesondere eine höhere Strahlungsstabilität als der Verbindungsbereich, aufweist, insbesondere gegenüber Strahlung im ultravioletten
Strahlungsbereich .
In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält das Material des Oberflächenbereichs ein Silikon. Silikon zeichnet sich durch eine hohe Strahlungsstabilität aus.
Weiterhin bevorzugt ist das Material des Oberflächenbereichs mit Partikeln gefüllt, die für elektromagnetische Strahlung, insbesondere im sichtbaren Spektralbereich, reflektierend sind. Beispielsweise eignen sich Titandioxid-Partikel.
Der Gehäusekörper erstreckt sich in vertikaler Richtung, also in einer senkrecht zur Montagefläche verlaufenden Richtung, vorzugsweise zwischen der Montagefläche und einer Oberseite. Die Oberseite ist bevorzugt zumindest bereichsweise durch den Oberflächenbereich gebildet.
Zumindest ein Bereich der Oberseite erstreckt sich bevorzugt in vertikaler Richtung über den ersten Anschlussleiter und/oder den zweiten Anschlussleiter hinaus. In diesem
Bereich ist die Oberseite vorzugsweise vollständig durch den Oberflächenbereich gebildet.
Mittels des Oberflächenbereichs kann der von der Oberseite aus gesehen darunter liegende Verbindungsbereich vor
auftreffender Strahlung geschützt werden, sodass für den Verbindungsbereich auch ein Material Anwendung finden kann, das bei alleiniger Verwendung für den Gehäusekörper eine zu starke Degradation aufgrund von Strahlung aufweisen würde.
Eine den Gehäusekörper in lateraler Richtung, also in einer entlang der Montagefläche verlaufenden Richtung, begrenzende Außenfläche ist vorzugsweise nur bereichsweise, insbesondere in einem an die Oberseite angrenzenden Bereich, mittels des Oberflächenbereichs gebildet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Gehäusekörper auf der der Montagefläche abgewandten Seite eine zur
Befestigung eines optoelektronischen Halbleiterchips
vorgesehene Ausnehmung auf. In der Ausnehmung kann der
Halbleiterchip befestigt und mit dem ersten Anschlussleiter und dem zweiten Anschlussleiter elektrisch leitend verbunden werden .
In einer bevorzugten Ausgestaltung bildet der
Oberflächenbereich eine Seitenfläche der Ausnehmung. So ist gewährleistet, dass der Teil des Gehäusekörpers, der im
Betrieb des Halbleiterchips der erzeugten Strahlung am stärksten ausgesetzt ist, eine hinreichend hohe
Strahlungsstabilität aufweist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung erstrecken sich der erste Anschlussleiter und/oder der zweite Anschlussleiter in einer zur Montagefläche senkrecht verlaufenden Richtung
bereichsweise vollständig durch den Gehäusekörper hindurch. Zumindest ein Anschlussleiter, bevorzugt beide
Anschlussleiter, sind so auf einfache Weise von der
Montagefläche her elektrisch kontaktierbar .
Bei einem optoelektronischen Bauelement mit dem beschriebenen Gehäuse ist bevorzugt ein optoelektronischer Halbleiterchip in dem Gehäuse angeordnet und weiterhin bevorzugt elektrisch leitend mit dem ersten Anschlussleiter und dem zweiten
Anschlussleiter verbunden. Weiterhin bevorzugt ist der
Halbleiterchip in eine Verkapselung eingebettet, die
vorzugsweise zumindest bereichsweise an den
Oberflächenbereich angrenzt.
