DE102008005936A1 - Opto-electronic arrangement has opto-electronic semiconductor chip which generates or detects electromagnetic radiation in operation, where part of electromagnetic radiation enters through outer surface of body - Google Patents

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Abstract

The opto-electronic arrangement has an opto-electronic semiconductor chip (1) which generates or detects an electromagnetic radiation (4) in the operation. A part of the electromagnetic radiation enters through an outer surface (20) of the body (2) e.g. lens. The electomagnetic radiation is generated or detected by the opto-electronic semiconductor chip in the operation. The body is made of silicon. The outer surface is covered with a protective layer (3) made of silicon oxide.

Description

Es wird eine optoelektronische Anordnung angegeben.It an optoelectronic device is specified.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine optoelektronische Anordnung anzugeben, die verbesserte Alterungseigenschaften aufweist.A to be solved The object is to specify an optoelectronic device, which has improved aging properties.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung umfasst die optoelektronische Anordnung zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt oder detektiert. Bei dem Halbleiterchip handelt es sich beispielsweise um einen Lumineszenzdiodenchip wie einen Laserdiodenchip oder einen Leuchtdiodenchip. Ferner kann es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterchip um einen Fotodetektorchip handeln. Darüber hinaus ist es möglich, dass es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterchip um eine organische Leuchtdiode (OLED) handelt.At least an embodiment of the Optoelectronic device comprises the optoelectronic device at least one optoelectronic semiconductor chip, which is in operation generates or detects electromagnetic radiation. In the semiconductor chip For example, it is a luminescence diode chip such as a laser diode chip or a light-emitting diode chip. It can also be in the optoelectronic semiconductor chip around a photodetector chip act. About that It is also possible in that the optoelectronic semiconductor chip is an organic Light emitting diode (OLED) acts.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung umfasst die Anordnung ferner einen Körper, welcher derart angeordnet ist, dass zumindest ein Teil der vom optoelektronischen Halbleiterchip im Betrieb erzeugten oder detektierten elektromagnetischen Strahlung durch eine Außenfläche des Körpers tritt.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement, the arrangement further comprises a Body, which is arranged such that at least part of the optoelectronic Semiconductor chip in operation generated or detected electromagnetic Radiation through an outer surface of the body occurs.

Dabei ist es möglich, dass der Körper dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip nachgeordnet ist, derart, dass Körper und optoelektronischer Halbleiterchip beabstandet zueinander angeordnet sind. In diesem Fall kann es sich bei dem Körper beispielsweise um ein optisches Element wie eine optische Linse handeln.there Is it possible, that the body arranged downstream of the at least one optoelectronic semiconductor chip is, such that body and optoelectronic semiconductor chip spaced from each other are. In this case, the body may be, for example, a optical element act like an optical lens.

