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Die
Erfindung betrifft eine Sensoreinheit mit einem lichtempfindlichen
Halbleiterbauelement, das zumindest einen, insbesondere unter einer
lichtdurchlässigen
Abdeckschicht angeordneten, lichtempfindlichen Bereich aufweist,
und mit einer flächigen
Kontaktierungseinheit, die elektrisch leitend auf Kontaktflächen des
Halbleiterbauelements aufgesetzt ist und die mit zumindest einer
Ausnehmung versehen ist, die für
einen Lichteinfall auf den lichtempfindlichen Bereich ausgebildet
ist, sowie einen optischen Aufnehmer für eine Abtasteinrichtung eines
optischen Datenlaufwerks.
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Aus
der
US 6,885,107 B1 ist
eine Sensoreinheit mit einem lichtempfindlichen Halbleiterbauelement
bekannt, bei der elektrische Leiterbahnen auf einer Kontaktierungseinheit
oder Leiterplatte bzw. Leiterfolie aufgebracht sind, die elektrisch
mit dem Halbleiterbauelement gekoppelt ist. Kontaktflächen des
Halbleiterbauelements für
eine elektrische Verbindung mit der Kontaktierungseinheit und ein
lichtempfindlicher Bereich des Halbleiterbauelements sind der gleichen
Oberfläche
des Halbleiterbauelements zugewandt. Um einen Lichteinfall auf das Halbleiterbauelement
zu ermöglichen,
ist in der Kontaktierungseinheit eine Aussparung vorgesehen. Auf einer
dem Halbleiterbauelement abgewandten Oberfläche der Kontaktierungseinheit
ist eine formstabile und lichtdurchlässige Abdeckung aufgebracht,
um das Halbleiterbauelement auf der lichtempfindlichen Vorderseite
gegenüber
Umwelteinflüssen
zu schützen.
Um eine verlustarme Beleuchtung des Halbleiterbauelements zu gewährleisten,
muss die lichtdurchlässige
Abdeckung aus einem an die vorgesehene Lichtwellenlänge angepassten
Werkstoff hergestellt sein. Zudem muss die Abdeckung hinsichtlich ihrer
geometrischen Gestaltung en ge Toleranzen einhalten, um unerwünschte Ablenkungs-
und Streueffekte für
das eingestrahlte Licht zu vermeiden.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sensoreinheit und einen
optischen Aufnehmer für
eine Abtasteinrichtung eines optischen Datenlaufwerks zu schaffen,
bei denen eine kostengünstigere Herstellung
und eine verbesserte Lichteinstrahlung auf das Halbleiterbauelement
gewährleistet
sind.
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Diese
Aufgabe wird gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung durch eine Sensoreinheit der eingangs
genannten Art gelöst,
bei der die Sensoreinheit, insbesondere in der Umgebung des lichtempfindlichen
Bereichs, frei von lichtdurchlässigen
Abdeckmitteln ausgeführt
ist. Im Gegensatz zu der bekannten Sensoreinheit ist erfindungsgemäß vorgesehen,
die Sensoreinheit ohne zusätzliche
lichtdurchlässige
Abdeckmittel zu verwirklichen. Diese Gestaltung der Sensoreinheit
basiert auf der überraschenden
Erkenntnis, dass bei geeigneter Auswahl eines Schichtaufbaus für das Halbleiterbauelement
ein dauerhafter und zuverlässiger
Betrieb des Halbleiterbauelements ohne zusätzliche, lichtdurchlässige Abdeckmittel
möglich
ist. Der Schichtaufbau des Halbleiterbauelements, der auf einer
Trägerstruktur
oder einem Substrat aufgebracht ist, weist zumindest einen lichtempfindlichen
Schichtbereich auf, der zum Erzeugen zumindest eines lichtabhängigen,
elektrischen Signals vorgesehen ist. Der lichtempfindliche Schichtbereich
ist derart in dem Schichtaufbau integriert, dass Lichtstrahlen detektiert
werden können, die
auf eine der Trägerstruktur
abgewandte Oberfläche
des Halbleiterbauelements einfallen. An dieser Oberfläche des
Halbleiterbauelements ist auch die zumindest eine Kontaktfläche zum
Ableiten des zumindest einen elektrischen Signals ausgebildet.