Die Verkapselung kann auch mehrschichtig ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine an eine Seitenfläche des
Halbleiterchips angrenzende Teilschicht für die im
Halbleiterchip erzeugte Strahlung reflektierend ausgebildet sein. Eine den Halbleiterchip auf der vom Träger abgewandten Seite bedeckende Teilschicht der Verkapselung ist vorzugsweise für die erzeugte Strahlung transparent oder zumindest transluzent ausgebildet. Weiterhin kann in die Verkapselung oder zumindest in eine Teilschicht der
Verkapselung ein Strahlungskonversionsmaterial und/oder ein Diffusormaterial eingebettet sein.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein optoelektronisches Bauelement werden gemäß einer
Aus führungs form ein erster Anschlussleiter und ein zweiter Anschlussleiter bereitgestellt. Die Anschlussleiter werden bereichsweise mittels einer ersten Formmasse zur Ausbildung eines Verbindungsbereichs eines Gehäusekörpers umformt. Der Verbindungsbereich verbindet den ersten Anschlussleiter und den zweiten Anschlussleiter mechanisch miteinander. Zur Ausbildung eines Oberflächenbereichs des Gehäusekörpers wird der Verbindungsbereich mittels einer zweiten Formmasse bereichsweise umformt.
Die Ausbildung des Gehäusekörpers erfolgt also in zwei nacheinander durchgeführten Umformungsschritten. Die erste Formmasse und die zweite Formmasse sind zweckmäßigerweise bezüglich des Materials voneinander verschieden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung werden der
Verbindungsbereich und/oder der Oberflächenbereich mittels Gießens, Spritzgießens (injection molding) oder
Spritzpressens (transfer molding) hergestellt.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird zwischen dem Umformen mittels der ersten Formmasse und dem Umformen mittels der zweiten Formmasse ein Reinigungsschritt zum
Entfernen von Material der ersten Formmasse durchgeführt. Alternativ kann der Reinigungsschritt auch nach dem Umformen mittels der zweiten Formmasse erfolgen.
Der Reinigungsschritt kann beispielsweise mittels eines Plasma-Verfahrens, elektrolytisch oder mechanisch, etwa durch einen Partikelstrahl mit oder ohne Flüssigkeit durchgeführt werden .
Alternativ oder ergänzend kann zur Entfernung von Material der zweiten Formmasse ein Reinigungsschritt nach dem Umformen des Verbindungsbereichs durchgeführt werden.
Bei dem Verfahren liegen die Anschlussleiter bevorzugt in einem Verbund vor, der für die insbesondere gleichzeitige Herstellung mehrerer Gehäuse vorgesehen ist. Nach dem
Umformen mittels der ersten und der zweiten Formmasse können die Gehäuse aus dem Verbund vereinzelt werden. Die
Außenfläche des Gehäusekörpers wird vorzugsweise beim
Vereinzeln ausgebildet. Mit anderen Worten wird das Gehäuse in einem Verbund gefertigt und eine zumindest eine
Außenfläche des Gehäuses entsteht beim Vereinzeln des
Verbunds in eine Vielzahl von Gehäusen.
Das beschriebene Verfahren ist zur Herstellung eines weiter oben beschriebenen Gehäuses besonders geeignet. Im
Zusammenhang mit dem Gehäuse angeführte Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt.
Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.
Es zeigen: Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein Gehäuse in
schematischer Schnittansicht;
Figuren 2A bis 2D ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses anhand von schematisch in Schnittansicht dargestellten
Zwischenschritten;
Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein
optoelektronisches Bauelement in schematischer
Schnittansicht; und
Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein
optoelektronisches Bauelement in schematischer
Schnittansicht .
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben 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 zum besseren
Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Gehäuse in schematischer Schnittansicht gezeigt, wobei das Gehäuse 1 als ein oberflächenmontierbares Gehäuse ausgebildet ist, das für die Befestigung eines Halbleiterchips vorgesehen ist.
Das Gehäuse 1 weist einen Gehäusekörper 2 auf, der als ein Kunststoff-Formkörper auf Polymerbasis ausgebildet ist. Der Gehäusekörper 2 ist an einen ersten Anschlussleiter 31 und einen zweiten Anschlussleiter 32 angeformt. Der erste
Anschlussleiter und der zweite Anschlussleiter bilden einen Leiterrahmen für das Gehäuse 1.