Darüber hinaus ist es möglich, dass der optoelektronische Halbleiterchip zumindest stellenweise vom Körper umschlossen ist. Beispielsweise kann der Körper den optoelektronischen Halbleiterchip zumindest stellenweise umformen. In diesem Fall handelt es sich bei dem Körper beispielsweise um einen Verguss, mit dem der optoelektronische Halbleiterchip vergossen ist.Furthermore Is it possible, that the optoelectronic semiconductor chip at least in places from the body is enclosed. For example, the body may be opto-electronic Semiconductor chip at least locally reshape. In this case acts it is the body for example, a potting, with which the optoelectronic semiconductor chip is shed.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung enthält der Körper Silikon. Silikone zeichnen sich dadurch aus, dass sie bis zu einer Dauergebrauchstemperatur von zirka 180°C temperaturstabil sind. Damit sind Silikone lötstabil. Ferner sind Silikone gegenüber elektromagnetischer Strahlung aus dem blauen und/oder ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums selbst bei sehr hohen Intensitäten stabil. Das heißt, die Silikone werden durch die elektromagnetische Strahlung kaum oder gar nicht geschädigt.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement, the body contains silicone. Draw silicones characterized by being up to a continuous service temperature from about 180 ° C are temperature stable. This silicones are solder resistant. Further, silicones across from electromagnetic radiation from the blue and / or ultraviolet Range of the electromagnetic spectrum even at very high levels intensities stable. That is, the Silicones are hardly or by the electromagnetic radiation not at all damaged.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist die Außenfläche des Körpers mit einer Schutzschicht bedeckt, die ein Siliziumoxid enthält. Die Außenfläche ist die den Körper begrenzende Oberfläche des Körpers. Die Schutzschicht bedeckt dabei die Außenfläche des Körpers zumindest stellenweise. Das heißt, sie ist zumindest auf bestimmte, vorgebbare Stellen der Außenfläche aufgebracht. "Zumindest stellenweise" bedeutet, dass im Extremfall die gesamte Außenfläche des Körpers mit der Schutzschicht bedeckt sein kann.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement is the outer surface of the body with a protective layer covered, which contains a silica. The outer surface is the body limiting surface of the body. The protective layer covers the outer surface of the body at least in places. This means, it is at least applied to specific, specifiable locations of the outer surface. "At least in places" means that in the Extreme case the entire outer surface of the body can be covered with the protective layer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung umfasst die Anordnung zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt oder detektiert. Darüber hinaus umfasst die optoelektronische Anordnung einen Körper, welcher derart angeordnet ist, dass zumindest ein Teil der vom optoelektronischen Halbleiterchip im Betrieb erzeugten oder detektierten elektromagnetischen Strahlung durch eine Außenfläche des Körpers tritt. Dabei enthält der Körper Silikon und auf die Außenfläche des Körpers ist zumindest stellenweise eine Schutzschicht aufgebracht, die ein Siliziumoxid enthält.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement, the arrangement comprises at least one Optoelectronic semiconductor chip, the electromagnetic in operation Radiation generated or detected. In addition, the optoelectronic includes Arranging a body, which is arranged such that at least part of the optoelectronic Semiconductor chip in operation generated or detected electromagnetic radiation through an outer surface of the body occurs. It contains the body Silicone and on the outer surface of the body is applied at least in places a protective layer, the one Contains silica.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung besteht der Körper im Wesentlichen aus Silikon. "Im Wesentlichen aus Silikon" ist dabei so zu verstehen, dass der Körper vollständig aus Silikon bestehen kann.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement, the body consists essentially of silicone. "Essentially off Silicone "is included to understand that the body Completely can be made of silicone.

Ferner ist es möglich, dass der Körper hauptsächlich aus Silikon besteht und Partikel eines anderen Materials oder anderer Materialien in den Körper eingebracht sind. Bei den Partikeln kann es sich beispielsweise um Partikel eines Lumineszenzkonversionsmaterials handeln, das geeignet ist, elektromagnetische Strahlung eines Wellenlängenbereichs zu absorbieren und daraufhin elektromagnetische Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs zu emittieren. Ferner kann es sich bei den Partikeln um Partikel eines Diffusormaterials handeln. Bei dem Diffusormaterial kann es sich beispielsweise um ein Titanoxid handeln. Elektromagnetische Strahlung wird an den Partikeln des Diffusormaterials gestreut, so dass sie ihre Richtung ändert. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass es sich bei den Partikeln um Partikel handelt, welche geeignet sind, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren.Further Is it possible, that the body mainly Made of silicone and particles of another material or other Materials introduced into the body are. For example, the particles may be particles act of a luminescence conversion material that is suitable to absorb electromagnetic radiation of a wavelength range and then electromagnetic radiation of another wavelength range to emit. Furthermore, the particles may be particles act of a diffuser material. With the diffuser material it can For example, be a titanium oxide. electromagnetic Radiation is scattered on the particles of the diffuser material, so she changes her direction. About that It is also possible that the particles are particles which are suitable are to absorb electromagnetic radiation.

Beispielsweise kann es sich bei den Partikeln dann um Ruß-Partikel oder Farbpigmente handeln.For example The particles may then be soot particles or color pigments.

Insgesamt sind die Partikel geeignet, eine Strahlungseigenschaft wie Farbe, Intensität und/oder Richtung der vom optoelektronischen Halbleiterchip erzeugten oder zu detektierenden Strahlung zu verändern.Overall, the particles are suitable, a radiation property such as color, intensity and / or direction of the optoelectronic semiconductor chip to change generated or to be detected radiation.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung enthält die Schutzschicht Siliziumdioxid. Vorzugsweise besteht die Schutzschicht aus Siliziumdioxid.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement contains the protective layer of silicon dioxide. Preferably, the protective layer consists of silicon dioxide.

