DE102008043645A1 - Optische Halbleiterbaugruppe, diese enthaltender photoelektrischer Sensor und Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppen - Google Patents

Optische Halbleiterbaugruppe, diese enthaltender photoelektrischer Sensor und Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppen Download PDF

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Tsuyoshi Miyata
Motoharu Okunou
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Abstract

Eine optische Halbleiterbaugruppe (1A) umfasst einen LED-Chip (30) und einen Zwischenträger (10), auf dem der LED-Chip (30) montiert ist; der LED-Chip (30) ist an dem Zwischenträger (10) mit einem dazwischen angeordneten, auf dem Zwischenträger (10) montierten Reflektor (20) montiert. Der Reflektor (20) umfasst einen Bodenabschnitt (21) in Flachplattenform, einen Seitenabschnitt (22), welcher sich kontinuierlich vom peripheren Rand des Bodenabschnitts (21) erstreckt und eine im Wesentlichen konische Form aufweist, derart, dass sein Durchmesser mit abnehmendem Abstand zum oberen Abschnitt allmählich zunimmt, und eine Gehäusekammer (24) mit einer offenen Oberseite, welche Gehäusekammer durch den Bodenabschnitt (21) und den Seitenabschnitt (22) definiert wird. Die Wandoberflächen, welche die Gehäusekammer (24) definieren, sind derart ausgebildet, dass sie darauf gerichtetes Licht reflektieren können, und der LED-Chip (30) ist innerhalb der Gehäusekammer (24) des Reflektors (20) und auf dem Bodenabschnitt (21) montiert.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. TECHNISCHER BEREICH
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Halbleiterbaugruppe (package), welches durch Packen einer optischen Halbleitervorrichtung, verkörpert durch eine Lichtprojektionsvorrichtung oder eine Lichtempfangsvorrichtung, erzeugt wurde, einen diese Baugruppe enthaltenden photoelektrischen Sensor und ein Herstellungsverfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe.
  • 2. STAND DER TECHNIK
  • In den vergangenen Jahren richtete sich eine erhöhte Aufmerksamkeit auf Oberseitenmontierte Bauteile; gleichzeitig nahmen die Anforderungen hinsichtlich einer Reduzierung der Größen und Dicken elektronischer Vorrichtungen zu. Photoelektrische Sensoren, welche optische Halbleitervorrichtungen in Form von Lichtprojektionsvorrichtungen und Lichtempfangsvorrichtungen umfassen, stellen diesbezüglich keine Ausnahme dar, und es wurden Studien an verschiedenen Typen von Bauteilstrukturen, welche eine Montage optischer Halbleitervorrichtungen auf Oberseiten ermöglichen, durchgeführt.
  • Allgemein ist es erforderlich, dass photoelektrische Sensoren erhöhte Detektionsentfernungen aufweisen und in der Lage sind, feinere Komponenten zu detektieren, wobei sie gleichzeitig eine Reduzierung der Größen und Dicken von Vorrichtungen, wie oben beschrieben, ermöglichen sollten. Um diesen Erfordernissen zu entsprechen, besteht, zusätzlich zu der Reduzierung der Größen und Dicken der optischen Halbleiterbaugruppen, die auf photoelektrischen Sensoren montiert sind, das Erfordernis, die photoelektrischen Sensoren derart zu strukturieren, dass sie – auch im Fall derartiger Strukturen – eine ausreichende Menge an Detektionslicht von einer Lichtprojektionsvorrichtung emittieren. Somit ist es notwendig, die Größe und Dicke optischer Halbleiterbaugruppen bei gleichzeitiger Erhöhung der Effizienz der Extraktion von Detektionslicht zu reduzieren.
  • Eine Lösung zur Erfüllung der zuvor genannten Anforderungen stellt ein Verfahren dar, welches einen Reflektor (ein Reflexionselement) verwendet. Ein derartiger Reflektor stellt eine optische Komponente dar, welche, um das von einem LED(lichtemittierende Diode)-Chip emittierte Licht effizient in eine vorbestimmte Richtung zu lenken, Licht reflektiert, welches nicht in die zuvor erwähnte vorbestimmte Richtung emittiert wurde, um so das Licht in die zuvor erwähnte vorbestimmte Richtung zu lenken. Durch Montieren eines derartigen Reflektors an einer optischen Halbleiterbaugruppe ist es möglich, die Extraktionseffizienz des zuvor erwähnten Detektionslichts deutlich zu erhöhen.
  • Als Druckschrift, in der eine optische Halbleiterbaugruppe offenbart ist, welche einen derartigen Reflektor umfasst, sei beispielhaft JP-A Nr. 2001-177155 (Patentliteratur 1) genannt.
  • Die zuvor erwähnte JP-A Nr. 2001-177155 offenbart eine optische Halbleiterbaugruppe, welche einen LED-Chip, der auf einer Platte als Trägermaterial montiert ist, ein zylinderförmiges Element (entsprechend einem Reflektor), welches derart strukturiert ist, dass es eine konische innere periphere Oberseite aufweist und auf der Platte derart montiert ist, dass es den LED-Chip umgibt, und eine versiegelnde Harzschicht, welche einen durch das zylinderförmige Element und die Platte definierten Raum versiegelt, umfasst.
  • ÜBERSICHT
  • Bei dem in der zuvor erwähnten JP-A Nr. 2001-177155 beschriebenen optischen Halbleiterbaugruppe wird das zylinderförmige Element, welches mit konischer innerer peripherer Oberseite strukturiert ist, als Reflektor verwendet. Im Fall der Verwendung des zylinderförmigen Elements als Reflektor wird der LED-Chip auf der Platte selbst montiert, was zu einer Reduzierung der Dicke der optischen Halbleiterbaugruppe beiträgt. Jedoch ist es im Fall einer Anwendung dieser Baugruppen unmöglich, den Abschnitt einer Grundfläche (d. h. einer Plattenoberfläche), von den Abschnitten, die einen Raum zur Unterbringung des LED-Chips definieren, als Reflexionsfläche wirken zu lassen, wodurch das Problem einer unzureichenden Verbesserung der Emissionseffizienz hervorgerufen wird. Zudem ist es im Hinblick auf die Herstellung dieser Baugruppenstruktur notwendig, auf der Platte den LED-Chip und das zylinderförmige Element derart zu montieren, dass sie in Bezug zueinander positioniert sind, was das Problem einer Reduzierung der Genauigkeit der Positionierung des LED-Chips und des zylinderförmigen Elements zueinander zur Folge hat.
  • Somit ist die vorliegende Erfindung auf die Lösung der zuvor erwähnten Probleme gerichtet und hat zum Ziel, die Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe mit ausgezeichneter Leistung und ausgezeichneter Zuverlässigkeit, kleiner Größe und geringer Dicke mit ausgezeichneter Produktivität unter Erhöhung der Effizienz der Lichtextraktion aus dem optischen Halbleiterbaugruppe zu ermöglichen, und außerdem einen photoelektrischen Sensor mit kleiner Größe und ausgezeichneter Leistung unter Verwendung der optischen Halbleiterbaugruppe zur Verfügung zu stellen.
  • Eine optische Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine optische Halbleitervorrichtung, welche Licht projiziert oder empfängt, und ein Trägermaterial, auf welchem die optische Halb leitervorrichtung montiert ist. Die optische Halbleitervorrichtung ist auf dem Trägermaterial mit einem auf dem Trägermaterial montierten, dazwischen angeordneten Vorrichtungsbefestigungselement montiert. Das Vorrichtungsbefestigungselement umfasst einen Bodenabschnitt in Form einer flachen Platte, einen Seitenabschnitt, welcher sich kontinuierlich von der peripheren Kante des Bodenabschnitts erstreckt und eine im Wesentlichen konische Form aufweist, derart, dass sein Durchmesser mit zunehmendem Abstand zum seinem oberen Abschnitt allmählich zunimmt, und eine Gehäusekammer mit einer offenen Oberseite, welche durch den Bodenabschnitt und den Seitenabschnitt definiert wird. Die Wandflächen, welche die Gehäusekammer definieren, sind derart ausgebildet, dass sie darauf gerichtetes Licht reflektieren können. Die optische Halbleitervorrichtung ist innerhalb der Gehäusekammer des Vorrichtungsbefestigungselements und auf dem Bodenabschnitt montiert.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe weisen der Bodenabschnitt und der Seitenabschnitt bevorzugt Dicken auf, die bevorzugt im Wesentlichen einander gleich sind; bevorzugt betragen sie in diesem Fall 0,3 mm oder weniger.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe umfasst das Vorrichtungsbefestigungselement ferner einen Flanschabschnitt, welcher sich vom Endabschnitt des Seitenabschnitts an der dem Bodenabschnitt gegenüberliegenden Seite kontinuierlich nach außen erstreckt.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe weisen der Bodenabschnitt, der Seitenabschnitt und der Flanschabschnitt Dicken auf, die bevorzugt im Wesentlichen einander gleich sind und, in diesem Fall, bevorzugt 0,3 mm oder weniger betragen.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe ist das Vorrichtungsbefestigungselement bevorzugt ein Pressteil, welches durch Pressformen ("presswork") an einem einzelnen plattenförmigen Metallelement gebildet wird.
  • Bei einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist die optische Halbleitervorrichtung bevorzugt durch einen Verbindungsdraht, der sich durch die offene obere Oberseite des Vorrichtungsbefestigungselements erstreckt, mit einem Schaltkreis, der auf dem Trägermaterial angeordnet ist, elektrisch verbunden.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe ist bevorzugt die optische Halbleitervorrichtung an das Vorrichtungsbefestigungselement durch eine dazwischen angeordnete, isolierende Klebstoffschicht gebunden. In diesem Fall wird bevorzugter die isolierende Klebstoffschicht von einer Klebstoffschicht gebildet, die ein optisch transparentes Harzmaterial enthält.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe ist das Vorrichtungsbefestigungselement bevorzugt an dem Trägermaterial durch eine dazwischen angeordnete, isolierende Klebstoffschicht gebunden.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe sind bevorzugt die Wandoberflächen, welche die Gehäusekammer definieren, mit einer ersten Überzugsschicht beschichtet, welche ein höheres Reflexionsvermögen als die Wandoberflächen aufweist. In diesem Fall wird die erste Überzugsschicht bevorzugt von einer Überzugsschicht gebildet, die aus einem Metallmaterial oder einem Harzmaterial besteht.
