DE102009047888A1 - Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE102009047888A1
DE102009047888A1 DE102009047888A DE102009047888A DE102009047888A1 DE 102009047888 A1 DE102009047888 A1 DE 102009047888A1 DE 102009047888 A DE102009047888 A DE 102009047888A DE 102009047888 A DE102009047888 A DE 102009047888A DE 102009047888 A1 DE102009047888 A1 DE 102009047888A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
glass layer
optical element
silver
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009047888A
Other languages
English (en)
Inventor
Gertrud Dr. Kräuter
Madis Dr. Raukas
Bernd Barchmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to DE102009047888A priority Critical patent/DE102009047888A1/de
Publication of DE102009047888A1 publication Critical patent/DE102009047888A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0203Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0216Coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0225Out-coupling of light
    • H01S5/02255Out-coupling of light using beam deflecting elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Optoelektronisches Bauelement, umfassend ein optisches Element, ausgewählt aus: Leuchtdiode, Laser, Sensor, ein Bauteil, welches Silber und/oder Aluminium umfasst, wobei das Bauteil mit einer Glasschicht verkapselt ist.

Description

  • Es wird ein optoelektronisches Bauelement nach dem Anspruch 1 angegeben.
  • Ein weit verbreitetes Problem von optoelektronischen Bauelementen, welche ein Bauteil aufweisen, welches Silber oder Aluminium umfasst, ist, dass zum einen Silber-/Aluminiumionen in Gegenwart von Feuchtigkeit zu Ionenmigration und in Gegenwart geringster Mengen von schwefelhaltigen Verbindungen zur Bildung von Silbersulfid neigen. Durch die Bildung des Silbersulfids kommt es zur Schwarzfärbung der Silberoberfläche. Sowohl die Verfärbung wie auch die Ionenmigration führen zu Lichtverlusten und können gravierende Qualitätsprobleme zur Folge haben, was bis zum Ausfall des Bauelements führen kann.
  • Das Problem wurde bisher auf unterschiedliche Art und Weise gelöst. So wurde beispielsweise das Bauelement, welches Silber oder Aluminium umfasst, mit nichttransparenten Schichten verkapselt oder durch Zulegierung anderer Metalle, wie beispielsweise Pt, die Alterungsstabilität des Silbers/Aluminiums erhöht. Diese Maßnahmen führten jedoch zu deutlichen Lichtverlusten. Auch der Ersatz des Silbers/Aluminiums durch Gold hat Lichtverluste zur Folge.
  • Die Verkapselung mit beispielsweise Silikonvergussmaterialien weist auf Grund ihrer hohen Permeabilität nur einen unzureichenden Schutz gegenüber Feuchtigkeit und H2S auf.
  • Eine Aufgabe von Ausführungsformen der Erfindung besteht darin, ein Bauteil, welches Silber und/oder Aluminium umfasst, eines optoelektronischen Bauelementes gegen Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Feuchtigkeit oder schwefelhaltige Verbindungen, zu verkapseln.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement umfassend ein optisches Element ausgewählt aus: Leuchtdiode, Laser, Sensor und ein Bauteil, welches Silber und/oder Aluminium umfasst, wobei das Bauteil mit einer Glasschicht verkapselt ist.
  • Bei den zur Auswahl stehenden optischen Elementen handelt es sich jeweils um ein optisch aktives Element. Dieses kann beispielsweise durch Anlegen von Spannung betrieben werden, oder durch eine Wechselwirkung mit Strahlung selber Ladungsträger abgeben.
  • Unter Glas ist in Zusammenhang mit dieser Erfindung ein amorpher, nicht kristalliner Feststoff zu verstehen. Dieser kann Metalloxide und/oder Halbmetalloxide umfassen.