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Vorzugsweise
ist der lichtempfindliche Schichtbereich unter einer lichtdurchlässigen,
d. h. optisch transparenten Abdeckschicht angeordnet, die auf der
gleichen Oberfläche
wie die zumindest eine Kontaktfläche
ausgebildet ist. Die Abdeckschicht kann bereits bei der Herstellung
einer Vielzahl von Halbleiter bauelementen, die auf einer gemeinsamen
Trägerstruktur – einem
Wafer – ausgebildet
werden, in einem Waferprozess, vorzugsweise aus einer gestaltlosen,
insbesondere aus einer gasförmigen,
Phase stoffschlüssig
auf den Schichtaufbau abgeschieden werden. Eine derartige Abdeckschicht
ist somit ein integraler Bestandteil des Halbleiterbauelements und
kann unter industriellen Prozessbedingungen aufgebracht werden,
die für
die Herstellung von Halbleiterbauelementen typisch sind.
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Um
sicherzustellen, dass ein vorteilhafter Lichteinfall auf den lichtempfindlichen
Schichtbereich erfolgen kann, ist die Kontaktierungseinheit in einer dem
lichtempfindlichen Schichtbereich benachbarten Umgebung mit einer
Ausnehmung versehen, die den Lichteinfall durch die Kontaktierungseinheit
auf den lichtempfindlichen Bereich ermöglicht. Durch den Verzicht
auf zusätzliche
lichtdurchlässige
Abdeckmittel wird eine kostengünstige
Herstellung der Sensoreinheit ermöglicht. Aus dem Stand der Technik
bekannte Prozessschritte wie eine Herstellung, Qualitätsprüfung und
Aufbringung von lichtdurchlässigen Abdeckmitteln
auf die Sensoreinheit können
eingespart werden. Durch den Verzicht auf die lichtdurchlässigen Abdeckmittel
entfallen potentielle Fehlerquellen, die zur Verschlechterung der
Sensoreinheit bis hin zu deren Totalausfall führen können.
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Während das
Halbleiterbauelement beim Stand der Technik in einem kleinen Raumvolumen eingeschlossen
ist, liegt es bei der erfindungsgemäßen Gestaltung der Sensoreinheit
offen. Dadurch kann vermieden werden, dass sich Werkstoffbestandteile,
die aus dem Halbleiterbauelement und/oder aus der Kontaktierungseinheit
und/oder aus den elektrischen Verbindungen zwischen Halbleiterbauelement
und Kontaktierungseinheit, insbesondere während des Herstellungsprozesses,
austreten, ausgasen oder verdampfen, auf dem Halbleiterbauelement
oder auf einer Innenfläche
der Abdeckung niederschlagen und zu einer Verschlechterung von Detektionseigenschaften
des Halbleiterbauelements führen.