  • Bei der ersten Überzugsschicht kann es sich ebenso um eine Metallüberzugsschicht handeln, wobei in diesem Fall die Metallüberzugsschicht bevorzugt ein oder mehrere der Metalle, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zinn, Silber, Nickel und Gold, enthält.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe wird das Vorrichtungsbefestigungselement bevorzugt von einem elektrisch leitenden Element gebildet; in diesem Fall ist die optische Halbleitervor richtung bevorzugt durch das dazwischen liegende Vorrichtungsbefestigungselement elektrisch mit einem Schaltkreis verbunden, der auf dem Trägermaterial vorliegt.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe ist die optischen Halbleitervorrichtung bevorzugt an das Vorrichtungsbefestigungselement durch irgendein Lötmaterial, irgendeinen elektrisch leitenden Klebstoff und/oder irgendeine elektrisch leitende Paste gebunden; und das Vorrichtungsbefestigungselement ist bevorzugt an dem Trägermaterial durch irgendein Lötmaterial, irgendeinen elektrisch leitenden Klebstoff und/oder irgendeine elektrisch leitende Paste gebunden.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe ist eine Oberseite des Vorrichtungsbefestigungselements, welche an die optische Halbleitervorrichtung gebunden ist, bevorzugt mit einer zweiten Überzugsschicht beschichtet, welche den Kontaktwiderstand zwischen der optischen Halbleitervorrichtung und dem Vorrichtungsbefestigungselement reduziert. In diesem Fall bedeckt die zweite Überzugsschicht bevorzugt außerdem die Wandoberflächen, welche die Gehäusekammer definieren, in den Abschnitten, bei denen es sich nicht um die verklebte Oberseite handelt; in diesem Fall weist die zweite Überzugsschicht bevorzugt ein höheres Reflexionsvermögen auf als die Wandoberflächen, welche die Gehäusekammer definieren. Des Weiteren kann die zweite Überzugsschicht außerdem eine Oberseite des Vorrichtungsbefestigungselements bedecken, welche an dem Trägermaterial gebunden ist.
  • Des Weiteren ist die zweite Überzugsschicht bevorzugt eine Metallüberzugsschicht; in diesem Fall enthält die Metallüberzugsschicht bevorzugt ein oder mehrere Metalle, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zinn, Silber, Nickel und Gold.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe können eine passive Vorrichtung oder eine aktive Vorrichtung auf dem Trägermaterial montiert sein in einem Abschnitt, der sich von dem Abschnitt unterscheidet, in dem das Vorrichtungsbefestigungselement montiert ist.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe ist die optische Halbleitervorrichtung bevorzugt durch eine Harz-Versiegelungsschicht mit optischer Transparenz versiegelt.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe versiegelt die Harz-Versiegelungsschicht bevorzugt sämtliche Komponenten, die auf einer Hauptoberfläche des Trägermaterials, auf dem die optische Halbleitervorrichtung montiert ist, montiert sind.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe kann die Harz-Versiegelungsschicht an einer Position, die dem Abschnitt entspricht, an dem die optische Halbleitervorrichtung positioniert ist, einen Linsenabschnitt umfassen.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe kann das Vorrichtungsbefestigungselement einen Erweiterungsabschnitt aufweisen, welcher sich von dem Endabschnitt des Seitenabschnitts an der dem Bodenabschnitt gegenüber liegenden Seite kontinuierlich nach außen erstreckt und die Seitenoberfläche der Harz-Versiegelungsschicht erreicht.
  • Bei einer erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe kann auf dem Trägermaterial eine Mehrzahl an Vorrichtungsbefestigungselementen, auf welchen jeweils eine optische Halbleitervorrichtung montiert ist, montiert sein.
  • Ein erfindungsgemäßer photoelektrischer Sensor umfasst irgendeines der optischen Halbleiterbaugruppen.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfah ren zur Herstellung der erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppe und umfasst die Schritte: Herstellen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements; Pressformen des plattenförmigen Elements zur Ausbildung des Vorrichtungsbefestigungselements; und Montieren des Vorrichtungsbefestigungselements auf dem Trägermaterial.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe, bei der eine Oberfläche des Vorrichtungsbefestigungselements mit der ersten Überzugsschicht beschichtet ist, unter den erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppen und umfasst die Schritte: Herstellen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements; Ausbilden der ersten Überzugsschicht auf einer Oberfläche des plattenförmigen Elements; Pressformen des plattenförmigen Elements, auf dem die erste Überzugsschicht aufgebildet wurde, zur Bildung des Vorrichtungsbefestigungselements; und Montieren des Vorrichtungsbefestigungselements auf dem Trägermaterial.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppen, bei der eine Oberfläche des Vorrichtungsbefestigungselements mit der ersten Überzugsschicht beschichtet ist, unter den erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppen und umfasst die Schritte: Herstellen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements; Pressformen des plattenförmigen Elements und anschließendes Ausbilden der ersten Überzugsschicht auf einer Oberfläche des pressgeformten plattenförmigen Elements zur Ausbildung des Vorrichtungsbefestigungselements; und Montieren des Vorrichtungsbefestigungselements auf dem Trägermaterial.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfah ren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe, bei der eine Oberfläche des Vorrichtungsbefestigungselements mit der zweiten Überzugsschicht beschichtet ist, unter den erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppen und umfasst die Schritte: Herstellen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements, Ausbilden der zweiten Überzugsschicht auf einer Oberfläche des plattenförmigen Elements; Pressformen des plattenförmige Elements, auf dem die zweite Überzugsschicht ausgebildet wurde, zur Bildung des Vorrichtungsbefestigungselements; und Montieren des Vorrichtungsbefestigungselements auf dem Trägermaterial.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe, bei der eine Oberseite des Vorrichtungsbefestigungselements mit der zweiten Überzugsschicht beschichtet ist, unter den erfindungsgemäßen optischen Halbleiterbaugruppen und umfasst die Schritte: Herstellen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements; Pressformen des plattenförmigen Elements und anschließendes Ausbilden der zweiten Überzugsschicht auf einer Oberfläche des pressgeformten plattenförmigen Elements zur Bildung des Vorrichtungsbefestigungselements; und Montieren des Vorrichtungsbefestigungselements auf dem Trägermaterial.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe mit ausgezeichneter Leistung, ausgezeichneter Zuverlässigkeit, kleiner Größe und geringer Dicke mit ausgezeichneter Produktivität unter Erhöhung der Effizienz der Lichtextraktion aus der optischen Halbleiterbaugruppe ermöglicht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht, welche die äußere Struktur einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 zeigt eine Ansicht, welche die innere Struktur der in 1 dargestellten optischen Halbleiterbaugruppe veranschaulicht; es handelt sich um eine schematische Querschnittsansicht entlang der in 1 dargestellten Linie II-II;
  • die 3(A) und 3(B) zeigen eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, welche die Form eines in 1 dargestellten Reflektors veranschaulichen;
  • die 4(A) bis 4(D) stellen eine Verfahrenszeichnung dar, welche ein Verfahren zur Herstellung des in den 3(A) und 3(B) dargestellten Reflektors veranschaulicht;
  • die 5(A) bis 5(E) zeigen eine Verfahrenszeichnung, welche ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 6 zeigt eine Querschnittsansicht einer Montageplatte, auf welche eine optische Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform montiert ist;
  • 7 zeigt die perspektivische Ansicht einer Explosionszeichnung, welche die Struktur des Aufbaus eines Lichtprojektors in einem photoelektrischen Sensor gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
  • 8 zeigt eine perspektivische Ansicht, welche ein erstes Beispiel für eine Modifikation der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 9 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht, welche ein zweites Beispiel für eine Modifikation der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 10 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht, welche ein drittes Beispiel für eine Modifikation der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 11 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht, welche ein viertes Beispiel für eine Modifikation der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 12 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht, welche ein fünftes Beispiel für eine Modifikation der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 13 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht, welche ein sechstes Beispiel für eine Modifikation der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 14 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, welche die innere Struktur einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 15 zeigt eine Verfahrenszeichnung, welche ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt;
  • die 16(A) bis 16(E) zeigen Draufsichten, welche die Form der Reflektoren zur Verwendung im Fall der Anwendung des in 15 dargestellten Herstellungsverfahrens während der Fertigung veranschaulicht;
  • 17 zeigt eine schematische Draufsicht, welche einer der optischen Halbleiterbaugruppen, die gemäß dem in 15 dargestellten Herstellungsverfahren hergestellt wurde, veranschaulicht;
  • 18 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, welche die innere Struktur einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • die 19(A) bis 19(D) zeigen eine Verfahrenzeichnung, welche ein Verfahren zur Herstellung des in 18 dargestellten Reflektors veranschaulicht;
  • die 20(A) bis 20(E) zeigen eine Verfahrenszeichnung, welche ein weiteres Beispiel für das Verfahren zur Herstellung des in 18 dargestellten Reflektors veranschaulicht;
  • die 21(A) und 21(B) zeigen eine Verfahrenszeichnung, welche das Verfahren zur Herstellung eines Reflektors gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel veranschaulicht;
  • die 22(A) und 22(B) zeigen eine Verfahrenszeichnung, welche ein Verfahren zur Herstellung eines Reflektors gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel veranschaulicht; und
  • 23 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, welche die innere Struktur einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden werden mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen werden insbesondere optische Halbleiterbaugruppen zum Einbau in einen Lichtprojektor in einem photoelektrischen Sensor beispielhaft erläutert.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche die äußere Struktur einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 2 ist eine Ansicht, welche die innere Struktur der in 1 dargestellten optischen Halbleiterbaugruppe veranschaulicht; es handelt sich um eine schematische Querschnittsansicht entlang der in 1 dargestellten Linie II-II. Die 3(A) und 3(B) stellen Ansichten dar, welche die Form eines in 1 dargestellten Reflektors veranschaulichen, wobei 3(A) eine Draufsicht ist und 3(B) eine Querschnittsansicht ist. Zunächst wird mit Bezug auf die 1 bis 3 die Struktur der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Wie in 1 und 2 dargestellt, besitzt die optische Halbleiterbaugruppe 1(A) gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Kontur mit im Wesentlichen rechteckig-quaderförmiger Gestalt und ist als elektronische Komponente ausgebildet, die auf eine Oberfläche einer Montageplatte montiert werden kann. Die optische Halbleiterbaugruppe 1(A) umfasst hauptsächlich einen Zwischenträger (Interposer) 10 als Trägermaterial, einen Reflektor 20 als Vorrichtungsbefestigungselement, einen LED-Chip 30 als optische Halbleitervorrichtung und eine Harz-Versiegelungsschicht 60.
  • Der Zwischenträger 10 wird beispielsweise von einer Leiterplatte in Form einer Flachplatte mit im Wesentlichen rechteckiger Form gebildet. Als Leiterplatte kann eine organische Platte, wie beispielsweise eine Glasepoxidplatte, bevorzugt verwendet werden. Anschlussflächen 11 sind auf der Hauptoberfläche 10a des Zwischenträgers 10 ausgebildet, und die Anschlussflächen 11 sind durch Durchgangslöcher 12, die durch den Zwischenträger 10 hindurch ausgebildet sind, elektrisch mit Anschlussflächen 13 verbunden, die auf einer rückseitigen Oberseite des Zwischenträgers 10 ausgebildet sind. Es ist möglich, als Zwischenträger 10 bevorzugt einen Zwischenträger zu verwenden, der eine Dicke im Bereich von etwa 0,1 mm bis 0,8 mm aufweist.
  • Der Reflektor 20 ist auf der Hauptoberfläche 10a des Zwischenträgers 10 montiert. Insbesondere ist der Reflektor 20 an den Zwischenträger 10 durch eine Klebstoffschicht 41 gebunden, die von einem Klebstoff mit Isolationseigenschaften oder elektrischer Leitfähigkeit, welcher gehärtet wurde, als Chip-Montage-Material gebildet wird.