  • In Zusammenhang mit dieser Erfindung ist unter dem Begriff „Schicht” eine flächige Ausformung zu verstehen, welche eine in etwa gleichbleibende Dicke aufweist. Unter Schichten mit einer „in etwa gleichbleibender Dicke” sind dabei zum Beispiel Schichten zu verstehen, deren Dicke um höchstens +/–10% um einen Mittelwert der Dicke schwankt. Die Schicht ist zum Beispiel auf ein anderes Element des Bauelements aufgebracht.
  • Die Verkapselung des Bauteils, welches Silber und/oder Aluminium umfasst, mit einer Glasschicht hat den Vorteil, beispielsweise gegenüber der Verkapselung mit einem Silikonvergussmaterial, dass die Glasschicht eine deutlich geringere Durchlässigkeit für Feuchtigkeit und H2S aufweist, das Bauteil also hermetisch dicht verkapselt werden kann. Des Weiteren können auch Silber- bzw. Aluminiumionen schwerer durch oder in die Glasschicht wandern als das bei einer Silikonschicht möglich wäre. Allgemein weist die Glasschicht auch eine höhere Härte und somit Stabilität als das Silikonmaterial auf. Des Weiteren weist die Glasschicht auch eine bessere Temperaturbeständigkeit als beispielsweise ein Silikon oder Epoxidmaterial auf. Zugleich weist die Glasschicht eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf, als beispielsweise eine Silikonschicht, wodurch die Wärme, welche während des Betriebs in dem Bauteil, welches Silber und/oder Aluminium umfasst, entsteht, besser an die Umwelt abgegeben werden kann als bei anderen Vergussmaterialien. Andere Vergussmaterialien, wie beispielsweise Silikone oder Epoxide weisen während des Herstellungsverfahrens häufig klebrige Oberflächen auf, was zur Anhaftung von Schmutz führen kann. Aufgrund der geringeren Anhaftung von Verunreinigungen auf der Oberfläche von Glasschmelzen findet bei der Verwendung von Glas eine deutlich geringere Verschmutzung statt.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Bauteil Silber. Silber ist empfindlich gegenüber Reaktion mit schwefelhaltigen Verbindungen und bedarf deshalb hier eines besonders guten Schutzes.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Bauteil Aluminium.
  • Aluminium weist gegenüber Feuchtigkeit oder Sauerstoff eine hohe Tendenz zur Ausbildung einer unerwünschten Oxidschicht auf, was durch die Verkapselung mit der Glasschicht verhindert werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Glasschicht undurchlässig für Silber- und Aluminiumionen. Somit wird durch die Glasschicht das Wandern der Ionen unterbunden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Glasschicht undurchlässig für H2S. Somit wird durch die Glasschicht das das Eindringen von H2S unterbunden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Glasschicht durchlässig, zum Beispiel transparent, für die von dem optischen Element emittierte oder absorbierte Strahlung.
  • Dadurch dass die Glasschicht durchlässig für die emittierte oder absorbierte Strahlung ist, können auch Schichten an der Strahlungsaustrittsseite des optoelektronischen Bauelements mit der Glasschicht verkapselt werden. Die von dem optischen Element abgegebene Strahlung kann somit die Glasschicht durchdringen von einer im Strahlengang angeordneten Spiegelschicht reflektiert werden, und erneut die Glasschicht durchlaufen, ohne dass es zu nennenswerten Lichtverlusten kommt.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Glasschicht eine Dicke von 200 nm bis 20 μm auf. Vorzugsweise weist die Glasschicht eine Dicke von 500 nm bis 1 μm auf.
  • Eine Glasschicht dieser Dicke weist einen ausreichenden Schutz gegen beispielsweise Feuchtigkeit oder H2S auf.
  • Dennoch weist die Glasschicht eine ausreichend geringe Dicke auf, so dass es nicht zu einer deutlichen Steigerung der Dicke des optoelektronischen Bauelements insgesamt kommt. Somit können auch innerhalb des optoelektronischen Bauelements einzelne Bauteile beziehungsweise Schichten separat mit der Glasschicht verkapselt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Glas der Glasschicht ein Borsilikat.