Der Gehäusekörper 2 weist einen Verbindungsbereich 21 und einen an den Verbindungsbereich unmittelbar angrenzenden Oberflächenbereich 22 auf. Der Verbindungsbereich 21 grenzt unmittelbar an den ersten Anschlussleiter 31 und den zweiten Anschlussleiter 32 an und verbindet die Anschlussleiter mechanisch miteinander. Der Gehäusekörper, insbesondere der Verbindungsbereich und der Oberflächenbereich, sind
zweckmäßigerweise elektrisch isolierend ausgebildet.
Weiterhin bildet der Verbindungsbereich eine zur Montage des Gehäuses vorgesehene Montagefläche 11.
Der Oberflächenbereich 22 ist auf der der Montagefläche 11 abgewandten Seite des Verbindungsbereichs 21 ausgebildet und bildet eine Oberseite 12 des Gehäusekörpers 2. Die
mechanische Stabilität ist vorzugsweise bereits durch den Verbindungsbereich gewährleistet, so das das Material für den Oberflächenbereich im Hinblick auf andere Gesichtspunkte, beispielsweise Strahlungsstabilität oder einfache
Verarbeitbarkeit , gewählt werden kann.
Die Anschlussleiter 31, 32 weisen in der Seitenansicht jeweils eine Hinterschneidung 35 auf, die exemplarisch stufenförmig ausgebildet ist. Mittels der Hinterschneidung wird eine verbesserte Verzahnung der Anschlussleiter mit dem Gehäusekörper 2, insbesondere mit dem Verbindungsbereich 21, erzielt. Die mechanische Stabilität des Gehäuses wird dadurch erhöht . In einer vertikalen Richtung, also in einer senkrecht zur Montagefläche 11 verlaufenden Richtung, erstreckt sich der Gehäusekörper 2 zwischen der Montagefläche und der Oberseite des Gehäusekörpers. Von der Oberseite 12 her ist in dem
Gehäusekörper 2 eine Ausnehmung 25 ausgebildet. In der
Ausnehmung sind die Anschlussleiter 31, 32 bereichsweise freigelegt .
Der Oberflächenbereich 22 des Gehäusekörpers 2 bildet eine Seitenfläche 250 der Ausnehmung 25. Der Gehäusekörper weist einen rahmenartigen Bereich 251 auf, der die Ausnehmung in lateraler Richtung umläuft. In dem rahmenartigen Bereich ist die Oberseite 12 des Gehäusekörpers 2 vollständig durch den Oberflächenbereich 22 gebildet.
In der Ausnehmung 25 ist eine Bodenfläche 252 des
Gehäusekörpers 2 vorzugsweise ausschließlich durch den
Verbindungsbereich 21 gebildet. Die Bodenfläche schließt bündig mit den Anschlussleitern 31, 32 ab.
Bei einer Montage eines optoelektronischen Halbleiterchips in dem Gehäuse 1 sind vor allem die Seitenflächen der Ausnehmung 250 und die Oberseite 12 des Gehäusekörpers 2 der Strahlung des Halbleiterchips ausgesetzt. Mittels des
Oberflächenbereichs 22 ist der Verbindungsbereich 21 vor der Strahlung des Halbleiterchips geschützt.
Eine sich zwischen der Montagefläche 11 und der Oberseite 12 des Gehäusekörpers erstreckende Außenfläche 26 des
Gehäusekörpers ist dagegen nur einer vergleichsweise geringen Strahlungsintensität ausgesetzt. Im Bereich der Außenfläche 26 kann der Verbindungsbereich 21 daher auch freiliegen. Eine solche Außenfläche, die bereichsweise durch den Verbindungsbereich und bereichsweise durch den
Oberflächenbereich gebildet ist, kann bei der Herstellung auf einfache Weise beim Vereinzeln mittels Durchtrennens von Verbindungsbereich und Oberflächenbereich ausgebildet werden. Von dem dargestellten Ausführungsbeispiel abweichend kann der Oberflächenbereich 22 den Verbindungsbereich aber auch auf der der Außenfläche zugewandten Seite des Gehäusekörpers vollständig bedecken und die Außenfläche 26 bilden.