Somit kann die erfindungsgemäße Sensoreinheit
kos tengünstiger
und mit verbesserten optischen Detektionseigenschaften hergestellt
werden.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Halbleiterbauelement
gehäuselos
ausgebildet ist. Damit kann eine besonders kompakte Bauform für die Sensoreinheit
verwirklicht werden. Das Halbleiterbauelement ist unmittelbar mit
dem formstabilen Schichtaufbau, auf dessen Oberfläche die
zumindest eine Kontaktfläche
ausgebildet ist, auf die Kontaktierungseinheit aufgesetzt und ragt
mit seiner formstabilen Trägerstruktur
von der Kontaktierungseinheit ab. Durch die gehäuselose Gestaltung des Halbleiterbauelements
können
Prozessschritte und Kosten für
die Herstellung der Sensoreinrichtung eingespart werden. Die Maße der Sensoreinheit
werden im Wesentlichen von der Größe des Halbleiterbauelements
und der darauf angepassten Kontaktierungseinheit bestimmt. Bei einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist die Kontaktierungseinheit derart ausgeführt, dass
ein Bereich um das Halbleiterbauelement herum, der zur Kontaktierung
der Kontaktflächen
dient, maximal eine 50 Prozent größere Oberfläche als die größte Oberfläche des
Halbleiterbauelements aufweist. Das heißt, dass die Fläche, auf
der das Halbleiterbauelement aufliegt, maximal 50 Prozent größer ist
als die Oberfläche
ist, mit der das Halbleiterbauelement auf der Kontaktierungseinheit
aufliegt. Damit kann die Sensoreinheit mit dem gehäuselosen
Halbleiterbauelement bevorzugt in besonders flache oder schlanke optische
Aufnehmer integriert werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktierungseinheit
aus einem zumindest im Wesentlichen lichtundurchlässigen Material
hergestellt ist. Damit dient der Rand der Ausnehmung der Kontaktierungseinheit
als Feldblende für
das lichtempfindliche Halbleiterbauelement. Lichtstrahlen aus Raumrichtungen,
die nicht mit der Lichtrichtung des zu detektierenden Lichtstrahls übereinstimmen,
werden von der Kontaktierungseinheit reflektiert oder absorbiert
und gelangen somit nicht als unerwünschte Streueinstrahlung auf
das lichtempfindliche Halbleiterbauelement. Bevorzugt weist die
Kontaktierungseinheit eine Transmission für Lichtwellenlängen, die für das Halbleiterbauelement relevant
sind, von weniger als 50 Prozent, bevorzugt von weniger als 25 Prozent,
besonders bevorzugt von weniger als 15 Prozent, auf.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktierungseinheit
eine Dicke aufweist, die kleiner oder gleich einer Dicke des Halbleiterbauelements
ist. Dies ermöglicht
eine besonders kompakte Gestaltung der Sensoreinheit, die somit
raumsparend beispielsweise an einer optischen Abtasteinrichtung
angebracht werden kann. Ein Abstand zwischen optischen Komponenten
der Abtasteinrichtung wie insbesondere Linsen oder Spiegeln und
dem lichtempfindlichen Halbleiterbauelement wird bei der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung
nur unwesentlich von der Dicke der Kontaktierungseinheit mitbestimmt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung beträgt
die Dicke der Kontaktierungseinheit weniger als 3/10 mm, bevorzugt
weniger als 2/10 mm und die Dicke des Halbleiterbauelements beträgt weniger
als 5/10 mm, bevorzugt weniger als 3/10 mm, besonders bevorzugt
weniger als 2/10 mm. Damit kann inklusive einer elektrischen Verbindung
zwischen dem Halbleiterbauelement und der Kontaktierungseinheit
eine Gesamtdicke für
die Sensoreinheit von weniger als 1,5 mm, bevorzugt weniger als
1 mm verwirklicht werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktierungseinheit
als flexible Leiterplatte, insbesondere aus einem Polyimid-Werkstoff, ausgebildet
ist. Bei einer flexiblen Leiterplatte ist es möglich, Biegeradien für die Leiterplatte
zu verwirklichen, die weniger als das 50-fache, bevorzugt weniger
als das 15-fache der Dicke der Leiterplatte betragen. Damit wird
eine vorteilhafte Integration der Sensoreinheit in eine kompakt
gestaltete optische Abtasteinrichtung ermöglicht. Ein elektrischer Anschluss
der Sensoreinheit erfolgt unmittelbar über die flexible Leiterplatte,
die mit geringen Krümmungsradien
in der optischen Abtasteinrichtung eingebaut werden kann. Die Verwendung
von Polyimid-Werkstoff für
die flexible Leiterplatte ermöglicht neben
einer geringen Dicke für
die Leiterplatte eine besonders vor teilhafte Flexibilität sowie
ein geringes Rastermaß für die Leiterbahnen
sowie für
die Kontaktflächen
zur elektrischen Anbindung der Kontaktflächen des Halbleiterbauelements.
Vorzugsweise kann ein Rastermaß,
also eine Teilung von Leiterbahnen und Kontaktflächen, von 0,25 mm bis 0,3 mm zwischen
den Kontaktflächen
des Halbleiterbauelements mit einer Leiterplatte aus Polyimid-Werkstoff verwirklicht
werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass elektrische
Verbindungen zwischen dem Halbleiterbauelement und der Kontaktierungseinheit
in Flip-Chip-Technik, insbesondere in Lotkugeltechnik, ausgebildet
sind. Dies ermöglicht eine
besonders zuverlässige
und raumsparende Kontaktierung zwischen dem Halbleiterbauelement und
der Kontaktierungseinheit. Zur Durchführung der Flip-Chip-Technik
wird das Halbleiterbauelement mit seinen Kontaktflächen auf
die Kontaktflächen
der Kontaktierungseinheit aufgesetzt. Vorzugsweise ist vorgesehen,
dass die Kontaktflächen
des Halbleiterbauelements bereits während der Herstellung des Halbleiterbauelements
mit Lotkugeln, insbesondere aus einem bleifreien Lötzinn, versehen
wurden. Die Lotkugeln werden beim Aufsetzen des Halbleiterbauelements
auf die Kontaktierungseinheit durch Zufuhr von Wärme aufgeschmolzen und stellen
nach einem Erkalten und Erstarren eine zuverlässige elektrische Verbindung
zwischen Halbleiterbauelement und Kontaktierungseinheit sicher.
Alternativ können
auch andere Verbindungstechniken wie der Einsatz von elektrisch
leitfähigem
Klebstoff, das Schweißen
von elektrischen Verbindungen, die Verwendung von reibgeschweißten Bond-Draht-Stümpfen (Stud-Bumps) oder
die Druckkontaktierung unter Verwendung von Schrumpfkleber vorgesehen
sein. Bei diesen Verfahren ist gewährleistet, dass das Halbleiterbauelement derart
angeordnet ist, dass der lichtempfindliche Bereich des Halbleiterbauelements
durch die Ausnehmung in der Kontaktierungseinheit hindurch von dem einfallenden
Licht beleuchtet werden kann.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Halbleiterbauelement
auf der dem lichtempfindlichen Bereich abgewandten Seite mit einer
lichtundurchlässigen
Vergussmasse mit der Kontaktierungseinheit vergossen ist. Dadurch
wird eine mechanische Stabilisierung des Halbleiterbauelements und
der elektrischen Kontaktierungen mit der Kontaktierungseinheit erreicht.
Zudem wird durch die lichtundurchlässige Vergussmasse verhindert, dass
eine unverwünschte
Einstrahlung von Licht seitlich auf den lichtempfindlichen Bereich
stattfinden kann. Somit wird die Präzision der Lichtdetektion durch
das lichtempfindliche Halbleiterbauelement erhöht. Als Vergussmasse kann vorzugsweise
eine elastische oder zähelastische
Kunststoffmasse eingesetzt werden, die für eine Lichtundurchlässigkeit mit
einem absorbierenden Füllstoff,
insbesondere mit Russpartikeln, gefüllt ist.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Halbleiterbauelement
mit einer stoffschlüssig
aufgebrachten, insbesondere mehrschichtigen, vorzugsweise ebenen,
Entspiegelungsbeschichtung versehen ist, die vorzugsweise auf rote,
besondere bevorzugt auf rote und blaue Lichtwellen, abgestimmt ist.
Durch die Entspiegelungsbeschichtung kann vermieden werden, dass aus
der Hauptrichtung des Lichteinfalls eingestrahltes Licht in unerwünschter
Weise an der Oberfläche des
Halbleiterbauelements reflektiert wird und somit für eine Detektion
der Lichtstrahlung nicht zur Verfügung steht. Die Entspiegelungsbeschichtung
kann vorzugsweise mehrschichtig ausgeführt sein, um eine besonders
vorteilhafte Entspiegelungswirkung zu erreichen. Bei einer Auslegung
der Sensoreinheit als Detektor für
ein optisches Datenlaufwerk sind im Halbleiterbauelement mehrere
nebeneinander angeordnete, lichtempfindliche Bereiche vorgesehen.
Dabei ist ein zentraler lichtempfindlicher Bereich zur Detektion
eines von einem optischen Datenträger reflektierten Lichtstrahls
vorgesehen, während
umliegend angeordnete lichtempfindliche Bereiche zur Ermittlung
von gegebenenfalls auftretenden Positionsabweichungen für die Sensoreinheit
vorgesehen sind. Um eine präzise
Positionierung der Sensoreinheit gegenüber dem einfallenden Lichtstrahl
anhand der Signale der umliegenden lichtempfindlichen Bereiche zu
ermöglichen,
ist die Entspiegelungsbeschichtung wie auch eine zusätzlich oder
alternativ vorgesehene, lichtdurchlässige Abdeckschicht im Wesentlichen
eben ausgeführt,
d. h. in ihrer Oberflächenkontur
nahezu einer Ebene angenähert.
Da für die
Abtastung von optischen Datenträgern
vorzugsweise infrarote und/oder rote und/oder blaue Lichtwellen
aus einem Wellenlängenbereich
von 400 nm bis 800 nm zum Einsatz kommen, ist die Entspiegelungsbeschichtung
entsprechend auf derartige Lichtwellenlängen abgestimmt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist ein optischer Aufnehmer für eine Abtasteinrichtung
eines optischen Datenlaufwerks vorgesehen, bei dem eine Sensoreinheit
nach einem der Ansprüche
1 bis 8 angebracht ist. Der optische Aufnehmer ist auf einem relativ
zu einem optischen Datenträger
bewegbaren Schlitten verwirklicht und umfasst zumindest eine Laserlichtquelle,
einen halbdurchlässigen
Spiegel sowie die Sensoreinheit gemäß der Erfindung. Dabei ist
vorgesehen, dass Licht von der Laserlichtquelle durch den halbdurchlässigen Spiegel gesendet
wird und an einer Reflexionsfläche
des halbdurchlässigen
Spiegels in Richtung des optischen Datenträgers abgelenkt wird. Der abgelenkte Lichtstrahl
wird von dem optischen Datenträger
entsprechend den dort gespeicherten Daten reflektiert und bei Reflektion
mit Hilfe des halbdurchlässigen Spiegels
auf die Sensoreinheit eingestrahlt. Ein derartiger optischer Aufnehmer
kommt insbesondere bei optischen Datenlaufwerken wie Compact-Disc-Laufwerken
(CD), Digital-Versatile-Disc-Laufwerken (DVD)
und Abwandlungen davon zum Einsatz.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie
aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,
das anhand der Zeichnungen dargestellt ist. Dabei zeigt:
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1 eine
perspektivische, schematische Darstellung einer Sensoreinheit vor
Montage des Halbleiterbauelements auf die Kontaktierungseinheit,
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2 die
Sensoreinheit gemäß 1 nach Montage
des Halbleiterbauelements auf die Kontaktierungseinheit,
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3 eine
schematische Darstellung eines optischen Aufnehmers für ein optisches
Datenlaufwerk.
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Eine
in den 1 und 2 in nacheinander folgenden
Produktionsschritten dargestellte Sensoreinheit 10 weist
ein Halbleiterbauelement 12 und eine Kontaktierungseinheit 18 auf.