  • Ein Borsilikatglas umfasst unter anderem SiO2 und B2O3. Eine mögliche Zusammensetzung für ein Borsilikatglas umfasst beispielsweise SiO2 zu 80 Gewichtsprozent, B2O3 zu 12,5 Gewichtsprozent, Na2O zu 4 Gewichtsprozent, Al2O3 zu 3 Gewichtsprozent und K2O zu 0,5 Gewichtsprozent. Der Einsatz von Borsilikatglas ermöglicht es sehr dünne und dennoch sehr dichte Verkapselungsschichten herzustellen. Diese Schichten weisen neben ihrer hohen Dichtigkeit und Transparenz auch noch ein hohes Maß an mechanischer Härte und chemischer Resistenz auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Glas der Glasschicht SiO2.
  • Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Quarzglas handeln, welches SiO2 als einziges Oxid umfasst, aber auch um eine andere Glasart, in dem SiO2 nur anteilig vorhanden ist. Über den Anteil an SiO2 können die Eigenschaften wie beispielsweise der Schmelzpunkt des Glases, eingestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Glas der Glasschicht mehr als ein Oxid.
  • Durch das Mischen unterschiedlicher Oxide können die unterschiedlichen Eigenschaften wie Dichte, Wärmeleitfähigkeit, Härte oder Temperaturbeständigkeit des Glases auf die jeweilige Anwendung eingestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Glas der Glasschicht mindestens eines der folgenden Oxide: Al2O3, Na2O, K2O.
  • Das Glas kann lediglich eines dieser Oxide aber auch ein Gemisch von zweien beziehungsweise alle drei dieser Oxide umfassen. Über den Zusatz dieser Oxide und deren Mengenverhältnisse können die oben angeführten Eigenschaften des Glases eingestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Bauteil Silber oder Aluminium zu einem Anteil von größer 95 mol-%. Vorzugsweise umfasst das Bauteil Silber oder Aluminium zu einem Anteil von größer 99 mol-%. Es sind auch Ausführungsformen möglich, in denen der Anteil des Silbers bzw. des Aluminiums 100 mol-% beträgt, das Bauteil also vollständig aus diesem Metall besteht.
  • Hierbei weisen Silber und Aluminium gegenüber anderen Metallen, wie beispielsweise Gold, eine bessere Reflektivität gegenüber Strahlung sowohl des gesamten sichtbaren Spektrums, wie aber auch für UV-Strahlung auf. Dies hat zur Folge, dass bei der Reflexion der Strahlung welche von dem optischen Element abgegeben oder aufgenommen wird, an der Silber-/Aluminiumoberfläche geringere Lichtverluste eintreten, als beispielsweise an einer Goldoberfläche.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Bauteil, welches Silber und/oder Aluminium umfasst, als Schicht ausgebildet.
  • Diese Schicht kann beispielsweise in dem optischen Element selbst angeordnet sein, aber auch außerhalb des optischen Elements, wie beispielsweise auf dem Gehäuse des optoelektronischen Bauelements.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Bauteil als Reflektor ausgebildet.
  • Das Bauteil kann somit beispielsweise eine Silber- bzw. Aluminiumschicht darstellen, welche auf der Oberfläche einer Reflektorwanne des Gehäuses aufgebracht ist. Somit kann das Bauteil beispielsweise die Strahlung, welche von dem optischen Element abgegeben oder aufgenommen wird, welche in der Reflektorwanne angeordnet ist, reflektieren. Hierdurch kann die Lichtausbeute des Bauelements gesteigert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Bauteil ein Verbindungsmaterial, das Silber und/oder Aluminium enthält.
  • Somit kann das Bauteil selbst beispielsweise eine Schicht aus Silberleitkleber darstellen. Der Silberleitkleber kann beispielsweise das optische Element elektrisch und thermisch leitend mit einem Leitrahmen verbinden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Glasschicht an den Flanken des optischen Elements angeordnet.