Der hier beschriebenen optoelektronischen Anordnung liegt dabei unter anderem die folgende Erkenntnis zugrunde:
Aufgrund der hohen Kettenbeweglichkeit sind Silikone weitgehend diffusionsoffen für Gas und Dämpfe. Beispielsweise können daher Wasserdampf und/oder Schadgase wie Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid in das Silikonpolymer vordringen. Dadurch kann es zu Verfärbungen des Körpers und zur Beeinträchtigung von weiteren Elementen der optoelektronischen Anordnung kommen. Es hat sich gezeigt, dass eine Schutzschicht, die ein Siliziumoxid enthält, gut zur Abschirmung des Körpers, welcher Silikon enthält, vor den beschriebenen schädigenden Einflüssen schützen kann. Besonders gut eignet sich hier eine Schutzschicht, welche aus Siliziumdioxid besteht.The optoelectronic arrangement described here is based inter alia on the following finding:
Due to the high chain mobility, silicones are largely permeable to gas and vapors. For example, therefore, steam and / or noxious gases such as hydrogen sulfide and sulfur dioxide can penetrate into the silicone polymer. This can lead to discoloration of the body and the impairment of other elements of the optoelectronic device. It has been found that a protective layer containing a silicon oxide, good for shielding the body containing silicone, can protect against the described harmful effects. Particularly well suited here is a protective layer, which consists of silicon dioxide.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist die Schutzschicht eine Dicke auf, die geringer ist als die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die im Betrieb vom optoelektronischen Halbleiterchip emittiert oder detektiert wird. Die Schutzschicht weist dabei vorzugsweise eine gleichmäßige Dicke auf. Unter einer "gleichmäßigen Dicke" ist dabei eine Dicke zu verstehen, welche um höchstens 10% um einen Mittelwert der Dicke schwankt.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement, the protective layer has a thickness which is less than the wavelength of the electromagnetic Radiation in operation by the optoelectronic semiconductor chip emitted or detected. The protective layer preferably has a uniform thickness on. Under a "uniform thickness" is a thickness to understand which at most 10% fluctuates around an average of the thickness.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung beträgt die Dicke der Schutzschicht höchstens 400 nm. In diesem Fall ist die Schutzschicht für elektromagnetische Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich durchlässig. Die Dicke der Schutzschicht kann dabei von wenigen Nanometern bis circa 400 nm betragen.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement is the thickness of the protective layer at the most 400 nm. In this case, the protective layer is for electromagnetic radiation from the visible wavelength range permeable. The thickness of the protective layer can be up to a few nanometers be about 400 nm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist die Schutzschicht als Diffusionsbarriere gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in den Körper vorgesehen. Das heißt, die Schutzschicht hemmt oder verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit in den Körper.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement is the protective layer as a diffusion barrier provided against the ingress of moisture into the body. That is, the Protective layer inhibits or prevents the ingress of moisture in the body.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist die Schutzschicht als Diffusionsbarriere gegen das Eindringen von atmosphärischen Gasen in den Körper vorgesehen. Das bedeutet, die Schutzschicht hemmt oder verhindert das Eindringen von atmosphärischen Gasen in den Körper.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement is the protective layer as a diffusion barrier against the ingress of atmospheric Gases in the body intended. This means that the protective layer inhibits or prevents the penetration of atmospheric Gases in the body.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist die Schutzschicht als Diffusionsbarriere gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und von atmosphärischen Gasen in den Körper vorgesehen. Das heißt, die Schutzschicht hindert oder hemmt das Eindringen von Feuchtigkeit und von atmosphärischen Gasen in den Körper.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement is the protective layer as a diffusion barrier against the ingress of moisture and atmospheric Gases in the body intended. This means, the protective layer prevents or inhibits the penetration of moisture and from atmospheric Gases in the body.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung erhöht die Schutzschicht die thermische Beständigkeit des Körpers. Dies ist unter anderem dadurch erreicht, dass die Schutzschicht das Eindringen von Feuchtigkeit und von atmosphärischen Gasen in den Körper hemmt oder verhindert. Dadurch ist es möglich, dass der Körper auch bei hohen Temperaturen von mehr als 100°C stabil und mechanisch fest bleibt, seine Form beibehält und sich nicht verfärbt.At least an embodiment of the optoelectronic arrangement increases the protective layer the thermal resistance of the body. This Among other things, this is achieved by the protective layer penetrating of moisture and atmospheric Inhibits gases in the body or prevented. This makes it possible for the body as well stable and mechanically strong at high temperatures of more than 100 ° C remains, maintains its shape and not discolored.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist die Schutzschicht mit einem Plasmaunterstützten Beschichtungsverfahren auf den Körper aufgebracht.At least an embodiment of the Optoelectronic device is the protective layer with a plasma assisted coating process on the body applied.