Die Anschlussleiter 31, 32 erstrecken sich in vertikaler Richtung bereichsweise vollständig durch den Gehäusekörper 2, insbesondere den Verbindungsbereich 21, hindurch. Eine der Montagefläche 11 zugewandte erste externe Kontaktfläche 311 des ersten Anschlussleiters 31 und eine zweite externe
Kontaktfläche 321 des zweiten Anschlussleiters 32 sind zur externen elektrischen Kontaktierung des Gehäusekörpers seitens der Montagefläche vorgesehen.
Auf der der Oberseite 12 des Gehäuses 1 zugewandten Seite bilden die Anschlussleiter 31, 32 eine für eine elektrisch leitende Verbindung mit dem Halbleiterchip vorgesehene erste Anschlussfläche 312 beziehungsweise eine zweite
Anschlussfläche 322.
Der Oberflächenbereich 22 basiert vorzugsweise auf einem Silikon. Silikon zeichnet sich durch eine hohe Stabilität gegenüber elektromagnetischer Strahlung, insbesondere
ultravioletter Strahlung, aus. Zur Erhöhung der Reflektivität des Oberflächenbereichs ist das Silikon vorzugsweise mit Partikeln gefüllt, die eine hohe Reflektivität für Strahlung im sichtbaren Spektralbereich und/oder ultravioletten
Spektralbereich aufweisen. Beispielsweise eignen sich
Titandioxid-Partikel . Der Oberflächenbereich weist vorzugsweise eine Dicke von mindestens 30 μπι auf. Je dicker der Oberflächenbereich ist, desto größere Partikel können in den Oberflächenbereich eingebettet werden. Bevorzugt beträgt eine Dicke des
Oberflächenbereichs zwischen einschließlich 100 μπι und einschließlich 300 μπι.
Das Material für den Verbindungsbereich 21 muss dagegen nicht strahlungsstabil sein. Insbesondere kann ein Epoxid-Material Anwendung finden, das typischerweise für die Verkapselung von elektronischen Bauelementen verwendet wird. Ein solches typischerweise schwarzes Epoxid-Material zeichnet sich durch eine hohe mechanische Stabilität, eine gute Haftung an typischerweise für Leiterrahmen verwendeten Metallen und einen niedrigen thermischen Widerstand aus und ist aufgrund der breiten Verwendung für elektronische Bauelemente
besonders kostengünstig verfügbar.
Weiterhin kann das Material für den Verbindungsbereich 21 auch ein Hybridmaterial mit einem Epoxid und einem Silikon enthalten, wobei der Epoxidanteil vorzugsweise zwischen einschließlich 20 % und einschließlich 80 %, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 30 % und einschließlich 70 % beträgt.
Alternativ kann der Verbindungsbereich 21 auch ein anderes hochtemperaturbeständiges, insbesondere thermoplastisches Material enthalten, beispielsweise ein Hybridmaterial mit einem Epoxid und einem Silikon, PPA ( Polyphtalamid) , LCP (Liquid Crystal Polymer) oder PEEK ( Polyetheretherketon) .
Ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses ist in den Figuren 2A bis 2D schematisch in Schnittansicht dargestellt. Zur vereinfachten Darstellung ist lediglich die Herstellung eines Gehäuses gezeigt.
Vorzugsweise werden die Gehäuse jedoch in einem Verbund gefertigt, in dem die jeweils für ein Gehäuse vorgesehenen Bereiche nebeneinander, insbesondere streifenförmig oder matrixförmig angeordnet sind, wobei die einzelnen Gehäuse durch Vereinzeln des Verbunds hervorgehen.