  • Hierdurch wird das optische Element vor Umwelteinflüssen geschützt, welche über die Seitenflächen ins Innere des optischen Elements eintreten können. Das optische Element, bei der es sich beispielsweise um eine Anordnung von mehreren Schichten handeln kann, ist oft gerade an den Seitenflächen nicht ausreichend geschützt, da hier die einzelnen Schichten direkt an die Umgebung angrenzen. Dies macht einen Angriff von beispielsweise Feuchtigkeit auf die einzelnen Schichten möglich. Durch eine Verkapselung der Seitenflächen kann somit auch nicht mehr über die Seitenflächen Feuchtigkeit in das optisches Element eindringen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das optische Element eine anorganische Leuchtdiode.
  • Die anorganische Leuchtdiode kann hierbei eine Halbleiterschicht umfassen, welche einen Chip ausbildet. Die Glasschicht kann hierbei, durch geeignete Wahl der Zusammensetzung des Glases, mit ihrem Ausdehnungskoeffizienten an die Halbleiterschicht angepasst sein.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das optische Element ein Laser.
  • Bei dem Laser handelt es sich vorzugsweise um einen Halbleiterlaser. Der Halbleiterlaser kann einen Halbleiterchip umfassen. Aufgrund der sehr guten thermischen Stabilität und der Stabilität gegenüber hohen Strahlungsdichten der Glasschicht kann eine solche auch in optoelektronischen Bauelement eingesetzt werden, welchen einen Laser aufweisen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das optische Element ein Sensor.
  • Der Sensor kann beispielsweise einen Halbleiterchip umfassen. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Photodiodenchip handeln. Aufgrund dessen, dass durch die Glassicht keine oder eine nur sehr geringe Veränderung der Wellenlänge der sie durchlaufenden Strahlung erfolgt, eignet sich eine Glasschicht auch gut für optoelektronische Bauelemente, welche einen Sensor umfassen. Des Weiteren wird die Strahlung beim Durchlaufen der Glasschicht auch nur sehr gering in ihrer Intensität geschwächt.
  • Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen es sich bei dem optischen Element um eine organische Leuchtdiode (OLED) handelt.
  • Neben dem optoelektronischen Bauelement selbst wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements beansprucht.
  • In einer Variante zur Herstellung eines wie oben beschriebenen optoelektronischen Bauelements umfasst dieses die Verfahrensschritte: Bereitstellen eines optoelektronischen Bauelements umfassend ein optisches Element und ein Bauteil, welches Silber und/oder Aluminium umfasst als Verfahrensschritt A), und Verkapseln des Bauteils mit einer Glasschicht als Verfahrensschritt B).
  • Die Verwendung einer Glasschicht im Verfahrensschritt B) hat unter anderem den Vorteil, gegenüber einer Verkapselung mit beispielsweise einem Silikonvergussmaterial, dass im Verkapselungsschritt weniger Verunreinigungen und Verschmutzungen an das flüssige Glas anhaften verglichen zu einer Silikonvergussmasse. Solche Verunreinigungen bilden nach dem Aushärten der Vergussmasse unerwünschte Einschlüsse in dem ausgebildeten Bauteil.
  • In einer weiteren Variante des Verfahrens wird im Verfahrensschritt B) die Glasschicht mittels eines Verfahrens aufgebracht, bei dem die Prozesstemperatur unter 125°C liegt. Vorzugsweise liegt die Prozesstemperatur unter 100°C.
  • Die Anwendung eines solchen Niedertemperaturverfahrens ermöglicht es, dass temperaturempfindliche Bauteile, beziehungsweise Bauteile die auf anderen temperaturempfindlichen Teilen aufgebracht sind, mittels dieses Verfahrens verkapselt werden können. So können beispielsweise Silber- bzw. Aluminiumschichten, welche auf Kunststoffen aufgebracht wurden, mittels dieses Verfahrens verkapselt werden, ohne dass es zu einer thermischen Beschädigung des Kunststoffes kommt. Des Weiteren ist es möglich, Bauteile, welche Silber und/oder Aluminium umfassen, mit der Glasschicht zu verkapseln, auch wenn die Bauteile auf anderen Teilen angeordnet sind, welche einen deutlich anderen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, als das Bauteil, welches Silber und/oder Aluminium umfasst.