  • Wie in 1 und 2 dargestellt, wird der Reflektor 20 aus einem Element mit im Wesentlichen konischer Form, welches einen Boden aufweist, gebildet und umfasst insbesondere einen Bodenabschnitt 21, einen Seitenabschnitt 22 und einen Flanschabschnitt 23, wie in 3(A) und 3(B) dargestellt. Der Bodenabschnitt 21 besitzt die Form einer kreisförmigen Flachplatte, wenn er von seiner Oberseite her betrachtet wird, und ist derart ausgebildet, dass seine Oberseite und seine Unterseite im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Der Seitenabschnitt 22 erstreckt sich kontinuierlich von der peripheren Kante des Bodenabschnitts 21, besitzt im Wesentlichen konische Form, derart, dass sein Durchmesser mit abnehmendem Abstand zum oberen Abschnitt allmählich zunimmt und ist derart strukturiert, dass seine innere periphere Oberseite und seine äußere periphere Oberseite im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Der Flanschabschnitt 23 erstreckt sich von dem seinem Endabschnitt in der Nähe des Bodenabschnitts 21 gegenüber liegenden Endabschnitt des Seitenabschnitts 22 kontinuierlich nach außen und ist derart ausgebildet, dass seine Oberseite und seine Unterseite im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
  • Gemäß 3(B) sind der Bodenabschnitt 21, der Seitenabschnitt 22 und der Flanschabschnitt 23 des Reflektors 20 derart ausgebildet, dass sie Dicken t1, t2 und t3 aufweisen, welche im Wesentlichen übereinstimmen. Diese Dicken betragen bevorzugt 0,3 mm oder weniger, bevorzugter liegen sie in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,1 mm. Der Bodenabschnitt 21 und der Seitenabschnitt 22 sind des Weiteren derart ausgebildet, dass zwischen ihnen ein Winkel 0 im Bereich von etwa 20 Grad bis 70 Grad gebildet wird.
  • Der Reflektor 20 besitzt eine Gehäusekammer 24 mit offener Oberseite, welche durch den Bodenabschnitt 21 und den Seitenabschnitt 22 definiert wird. Die Wandoberflächen, welche die Gehäusekammer 24 definieren, (d. h., eine Oberseite des Bodenabschnitts 21 und eine innere periphere Oberfläche des Seitenabschnitts 22) sind derart ausgebildet, dass sie als Reflexionsoberflächen fungieren, welche darauf gerichtetes Licht reflektieren. Insbesondere sind diese Wandoberflächen als spiegelnde Oberflächen ausgebildet, welche darauf ausgerichtetes Licht spiegelartig reflektieren. Somit ist es möglich, als Material für den Reflektor 20 bevorzugt ein Metall, wie beispielsweise Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, zu verwenden. Des Weiteren ist es bevorzugt, als Reflektor 20 einen gepressten Gegenstand, der durch Ausführen von Pressformen an einem einzelnen Flachplatten-Metallelement hergestellt wurde, wie später beschrieben, zu verwenden.
  • Wie in 1 und 2 dargestellt, ist der LED-Chip 30 in der Gehäusekammer 24 in dem Reflektor 20 untergebracht. Insbesondere ist der LED-Chip 30 an den Bodenabschnitt 21 des Reflektors 20 durch eine Klebstoffschicht 42, die von einem Klebstoff mit Isolationseigenschaften oder elektrischer Leitfähigkeit, welcher gehärtet wurde, als Chip-Montage-Material gebildet wird, gebunden. Der LED-Chip 30 entspricht einer Lichtquelle, welche radial Licht emittiert.
  • Auf einer Oberseite des LED-Chips 30 ist ein Elektroden-Paar (Anode und Kathode), welches nicht dargestellt ist, ausgebildet; das Elektroden-Paar ist mit den jeweiligen Anschlussflächen 11, die auf der Hauptoberfläche 10a des Zwischenträgers 10 vorliegen, durch Verbin dungsdrähte 50 elektrisch verbunden. In diesem Fall ziehen sich die Verbindungsdrähte 50 von der Oberseite des LED-Chips 30 in einer Schleifenform durch die geöffnete Oberseite des Reflektors 20 zur Außenseite des Reflektors 20, wobei ein Kontakt der Verbindungsdrähte 50 und des Reflektors 20 verhindert wird. Die Verbindungsdrähte 50 werden bevorzugt von Metalldrähten gebildet.
  • Die Harz-Versiegelungsschicht 60 ist auf einer Hauptoberfläche 10a des Zwischenträgers 10 ausgebildet. Die Harz-Versiegelungsschicht 60 versiegelt darin den Reflektor 20, den LED-Chip 30 und die Verbindungsdrähte 50 usw., wie oben beschrieben, und besteht aus einem Harzelement mit optischer Transparenz. Insbesondere ist die Harz-Versiegelungsschicht 60 aus einem Harzmaterial gebildet, welches Licht, das von dem LED-Chip 30 emittiert wird, transmittieren kann; bevorzugt ist sie aus einem Harzmaterial, wie beispielsweise einem Epoxidharz, gebildet.
  • Durch Anwendung der Baugruppen-(Package-)Struktur mit der Konfiguration ist es möglich, die Effizienz der Extraktion von Licht aus der optischen Halbleiterbaugruppe 1A deutlich zu erhöhen. Das geschieht dadurch, dass lateral emittiertes Licht von dem Licht, das vom LED-Chip 30 emittiert wird, durch eine innere periphere Oberseite des Seitenabschnitts 22 des Reflektors 20, wie in 2 dargestellt, nach oben reflektiert werden kann, wodurch die Lichtmenge, welche von der optischen Halbleiterbaugruppe 1A emittiert wird, erhöht wird. Indem die äußere Form des Bodenabschnitts 21 des Reflektors 20 größer ausgebildet wird als die äußere Form des LED-Chips 30 ist es ferner möglich, nach unten emittiertes Licht von dem Licht, das vom LED-Chip 30 emittiert wird, durch die Oberseite des Bodenabschnitts 21 des Reflektors 20 nach oben zu reflektieren. Da die Klebstoffschicht 42 aus einem Klebstoff gebildet wird, der aus einem optisch transparenten Harzmaterial gefertigt ist, ist es weiterhin möglich, das nach unten emittierte Licht mit höherer Effizienz nach oben zu emittieren. Demgemäß ist es mit dieser Struktur möglich, die Effizienz der Extraktion von Licht aus der optischen Halbleiterbaugruppe 1A weiter zu erhöhen. Durch Verwendung der optischen Halbleiterbaugruppe 1A mit dieser Struktur als Lichtprojektor in einem photoelektrischen Sensor ist es möglich, Verbesserungen der Leistung, wie beispielsweise Erhöhung des Detektionsabstands des photoelektrischen Sensors zu erreichen, was die Detektion feinerer Komponenten durch den photoelektrischen Sensor ermöglicht.
  • Mit der Bauteilstruktur mit der zuvor beschriebenen Konfiguration ist es zudem möglich, die Dicke der optischen Halbleiterbaugruppe 1A sehr klein zu halten, was zur Reduzierung der Dicke des photoelektrischen Sensors beitragen kann. Da der Reflektor 20 eine im Wesentlichen konische Form mit einem Boden aufweist, ist es zudem möglich, Verdrahtungsmuster auszubilden oder andere Komponenten (beispielsweise passive Vorrichtungen und aktive Vorrichtungen) unter dem Seitenabschnitt 22 und dem Flanschabschnitt 23 des Reflektors 20 zu montieren. Dadurch kann die Montagedichte im Vergleich zu konventionellen optischen Halbleiterbaugruppen erhöht werden, wodurch die Größe reduziert wird. Dies kann ebenso zur Reduzierung der Größe des photoelektrischen Sensors beitragen.
  • Mit der Bauteilstruktur mit dieser Konfiguration ist es außerdem möglich, das durch den Reflektor 20 eingenommene Volumen im Vergleich zu konventionellen optischen Halbleiterbaugruppen in hohem Maße zu vermindern, was das Auftreten einer Delaminierung (Exfoliation) aufgrund der Differenz im linearen Expansionskoeffizienten zwischen der Harz-Versiegelungsschicht 60 und dem Reflektor 20 an der dazwischen liegenden Grenze vermindern kann, wodurch die Zuverlässigkeit in hohem Maße verbessert wird. Dies kann ebenso zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des photoelektrischen Sensors beitragen.
  • Mit der Bauteilstruktur mit dieser Konfiguration ist es außerdem möglich, die Herstellung des Reflektors zu vereinfachen, wodurch die Produktivität erhöht wird und die Herstellungskosten verringert werden. Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, wobei auch der Grund beschrieben wird, warum die Herstellung des Reflektors vereinfacht ist.
  • Die 4(A) bis 4(D) stellen eine Verfahrenszeichnung dar, welche ein Verfahren zur Herstellung des Reflektors veranschaulicht. Zunächst wird mit Bezug auf die 4(A) bis 4(D) das Verfahren zur Herstellung des Reflektors beschrieben. Wie in den 4(A) bis 4(D) dargestellt, wird zur Herstellung des Reflektors 20 bevorzugt Pressformen angewendet.
  • Zunächst wird, wie in 4(A) dargestellt, ein plattenförmiges Metallelement 300 in eine Pressmaschine eingesetzt, welche eine untere Pressmatrize 201, die eine Mehrzahl an konkaven Abschnitten 201a in ihrer Pressoberfläche aufweist, und eine obere Pressmatrize 202, die eine Mehrzahl an konvexen Abschnitten 202a in ihrer Pressoberfläche aufweist, umfasst. In diesem Fall bildet das in die Pressmaschine eingesetzte plattenförmige Metallelement 300 nach der Bearbeitung den Reflektor 20; das plattenförmige Metallelement 300 besteht somit aus einem plattenförmigen Element, welches aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder Ähnlichen, wie oben beschrieben, gefertigt ist und weist bevorzugt eine Plattendicke von 0,3 mm oder weniger auf.
  • Als Nächstes wird, wie in 4(B) dargestellt, das plattenförmige Metallelement 300 unter Verwendung der unteren Pressmatrize 201 und der oberen Pressmatrize 202 einem Pressformen unterworfen. Aufgrund dieser Pressformbearbeitung wird das plattenförmige Metallelement 300 entlang der Formen der Pressoberflächen der unteren Pressmatrize 201 und der oberen Pressmatrize 202 in der Pressmaschine plastisch verformt. Anschließend wird, wie in 4(C) dargestellt, das plattenförmige Metallelement 300 aus der Pressmaschine herausgenommen; danach wird das plattenförmige Metallelement 300 entlang der in 4(C) dargestellten Schnittlinien 400 geschnitten, womit die Herstellung der Reflektoren 20, wie in 4(D) dargestellt, abgeschlossen wird. Durch Ausführen der Pressformbearbeitung unter Verwendung einer unteren Pressmatrize und einer oberen Pressmatrize, welche eine Anzahl an konkaven Abschnitten und konvexen Abschnitten, wie oben beschrieben, aufweisen, ist es möglich, eine große Anzahl an Reflektoren gleichzeitig mit höherer Produktivität herzustellen.