Beispielsweise kommt dabei die Plasma-unterstützte chemische Dampfphasenepitaxie (PECVD) zur Anwendung.For example comes the plasma-assisted chemical vapor phase epitaxy (PECVD) for use.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der Schutzschicht ist die Anwendung eines atmosphärischen Plasmas unter Normaldruck. Hierbei wird ein Gasstrom aus einer Düse über einen Hochspannungsbogen mit Ionen aufgeladen, welche im Gasstrom auf die zu beschichtende Oberfläche eine SiO2 Schicht aus einem mitgeführten Precursor – zum Beispiel Hexametyldisiloxan – beziehungsweise dessen Spaltprodukten aufbauen.A another possibility for the production of the protective layer is the application of an atmospheric Plasmas under normal pressure. Here, a gas stream from a nozzle via a High-voltage arc charged with ions, which in the gas stream the surface to be coated an SiO 2 layer of an entrained precursor - for example Hexametyldisiloxane - or build up its fission products.

Die Schichtdicke der Schutzschicht kann über die Einwirkdauer des Plasmas, die Durchflussrate und/oder den Abstand zwischen Düse durch die das Gas strömt und zu beschichtender Oberfläche eingestellt werden.The Layer thickness of the protective layer can over the duration of action of the plasma, the flow rate and / or the distance between the nozzle the gas flows and surface to be coated become.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung handelt es sich bei dem Körper um einen Verguss, der den zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip stellenweise umformt. Das heißt, der optoelektronische Halbleiterchip ist mit dem Körper vergossen. Stellenweise befindet sich der Körper in direktem Kontakt mit dem optoelektronischen Halbleiterchip.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement is at the body to a potting, the at least one optoelectronic semiconductor chip partially formed. This means, the optoelectronic semiconductor chip is potted with the body. In places the body is in direct contact with the optoelectronic semiconductor chip.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung handelt es sich bei dem Körper um ein optisches Element. Beispielsweise handelt es sich bei dem Körper um eine optische Linse, die zur Brechung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. In diesem Fall ist der Körper vorzugsweise beabstandet zum Halbleiterchip angeordnet, sodass sich Halbleiterchip und Körper nicht in direktem Kontakt zueinander befinden.In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic arrangement, the body is an optical element. For example, the body is an optical lens intended to refract electromagnetic radiation. In this case, the body is preferably spaced from the semiconductor chip arranged so that the semiconductor chip and body are not in direct contact with each other.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist die gesamte frei zugängliche Außenfläche des Körpers mit der Schutzschicht bedeckt. "Frei zugänglich" sind dabei diejenigen Stellen der Außenfläche des Körpers, welche sich nicht in direktem Kontakt mit einem anderen Element wie beispielsweise dem optoelektronischen Halbleiterchip oder einer Gehäusewand befinden. Vorzugsweise ist die Schutzschicht dabei direkt auf die frei zugängliche Außenfläche des Körpers aufgebracht, sodass sich kein weiteres Material zwischen der Schutzschicht und dem Körper befindet. Handelt es sich bei dem Körper beispielsweise um ein optisches Element, das beabstandet zum optoelektronischen Halbleiterchip angeordnet ist, ist vorzugsweise die gesamte Außenfläche des optischen Elements mit der Schutzschicht bedeckt. Das heißt, das optische Element ist in diesem Fall vollständig von der Schutzschicht umhüllt. Die Außenfläche des Körpers weist dann keinen Bereich auf, der nicht von der Schutzschicht bedeckt ist.At least an embodiment of the Optoelectronic arrangement is the entire freely accessible Outside surface of the body covered with the protective layer. "Free accessible "are those Make the outer surface of the body, which are not in direct contact with another element such as the optoelectronic semiconductor chip or a housing wall are located. Preferably, the protective layer is directly on the freely accessible Outside surface of the body Applied so that no further material between the protective layer and the body located. For example, if the body is one optical element which is spaced from the optoelectronic semiconductor chip is arranged, is preferably the entire outer surface of the optical element with covered by the protective layer. That is, the optical element is completely in this case enveloped by the protective layer. The outer surface of the Body points then no area that is not covered by the protective layer is.

Im Folgenden wird die hier beschriebene optoelektronische Anordnung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert:in the The following is the optoelectronic device described here based on embodiments and its associated Figures closer explains:

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer hier beschriebenen optoelektronischen Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 shows a schematic sectional view of an optoelectronic device according to a first embodiment described here,

2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer hier beschriebenen optoelektronischen Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 2 shows a schematic sectional view of an optoelectronic device according to a second embodiment described here,

3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer hier beschriebenen optoelektronischen Anordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. 3 shows a schematic sectional view of an optoelectronic device according to a third embodiment described herein.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgetreu anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.In the embodiments and figures are the same or equivalent components respectively provided with the same reference numerals. The illustrated elements are not to scale to look at, rather Exaggerated individual elements for better understanding be.

Die 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer hier beschriebenen optoelektronischen Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Bei der optoelektronischen Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Leuchtdiode. Die optoelektronische Anordnung umfasst einen optoelektronischen Halbleiterchip 1, der durch einen Leuchtdiodenchip gegeben ist. Der optoelektronische Halbleiterchip 1 ist vom Körper 2 umformt. Der Körper 2 bildet einen Verguss für den optoelektronischen Halbleiterchip 1. Vorliegend besteht der Körper 2 aus Silikon, in welches Partikel 7 eingebracht sind. Bei den Partikeln 7 handelt es sich um Partikel zumindest eines der folgenden Materialien: Lumineszenzkonversionsmaterial, Diffusormaterial, absorbierendes Material, Farb-Pigment.The 1 shows a schematic sectional view of an optoelectronic device according to a first embodiment described herein. The optoelectronic device according to the first exemplary embodiment is a light-emitting diode. The optoelectronic arrangement comprises an optoelectronic semiconductor chip 1 which is given by a light-emitting diode chip. The optoelectronic semiconductor chip 1 is from the body 2 reshapes. The body 2 forms a potting for the optoelectronic semiconductor chip 1 , In the present case, the body exists 2 made of silicone, in which particles 7 are introduced. At the particles 7 they are particles of at least one of the following materials: luminescence conversion material, diffuser material, absorbing material, color pigment.

Der Körper 2 weist eine freiliegende Außenfläche 20 auf. Die freiliegende Außenfläche 20 ist diejenige Außenfläche, welche nicht an das Gehäuse 6 grenzt, sondern ohne die Schutzschicht 3 eine Grenzfläche zum umgebenden Raum, beispielsweise zu Luft, aufweisen würde.The body 2 has an exposed outer surface 20 on. The exposed outer surface 20 is the outer surface which is not attached to the housing 6 borders, but without the protective layer 3 would have an interface to the surrounding space, for example to air.

Auf die freiliegende Außenfläche 20 des Körpers 2 ist die Schutzschicht 3 aufgebracht, welche aus Siliziumdioxid besteht.On the exposed outer surface 20 of the body 2 is the protective layer 3 applied, which consists of silicon dioxide.

Die optoelektronische Anordnung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass Wasserdampf oder Schadgase wie Schwefelwasserstoff oder Schwefeldioxid durch ein ungeschütztes Silikonpolymer in das Innere der Leuchtdiode vordringen können. Diffundiert beispielsweise Wasser in die Leuchtdiode, so kann dies zu Problemen mit einer Kleberhaftung führen, wenn die Leuchtdiode im Betrieb oder beim Löten der Leuchtdiode erwärmt wird. Eindiffundierende, insbesondere schwefelhaltige Schadgase können zu einer Schwarzfärbung der Oberfläche des Leiterrahmens 8 führen, welche beispielsweise versilbert ist. Dadurch kann es zu Reflexionsverlusten kommen.The optoelectronic arrangement is based on the finding that water vapor or noxious gases such as hydrogen sulfide or sulfur dioxide can penetrate through an unprotected silicone polymer into the interior of the light emitting diode. For example, if water diffuses into the light-emitting diode, this can lead to problems with adhesive adhesion if the light-emitting diode is heated during operation or when the light-emitting diode is being soldered. Injecting, especially sulfur-containing noxious gases can lead to a blackening of the surface of the lead frame 8th lead, which is for example silvered. This can lead to reflection losses.

Die aus Siliziumdioxid bestehende Schutzschicht 3 verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit oder atmosphärischen Gasen und verbessert damit die Alterungseigenschaften der optoelektronischen Anordnung, da es nicht oder erst nach längeren Zeitspannen zu den beschriebenen Schädigungen kommen kann.The silicon dioxide protective layer 3 prevents the penetration of moisture or atmospheric gases and thus improves the aging properties of the optoelectronic device, since it can not or only after longer periods of time come to the described damage.

Die Dicke der Schutzschicht 3 ist dabei derart gewählt, dass vom optoelektronischen Halbleiterchip 1 im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung 4 die Schutzschicht 3 ungehindert oder im Wesentlichen ungehindert durchdringen kann. Die optischen Eigenschaften der optoelektronischen Anordnung werden daher durch die Schutzschicht 3 nicht negativ beeinflusst.The thickness of the protective layer 3 is chosen such that of the optoelectronic semiconductor chip 1 generated during operation electromagnetic radiation 4 the protective layer 3 can penetrate unhindered or substantially unhindered. The optical properties of the optoelectronic device are therefore protected by the protective layer 3 not negatively affected.

Im Ausführungsbeispiel der 1 ist die Schutzschicht 3 lediglich auf den Körper 2 aufgebracht. Es ist jedoch ferner auch möglich, dass auch das Gehäuse 6 vollständig von der Schutzschicht 3 bedeckt ist. Besteht das Gehäuse 6 beispielsweise aus einem Thermoplastmaterial wie PMMA, PMMI, PC, COC, COP, Hochtemperatur-PC, so schützt die Schutzschicht 3 auch vor dem Eindringen von Feuchtigkeit und atmosphärischen Gasen in das Material des Gehäuses 6. Auf diese Weise werden die Alterungseigenschaften der optoelektronischen Anordnung und damit die Lebensdauer der Anordnung weiter verbessert.In the embodiment of 1 is the protective layer 3 only on the body 2 applied. However, it is also possible that the housing 6 completely from the protective layer 3 is covered. Is the housing 6 For example, from a thermoplastic material such as PMMA, PMMI, PC, COC, COP, high-temperature PC, so protects the protective layer 3 also against the ingress of moisture and atmospheric gases into the material of the housing 6 , In this way, the aging properties of the optoelectronic device and thus the life of the device are further improved.

Die 2 zeigt eine hier beschriebene optoelektronische Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Ausführungsbeispiel der 2 sind drei optoelektronische Halbleiterchips 1 auf einer Leiterplatte 9 angeordnet. Bei den optoelektronischen Halbleiterchips 1 handelt es sich beispielsweise um Leuchtdiodenchips. Dabei kann einer der Leuchtdiodenchips zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung aus dem roten, ein weiterer zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung aus dem grünen sowie ein weiterer optoelektronischer Halbleiterchip zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung aus dem blauen Spektralbereich vorgesehen sein. Die optoelektronischen Halbleiterchips 1 sind vom Körper 2, der wiederum einen Verguss bildet, umhüllt. Der Körper 2 ist also zumindest stellenweise an die optoelektronischen Halbleiterchips 1 angeformt. Der Körper 2 besteht vorliegend aus Silikon. In den Körper 2 sind Partikel 7, beispielsweise eines Diffusormaterials wie Titanoxid, eingebracht. Beim gleichzeitigen Betrieb der optoelektronischen Halbleiterchips 1 kann sich die von ihnen emittierte Strahlung 4 zu weißem Licht mischen. Auf die freiliegende Außenfläche 20 des Körpers 2, welche nicht an den Anschlussträger 9 grenzt, ist eine Schutzschicht 3 aufgebracht, die aus Siliziumdioxid besteht.The 2 shows an optoelectronic device according to a second embodiment described here. In the embodiment of 2 are three optoelectronic semiconductor chips 1 on a circuit board 9 arranged. In the optoelectronic semiconductor chips 1 These are, for example, light-emitting diode chips. In this case, one of the light-emitting diode chips for generating electromagnetic radiation from the red, another for generating electromagnetic radiation from the green and another optoelectronic semiconductor chip for generating electromagnetic radiation from the blue spectral region may be provided. The optoelectronic semiconductor chips 1 are from the body 2 which in turn forms a casting, enveloped. The body 2 is therefore at least in places to the optoelectronic semiconductor chips 1 formed. The body 2 in the present case consists of silicone. In the body 2 are particles 7 , For example, a diffuser material such as titanium oxide introduced. During simultaneous operation of the optoelectronic semiconductor chips 1 can the radiation emitted by them 4 mix to white light. On the exposed outer surface 20 of the body 2 which are not attached to the connection carrier 9 borders, is a protective layer 3 applied, which consists of silicon dioxide.

Beim Anschlussträger 9 handelt es sich beispielsweise um eine Metallkernplatine oder eine bedruckte Leiterplatte. Der Anschlussträger 9 weist Leiterbahnen auf, die Silber enthalten können, über welche die optoelektronischen Halbleiterchips elektrisch kontaktierbar sind.At the connection carrier 9 it is, for example, a metal core board or a printed circuit board. The connection carrier 9 has conductor tracks, which may contain silver, via which the optoelectronic semiconductor chips are electrically contacted.

Die 3 zeigt eine hier beschriebene optoelektronische Anordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Körper 2 beabstandet zu einem optoelektronischen Halbleiterchip 1 angeordnet. Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip 1 handelt es sich um einen Lumineszenzdiodenchip, der zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung 4 vorgesehen ist. Der Körper 2 bildet eine optische Linse, welche durch die Halter 10 beabstandet vom optoelektronischen Halbleiterchip 1 angeordnet ist. Ein Großteil der im optoelektronischen Halbleiterchip 1 im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung 4 tritt durch den Körper 2 und wird von diesem optisch – beispielsweise durch Brechung – beeinflusst. Der Körper 2 besteht aus Silikon. Auf die Außenfläche 20 des Körpers 2 ist eine Schutzschicht 3 aufgebracht, welche aus Siliziumdioxid besteht. Im Ausführungsbeispiel der 3 ist die gesamte Außenfläche 20 des Körpers frei zugänglich. Die gesamte Außenfläche 20 des Körpers ist von der Schutzschicht 3 bedeckt. Das heißt, der Körper 2 ist vollständig von der Schutzschicht 3 umhüllt.The 3 shows an optoelectronic device according to a third embodiment described here. In this embodiment, the body 2 spaced apart from an optoelectronic semiconductor chip 1 arranged. In the optoelectronic semiconductor chip 1 it is a luminescence diode chip, which is used to generate electromagnetic radiation 4 is provided. The body 2 forms an optical lens, which passes through the holder 10 spaced from the optoelectronic semiconductor chip 1 is arranged. Much of the optoelectronic semiconductor chip 1 generated during operation electromagnetic radiation 4 occurs through the body 2 and is optically influenced by this - for example by refraction. The body 2 is made of silicone. On the outside surface 20 of the body 2 is a protective layer 3 applied, which consists of silicon dioxide. In the embodiment of 3 is the entire outer surface 20 of the body freely accessible. The entire outer surface 20 of the body is from the protective layer 3 covered. That is, the body 2 is completely from the protective layer 3 envelops.

Der optoelektronische Halbleiterchip 1 ist auf einen Anschlussträger 9 aufgebracht, mittels dem der optoelektronische Halbleiterchip 1 elektrisch kontaktiert wird.The optoelectronic semiconductor chip 1 is on a connection carrier 9 applied, by means of which the optoelectronic semiconductor chip 1 is contacted electrically.

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 Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The The invention is not by the description based on the embodiments limited. Much more For example, the invention includes every novel feature as well as every combination of features, in particular any combination of features in the claims includes, even if this feature or this combination itself not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments is.

Claims (11)

Optoelektronische Anordnung mit – zumindest einem optoelektronischen Halbleiterchip (1), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung (4) erzeugt oder detektiert, – einem Körper (2), welcher derart anordnet ist, dass zumindest ein Teil der vom optoelektronischen Halbleiterchip im Betrieb erzeugten oder detektierten elektromagnetischen Strahlung (4) durch eine Außenfläche (20) des Körpers (2) tritt, – wobei der Körper (2) ein Silikon enthält und die Außenfläche (20) des Körpers zumindest stellenweise mit einer Schutzschicht (3) bedeckt ist, die ein Siliziumoxid enthält.Optoelectronic device with - at least one optoelectronic semiconductor chip ( 1 ), which in operation emits electromagnetic radiation ( 4 ) is generated or detected, - a body ( 2 ) which is arranged such that at least part of the electromagnetic radiation generated or detected by the optoelectronic semiconductor chip during operation ( 4 ) by an outer surface ( 20 ) of the body ( 2 ), whereby the body ( 2 ) contains a silicone and the outer surface ( 20 ) of the body at least in places with a protective layer ( 3 ), which contains a silica. Optoelektronische Anordnung nach dem vorherigen Anspruch, bei der der Körper (2) im Wesentlichen aus einem Silikon besteht.Optoelectronic device according to the preceding claim, in which the body ( 2 ) consists essentially of a silicone. Optoelektronische Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Schutzschicht (3) aus Siliziumdioxid besteht.Optoelectronic device according to one of the preceding claims, in which the protective layer ( 3 ) consists of silicon dioxide. Optoelektronische Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Schutzschicht (3) eine Dicke aufweist, die höchstens 400 nm beträgt.Optoelectronic device according to one of the preceding claims, in which the protective layer ( 3 ) has a thickness which is at most 400 nm. Optoelektronische Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Schutzschicht (3) als Diffusionsbarriere gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und von atmosphärischen Gasen in den Körper vorgesehen ist.Optoelectronic device according to one of the preceding claims, in which the protective layer ( 3 ) is provided as a diffusion barrier against the ingress of moisture and atmospheric gases into the body. Optoelektronische Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Schutzschicht (3) die thermische Beständigkeit des Körpers erhöht.Optoelectronic device according to one of the preceding claims, in which the protective layer ( 3 ) increases the thermal resistance of the body. Optoelektronische Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Schutzschicht (3) mit einem Plasmaunterstützten Beschichtungsverfahren auf den Körper aufgebracht ist.Optoelectronic device according to one of the preceding claims, in which the protective layer ( 3 ) is applied to the body with a plasma assisted coating process. Optoelektronische Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der Körper (2) ein Verguss ist, der den zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip (1) stellenweise umformt.Optoelectronic arrangement according to one of the preceding claims, in which the body ( 2 ) is a potting, the at least one optoelectronic semiconductor chip ( 1 ) partially transformed. Optoelektronische Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der Körper (2) ein optisches Element, insbesondere eine optische Linse ist.Optoelectronic arrangement according to one of the preceding claims, in which the body ( 2 ) is an optical element, in particular an optical lens. Optoelektronische Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die gesamte frei zugängliche Außenfläche (20) des Körpers mit der Schutzschicht (3) bedeckt ist.Optoelectronic arrangement according to one of the preceding claims, in which the entire freely accessible outer surface ( 20 ) of the body with the protective layer ( 3 ) is covered. Optoelektronische Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Schutzschicht (3) direkt auf den Körper (2) aufgebracht ist, ohne dass sich weitere Materialien zwischen dem Körper (2) und der Schutzschicht (3) befinden.Optoelectronic device according to one of the preceding claims, in which the protective layer ( 3 ) directly on the body ( 2 ) is applied, without further materials between the body ( 2 ) and the protective layer ( 3 ) are located.
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