  • In einer weiteren Variante des Verfahrens wird im Verfahrensschritt B) die Glasschicht mittels physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD-Verfahren) aufgebracht.
  • Bei diesem Abscheidungsverfahren handelt es sich beispielsweise um ein solches Verfahren, welches bei niedrigen Temperaturen angewandt werden kann. Dieses Verfahren eignet sich auch sehr gut zur Abscheidung von Glasschichten. Durch ein solches Verfahren können auch Glasschichten mit einer ausreichenden Dichtigkeit erzeugt werden, so wie Glasschichten, welche eine Dicke von 200 nm bis 2 μm aufweisen. Vorzugsweise wird die Glasschicht mittels plasmagestütztem physikalischer Gasphasenabscheidung aufgebracht.
  • Im Folgenden sollen Varianten der Erfindung anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
  • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines optoelektronischen Bauelements bei dem das Bauteil als Reflektor ausgebildet ist.
  • 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform, bei der das Bauteil einen Silberleitkleber umfasst.
  • 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform, bei der das Bauteil in dem optischen Element angeordnet ist.
  • 4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform, bei der das gesamte optische Element mit der Glasschicht verkapselt ist.
  • 5 zeigt eine schematische Seitenansicht von einer Vielzahl von optischen Elementen, welche auf einem Substrat angeordnet sind.
  • 6 zeigt eine schematische Seitenansicht bei der das Bauteil komplett von einer Glasschicht verkapselt ist.
  • Die 7a bis e zeigen eine Variante des Herstellungsverfahrens, anhand von unterschiedlichen Verfahrenszwischenstufen des optoelektronischen Bauelements.
  • Die 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements. Dieses umfasst ein Gehäuse 4, welches als Reflektorwanne ausgeformt ist. Im Inneren der Reflektorwanne ist das optische Element 1 angeordnet. Die abgeschrägten Seitenwände im Inneren der Reflektorwanne sind mit einer Schicht versehen, welche Silber umfasst. Das Bauteil 2 ist somit in dieser Ausführungsform als Schicht ausgeformt. Das Bauteil 2 ist sowohl zur Innenseite wie auch nach oben hin mit einer Glasschicht 3 verkapselt. Somit ist das Bauteil 2 gegenüber Angriffen von Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Feuchtigkeit oder schwefelhaltigen Verbindungen geschützt. Aufgrund der guten Durchlässigkeit in Bezug auf Strahlung der Glasschicht 3 treten nur minimale Verluste beim Durchdringen der von dem optischen Element 1 abgegebenen oder aufgenommenen Strahlung durch die Glasschicht 3 und beim erneuten Durchlaufen nach der Reflexion am Bauteil 2 an der Glasschicht 3 auf.
  • Hierdurch weist das optoelektronische Bauelement eine sehr hohe Lichtausbeute auf. In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die Reflektorwanne zusätzlich mit einem Vergussmaterial ausgegossen werden.
  • 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform bei der das Bauteil 2 beispielsweise einen Silberleitkleber umfassen kann. Die 2 zeigt einen Leiterrahmen 5 auf dem ein optisches Element 1 angeordnet ist. Zwischen dem optischen Element 1 und dem Leiterrahmen 5 ist das Bauteil 2 angeordnet, welches als Schicht ausgebildet ist. Diese Schicht umfasst einen Silberleitkleber. Hierdurch wird das optische Element 1 sowohl elektrisch leitend, thermisch leitend, wie auch mechanisch mit dem Leiterrahmen 5 verbunden. Das Bauteil 2 ist umlaufend mit einer Glasschicht 3 verkapselt, so dass dieses vor Umwelteinflüssen geschützt ist. In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist zusätzlich auch noch die gesamte Seitenfläche des optischen Elements 1 mit der Glasschicht 3 verkapselt.