  • Bei der zuvor erwähnten Pressformbearbeitung wird unter Verwendung eines plattenförmigen Metallelements mit geringer Dicke eine Formgebung der Reflektoren erreicht. Dies erleichtert die Formgebung der Reflektoren und ermöglicht das Reproduzieren der Form der Reflektoren mit höherer Genauigkeit, auch wenn es sich bei den Reflektoren um Feinkomponenten handelt. Dies erleichtert zudem die Reduzierung der Dicke der Bodenabschnitte der Reflektoren. Dies ermöglicht die Herstellung von Reflektoren mit geringer Größe und geringer Dicke bei niedrigeren Kosten.
  • Die 5(A) bis 5(E) stellen eine Verfahrenzeichnung dar, welche ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Im Folgenden wird mit Bezug auf die 5(A) bis 5(E) ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Bei der Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 5(A) dargestellt, zunächst ein Zwischenträger 10, auf dem zuvor vorbestimmte Schaltungsmuster aufgebildet wurden, hergestellt; unter Verwendung eines Harzklebstoffs werden darauf Reflektoren 20 montiert. Als Nächstes werden, wie in 5(B) dargestellt, unter Verwendung eines Harzklebstoffs LED-Chips 30 auf den Bodenabschnitten 21 der Reflektoren 20 montiert. Die LED-Chips 30 können ebenso zuvor auf die Reflektoren 20 montiert werden, und nachfolgend können die Reflektoren 20, auf welche die LED-Chips 30 montiert wurden, auf dem Zwischenträger 10 montiert werden.
  • Als Nächstes werden, wie in 5(C) dargestellt, unter Verwendung von Verbindungsdrähten 50 die Elektroden auf den LED-Chips 30 mit Anschlussflächen 11 auf dem Zwischenträger 10 verbunden. Anschließend wird, wie in 5(D) dargestellt, ein Spritzpressverfahren (Transferpressverfahren) unter Verwendung eines optisch transparenten Harzmaterials durchgeführt, um die verschiedenen Komponenten-Typen, die auf dem Zwischenträger 10 montiert sind, unter Verwendung einer Harz-Versiegelungsschicht 60 zu versiegeln. Danach wird entlang der in 5(D) dargestellten Schnittlinien 401 eine Schneidbearbeitung durchgeführt, wodurch die optischen Halbleiterbaugruppe 1A, wie in 5(E) dargestellt, erhalten werden.
  • Durch Anwendung des zuvor beschriebenen Herstellungsverfahrens ist es möglich, mit ausgezeichneter Produktivität optische Halbleiterbaugruppen mit geringer Größe, geringer Dicke, ausgezeichneter Leistung und ausgezeichneter Zuverlässigkeit herzustellen.
  • Im Folgenden wird ein photoelektrischer Sensor, welcher eine optische Halbleiterbaugruppe mit der zuvor beschriebenen Struktur umfasst, beschrieben. 6 ist eine Querschnittsansicht einer Montageplatte, auf die eine optische Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Ausführungsform montiert ist; 7 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht, welche die Zusammenbaustruktur des Lichtprojektors in dem photoelektrischen Sensor gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
  • Wie in 6 dargestellt, kann die optische Halbleiterbaugruppe 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf einer Oberseite einer Montageplatte 70 montiert sein. Anschlussflächen 13 sind auf einer Unterseite der optischen Halbleiterbaugruppe 1A ausgebildet. Somit sind die Anschlussflächen 13 mit den Anschlussflächen 71, die auf der Montageplatte 70 vorliegen, durch eine Verbindungsschicht 90, welche durch Löten gebildet wurde, verbunden, wodurch die Montage der optischen Halbleiterbaugruppe 1A auf der Oberfläche der Montageplatte bewirkt wird. Ebenso sind andere elektronische Komponenten (beispielsweise elektronische Komponenten, die in 6 mit den Bezugsziffern 81 bis 83 bezeichnet sind) auf der Oberfläche der Montageplatte 70 montiert.
  • Die Montageplatte 70, auf deren Oberseite die optische Halbleiterbaugruppe 1A montiert ist, wird in einen Lichtprojektor in einem photoelektrischen Sensor eingebaut. Wie in 7 dargestellt, wird die Montageplatte 70 innerhalb eines Gehäuseelements 110, welches Kastenform und eine offene Oberseite aufweist, untergebracht und befestigt. Ein Abdeckungselement 120 wird auf dem Gehäuseelement 110 montiert, so dass die offene Oberseite des Gehäuseelements 110 durch das Abdeckungselement 120 verschlossen wird. Es ist notwendig, dass das Abdeckungselement 120 aus einem Material mit optischer Transparenz besteht, zumindest in einem im Wesentlichen zentralen Bereich, damit das Licht, welches von dem LED-Chip 30 emittiert wird, zu der Außenseite des Lichtprojektors 100 projiziert wird. Als Material für das Abdeckungselement 120 kann bevorzugt ein Polycarbonatharz, ein Acrylharz, ein Polyacrylatharz und Ähnliches verwendet werden.
  • Wenn ein photoelektrischer Sensor den Lichtprojektor mit der zuvor beschriebenen Struktur enthält, ist es möglich, einen photoelektrischen Sensor mit geringer Größe und ausgezeichneter Leistung bereitzustellen.
  • Die 8 bis 13 stellen Ansichten dar, welche erste bis sechste beispielhafte Modifikationen der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Darunter stellt 8 eine schematische perspektivische Ansicht einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten beispielhaften Modifikation dar, und 9 und 10 stellen schematische Querschnittsansichten optischer Halbleiterbaugruppen gemäß einer zweiten bzw. einer dritten beispielhaften Modifikation dar. Des Weiteren stellen die 11 bis 13 schematische Draufsichten optischer Halbleiterbaugruppen gemäß einer vierten bis sechsten beispielhaften Modifikation dar. Im Folgenden werden mit Bezug auf die 8 bis 13 die Strukturen der optischen Halbleiterbaugruppen gemäß der ersten bis sechsten beispielhaften Modifikation der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Wie in 8 dargestellt, unterscheidet sich die optische Halbleiterbaugruppe 1B gemäß der ersten beispielhaften Modifikation der vorliegenden Ausführungsform von der zuvor beschriebenen optischen Halbleiterbaugruppe 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Verlaufsrichtung der Verbindungsdrähte 50. Während in der zuvor beschriebenen optischen Halbleiterbaugruppe 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Verbindungsdrähte 50 in eine Richtung parallel zu den Endseiten des Zwischenträgers 10 mit im Wesentlichen rechteckiger Form herausgezogen werden, werden in der optischen Halbleiterbaugruppe 1B gemäß dem vorliegenden Modifikationsbeispiel die Verbindungsdrähte 50 in einer Richtung parallel zu einer diagonalen Linie des Zwischenträgers 10 mit im Wesentlichen rechteckiger Form geführt. Mit dieser Struktur ist es möglich, die optische Halbleiterbaugruppe derart zu strukturieren, dass sie eine äußere Form mit geringerer Größe aufweist, was zur Reduzierung der Größe des photoelektrischen Sensors beiträgt.
  • Wie in 9 dargestellt, unterscheidet sich die optische Halbleiterbaugruppe 1C gemäß der zweiten beispielhaften Modifikation der vorliegenden Ausführungsform von der zuvor beschriebenen optischen Halbleiterbaugruppe 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Form der Harz-Versiegelungsschicht 60. In der optischen Halbleiterbaugruppe 1C gemäß der vorliegenden beispielhaften Modifikation ist ein nach oben vorragender Linsenabschnitt 62 auf einer Oberseite einer Harz-Versiegelungsschicht 60 mit optischer Transparenz ausgebildet. Der Linsenabschnitt 62, welcher gleichzeitig mit der Harz-Versiegelungsschicht 60 ausgebildet wird, besitzt die Funktion einer Lichtprojektionslinse, welche das von dem LED-Chip 30 emittierte Licht in eine vorbestimmte Richtung lenkt. Mit dieser Struktur ist es möglich, die Notwendigkeit der Bereitstellung einer zusätzlichen Linse zu eliminieren, wodurch der Vorteil einer Vereinfachung der Vorrichtungsstruktur erzielt wird.
  • In Fällen, in denen ein Linsenabschnitt in einer optischen Halbleiterbaugruppe vorgesehen ist, ist es ebenso möglich, ein Verfahren anzuwenden, bei dem eine Linse, welche getrennt von der Harz-Versiegelungsschicht ausgebildet wurde, an die Harz-Versiegelungsschicht gebunden und daran befestigt wird, als auch das Verfahren anzuwenden, welches den Linsenabschnitt 32 integral mit einem Abschnitt der Harz-Versiegelungsschicht 60, wie in der in 9 dargestellte optische Halbleiterbaugruppe 1C, schafft. In diesem Fall kann die separat von der Harz-Versiegelungsschicht ausgebildete Linse derart an die Harz-Versiegelungsschicht montiert werden, dass sie oberhalb des LED-Chips positioniert ist, und die Linse kann an die Harz-Versiegelungsschicht unter Verwendung eines UV-härtbaren Klebstoffs gebunden und daran befestigt werden, wodurch die optische Achse des von der optischen Halbleiterbaugruppe emittierten Lichts stabilisiert werden kann.
  • Wie in 10 dargestellt, unterscheidet sich die optische Halbleiterbaugruppe 1D gemäß der dritten beispielhaften Modifikation der vorliegenden Ausführungsform von der zuvor beschriebenen optischen Halbleiterbaugruppe 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform dadurch, dass weitere elektronische Komponenten auf dem Zwischenträger 10 montiert sind. Bei der optischen Halbleiterbaugruppe 1D gemäß dem vorliegenden Modifikationsbeispiel handelt es sich um ein so genanntes Multi-Chip-Paket, wobei außer dem LED-Chip 30 elektronische Komponenten 84 und 85, wie beispielsweise eine passive Vorrichtung und eine aktive Vorrichtung, auf der Hauptoberfläche 10a des Zwischenträgers 10 an Abschnitten montiert sind, die sich von dem Abschnitt unterscheiden, an dem der Reflektor 20 montiert ist. Ähnlich wie bei dem LED-Chip 30 und dem Reflektor 20 wurde eine Versiegelung auf diesen elektronischen Komponenten 84 und 85 durch die Harz-Versiegelungsschicht 60 durchgeführt. Mit dieser Struktur ist es möglich, auf einfache Weise eine Multi-Chip-Baugruppe zu verwirklichen.
  • Wie in 11 und 12 dargestellt, umfassen die optischen Halbleiterbaugruppen 1E und 1F gemäß dem vierten und fünften Modifikationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform mehrere Reflektoren 20 und mehrere LED-Chips 30 auf einem Zwischenträger 10. Diese Mehrzahl an Reflektoren 20 und die Mehrzahl an LED-Chips 30 sind durch eine Harz-Versiegelungsschicht 60 mit optischer Transparenz versiegelt. In der optischen Halbleiterbaugruppe 1E gemäß dem vierten in 11 dargestellten Modifikationsbeispiel sind drei Gruppen aus einem Reflektor 20 und einem LED-Chip 30 entlang einer geraden Linie angeordnet, während in der optischen Halbleiterbaugruppe 1F gemäß dem fünften in 12 dargestellten Modifikationsbeispiel drei Gruppen aus einem Reflektor 20 und einem LED-Chip 30 an Positionen platziert sind, die den Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks entsprechen, so dass sie einen jeweils gleichen Abstand voneinander haben. Mit dieser Struktur ist es möglich, die optische Halbleiterbaugruppe an verschiedene Bestimmungstypen anzupassen, beispielsweise mehrere LED-Chips des gleichen Typs zur Erhöhung der Menge an emittiertem Licht vorzusehen, oder eine Kombination von LED-Chips, welche Licht in verschiedenen Farben (z. B. rote Farbe (R), grüne Farbe (G) und blaue Farbe (B)) emittieren, um Weißlicht zu erzeugen, vorzusehen.