Wie in Figur 2A dargestellt, wird ein Leiterrahmen mit einem ersten Anschlussleiter 31 und einem zweiten Anschlussleiter 32 bereitgestellt. Der Leiterrahmen kann beispielsweise aus einem ebenen Kupferblech gebildet sein, das zur verbesserten Lötbarkeit vollständig oder zumindest bereichsweise mit einer Beschichtung versehen sein kann (nicht explizit dargestellt) . Beispielsweise kann die Beschichtung Silber, Nickel, Gold oder Palladium oder eine metallische Legierung mit zumindest einem der genannten Materialien, beispielsweise Nickel-Gold oder Nickel-Palladium-Gold enthalten. Weiterhin weisen die Anschlussleiter 31, 32 zur Verbesserung der mechanischen Verzahnung mit dem nachfolgend anzuformenden Gehäusekörper jeweils Hinterschneidungen 35 auf. Anschlussleiter mit solchen Hinterschneidungen können beispielsweise mittels Ätzens und/oder mechanisch, etwa Fließpressens, Stanzens und/oder Prägens hergestellt werden.
Wie in Figur 2B dargestellt, werden der erste Anschlussleiter 31 und der zweite Anschlussleiter 32 mittels einer ersten Formmasse umformt und so mechanisch stabil miteinander verbunden. Für das Umformen eignet sich insbesondere ein Spritzpressverfahren oder ein Spritzgussverfahren. Die ausgehärtete Formmasse bildet einen Verbindungsbereich 21 eines Gehäusekörpers 2. In einem nachfolgenden Schritt wird der Verbindungsbereich 21 mittels einer zweiten Formmasse bereichsweise umformt, sodass ein Oberflächenbereich 22 für den Gehäusekörper ausgebildet wird. Vorzugsweise wird der Verbindungsbereich nur auf einer Seite umformt, die einer für die Montage des fertig
gestellten Gehäuses vorgesehene Montagefläche gegenüber liegt .
Das Ausgangsmaterial für die Formmassen kann jeweils in
Flüssigform oder als Festkörper vorliegen.
Vor dem Umformen mittels der zweiten Formmasse kann zum
Entfernen von Material der ersten Formmasse ein
Reinigungsschritt durchgeführt werden, beispielsweise mittels eines Plasma-Verfahrens, eines elektrolytischen Verfahrens, insbesondere in Verbindung mit einer
Hochdruckwasserstrahlreinigung, mittels eines Teilchenstrahls mit oder ohne zusätzliche Flüssigkeit oder mittels einer CO2- Reinigung. Auf den Anschlussleitern 31, 32 ungewolltes
Material der Formmasse kann dadurch entfernt werden.
Ein solcher Reinigungsschritt kann auch nach dem Umformen mittels der zweiten Formmasse durchgeführt werden, um
Material der zweiten Formmasse zu entfernen.
Eine Außenfläche 26 des Gehäuses 1 entsteht beim Vereinzeln des Verbunds in eine Vielzahl von Gehäusen nach dem Ausbilden des Gehäusekörpers mit dem Verbindungsbereich 21 und dem Oberflächenbereich 22. Das Vereinzeln kann beispielsweise mechanisch, etwa mittels Sägens oder Stanzens, erfolgen.
Alternativ oder ergänzend kann auch ein chemisches Verfahren, beispielsweise nasschemisches oder trockenchemisches Ätzen, oder eine Bestrahlung mittels kohärenter Strahlung, etwa Laserstrahlung, Anwendung finden.
Zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements mit einem solchen Gehäuse erfolgt die Vereinzelung in die einzelnen Gehäuse vorzugsweise erst, nachdem die
optoelektronischen Halbleiterchips der optoelektronischen Bauelemente bereits in den Gehäusen angeordnet und mit den Anschlussleitern 31, 32 elektrisch leitend verbunden, gegebenenfalls verkapselt und/oder mit einer Primäroptik, etwa einer Sammellinse, versehen sind.