  • 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform, bei der das Bauteil 2 in dem optischen Element 1 angeordnet ist. Das Bauteil 2 bildet zum Beispiel einen Spiegel mit oder aus Silber der Teil des optischen Elements 1 ist. Bevorzugt handelt es sich bei dem optischen Element 1 dann um einen Dünnfilmchip, bei dem ein Aufwachssubstrat entfernt oder zumindest gedünnt ist. Das Bauteil 2 hätte lediglich an seinen Seitenflächen Kontakt zur Umwelt. Diese sind jedoch durch Glasschichten 3 verkapselt. Dadurch ist das Bauteil 2 hermetisch von Umwelteinflüssen geschützt. Zusätzlich verhindert die Verkapselung auch eine Wanderung von Silber- bzw. Aluminiunionen über die Außenflächen des Bauteils 1 in andere Schichten des Bauteils 1. Das optische Element 1 ist wiederum auf einem Leiterrahmen 5 angeordnet.
  • Die 4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform bei der das gesamte optische Element 1 mit einer Glasschicht 3 verkapselt ist. Die 4 zeigt ein Gehäuse 4 welches im Inneren als Wanne ausgeformt ist. Im Inneren der Wanne ist das optische Element 1 angeordnet. Die Bodenfläche der Wanne, auf der nicht das optische Element 1 angeordnet ist, ist mit dem Bauteil 2 ausgekleidet. Das Bauteil 2 ist somit auch in dieser Ausführungsform als Schicht ausgebildet. Über dieser Schicht, sowie auf dem optischen Element 1 ist eine Glasschicht 3 angeordnet, welche sowohl das gesamte Bauteil 2 wie auch das optische Element 1 verkapselt. Somit sind sowohl das Bauteil 2 wie auch das optische Element 1 durch die Glasschicht 3 vor Umwelteinflüssen geschützt. Zusätzlich ist die Wanne auch noch mit einem Verguss 8 ausgegossen, welcher an seiner Oberseite als Linse 9 ausgeformt ist.
  • Die 5 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Vielzahl von optischen Elementen 1, welche auf einem Substrat 6 angeordnet sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Zwischenstufe in der Produktion handeln, bei der es in einem weiteren Verfahrensschritt noch zur Vereinzelung der einzelnen optischen Elemente kommt. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen das optoelektronische Bauelement mehr als ein optisches Element 1 aufweist. Die 5 zeigt das sowohl zwischen den optischen Elementen 1 wie auch an den Rändern das Bauteil 2, als Schicht, auf dem Substrat 6 angeordnet ist. Auf jeder der Schichten des Bauteils 2 ist eine Glasschicht 3 angeordnet, welche das Bauteil 2 verkapselt.
  • Die 6 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements. Hierbei ist ein optisches Element 1 zentral auf einem Leiterrahmen 5 angeordnet. Um das optische Element 1 herum ist das Bauteil 2, als Schicht, auf den Leiterrahmen 5 aufgebracht. Auf dem Bauteil 2, sowie an dessen. Seitenflächen, ist eine Glasschicht 3 angeordnet, welche das Bauteil 2 vollständig verkapselt. Es sind auch hier Ausführungsformen denkbar, bei denen auch noch zusätzlich das optische Element 1 vollständig durch die Glasschicht 3 verkapselt ist.