  • Wie in 13 dargestellt, besitzt die optische Halbleiterbaugruppe 1G gemäß dem sechsten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform eine Struktur ähnlich zu der der zuvor beschriebenen optischen Halbleiterbaugruppen 1E gemäß dem vierten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform, unterscheidet sich jedoch von dieser dadurch, dass einzelne Reflektoren 20 miteinander durch Verbindungsabschnitte 25 verbunden sind. Insbesondere sind, wie in 13 dargestellt, die Reflektoren 20, die benachbart zueinander angeordnet sind, als einzelne Komponenten strukturiert, indem sie durch die Verbindungsabschnitte 25, die sich ausgehend von den Flanschabschnitten 23 erstrecken, miteinander verbunden sind. Die Verbindungsabschnitte 25 können durch Schneiden eines geformten plattenförmigen Metallelements an verschiedenen Abschnitten während der Bearbeitung zum Ausschneiden des plattenförmigen Metallelements im Prozess zur Herstellung der Reflektoren, welcher mit Bezug auf die 4(A) bis 4(D) beschrieben wurde, hergestellt werden. Mit dieser Struktur ist es möglich, die Notwendigkeit der Positionierung der einzelnen Reflektoren 20 in der optischen Halbleiterbaugruppe 1G zu eliminieren, wodurch der Vorteil eröffnet wird, dass eine Positionierung und Montage der LED-Chips 30 in Nachbarschaft zueinander mit ausgezeichneter Genauigkeit ermöglicht wird.
  • Zweite Ausführungsform
  • 14 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche die innere Struktur einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Im Folgenden wird mit Bezug auf 14 die optische Halbleiterbaugruppe gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Abschnitte, die denen der optischen Halbleiterbaugruppen gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen, werden durch die gleichen Bezugsziffern in den Zeichnungen angegeben und nicht noch einmal beschrieben.
  • Wie in 14 dargestellt, besitzt die optische Halbleiterbaugruppe 1H gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Kontur mit einer im Wesentlichen rechteckig-quaderförmigen Form und ist als elektronische Komponente ausgebildet, welche, ähnlich wie die optische Halbleiterbaugruppe 1A gemäß der ersten Ausführungsform, auf der Oberfläche einer Montageplatte montiert werden kann. Die optische Halbleiterbaugruppe 1H umfasst hauptsächlich einen Zwischenträger 10 als Trägermaterial, einen Reflektor 20 als Vorrichtungsbefestigungselement, einen LED-Chip 30 als optische Halbleitervorrichtung und eine Harz-Versiegelungsschicht 60.
  • Bei der optischen Halbleiterbaugruppe 1H gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Reflektor 20 durch eine Klebstoffschicht 43 mit elektrischer Leitfähigkeit mit einer Anschlussfläche 14 verbunden, die auf der Hauptoberfläche 10a des Zwischenträgers 10 vorliegt; der LED-Chip 30 ist an den Bodenabschnitt 21 des Reflektors 20 durch eine Klebstoffschicht 44 mit elektrische Leitfähigkeit gebunden. In diesem Fall besitzt der hierin verwendete LED-Chip 30 ein Elektrodenpaar (Anode und Kathode), welches auf seiner Oberseite und seiner unteren Oberseite aufgebildet ist, und die auf der unteren Oberseite ausgebildete Elektrode ist durch die Klebstoffschicht 44 mit elektrischer Leitfähig keit an den Reflektor 20 gebunden, so dass diese Elektrode mit der Anschlussfläche 14 des Zwischenträgers 10 durch die Klebstoffschicht 44 mit elektrischer Leitfähigkeit, den Reflektor 20 und die Klebstoffschicht 43 mit elektrischer Leitfähigkeit elektrisch verbunden ist. Die elektrisch leitenden Klebstoffschichten 43 und 44 können aus einem Lötmaterial (Lötmetall, Weichlot), einem elektrisch leitenden Klebstoff, einer elektrisch leitenden Paste und Ähnlichem gebildet werden. Die auf der Oberseite des LED-Chips 30 ausgebildete Elektrode ist ähnlich wie in der zuvor beschriebenen optischen Haibleiterbaugruppe 1A gemäß der ersten Ausführungsform durch einen Verbindungsdraht 50 mit einer Anschlussfläche 11 des Zwischenträgers 10 elektrisch verbunden.
  • Mit der zuvor beschriebenen Struktur ist es möglich, die gleichen Vorteile zu erzielen, wie sie auch durch die zuvor beschriebene optische Haibleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform bereitgestellt werden; ebenso ist es möglich, die Anzahl der Verbindungsdrähte zu reduzieren, was die Strukturierung einer optischen Haibleiterbaugruppe mit geringer Größe ermöglicht.
  • Dritte Ausführungsform
  • 15 ist eine Verfahrenszeichnung, welche ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt; die 16A bis 16E stellen Draufsichten dar, welche die Form der Reflektoren, die in diesem Herstellungsverfahren während der Bearbeitung verwendet werden, veranschaulichen. 17 ist eine schematische Draufsicht, welche einer der optischen Halbleiterbaugruppen, welche gemäß dem in 15 dargestellten Verfahren zur Herstellung optischer Halbleiterbaugruppen hergestellt wurden, veranschaulicht. Im Folgenden wird mit Bezug auf die 15 bis 17 detailliert das Verfahren zur Herstellung einer opti schen Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Wie in 15 dargestellt, ist das Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich zu dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform. Jedoch unterscheidet sich die Form der hierin verwendeten Reflektoren 20 von der Form der Reflektoren in dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Wie in den 16(A) bis 16(E) dargestellt, werden die in dem Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Ausführungsform eingesetzten Reflektoren 20 in Form einer regelmäßigen Anordnung (Array) platziert, derart, dass benachbarte Reflektoren 20 durch Verbindungsabschnitte 25 miteinander verbunden sind. Die Verbindungsabschnitte 25 können durch Schneiden eines geformten plattenförmigen Metallelements an unterschiedlichen Abschnitten während des Arbeitsschritts zum Zuschneiden des gebildeten plattenförmigen Metallelements in dem Prozess zur Herstellung der Reflektoren, welcher mit Bezug auf 4(A) bis 4(D) beschrieben wurde, hergestellt werden.
  • Des Weiteren werden Herstellungsprozesse, wie in den 16(A) bis 16(E) veranschaulicht, unter Verwendung der Reflektoren 20 mit der in 15 dargestellten Form durchgeführt, um eine optische Halbleiterbaugruppe 1I zu bilden. Dabei wird, wie in 16(A) dargestellt, ein Zwischenträger 10, auf dem zuvor vorbestimmte Schaltungsmuster aufgebildet wurden, hergestellt; anschließend werden die Reflektoren 20 mit der in 15 dargestellten Form unter Verwendung eines Harzklebstoffs darauf montiert; danach werden, wie in 16(B) dargestellt, LED-Chips 30 auf den Bodenabschnitten 21 der Reflektoren 20 unter Verwendung eines Harzklebstoffs montiert. Als Nächstes werden, wie in 16(C) dargestellt, Elektroden auf den LED-Chips 30 mit Anschlussflächen 11 auf dem Zwischenträger 10 unter Verwendung von Verbindungsdrähten 50 verbunden. Anschließend wird, wie in 16(D) dargestellt, ein Spritzpressverfahren (Transferverfahren) unter Verwendung eines optisch transparenten Harzmaterials durchgeführt, um die verschiedenen Komponententypen, die auf dem Zwischenträger 10 montiert sind, unter Verwendung einer Harz-Versiegelungsschicht 60 zu versiegeln. Danach wird entlang der in 16(D) dargestellten Schnittlinien 401 geschnitten, um die in 16(E) dargestellten optischen Halbleiterbaugruppen 1I bereitzustellen.
  • Die durch das zuvor beschriebene Herstellungsverfahren hergestellte optische Halbleiterbaugruppe besitzt beispielsweise eine Struktur wie das in 17 dargestellte optische Halbleiterbaugruppe 1I. Das heißt, die optische Halbleiterbaugruppe besitzt eine Struktur, welche Verbindungsabschnitte 25 aufweist, die sich von den Flanschabschnitten der Reflektoren 20 nach außen erstrecken. Die Verbindungsabschnitte 25 entsprechen Erweiterungsabschnitten, welche die Seitenoberflächen der Harz-Versiegelungsschicht 60 erreichen. In diesem Fall werden die Verbindungsabschnitte 25 von Metallelementen gebildet, so dass Wärme, die durch den Betrieb des LED-Chips 30 erzeugt wird, auf die Verbindungsabschnitte 25 überführt und anschließend effizient an die Harz-Versiegelungsschicht 60 abgegeben wird. Mit dieser Struktur ist es demnach möglich, den Vorteil einer Verbesserung der Wärmefreisetzungseigenschaft zu erzielen sowie die gleichen Vorteile, die durch die zuvor beschriebene optische Halbleiterbaugruppe 1A gemäß der ersten Ausführungsform erreicht werden, bereitzustellen.
  • Vierte Ausführungsform
  • 18 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche die innere Struktur einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Im Folgenden wird mit Bezug auf 18 detailliert die optische Halbleiterbaugruppe gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Abschnitte, die den Abschnitten der zuvor beschriebenen optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der zweiten Ausführungsform entsprechen, werden durch die gleichen Bezugsziffern in den Zeichnungen bezeichnet und nicht noch einmal beschrieben.
  • Wie in 18 dargestellt, besitzt die optische Halbleiterbaugruppe 1J gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Kontur mit im Wesentlichen rechteckig-quaderförmiger Gestalt und ist als elektronische Komponente ausgebildet, die, ähnlich wie die zuvor beschriebene optische Halbleiterbaugruppe 1H gemäß der zweiten Ausführungsform, auf die Oberseite einer Montageplatte montiert werden kann. Die optische Halbleiterbaugruppe 1J umfasst im Wesentlichen einen Zwischenträger 10 als Trägermaterial, einen Reflektor 20 als Vorrichtungsbefestigungselement, einen LED-Chip 30 als optische Halbleitervorrichtung und eine Harz-Versiegelungsschicht 60. In diesem Fall ist der Reflektor 20 an eine Anschlussfläche 14, die auf der Hauptoberfläche 10a des Zwischenträgers 10 bereitgestellt wird, durch eine Klebstoffschicht 43 mit elektrischer Leitfähigkeit gebunden, und der LED-Chip 30 ist an den Bodenabschnitt 21 des Reflektors 20 durch eine Klebstoffschicht 44 mit elektrischer Leitfähigkeit gebunden.