Ein erstes Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement mit einem im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2A bis 2D beschriebenen Gehäuse ist in Figur 3 schematisch in Schnittansicht dargestellt. Das optoelektronische Bauelement 10 weist ein Gehäuse 1 auf, in dem ein Halbleiterchip 4 angeordnet ist. Der Halbleiterchip 4 weist einen epitaktisch hergestellten Halbleiterkörper 43 mit einer
Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge umfasst einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 40, der zwischen einer ersten
Halbleiterschicht 41 und einer zweiten Halbleiterschicht 42 mit voneinander verschiedenem Leitungstyp angeordnet ist.
Der Halbleiterkörper 43 ist auf einem Träger 45 angeordnet, der den Halbleiterkörper 43 mechanisch stabilisiert. Ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge des
Halbleiterkörpers ist für die mechanische Stabilisierung nicht mehr erforderlich und kann daher entfernt sein.
Die dem Träger 45 zugewandte erste Halbleiterschicht 41 ist mittels einer ersten Anschlussschicht 46 mit einer für die Kontaktierung des Halbleiterchips vorgesehenen ersten
Kontaktfläche 461 elektrisch leitend verbunden. Die erste Kontaktfläche ist in einem Bereich der ersten
Anschlussschicht 46 angeordnet, der durch Entfernen des Halbleiterkörpers 43 freigelegt ist.
In dem Halbleiterkörper 43 ist von der dem Träger 45
zugewandten Seite her zumindest eine Ausnehmung 44
ausgebildet, die sich durch den aktiven Bereich 40 in die vom Träger abgewandte zweite Halbleiterschicht 42 hinein
erstreckt. Die zweite Halbleiterschicht 42 ist mittels einer zweiten Anschlussschicht 47 durch den Träger 45 hindurch elektrisch leitend mit einer zweiten Kontaktfläche 471 verbunden, die auf der dem Halbleiterkörper 43 abgewandten Seite des Trägers 45 angeordnet ist.
Der Halbleiterkörper 43 ist mittels einer Verbindungsschicht 50, beispielsweise einem Lot oder einer elektrisch leitenden Klebeschicht, mit dem Träger, beispielsweise einem Silizium¬ oder Germaniumträger, mechanisch stabil und elektrisch leitend verbunden.
Zwischen der ersten Anschlussschicht 46 und der zweiten Anschlussschicht 47 ist eine Isolationsschicht 48,
beispielsweise eine Oxid-Schicht oder eine Nitrid-Schicht, ausgebildet, die die Anschlussschichten elektrisch
voneinander isoliert. Die Isolationsschicht 48 bedeckt weiterhin die Seitenflächen der Ausnehmung 44 zur Vermeidung eines elektrischen Kurzschlusses des aktiven Bereichs 40.
Eine vom Träger 45 abgewandte Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers 43 ist frei von externen elektrischen Kontakten, sodass eine Abschirmung der im aktiven Bereich im Betrieb des Halbleiterchips erzeugten Strahlung vermieden werden kann. Zur Steigerung der Auskoppeleffizienz ist die vom Träger 45 abgewandte Strahlungsaustrittsfläche des
Halbleiterchips 4 mit einer Strukturierung 49, etwa einer Aufrauung, versehen.
Die zweite Kontaktfläche 471 ist mit dem ersten
Anschlussleiter 31 elektrisch leitend verbunden,
beispielsweise mittels eines Lots oder einer elektrisch leitfähigen Klebeschicht. Die erste Kontaktfläche 461 ist über eine Verbindungsleitung, beispielsweise eine
Drahtbondverbindung, elektrisch leitend mit dem zweiten
Anschlussleiter 32 des Gehäuses 1 verbunden.
Der Halbleiterchip 4 ist in eine Verkapselung 7 eingebettet. Die Verkapselung 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel
mehrschichtig ausgebildet. Eine an die Seitenflächen des Halbleiterkörpers 4 angrenzende erste Schicht ist als eine Reflektorschicht 72 ausgebildet. Beispielsweise kann die Reflektorschicht als eine Silikonschicht ausgebildet sein, in die zur Steigerung der Reflektivität Partikel, beispielsweise Titandioxid-Partikel, eingebettet sind. Mittels der
Reflektorschicht kann Strahlung, die ansonsten seitlich aus dem Halbleiterchip 4 austreten würde, direkt in diesen zurück reflektiert werden und nachfolgend aus der oberseitigen
Strahlungsaustritts fläche austreten .