  • Die 7a bis 7e zeigt ein optoelektronisches Bauelement in verschiedenen Herstellungsstufen. In 7a wurde ein optisches Element 1 auf einen Leiterrahmen 5 aufgebracht. Im nächsten Verfahrensschritt wird auf die Oberseite des optischen Elements 1 ein Fotolack 7 aufgetragen, woraus das optoelektronische Bauelement resultiert wie es in 7b dargestellt wird. In 7c ist das Bauelement nach einem weiteren Verfahrensschritt dargestellt, in dem auf die gesamte Oberfläche das Bauteil 2, welches Silber und/oder Aluminium umfasst, aufgebracht wurde. Die in 7d dargestellte Zwischenstufe weist auf dem Bauteil 2 nun eine weitere Schicht, die Glasschicht 3 auf. In 7e ist nun ein fertiges Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches aus der Zwischenstufe, wie sie in 7d dargestellt ist, hervorgehen könnte, dadurch dass der Fotolack und die auf ihm befindlichen Schichten entfernt wurden. Das Entfernen der Schichten kann beispielsweise mittels einer Lift-Off-Technik erfolgen.
  • Es besteht auch die Möglichkeit zum Beispiel in anderen Ausführungsbeispielen, dass nicht nur die Oberseite des optischen Elements 1, sondern auch die Oberseite beispielsweise eines Leiterrahmens 5 oder eines Substrates 6 mit dem Fotolack 7 versehen werden, wodurch nach dem Lift-Off auch hier Bereiche entstehen, welche kein Bauteil 2 und keine Glasschicht 3 aufweisen. Hierdurch können die Schichten des Bauteils 2 und der Glasschicht 3 mittels des Fotolacks 7 strukturiert werden.
  • Alternativ zum Fotolack 7 können auch in anderen Varianten des Verfahrens beispielsweise thermisch aushärtbare Lacke, oder andere Substanzen, welche nicht in die Klasse der Lacke fallen, sich aber ebenfalls einfach wieder von der Oberfläche ablösen lassen, verwendet werden.
  • In einer anderen Variante des Herstellungsverfahrens wird das Bauteil 2 mit der Glasschicht 3 verkapselt, bevor das optische Element 1 montiert wird.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmale oder diese Merkmalkombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims (15)

  1. Optoelektronisches Bauelement, umfassend – ein optisches Element (1), ausgewählt aus: Leuchtdiode, Laser, Sensor, – ein Bauteil (2), welches Silber und/oder Aluminium umfasst, wobei das Bauteil (2) mit einer Glasschicht (3) verkapselt ist.
  2. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei die Glasschicht (3) durchlässig für die von dem optischen Element (1) emittierte oder absorbierte Strahlung ist.
  3. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Glasschicht (3) ein Dicke von 200 nm bis 20 μm aufweist.
  4. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glas der Glasschicht (3) ein Borsilikat umfasst.
  5. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glas der Glasschicht (3) SiO2 umfasst.
  6. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glas der Glasschicht (3) mindestens eines der folgenden Oxide umfasst: Al2O3, Na2O, K2O.
  7. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (2) Silber oder Aluminium zu einem Anteil von größer 95 mol-% umfasst.
  8. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (2) als Schicht ausgebildet ist.
  9. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (2) als Reflektor ausgebildet ist.
  10. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (2) ein Verbindungsmaterial umfasst, das Silber und/oder Aluminium enthält.
  11. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Glasschicht (3) an den Flanken des optischen Elements (1) angeordnet ist.
  12. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Element (1) eine anorganische Leuchtdiode ist.
  13. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronisches Bauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfassend die Verfahrensschritte: A) Bereitstellen eines optoelektronischen Bauelements umfassend ein optisches Element (1) und ein Bauteil (2), welches Silber und/oder Aluminium umfasst, B) Verkapseln des Bauteils (2) mit einer Glasschicht (3).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei im Verfahrensschritt B) die Glasschicht (3) mittels eines Verfahrens aufgebracht wird, bei dem die Prozesstemperatur unter 125°C liegt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei im Verfahrensschritt B) die Glasschicht (3) mittels physikalischer Gasphasenabscheidung aufgebracht wird.