  • Bei der optischen Halbleiterbaugruppe 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Reflektor 20 mit Metallüberzugsschichten 26 beschichtet. Insbesondere sind eine Hauptoberfläche (im Folgenden ebenso als Oberseite bezeichnet) des Reflektors 20, welche sich näher an dem LED-Chip 30 befindet und Wandoberflächen umfasst, die eine Gehäusekammer 24 definieren, und eine Hauptoberfläche (im Folgenden ebenso als Unterseite bezeichnet) des Reflektors 20, welche sich näher an dem Zwischenträger 10 befindet, mit den Metallüberzugsschichten 26 des gleichen Typs beschichtet. Entsprechend sind die elektrisch leitenden Klebstoffschichten 43 und 44 jeweils an die Metallüberzugsschichten 26, welche die Oberflächen des Reflektors 20 bedecken, gebunden. In diesem Fall ist der Grundabschnitt des Reflektors 20, welcher den Bodenabschnitt 21, den Seitenabschnitt 22 und den Flanschabschnitt 23 umfasst, aus einem Metall, wie beispielsweise Kupfer, einer Kupferlegierung, Phosphorbronze, 42-Legierung, gefertigt, und die Metallüberzugsschichten 26 können bevorzugt aus Metallbeschichtungen gebildet werden, die aus Zinn, Silber, Nickel, Gold oder Ähnlichem bestehen.
  • Von diesen Metallüberzugsschichten 26 entspricht der Teil der Metallüberzugsschicht, welcher die Oberseiten des Bodenabschnitts 21 und des Seitenabschnitts 22 bedeckt, welche die die Gehäusekammer 24 definierenden Abschnitte darstellen, einer ersten Überzugsschicht, welche Licht, das von dem LED-Chip 30 emittiert wird, effizient reflektiert und ein Reflexionsvermögen besitzt, das höher ist als das Reflexionsvermögen der Wandoberflächen des Grundabschnitts, welcher die Gehäusekammer 24 definiert. Entsprechend ist es durch Beschichten einer Oberseite des Grundabschnitts des Reflektors 20 mit den zuvor beschriebenen Metallüberzugsschichten 26 möglich, die Effizienz der Lichtextraktion von der optischen Halbleiterbaugruppe 1J deutlich zu erhöhen.
  • Von diesen Metallüberzugsschichten 26 entsprechen die Teile der Metallüberzugsschichten, welche die Oberseite und die Unterseite des Bodenabschnitts 21 bedecken, einer zweiten Überzugsschicht zur Reduzierung des Kontaktwiderstands zwischen dem Grundabschnitt des Reflektors 20 und den elektrischen leitenden Klebstoffschichten 43 und 44. Im Allgemeinen neigt ein Metallelement, welches aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Phosphorbronze, 42-Legierung oder Ähnlichem gefertigt ist, zur Bildung eines Oxidfilms mit relativ hoher Dicke auf seiner Oberfläche; die Anwesenheit eines derartigen Oxidfilms kann den Kontaktwiderstand erhöhen. Demgemäß ist es durch Beschichten der Oberfläche des Grundabschnitts des Reflektors 20 mit den zuvor beschriebenen Metallüberzugsschichten 26 möglich, den Kontaktwiderstand zwischen den elektrischen leitenden Klebstoffschichten 43 und 44 und den Metallüberzugsschichten 26, welche mit diesen Klebstoffschichten 43 und 44 in Berührung stehen, zu reduzieren, was zu einer Reduzierung des Widerstands der elektrischen Verbindung zwischen dem LED-Chip 30 und der Anschlussfläche 14 auf dem Zwischenträger 10 durch den Reflektor 20 führen kann, wodurch bevorzugte elektrische Eigenschaften an der Verbindung realisiert werden.
  • Auch bei Anwendung der Bauteilstruktur mit der zuvor beschriebenen Konfiguration ist es möglich, den Reflektor mit ausgezeichneter Produktivität und geringen Kosten herzustellen, ohne dass die Herstellung des Reflektors verkompliziert wird. Im Folgenden wird detailliert ein Verfahren zur Herstellung eines Reflektors mit der in 18 dargestellten Struktur beschrieben.
  • Die 19(A) bis 19(D) stellen eine Verfahrenzeichnung dar, welche ein Verfahren zur Herstellung des in 18 dargestellten Reflektors veranschaulicht. Die 20(A) bis 20(E) stellen eine Verfahrenszeichnung dar, welche ein weiteres Beispiel für das Verfahren zur Herstellung des in 18 dargestellten Reflektors veranschaulicht. Wie in den 19(A) bis 19(D) und den 20(A) bis 20(E) dargestellt, kann zur Herstellung des in 18 dargestellten Reflektors 20 bevorzugt Pressformen angewendet werden.
  • In dem in den 19(A) bis 19(D) dargestellten Verfahren zur Herstellung des Reflektors wird zunächst, wie in 19(A) dargestellt, ein plattenförmigen Metallelement 300, auf dessen oberen und unteren Oberseiten Metallüberzugsschichten 301 ausgebildet sind, welche durch ein zuvor durchgeführtes Metallabscheidungsverfahren (Galvanisieren oder chemisches Beschichten) gebildet wurden, in eine Pressmaschine eingesetzt, welche eine untere Pressmatrize 201, die mit mehreren konkaven Abschnitten 201a in ihrer Pressoberfläche ausgestattet ist, und eine obere Pressmatrize 202, die mit mehreren konvexen Abschnitten 201a in ihrer Pressoberfläche ausgestattet ist, umfasst. In diesem Fall wird das plattenförmige Metallelement 300, welches auf seinen Oberflächen mit den Metallüberzugsschichten 301 beschichtet ist und in die Pressmaschine eingesetzt wird, nach der Pressarbeit die Reflektoren bilden; aus diesem Grund ist, wie oben beschrieben, das plattenförmige Metallelement aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Phosphorbronze, 42-Legierung oder Ähnlichem, gefertigt und besitzt bevorzugt eine Plattendicke von 0,3 mm oder weniger. Die Metallüberzugsschichten 301 sind bevorzugt aus Metallüberzugsschichten gebildet, die aus Zinn, Silber, Nickel, Gold oder Ähnlichem bestehen, und besitzen bevorzugt eine Dicke im Bereich von 0,1 Mikrometer bis 10 Mikrometer.
  • Im Folgenden wird, wie in 19(B) dargestellt, unter Verwendung der unteren Pressmatrize 201 und der oberen Pressmatrize 202 Pressformen an dem plattenförmigen Metallelement 300 durchgeführt. Aufgrund dieser Pressformbearbeitung wird das plattenförmige Metallelement 300 entlang der Formen der Pressoberflächen der unteren Pressmatrize 201 und der oberen Pressmatrize 202 in der Pressmaschine plastisch verformt. Da das plattenförmige Metallelement 300, welches die Grundabschnitte der Reflektoren 20 bildet, eine signifikant geringe Plattendicke aufweist, ist zu diesem Zeitpunkt das plattenförmige Metallelement 300 auch nach dem Pressformen mit den Metallüberzugsschichten 301 beschichtet, ohne dass ein Delaminieren (Exfoliation) der auf den Oberflächen ausgebildeten Metallüberzugsschichten 301 verursacht wird.
  • Anschließend wird, wie in 19(C) dargestellt, das plattenförmige Metallelement 300, welches dem Pressformen unterzogen wurde, aus der Pressmaschine entfernt; dann wird das plattenförmige Metallelement 300 entlang der in 19(C) dargestellten Schnittlinien 400 geschnitten, wodurch die Herstellung der Reflektoren 20, wie in 19(D) dargestellt, beendet wird. Indem das Pressformen an einem plattenförmigen Metallelement 300 durchgeführt wird, welches auf seinen Oberflächen Metallüberzugsschichten 301 aufweist, die durch ein zuvor durchgeführtes Metallabscheidungsverfahren aufgebildet wurden, ist es unter Verwendung einer unteren Pressmatrize und einer oberen Pressmatrize, welche eine Mehrzahl an konkaven Abschnitten und konvexen Abschnitten, wie oben beschrieben, aufweisen, möglich, gleichzeitig eine große Anzahl an Reflektoren mit hoher Produktivität herzustellen.
  • In dem in den 20(A) bis 20(E) dargestellten Verfahren zur Herstellung eines Reflektors wird zunächst, wie in 20(A) dargestellt, ein plattenförmiges Metallelement 300, auf dem keine Metallüberzugsschicht 300 ausgebildet ist, in die Pressmaschine eingesetzt, welche die untere Pressmatrize 201, die mit mehreren konkaven Abschnitten 201a in ihrer Pressoberfläche ausgestattet ist, und die obere Pressmatrize 202, die mit mehreren konvexen Abschnitten 202a in ihrer Pressoberfläche ausgestattet ist, umfasst. Da das plattenförmige Metallelement 300, welches in die Pressmaschine eingesetzt wird, nach der Bearbeitung die Grundabschnitte des Reflektors 20 bildet, wird in diesem Fall das plattenförmige Metallelement 300 von einem plattenförmigen Metallelement gebildet, welches aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Phosphorbronze, 42-Legierung oder Ähnlichem, besteht; bevorzugt besitzt es eine Plattendicke von 0,3 mm oder weniger.
  • Als Nächstes wird, wie in 20(6) dargestellt, das plattenförmige Metallelement 300 unter Verwendung der unteren Pressmatrize 201 und der oberen Pressmatrize 202 Pressformen unterzogen. Aufgrund dieser Pressformbearbeitung wird das plattenförmige Metallelement 300 entlang der Formen der Pressoberflächen der unteren Pressmatrize 201 und der oberen Pressmatrize 202 in der Pressmaschine plastisch verformt. Danach wird das plattenförmige Metallelement 300 aus der Pressmaschine entfernt, wie in 20(C) dargestellt.
  • Als Nächstes wird, wie in 20(D) dargestellt, ein Metallabscheidungsverfahren (Galvanisieren oder chemisches Beschichten) an dem plattenförmigen Metallelement 300, welches dem Pressformen unterzogen wurde, durchgeführt, wodurch Metallüberzugsschichten 301 auf seinen oberen und unteren Oberseiten ausgebildet werden. Die zu diesem Zeitpunkt ausgebildeten Metallüberzugsschichten 301 werden bevorzugt aus Metallüberzugsschichten aus Zinn, Silber, Nickel, Kupfer oder Ähnlichem gebildet; bevorzugt weisen sie eine Dicke im Bereich von 0,1 Mikrometer bis 10 Mikrometer auf.
  • Das plattenförmige Metallelement 300, welches mit den Metallüberzugsschichten 301 beschichtet wurde, wird entlang der in 20(D) dargestellten Schnittlinien 400 geschnitten, wodurch die Herstellung der Reflektoren, wie in 20(E) dargestellt, beendet wird. Durch das Ausführen von Pressformen unter Verwendung einer unteren Pressmatrize und einer oberen Pressmatrize, welche mehrere konkave Abschnitte und konvexe Abschnitte aufweisen, und anschließendes Durchführen eines Metallabscheidungsverfahrens, wie oben beschrieben, ist es möglich, eine große Anzahl von Reflektoren gleichzeitig mit hoher Produktivität herzustellen.
  • Die 21(A) bis 22(BB) stellen Verfahrenzeichnungen dar, welche Beispiele für Verfahren zur Herstellung von Reflektoren im Vergleich zu dem Reflektorherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausfüh rungsform veranschaulichen. Das in den 21(A) und 21(B) dargestellte Reflektorherstellungsverfahren ist ein Herstellungsverfahren, in dem die Pressformbearbeitung an einem blockförmigen Metallelement durchgeführt wird, welches eine zur Bildung von Reflektoren geeignete Dicke aufweist. Das in den 22(A) und 22(B) dargestellte Reflektorherstellungsverfahren stellt ein Herstellungsverfahren dar, in dem die Schneidbearbeitung an einem blockförmigen Metallelement durchgeführt wird, welches eine zur Ausbildung von Reflektoren geeignete Dicke aufweist.
  • In dem in den 21(A) und 21(B) dargestellten Reflektorherstellungsverfahren gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel wird zunächst, wie in 21(A) dargestellt, ein blockförmiges Metallelement 300, welches eine geeignete Dicke aufweist (größer oder gleich 0,35 mm) und welches auf seinen unteren und Oberseiten Metallüberzugsschichten 301 aufweist, welche durch ein zuvor durchgeführtes Metallabscheidungsverfahren (Galvanisieren oder chemisches Beschichten) aufgebildet wurden, in eine Pressmaschine eingesetzt, welche eine untere Pressmatrize 201 mit einer ebenen Pressoberfläche und eine obere Pressmatrize 202, welche mit mehreren konvexen Abschnitten 202a in ihrer Pressoberfläche ausgestattet ist, aufweist. Als Nächstes wird, wie in 19(B) dargestellt, an dem blockförmigen Metallelement 300 unter Verwendung der unteren Pressmatrize 201 und der oberen Pressmatrize 202 Pressformen durchgeführt. Aufgrund dieser Pressformbearbeitung wird das blockförmige Metallelement 300 entlang der Form der Pressoberfläche der unteren Pressmatrize 202 in der Pressmaschine plastisch verformt. Das blockförmige Metallelement 300, welches der Pressformbearbeitung unterzogen wurde, wird in einzelne Teile geschnitten, wodurch die Herstellung der Reflektoren beendet wird.
  • Jedoch wird im Fall der Anwendung des Reflektorherstellungsverfahrens gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel die Metallüberzugsschicht 301, die auf einer Oberfläche des blockförmigen Metallelements 300 ausgebildet ist, während der Pressformbearbeitung teilweise abgelöst. Es wird angenommen, dass die Ursache hierfür in der großen Dicke des blockförmigen Metallelements 300, welches die Grundabschnitte der Reflektoren bildet, und in lokalen Konzentrationen von (mechanischen) Spannungen an der Oberfläche des blockförmigen Metallelements 300 während der Pressformbearbeitung liegt. An den Abschnitten, an denen Spannungskonzentrationen induziert wurden, wird die Metallüberzugsschicht 301 während der Pressformbearbeitung teilweise aufgerissen und abgelöst, da die Metallüberzugsschicht 301 eine dünne Schicht aufweist. Dies zeigt, dass das zuvor beschriebene Reflektorherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zu dem Reflektorhersteliungsverfahren gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel in hohem Maße vorteilhaft in Bezug auf die Ausbeute ist.
  • In dem Reflektorherstellungsverfahren gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel, welches in den 22(A) und 22(B) dargestellt ist, wird zunächst, wie in 22(A) dargestellt, ein blockförmigen Metallelement 300, welches eine geeignete Dicke aufweist (größer oder gleich 0,35 mm) und welches auf seinen oberen und unteren Oberflächen Metallüberzugsschichten 301 aufweist, welche durch ein zuvor durchgeführtes Metallabscheidungsverfahren (Galvanisieren oder chemisches Beschichten) aufgebildet wurde, hergestellt und sukzessive ein Senken unter Verwendung eines Bohrers 500 durchgeführt. Dies führt zur Bildung von konkaven Abschnitten, welche die Gehäusekammern in den Reflektoren nach dem Zuschneiden bilden, in der Oberseite des blockförmigen Metallelements 300, wie in 22(B) dargestellt. Das blockförmige Metallelement 300, welches der Senkbearbeitung unterzogen wurde, wird in einzelne Teile geschnitten, womit die Herstellung der Reflektoren abgeschlossen ist.
  • Jedoch wird bei Anwendung des zuvor beschriebenen Reflektorherstellungsverfahrens gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel die Metallüberzugsschicht 301, welche auf der Oberfläche des blockförmigen Metallelements 300 aufgebildet ist, aufgrund des Senkens zwangsläufig entfernt. Dies zeigt, dass das Reflektorherstellungsverfahren gemäß dem zweiten Vergleichbeispiel Nachteile aufweist im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen Reflektorherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da keine Metallüberzugsschicht auf den Wandoberflächen, welche die Gehäusekammern in den Reflektoren definieren, ausgebildet werden kann.
  • Wie oben beschrieben, ist es mit der optischen Haibleiterbaugruppe 1J gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, zusätzlich zu den Vorteilen, die durch die zuvor beschriebene optische Halbleiterbaugruppe gemäß der zweiten Ausführungsform geboten werden, den Vorteil zu erzielen, dass die Effizienz der Extraktion von Licht aus der optischen Halbleiterbaugruppe 1J weiter erhöht wird. Des Weiteren ist es möglich, den Vorteil zu erzielen, dass der Widerstand der elektrischen Verbindung zwischen dem LED-Chip 30 und der Anschlussfläche 14 auf dem Zwischenträger 10 über den Reflektor 20 reduziert wird. Durch Ausbilden der Reflektoren durch Pressformbearbeitung gemäß dem zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es außerdem möglich, die Reflektoren auf leichte Weise zu formen und die Form der Reflektoren mit hoher Genauigkeit zu reproduzieren, auch wenn die Reflektoren Feinkomponenten darstellen; ebenso ist es möglich, Metallüberzugsschichten 26 auf den oberen und unteren Oberseiten der Reflektoren 20 mit ausgezeichnetem Abscheidungsvermögen aufzubilden. Dies ermöglicht die Herstellung eines Reflektors mit geringer Größe, geringer Dicke und hoher Leistung auf einfache Weise und mit geringeren Kosten, wodurch die Herstellung einer optischen Halbleiterbaugruppe auf eine einfache Weise und mit geringeren Kosten ermöglicht wird.
  • Fünfte Ausführungsform
  • 23 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche die innere Struktur einer optischen Halbleiterbaugruppe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Im Folgenden wird mit Bezug auf 23 die optische Halbleiterbaugruppe gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Abschnitte, die denen der zuvor beschriebenen optischen Halbleiterbaugruppen gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen, werden durch die gleichen Bezugsziffern in den Zeichnungen bezeichnet und nicht noch einmal beschrieben.
  • Wie in 23 dargestellt, besitzt die optische Halbleiterbaugruppe 1K gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Kontur mit einer im Wesentlichen rechteckig-quaderförmigen Form und ist als elektronische Komponente ausgebildet, welche, ähnlich wie die zuvor beschriebene optische Halbleiterbaugruppe 1A gemäß der ersten Ausführungsform, auf eine Oberfläche einer Montageplatte montiert werden kann. Die optische Halbleiterbaugruppe 1K umfasst im Wesentlichen einen Zwischenträger 10 als Trägermaterial, einen Reflektor 20 als Vorrichtungsbefestigungselement, einen LED-Chip 30 als optische Halbleitervorrichtung und eine Harz-Versiegelungsschicht 60. In diesem Fall ist der Reflektor 20 an den Zwischenträger 10 durch eine Klebstoffschicht 41, die aus einem gehärteten Klebstoff mit Isolationseigenschaften als Chip-Montage-Material gebildet wird, gebunden; der LED-Chip 30 ist an den Bodenabschnitt 21 des Reflektors 20 durch eine Klebstoffschicht 42, die aus einem gehärteten Klebstoff mit Isolationseigenschaften als Chip-Montage-Material gebildet wird, gebunden.
  • Bei der optischen Halbleiterbaugruppe 1K gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Reflektor 20 mit einer Metallüberzugsschicht 26 beschichtet. Insbesondere bedeckt die Metallüberzugsschicht 26 eine Hauptoberfläche des Reflektors 20, welche näher an dem LED-Chip 30 liegt, und umfasst Wandoberflächen, welche eine Gehäusekammer 24 definieren. Die Metallüberzugsschicht 26 entspricht einer ersten Überzugsschicht, welche Licht, welches von dem LED-Chip 30 emittiert wird, effizient reflektiert und ein Reflexionsvermögen aufweist, das höher ist als das Reflexionsvermögen der Wandoberflächen des Basisabschnitts, welcher die Gehäusekammer 24 definiert. Durch Beschichten der Oberseite des Reflektors 20, welcher die Wandabschnitte umfasst, welche die Gehäusekammer 1 definieren, mit der Metallüberzugsschicht 26, ist es demgemäß möglich, die Effizienz der Extraktion von Licht aus der optischen Halbleiterbaugruppe 1K deutlich zu erhöhen. Des Weiteren kann die Metallüberzugsschicht 26 bevorzugt aus einer Metallbeschichtung gebildet sein, welche aus Zinn, Silber, Nickel, Gold oder Ähnlichem gefertigt ist und bevorzugt eine Dicke im Bereich von 0,1 Mikrometer bis 10 Mikrometer aufweist.
  • Mit der zuvor beschriebenen Struktur ist es möglich, den Vorteil bereitzustellen, dass die Effizienz der Extraktion von Licht aus der optischen Halbleiterbaugruppe 1K weiter erhöht wird; außerdem werden die gleichen Vorteile wie bei der zuvor beschriebenen optischen Halbleiterbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform erzielt. In dem Fall, in dem die Metallüberzugsschicht 26 auf dem Reflektor 20 wie oben beschrieben aufgebildet ist, ist es nicht unbedingt notwendig, die Metallüberzugsschicht 26 sowohl auf der Oberseite als auch der Unterseite des Reflektors 20, wie bei der zuvor beschriebenen vierten Ausführungsform, auszubilden; die Metallüberzugsschicht 26 kann, in Abhängigkeit von der Situation, lediglich auf der Oberseite ausgebildet sein.
  • In den vierten und fünften Ausführungsformen wurden Fälle beschrieben, in denen Metallabscheidungsverfahren an den Reflektoren vor und nach dem Pressformen durchgeführt wurden, um die Reflektoren mit Metallüberzugsschichten zu beschichten. Um das Reflexionsvermögen der inneren peripheren Oberfläche des Seitenabschnitts und/oder der Oberseite des Bodenabschnitts, welche als Reflexionsoberflächen des Reflektors fungieren, weiter zu erhöhen, ist es jedoch selbstverständlich auch möglich, die Reflektoren nach dem Pressformen mit einem Metallmaterial oder Harzmaterial, welches ein hohes Reflexionsvermögen aufweist, durch andere Verfahren als (galvanische) Metallabscheidung zu beschichten. Als derartige Beschichtungsverfahren können verschiedene Verfahrenstypen, wie beispielsweise Dampfabscheidung und Beschichtung (Tauchbeschichtung, Rotationsbeschichtung oder Ähnliches) Anwendung finden. Durch Einsatz eines Reflektors, welcher derartigen Beschichtungsverfahren unterzogen wurde, werden die Wandoberflächen, welche die Gehäusekammer des Reflektors definieren, mit einer Schicht beschichtet, welche ein höheres Reflexionsvermögen aufweist als diese Wandoberflächen, wodurch eine Extraktion des von dem LED-Chip emittierten Lichts aus der optischen Halbleiterbaugruppe mit höherer Effizienz ermöglicht wird.
  • In den zuvor beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsformen wurden beispielhaft Reflektoren beschrieben, welche einen Flanschabschnitt aufweisen; die Bereitstellung des Flanschabschnitts kann die Bearbeitbarkeit und die Produktivität erhöhen und außerdem den Vorteil bereitstellen, dass die Festigkeit des Reflektors erhöht und die Wahrscheinlichkeit einer Verformung während seiner Handhabung reduziert wird. Jedoch handelt es sich bei dem Flanschabschnitt 23 um keine notwendige Struktur, und der Reflektor kann selbstverständlich ohne Flanschabschnitt ausgebildet sein.
  • Obwohl in den ersten bis fünften Ausführungsformen beispielhaft Fälle beschrieben wurden, in denen die vorliegende Erfindung auf eine optische Halbleiterbaugruppe angewendet wird, welche einen LED-Chip als lichtprojizierende Vorrichtung enthält, ist es ebenso möglich, die vorliegende Erfindung auf eine optische Halbleiterbaugruppe anzuwenden, welche anstelle eines LED-Chips einen PD-(Photodioden-)Chip als lichtempfangende Vorrichtung enthält. Im Fall der Bildung einer derartigen optischen Halbleiterbaugruppe ist es möglich, die Lichtaufnahmeeffizienz zu erhöhen, wodurch der Einfluss von Streulicht eliminiert wird. Eine derartige optische Halbleiterbaugruppe, welche einen PD-Chip enthält, kann als Lichtempfangsvorrichtung, beispielsweise in einem photoelektrischen Sensor, eingesetzt werden.
  • Die jeweiligen Ausführungsformen und beispielhaften Modifikationen, welche hierin offenbart sind, sind in jeglicher Hinsicht illustrativ und nicht restriktiv. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Ansprüche definiert und umfasst Äquivalente zu den in den Ansprüchen beschriebenen Ausführungsformen und jegliche Veränderungen, die in den Schutzumfang der Ansprüche fallen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2001-177155 A [0005, 0006, 0007]

Claims (32)

  1. Optische Halbleiterbaugruppe (1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H, 1I, 1J oder 1K), enthaltend eine optische Halbleitervorrichtung (30), welche Licht projiziert oder empfängt, und ein Trägermaterial (10), auf welchem die optische Halbleitervorrichtung (30) montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Halbleitervorrichtung (30) auf dem Trägermaterial (10) mit einem dazwischen angeordneten, auf dem Trägermaterial (10) montierten Vorrichtungsbefestigungselement (20) montiert ist, das Vorrichtungsbefestigungselement (20) aufweist: einen Bodenabschnitt (21) in Flachplattenform, einen Seitenabschnitt (22), welcher sich kontinuierlich vom peripheren Rand des Bodenabschnitts (21) erstreckt und eine im Wesentliche konische Form aufweist, derart, dass sein Durchmesser mit abnehmendem Abstand zu seinem oberen Abschnitt allmählich zunimmt, und eine Gehäusekammer (24) mit offener Oberseite, welche Gehäusekammer durch den Bodenabschnitt (21) und den Seitenabschnitt (22) definiert wird, Wandoberflächen, welche die Gehäusekammer (24) definieren, derart ausgebildet sind, dass sie darauf gerichtetes Licht reflektieren können, und die optische Halbleitervorrichtung (30) innerhalb der Gehäusekammer (24) des Vorrichtungsbefestigungselements (20) und auf dem Bodenabschnitt (21) montiert ist.
  2. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenabschnitt (21) und der Seitenabschnitt (22) Dicken aufweisen, die im Wesentlichen einander gleich sind und 0,3 mm oder weniger betragen.
  3. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsbefestigungselement (20) außerdem einen Flanschabschnitt (23) umfasst, der sich von dem Endabschnitt des Seitenabschnitts (22) an dessen dem Bodenabschnitt (21) gegenüberliegenden Seite kontinuierlich nach außen erstreckt.
  4. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenabschnitt (21), der Seitenabschnitt (22) und der Flanschabschnitt (23) Dicken aufweisen, die im Wesentlichen einander gleich sind und 0,3 mm oder weniger betragen.
  5. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsbefestigungselement (20) ein gepresster Gegenstand ist, der durch Pressformen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements (300) gebildet ist.
  6. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Halbleitervorrichtung (30) durch einen Verbindungsdraht (50), der durch die offene Oberseite des Vorrichtungsbefestigungselements (20) geführt ist, elektrisch mit einem Schaltkreis verbunden ist, der auf dem Trägermaterial (10) vorgesehen ist.
  7. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Halbleitervorrichtung (30) an das Vorrichtungsbefestigungselement (20) über eine dazwischen angeordnete Isolationsklebstoffschicht (42) gebunden ist.
  8. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsklebstoffschicht (42) aus einer Kleb stoffschicht gebildet ist, die ein optisch transparentes Harzmaterial enthält.
  9. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsbefestigungselement (20) an dem Trägermaterial (10) über eine dazwischen angeordnete Isolationsklebstoffschicht (41) gebunden ist.
  10. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandoberflächen, welche die Gehäusekammer (24) definieren, mit einer ersten Überzugsschicht beschichtet sind, welche ein höheres Reflexionsvermögen hat als die Wandoberflächen.
  11. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Überzugsschicht eine Überzugsschicht ist, die aus einem Metallmaterial oder Harzmaterial besteht.
  12. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Überzugsschicht eine Metallüberzugsschicht ist.
  13. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallüberzugsschicht eines oder mehrere der Metalle, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zinn, Silber, Nickel und Gold, enthält.
  14. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsbefestigungselement (20) aus einem elektrisch leitenden Element gebildet ist, und dass die optische Halbleitervorrichtung (30) über das dazwischen angeordnete Vorrichtungsbefestigungselement (20) elektrisch mit einem Schaltkreis verbunden ist, der auf dem Trägermaterial (10) vorgesehen ist.
  15. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Halbleitervorrichtung (30) an das Vorrichtungsbefestigungselement (20) durch Lötmaterial, elektrisch leitenden Klebstoff und/oder elektrische leitende Paste gebunden ist, und dass das Vorrichtungsbefestigungselement (20) an dem Trägermaterial (10) durch Lötmaterial, elektrisch leitenden Klebstoff und/oder elektrisch leitende Paste gebunden ist.
  16. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberseite des Vorrichtungsbefestigungselements (20), welche an die optische Halbleitervorrichtung (30) gebunden ist, mit einer zweiten Überzugsschicht beschichtet ist, welche den Kontaktwiderstand zwischen der optischen Halbleitervorrichtung (30) und dem Vorrichtungsbefestigungselement (20) reduziert.
  17. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Überzugsschicht ferner die Wandoberflächen, welche die Gehäusekammer (24) definieren, an den Abschnitten, bei denen es sich nicht um die gebundene Oberseite handelt, bedeckt, und die zweite Überzugsschicht ein höheres Reflexionsvermögen aufweist als die Wandoberflächen, welche die Gehäusekammer (24) definieren.
  18. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Überzugsschicht ferner die Oberseite des Vorrichtungsbefestigungselements (20), welche an dem Trägermaterial (10) gebunden ist, bedeckt.
  19. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Überzugsschicht eine Metallüberzugsschicht ist.
  20. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallüberzugsschicht ein oder mehrere der Metalle, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zinn, Silber, Nickel und Gold, enthält.
  21. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abschnitt, bei dem es sich nicht um den Abschnitt handelt, in dem das Vorrichtungsbefestigungselement (20) montiert ist, eine passive Vorrichtung oder eine aktive Vorrichtung auf dem Trägermaterial (10) montiert ist.
  22. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Halbleitervorrichtung (30) durch eine Harz-Versiegelungsschicht (60) mit optischer Transparenz versiegelt ist.
  23. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Harz-Versiegelungsschicht (60) sämtliche Komponenten versiegelt, die auf einer Hauptoberfläche (10a) des Trägermaterials (10), auf der die optische Halbleitervorrichtung (30) montiert ist, montiert sind.
  24. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Harz-Versiegelungsschicht (60) einen Linsenabschnitt (62) an einer Position umfasst, die dem Abschnitt entspricht, an dem die optische Halbleitervorrichtung (30) positioniert ist.
  25. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsbefestigungselement (20) einen Erweiterungsabschnitt aufweist, welcher sich von dem Endabschnitt des Seitenabschnitts (22) an der dem Bodenabschnitt (21) gegenüberliegenden Seite kontinuierlich nach außen erstreckt und Seitenoberflächen der Harz-Versiegelungsschicht (60) erreicht.
  26. Optische Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Trägermaterial (10) eine Mehrzahl an Vorrichtungsbefestigungselementen (20), auf der jeweils eine optische Halbleitervorrichtung (30) montiert ist, montiert sind.
  27. Photoelektrischer Sensor, umfassend die optische Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 26.
  28. Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 26, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgende Schritte umfasst: Herstellen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements (300); Ausführen von Pressformen an dem plattenförmigen Element (300) zur Bildung des Vorrichtungsbefestigungselements (20); und Montieren des Vorrichtungsbefestigungselements (20) auf dem Trägermaterial (10).
  29. Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgende Schritte umfasst: Herstellen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements (300); Ausbilden der ersten Überzugsschicht auf einer Oberseite des plattenförmigen Elements (300); Ausführen von Pressformen an dem plattenförmigen Element (300), auf welchem die erste Überzugsschicht aufgebildet wurde, zur Bildung des Vorrichtungsbefestigungselements (20); und Montieren des Vorrichtungsbefestigungselements (20) auf dem Trägermaterial (10).
  30. Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgende Schritte umfasst: Herstellen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements (300); Ausführen von Pressformen an dem plattenförmigen Element (300) und anschließendes Ausbilden der ersten Überzugsschicht auf der Oberseite des plattenförmigen Elements (300), welches dem Pressformen unterzogen wurde, zur Bildung des Vorrichtungsbefestigungselements (20); und Montieren des Vorrichtungsbefestigungselements (20) auf dem Trägermaterial (10).
  31. Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 16 bis 20, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgende Schritte umfasst: Herstellen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements (300); Ausbilden der zweiten Überzugsschicht auf der Oberseite des plattenförmigen Elements (300); Ausführen von Pressformen an dem plattenförmigen Element (300), auf welchem die zweite Überzugsschicht aufgebildet wurde, zur Bildung des Vorrichtungsbefestigungselements (20); und Montieren des Vorrichtungsbefestigungselements (20) auf dem Trägermaterial (10).
  32. Verfahren zur Herstellung der optischen Halbleiterbaugruppe gemäß irgendeinem der Ansprüche 16 bis 20, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgende Schritte umfasst: Herstellen eines einzelnen plattenförmigen Metallelements (300); Ausführen von Pressformen an dem plattenförmigen Element (300) und anschließendes Ausbilden der zweiten Überzugsschicht auf der Oberseite des plattenförmigen Elements (300), welches Pressformen unterzogen wurde, zur Bildung des Vorrichtungsbefestigungselements (20); und Montieren des Vorrichtungsbefestigungselements (20) auf dem Trägermaterial (10).
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