Auf der Reflektorschicht 72 ist eine zweite Teilschicht der Verkapselung ausgebildet, die als eine strahlungsdurchlässige Schicht 71 ausgeführt ist. Die strahlungsdurchlässige Schicht 71 bedeckt die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips 4. In die durchlässige Schicht 71 können zur vollständigen oder zumindest teilweisen Konversion der im Halbleiterchip 4 erzeugten Strahlung Strahlungskonverter eingebettet sein. Die Strahlungskonverter können homogen oder im Wesentlichen homogen in der durchlässigen Schicht 71 verteilt sein.
Alternativ kann das Strahlungskonversionsmaterial auch inhomogen in der durchlässigen Schicht ausgebildet sein, beispielsweise aufgrund von Sedimentation im Wesentlichen an der Grenzfläche zur Reflektorschicht 72 und/oder an der
Grenzfläche zum Halbleiterchip 4.
Ein zweites Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement ist in Figur 4 schematisch in Schnittansicht dargestellt. Dieses zweite Ausführungsbeispiel entspricht dem im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 3 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist die auf der dem Träger abgewandten Seite des aktiven Bereichs 40 angeordnete zweite Halbleiterschicht 42 mittels einer
oberseitigen zweiten Kontaktfläche 471 elektrisch
kontaktiert. Die dem Träger zugewandte erste
Halbleiterschicht 41 ist durch den Träger hindurch mittels der ersten Kontaktfläche 461 elektrisch leitend kontaktiert.
Die erste Anschlussschicht 46, beispielsweise eine
Silberschicht, dient als eine Spiegelschicht für die im aktiven Bereich 40 erzeugte Strahlung.
Weiterhin ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel auf dem Halbleiterkörper 43 ein Strahlungskonversionselement 8 angeordnet. Das Strahlungskonversionselement 8 ist
vorzugsweise als ein vorgefertigtes Plättchen ausgebildet, das mittels einer Haftschicht, beispielsweise einer
Silikonschicht, an dem Halbleiterkörper 43 befestigt ist. Die Haftschicht ist zur verbesserten Darstellbarkeit nicht explizit gezeigt. Das Strahlungskonversionselement 8 kann beispielsweise als ein keramisches Plättchen ausgebildet sein, bei dem die zur Strahlungskonversion vorgesehenen Partikel zu einer Keramik zusammengefügt sind.
Alternativ kann das Strahlungskonversionselement 8 durch ein Matrixmaterial, beispielsweise ein Epoxid oder ein Silikon, gebildet sein, in das die Strahlungskonverter eingebettet sind .
Weiterhin ist die durchlässige Schicht 71 im Unterschied ersten Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass sie ein optisches Element 73 bildet , beispielsweise eine
strahlungsbündelnde Konvexlinse .
Selbstverständlich kann der im Zusammenhang mit Figur 4 beschriebene Halbleiterchip auch bei dem in Figur 3
dargestellten Ausführungsbeispiel Anwendung finden. Das Gehäuse eignet sich weiterhin auch für Halbleiterchips, bei denen das Aufwachssubstrat nicht oder nur teilweise entfernt ist. Das Gehäuse kann auch so ausgebildet sein, dass mehrere Halbleiterchips in einem Gehäuse befestigt werden können.
Weiterhin kann in den beschriebenen Ausführungsbeispielen auch auf die Reflektorschicht 72 verzichtet werden. In diesem Fall kann die seitlich aus dem Halbleiterchip 4 austretende Strahlung an der Seitenfläche 250 der Ausnehmung 25 in
Richtung der Oberseite 12 umgelenkt werden.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die
Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmale den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist .

Claims

Patentansprüche
1. Gehäuse (1) für ein optoelektronisches Bauelement (10), wobei
- das Gehäuse (1) eine zur Montage des Gehäuses vorgesehene Montagefläche (11), einen ersten Anschlussleiter (31), einen zweiten Anschlussleiter (32) und einen Gehäusekörper (2) aufweist ;
- der Gehäusekörper (2) einen Verbindungsbereich (21)
aufweist, der den ersten Anschlussleiter (31) und den zweiten Anschlussleiter (32) mechanisch miteinander verbindet;
- der Gehäusekörper (2) einen Oberflächenbereich (22)
aufweist, der den Verbindungsbereich (21) auf der der
Montagefläche (11) abgewandten Seite zumindest bereichsweise bedeckt; und
- der Verbindungsbereich (21) und der Oberflächenbereich (22) bezüglich des Materials voneinander verschieden sind.
2. Gehäuse nach Anspruch 1,
wobei der Gehäusekörper auf der der Montagefläche abgewandten Seite eine zur Befestigung eines Halbleiterchips vorgesehene Ausnehmung (25) aufweist.
3. Gehäuse nach Anspruch 2,
wobei der Oberflächenbereich eine Seitenfläche (250) der Ausnehmung bildet.
4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei der Verbindungsbereich und der Oberflächenbereich jeweils auf einem Polymer-Material basieren.
5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei das Material des Oberflächenbereichs mit Partikeln gefüllt ist, die für elektromagnetische Strahlung reflektierend sind.
6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei das Material des Oberflächenbereichs ein Silikon enthält .
7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei der Verbindungsbereich ein hochtemperaturbeständiges Polymermaterial aufweist.
8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei sich der erste Anschlussleiter und der zweite
Anschlussleiter in einer zur Montagefläche senkrecht
verlaufenden Richtung bereichsweise vollständig durch den Gehäusekörper hindurch erstrecken.
9. Gehäuse nach Anspruch 1,
wobei
- der Gehäusekörper auf der der Montagefläche abgewandten Seite eine zur Befestigung des Halbleiterchips vorgesehene Ausnehmung aufweist;
- der Oberflächenbereich eine Seitenfläche der Ausnehmung bildet ;
- das Material des Oberflächenbereichs ein Silikon enthält, das mit Partikeln gefüllt ist, die elektromagnetische
Strahlung reflektieren; und
- der Verbindungsbereich ein hochtemperaturbeständiges
Polymermaterial aufweist.
10. Optoelektronisches Bauelement (10) mit einem Gehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem ein
optoelektronischer Halbleiterchip (4) in dem Gehäuse angeordnet und elektrisch leitend mit dem ersten Anschlussleiter und dem zweiten Anschlussleiter verbunden ist und bei dem der Halbleiterchip in eine Verkapselung (7) eingebettet ist, die bereichsweise an den Oberflächenbereich angrenzt .
11. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (1) für ein optoelektronisches Bauelement (10) mit den Schritten:
a) Bereitstellen eines ersten Anschlussleiters (31) und eines zweiten Anschlussleiters (32);
b) Bereichsweises Umformen der Anschlussleiter (31, 32) mittels einer ersten Formmasse zur Ausbildung eines
Verbindungsbereichs (21) eines Gehäusekörpers (2), der den ersten Anschlussleiter (31) und den zweiten Anschlussleiter (32) mechanisch miteinander verbindet; und
c) Bereichsweises Umformen des Verbindungsbereichs (21) mittels einer zweiten Formmasse zur Ausbildung eines
Oberflächenbereichs (22) des Gehäusekörpers (2) .
12. Verfahren nach Anspruch 11,
bei dem der Verbindungsbereich und der Oberflächenbereich mittels Gießens, Spritzgießens oder Spritzpressens
hergestellt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
bei dem zwischen Schritt b) und Schritt c) ein
Reinigungsschritt zur Entfernung von Material der ersten Formmasse durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
bei dem nach Schritt c) ein Reinigungsschritt zur Entfernung von Material der zweiten Formmasse durchgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem ein Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt wird .
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