Das Halbleiterbauelement 12 ist, wie in der 3 näher dargestellt,
als Schichtaufbau 36 auf einer Trägerstruktur 38 verwirklicht.
Es weist an einer in 1 näher dargestellten Oberfläche 44 mehrere
zentral auf der Oberfläche 44 angeordnete,
lichtempfindliche Bereiche 16 sowie eine Vielzahl von randseitig
umlaufend angeordneten Kontaktflächen 40 auf.
Die Kontaktierungseinheit 18 ist aus mehreren, nicht näher dargestellten,
miteinander verbundenen Folienschichten eines Polyimid-Materials
aufgebaut. Dabei sind zwischen den Folienschichten eine Vielzahl
von nicht näher
dargestellten Leiterbahnen angeordnet, von denen einige als Kontaktflächen 42 an
der Oberfläche
der Kontaktierungseinheit 18 nach außen treten. Die Kontaktflächen 42 umrahmen
randseitig eine Ausnehmung 20, die die Kontaktierungseinheit 18 vollständig durchbricht
und die einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt hat.
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Die
Kontaktflächen 40 des
Halbleiterbauelements 12 und die Kontaktflächen 42 der
Kontaktierungseinheit 18 sind derart aufeinander abgestimmt, dass
bei Auflegen der Oberfläche 44 des
Halbleiterbauelements 12 auf die Oberfläche der Kontaktierungseinheit 18 ein
unmittelbarer elektrischer Kontakt zwischen den jeweiligen Kontaktflächen 40, 42 hergestellt
werden kann. Um eine zuverlässige
elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflächen 40 und 42 zu
erzielen, sind auf den Kontaktflächen 40 des
Halbleiterbauelements 12 in der 3 näher dargestellte
Lotkugeln 22 aufgebracht, die nach dem Auflegen des Halbleiterbauelements 12 auf
die Kontaktierungseinheit 18 durch Zufuhr von Wärme aufgeschmolzen
werden können
und die eine metallische Verbindung zwischen den Kontaktflächen 40 und
den Kontaktflächen 42 gewährleisten.
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Wie
in der 3 näher
dargestellt, weist das Halbleiterbauelement 12 eine Trägerstruktur 38 auf, die
typischerweise aus Metall, Keramik oder Siliziumdioxid hergestellt
ist. Auf der Trägerstruktur 38 ist
der Schichtaufbau 36 aus mehreren, nicht näher dargestellten
Schichten aufgebracht, in dem die schematisch dargestellten, lichtempfindlichen
Bereiche 16 ausgebildet sind. Die lichtempfindlichen Bereiche 16 sind über nicht
näher dargestellte
elektrische Leitbahnen mit den Kontaktflächen 40 verbunden,
die an der Oberfläche 44 des
Halbleiterbauelements 12 nach außen treten. Die übrige Oberfläche 44 des Halbleiterbauelements 12 ist
mit einer als Entspiegelungsbeschichtung und als mechanische Schutzbeschichtung
ausgeführten
Abdeckschicht 14 versehen. Die Abdeckschicht 14 ist
zum Schutz des lichtempfindlichen Bereichs 16 und gegebenenfalls
zum Schutz der weiteren, auf dem Halbleiterbauelement 12 verwirklichten
und nicht näher
dargestellten elektronischen Schaltungen vorgesehen. Zudem kommt der
Abdeckschicht 14 mit ihren Eigenschaften als Entspiegelungsbeschichtung
die Aufgabe zu, eintretende Lichtstrahlen möglichst ungehindert auf den lichtempfindlichen
Bereich 16 weiterzuleiten, um einen vorteilhaften Wirkungsgrad
der als optischen Sensor ausgelegten Sensoreinheit 10 zu
ermöglichen.
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Ein
in der 3 schematisch dargestellter optischer Aufnehmer 24,
der mit der Sensoreinheit 10 versehen ist, weist eine Laserlichtquelle 26 auf,
die einen Lichtstrahl 34 aussendet. Der Lichtstrahl 34 trifft
auf einen halbdurchlässigen
Spiegel 28 und wird dadurch um 90 Grad umgelenkt, um auf
eine Oberfläche
eines optischen Datenträgers 30 zu
treffen. In Abhängigkeit
der auf dem optischen Datenträger 30 gespeicherten
Informationen wird der Lichtstrahl 34 in vorgebbarer Weise
vom optischen Datenträger 30 wieder
in Richtung des halbdurchlässigen
Spiegels 28 rückreflektiert
oder gegebenenfalls gestreut. Ein rückreflektierter Lichtstrahl 34 tritt
erneut in den halbdurchlässigen
Spiegel 28 ein und wird erneut um 90 Grad abgelenkt, um
dann in Richtung der Sensoreinheit 10 aus dem halbdurchlässigen Spiegel 28 austreten
zu können.
Der Lichtstrahl 34 kann nunmehr durch die Ausnehmung 20 der Kontaktierungseinheit 18 auf
die Abdeckschicht 14 des Halbleiterbauelements 12 auftreffen
und wird von dort auf den lichtempfindlichen Bereich 16 weitergeleitet.
Dadurch kann zumindest ein elektrisches Signal in dem Halbleiterbauelement 12 erzeugt
werden, das nach einer gegebenenfalls erfolgenden Verarbeitung im
Halbleiterbauelement 12 an die Kontaktflächen 40 weitergeleitet
wird. Die Kontaktflächen 40 ermöglichen
eine Weiterleitung des elektrischen Signals in die Kontaktierungseinheit 18 und
von dort zu einer nicht dargestellten Auswerteeinrichtung.
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Eine
Dicke des lediglich schematisch dargestellten Halbleiterbauelements 12 beträgt 25/100 mm,
eine Dicke des Kontaktierungselements beträgt ca. 18/100 mm. Unter Einbeziehung
der Dicke der Lotkugeln von ca. 1/10 mm wird eine Gesamtdicke der
abdeckungsfreien Sensoreinrichtung von ca. 55/100 mm erreicht, so
dass die Sensoreinrichtung 10 in Richtung des einfallenden
Lichtstrahls 34 nur einen geringen Bauraum einnimmt. Ein
umlaufender Rand des Kontaktierungselements 18, der in
seitlicher Richtung über
die größte Oberfläche 44 des Halbleiterbausteins 12 hinaussteht,
beträgt
ca. 2/10 mm, so dass durch die gehäuselose Ausführung des Halbleiterbauelements 12 eine
besonders kompakte Gestaltung der Sensoreinrichtung 10 in
einer Ebene orthogonal zum einfallenden Lichtstrahl verwirklicht werden
kann.
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Der
optische Aufnehmer 24 kann für unterschiedliche optische
Datenlaufwerke eingesetzt werden, typische Anwendungen sind CD-Laufwerke
und DVD-Laufwerke,
die mit einer oder mehreren Lichtwellenlängen, insbesondere im Wellenlängenbereich von
400 nm bis 800 nm operieren.
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- 10
- Sensoreinheit
- 12
- Halbleiterbauelement
- 14
- Abdeckschicht
- 16
- lichtempfindlicher
Bereich
- 18
- Kontaktierungseinheit
- 20
- Ausnehmung
- 22
- Lotkugeln
- 24
- optischer
Aufnehmer
- 26
- Laserlichtquelle
- 28
- halbdurchlässiger Spiegel
- 30
- optischer
Datenträger
- 32
- Rotationachse
- 34
- Lichtstrahl
- 36
- Schichtaufbau
- 38
- Trägerstruktur
- 40
- Kontaktfläche Halbleiterbauelement
- 42
- Kontaktfläche Kontaktierungseinheit
- 44
- Oberfläche
- 46
- Unterseite