DE102009047888A 2009-09-30 2009-09-30 Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung Withdrawn DE102009047888A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009047888A DE102009047888A1 (de) 2009-09-30 2009-09-30 Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009047888A DE102009047888A1 (de) 2009-09-30 2009-09-30 Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009047888A1 true DE102009047888A1 (de) 2011-03-31

Family

ID=43662637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009047888A Withdrawn DE102009047888A1 (de) 2009-09-30 2009-09-30 Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009047888A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014190175A1 (en) * 2013-05-24 2014-11-27 Cree, Inc. Solid state lighting component package with conformal reflective coating
DE102015112538A1 (de) * 2015-07-30 2017-02-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1835550A2 (de) * 2006-03-16 2007-09-19 Advanced Optoelectronic Technology Inc. Gehäusekonstruktion für Festkörperbeleuchtungsvorrichtungen und Herstellungsverfahren dafür
US20080128721A1 (en) * 2006-10-18 2008-06-05 Sony Corporation Light emitting device and method of manufacturing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1835550A2 (de) * 2006-03-16 2007-09-19 Advanced Optoelectronic Technology Inc. Gehäusekonstruktion für Festkörperbeleuchtungsvorrichtungen und Herstellungsverfahren dafür
US20080128721A1 (en) * 2006-10-18 2008-06-05 Sony Corporation Light emitting device and method of manufacturing the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014190175A1 (en) * 2013-05-24 2014-11-27 Cree, Inc. Solid state lighting component package with conformal reflective coating
US9923132B2 (en) 2013-05-24 2018-03-20 Cree, Inc. Solid state lighting component package with conformal reflective coating
US10944031B2 (en) 2013-05-24 2021-03-09 Cree, Inc. Solid state lighting component package with conformal reflective coating
DE102015112538A1 (de) * 2015-07-30 2017-02-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
US10418535B2 (en) 2015-07-30 2019-09-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component and a method of producing an optoelectronic component
DE102015112538B4 (de) 2015-07-30 2023-08-03 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112015005762B4 (de) Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
EP2266139B1 (de) Optoelektronisches bauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils
DE102006019118B4 (de) Bauelement mit optischer Markierung und Verfahren zur Herstellung
DE112013002930B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement
DE112014005897B4 (de) Konversionselement, Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
DE102010009456A1 (de) Strahlungsemittierendes Bauelement mit einem Halbleiterchip und einem Konversionselement und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102015107590A1 (de) Verfahren zur Verspiegelung von Mantelflächen von optischen Bauelementen für die Verwendung in optoelektronischen Halbleiterkörpern und oberflächenmontierbarer optoelektronischer Halbleiterkörper
DE102004040277B4 (de) Reflektierendes Schichtsystem mit einer Mehrzahl von Schichten zur Aufbringung auf ein III/V-Verbindungshalbleitermaterial
DE102013212247B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102014108368A1 (de) Oberflächenmontierbares Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3084848A1 (de) Konversionselement, verfahren zur herstellung eines konversionselements, optoelektronisches bauelement umfassend ein konversionselement
WO2011012371A1 (de) Verfahren zur herstellung eines bauteils mit mindestens einem organischen material und bauteil mit mindestens einem organischen material
WO2015091374A1 (de) Glaszusammensetzung, bauelement und verfahren zur herstellung eines bauelements
DE102016115921B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
DE102009047888A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102012106984A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
WO2016087444A1 (de) Strahlungsemittierendes optoelektronisches halbleiterbauteil und verfahren zu dessen herstellung
DE102010044560A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
WO2019025209A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements
EP2963474A1 (de) Teilmattierte optische Linsen
DE112014002703B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil
EP2962998B1 (de) Linsen und Beleuchtungssysteme für Tunnel
WO2021043901A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements
DE102016121099A1 (de) Herstellung von strahlungsemittierenden halbleiterbauelementen
DE102015109413A1 (de) Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Konversions-Halbleiterchips und Verbund von Konversions-Halbleiterchips

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee