DE102012207772A1 - Varistorpaste, elektronische bauelementevorrichtung, verfahren zum herstellen einer elektronischen bauelementevorrichtung und verfahren zum herstellen eines geometrisch flexiblen varistors - Google Patents

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Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Varistorpaste (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) bereitgestellt, die Varistorpaste (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) aufweisend eine Trägermatrix (410) und mindestens ein Material, das Varistoreigenschaften aufweist, wobei das Material mit Varistoreigenschaften in einer Trägermatrix (410) eingebettet ist.

Description

  • In verschiedenen Ausführungsformen werden eine Varistorpaste, eine Elektronische Bauelementevorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Bauelementevorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors bereitgestellt.
  • Optoelektronische Bauelemente, beispielsweise aufweisend GaN, InGaN oder InGaAlP, können eine hohe Sensitivität bezüglich elektrostatischen Entladungen aufweisen, die zu einem irreversiblen Durchschlagen des pn-Überganges führen können.
  • Herkömmliche Methoden zum Schutz eines optoelektronischen Bauelementes bezüglich elektrostatischer Entladungen können beispielsweise eine Si-Diode aufweisen, die antiparallel zur Durchlassrichtung des optolelektronischen Bauelementes orientiert ausgebildet wird oder eine Back-to-Back Diode, die parallel zur Durchlassrichtung des optolelektronischen Bauelementes orientiert ausgebildet wird.
  • Diese Schutz-Bauelemente können an der Bauelementevorrichtung eine nennenswerte Fläche einnehmen, beispielsweise von mindestens 200 × 200 µm2, die in der Miniaturisierung des eigentlichen, zu schützenden Halbleiter-Bauelementes verloren geht. Gleichzeitig kann das Schutz-Bauelement Licht, das beispielsweise von dem zu schützenden optoelektronischen Bauelement emittiert wird, abschatten und somit die Effizienz des zu schützenden optoelektronischen Bauelementes reduzieren.
  • In verschiedenen Ausführungsformen werden eine Varistorpaste, eine Elektronische Bauelementevorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Bauelementevorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors bereitgestellt, mit denen es möglich ist für elektronische Bauelemente einen geometrisch flexiblen Schutz vor elektrostatischen Entladungen auszubilden.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organischen Material eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung des Kohlenstoffs verstanden werden. Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem anorganischen Material eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung ohne Kohlenstoff oder einfacher Kohlenstoffverbindung verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organisch-anorganischen Material (hybrider Stoff) eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung mit Verbindungsteilen die Kohlenstoff enthalten und frei von Kohlenstoff sind, verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung umfasst der Begriff „Material“ alle oben genannten Materialien, beispielsweise ein organisches Material, ein anorganisches Material, und/oder einen hybrides Material. Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem Materialgemisch etwas verstanden werden, was Bestandteile aus zwei oder mehr verschiedenen Materialien besteht, deren Bestandteile beispielsweise sehr fein verteilt sind. Als eine Materialklasse ist ein Material oder ein Materialgemisch aus einem oder mehreren organischen Material(ien), einem oder mehreren anorganischen Material(ien) oder einem oder mehreren hybrid Material(ien) zu verstehen. Der Begriff „Stoff“ kann synonym zum Begriff „Material“ verwendet werden.
  • Die Formstabilität eines geometrisch geformten Stoffes kann anhand des Elastizitätsmoduls und der Viskosität verstanden werden.
  • Ein Stoff kann in verschiedenen Ausführungsformen als formstabil, d.h. in diesem Sinne als hart und/oder fest, angesehen werden, wenn der Stoff eine Viskosität in einem Bereich von ungefähr 5 × 102 Pa·s bis ungefähr 1 × 1023 Pa·s und ein Elastizitätsmodul in einem Bereich von ungefähr 1 × 106 Pa bis ungefähr 1 × 1012 Pa aufweist, da der Stoff nach Ausbilden einer geometrischen Form ein viskoelastisches bis sprödes Verhalten zeigen kann.
  • Ein Stoff kann als formbar, d.h. in diesem Sinne als weich und/oder flüssig, angesehen werden, wenn der Stoff eine Viskosität in einem Bereich von ungefähr 1 × 10–2 Pa·s bis ungefähr 5 × 102 Pa·s oder ein Elastizitätsmodul bis ungefähr 1 × 106 Pa aufweist, da jede Veränderung der geometrischen Form des Stoffes zu einer irreversiblen, plastischen Veränderung der geometrischen Form des Stoffes führen kann.
  • Ein formstabiler Stoff kann mittels Zugebens von Weichmachern, beispielsweise Lösungsmittel, oder Erhöhen der Temperatur plastisch formbar werden, d.h. verflüssigt werden.
  • Ein plastisch formbarer Stoff kann mittels einer Vernetzungsreaktion und/oder Entzug von Weichmachern formstabil werden, d.h. verfestigt werden.
  • Das Verfestigen eines Stoffs oder Stoffgemisches, d.h. der Übergang eines Stoffes von formbar zu formstabil, kann ein Ändern der Viskosität aufweisen, beispielweise ein Erhöhen der Viskosität von einem ersten Viskositätswert auf einen zweiten Viskositätswert. Der zweite Viskositätswert kann um ein Vielfaches größer sein als der erste Viskositätswert sein, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 bis ungefähr 106. Der Stoff kann bei der ersten Viskosität formbar sein und bei der zweiten Viskosität formstabil sein.
  • Das Verfestigen eines Stoffs oder Stoffgemisches, d.h. der Übergang eines Stoffes von formbar zu formstabil, kann ein Verfahren oder einen Prozess aufweisen, bei niedermolekularer Bestandteile aus dem Stoff oder Stoffgemisch entfernt werden, beispielsweise Lösemittelmoleküle oder niedermolekulare, unvernetzte Bestandteile des Stoffs oder des Stoffgemischs, beispielsweise ein Trocknen oder chemisches Vernetzen des Stoffs oder des Stoffgemischs. Der Stoff oder das Stoffgemisch kann im formbaren Zustand eine höhere Konzentration niedermolekularer Stoffe am gesamten Stoff oder Stoffgemisch aufweisen als im formstabilen Zustand.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem elektronischen Bauelement ein Bauelement verstanden werden, welches die Steuerung, Regelung oder Verstärkung eines elektrischen Stromes betrifft, beispielsweise mittels Verwendens von Halbleiterbauelementen. Ein elektronisches Bauelement kann ein Bauelement aus der Gruppe der Bauelemente aufweisen: beispielsweise eine Diode, ein Transistor, ein Thermogenerator, eine integrierte Schaltung, ein Thyristor.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem optoelektronischen Bauelement eine Ausführung eines elektronischen Bauelementes verstanden werden, wobei das optoelektronische Bauelement einen optisch aktiven Bereich aufweist. Der optisch aktive Bereich kann elektromagnetische Strahlung absorbieren und daraus einen Fotostrom ausbilden oder mittels einer angelegten Spannung an den optisch aktiven Bereich elektromagnetische Strahlung emittieren.
  • In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Varistorpaste bereitgestellt, die Varistorpaste aufweisend: eine Trägermatrix und mindestens ein Material, das Varistoreigenschaften aufweist, wobei das Material mit Varistoreigenschaften in einer Trägermatrix eingebettet ist.
  • In einer Ausgestaltung kann die Trägermatrix ein elektrisch isolierendes Material aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das Material der Trägermatrix derart eingerichtet sein, dass die Varistorpaste nach dem Ausbilden des Varistors Formstabilität aufweist, d.h. die Viskosität und das Elastizitätsmodul der Trägermatrix ändert sich mittels Wärme und/oder elektromagnetische Strahlung nicht derart, dass die Trägermatrix formbar, d.h. flüssig und oder plastisch verformbar wird.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Trägermatrix als Material ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Materialien: ein vernetztes, elektrisch nichtleitendes Polymer, beispielsweise ein Elastomer, ein Epoxid oder ein Polysiloxan.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das wenigstens eine Material mit Varistoreigenschaften ein Material oder eine stöchiometrische Verbindung aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Materialien: Siliziumkarbid, ein Metalloxid, beispielsweise ein Zinkoxid, Wismutoxid, Chromoxid, Manganoxid oder Kobaltoxid.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das wenigstens eine Material mit Varistoreigenschaften des Varistors in Form einer Mehrzahl an Partikeln in der Trägermatrix ausgebildet sein, wobei die Partikel beispielsweise eine willkürliche, d.h. zufällige Form, beispielsweise als Flocken (Flakes) oder eine Kugelform aufweisen können.
  • In noch einer Ausgestaltung können wenigstens zwei Partikel mit Varistoreigenschaften unterschiedliche Materialen mit Varistoreigenschaften aufweisen, beispielsweise ein Varistor weist wenigstens einen Zinkoxid-Partikel und wenigstens einen Siliziumkarbid- Partikel auf oder ein Zinkoxid-Partikel und ein Zinkoxid-Partikel mit einem weiteren Material, beispielsweise mit Varistoreigenschaften, beispielsweise Siliziumkarbid oder ein sonstiges Material, beispielsweise Aluminium.
  • In noch einer Ausgestaltung können die zwei Partikel mit unterschiedlichen Materialen die Varistoreigenschaften aufweisen, derart eingerichtet sein, dass an den Grenzflächen der Partikel mit Varistoreigenschaften ein elektrisches Feld ausgebildet wird, d.h. es kann zum Ausbilden einer Raumladungszone kommen.
  • In noch einer Ausgestaltung können die Partikel mit Varistoreigenschaften derart in der Trägermatrix angeordnet sein, dass eine elektrisch durchgehend zusammenhängende Verbindung aus Material mit Varistoreigenschaften durch die Trägermatrix ausgebildet wird, wobei sich an die Trägermatrix mit Partikeln mit Varistoreigenschaften eine Trägermatrix mit leitfähigen Partikel oder eine leitfähige Trägermatrix anschließen kann.
  • Eine elektrisch durchgehend zusammenhängende Verbindung, d.h. der Partikel mit Varistoreigenschaften, kann dabei als elektrische Verbindung parallel zu einer über den Varistor angelegten Spannung verstanden werden. Die durchgehend zusammenhängende Verbindung kann eine willkürliche, d.h. zufällige, Pfad (random walk) oder ein gerichteten, ungefähr linearen Pfad aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung des Varistors können die Partikel mit Varistoreigenschaften derart in der Trägermatrix ausgebildet sein, dass die Ansprechspannung des Varistors größer als ein erster Spannungswert und kleiner als ein zweiter Spannungswert ist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Varistors kann der erste Spannungswert ungefähr den Wert der Nennspannung eines elektronischen Bauelementes aufweisen, mit dem der Varistor elektrisch parallel geschaltet ist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Varistors kann der zweite Spannungswert ungefähr den Wert der Durchschlagspannung eines elektronischen Bauelementes aufweisen, mit dem der Varistor elektrisch parallel geschaltet ist.
  • In noch einer Ausgestaltung kann der Varistor derart eingerichtet sein, dass das Material der Trägermatrix und das Material mit Varistoreigenschaften eine ungefähr gleiche thermische Ausdehnung aufweisen, d.h. die Trägermatrix kompensiert die Ausdehnung der Partikel mit Varistoreigenschaften der mittels eines elektrischen Stromflusses entstehenden Abwärme, wobei die Wärme auch über die Elektroden zugeführt oder abgeführt werden kann.
  • Die makroskopische Beschaffenheit des Varistors, beispielsweise die Abmessung des Varistors, kann von der Beschaffenheit der Partikel mit Varistoreigenschaften und dem Abstand der Elektroden voneinander bestimmt sein. Wesentlich ist dabei die Anzahl an Partikelgrenzflächen, an denen sich ein elektrische Feld ausbilden kann, die dem äußeren elektrischen Feld entgegen gerichtet sind, da die Ansprechspannung des Varistors proportional zu dieser Anzahl ist.
  • In verschiedenen Ausführungsformen wird eine elektronische Bauelementevorrichtung bereitgestellt, die elektronische Bauelementevorrichtung aufweisend: einen Leadframe, der eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist; ein elektronisches Bauelement, das über dem Leadframe angeordnet ist und mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode elektrisch gekoppelt ist; und einen Varistor, ausgebildet aus einer Varistorpaste; wobei der Varistor mindestens ein Material aufweist, das Varistoreigenschaften aufweist, wobei das Material in einer Trägermatrix eingebettet ist; und wobei der Varistor elektrisch parallel zu dem optoelektronischen Bauelement mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gekoppelt ist, und wobei der Varistor als ein Elektrische-Entladungs-Schutzelement eingerichtet ist.
  • In einer Ausgestaltung kann die erste Elektrode ein anderes Material und/oder Substrat aufweisen als die zweite Elektrode, beispielsweise die erste Elektrode ein Kupferblech und die zweite Elektrode eine Leiterplatine, oder ein Goldblech oder ähnliches. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode können jedoch auch ein gemeinsames Substrat aufweisen, beispielweise eine Leiterplatine oder eine Keramik, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode als unterschiedliche Kontaktpads auf dem Substrat ausgebildet sind.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die erste Elektrode in einer Ebene mit der zweiten Elektrode ausgebildet sein, d.h. die Flächennormalen der flächigen Oberflächen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode können parallel zu einander orientiert sein.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann unter einem Leadframe beispielsweise eine Metallstruktur verstanden werden, die eine oder mehrere Metallstücke aufweist, beispielsweise die Metallstücke mittels eines Metallrahmens zusammenhält. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Leadframe beispielsweise aus einer flächigen Metallplatte gebildet werden, beispielsweise mittels eines chemischen Verfahrens wie beispielsweise Ätzen, oder mittels eines mechanischen Verfahrens wie beispielsweise Stanzen. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Leadframe beispielsweise einen Metallrahmen aufweisen, der eine Vielzahl von später Elektroden-bildende Metallstücke aufweist, die mittels Metallstegen miteinander und mit dem Metallrahmen verbunden sein können. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Leadframe jedoch auch verstanden werden als die aus einem oben beschriebenen Metallrahmen gebildeten Metallstücke, welche Elektroden bilden, wobei die Metallstücke nicht mehr mittels des Metalls miteinander körperlich verbunden sind, d.h. beispielsweise nachdem die Metallstege schon entfernt worden sind. Somit bilden die Elektroden anschaulich in verschiedenen Ausführungsformen den Leadframe selbst oder stellen vereinzelte Teile eines Leadframes dar.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das elektronische Bauelement als ein optoelektronisches Bauelement eingerichtet sein oder ein optoelektronisches Bauelement aufweisen, beispielsweise ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement, beispielsweise eine Leuchtdiode oder Laserdiode.
  • Das optoelektronische Bauelement kann als Bauelement eine vertikale Bestromung aufweisen, beispielsweise als Leuchtdiode, beispielsweise als GaN-Diode, InGaN-Diode oder InGaAlP; oder eine Flächenbestromung, beispielsweise eine horizontale Bestromung aufweisen, beispielsweise bei einem Saphirchip oder einem Flip-Chip. Der Saphirchip und der Flip-Chip können dabei als Träger mit wenigstens einer Leuchtdiode über oder auf dem Träger verstanden werden. Der Saphirchip kann dabei elektrische Kontaktpads auf der Oberseite des Trägers aufweisen, während der Flip-Chip elektrische Kontaktpads auf der Unterseite des Trägers aufweisen kann. Das optoelektronische Bauelement kann dabei auf der Oberseite des Trägers ausgebildet sein.
  • Die Leuchtdiode kann bei der horizontalen Bestromung als eine GaN-Diode, InGaN-Diode oder InGaAlP mit vertikalem Stromfluss ausgebildet sein. Die elektrische Verbindung der Leuchtdiode mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode kann bei einem Saphirchip oder einem Flip-Chip auf einer Ebene ausgebildet sein, d.h. horizontal, beispielsweise auf einer Oberfläche des Saphirchips oder des Flip-Chips. Dies kann in der Beschreibung als horizontale Bestromung verstanden werden.
  • Die Bestromung des optoelektronischen Bauelementes kann mittels elektrischer Verbindungen, beispielsweise Verdrahtungen (wire bonds), Lotperlen und/oder leitfähiger Bereiche, beispielsweise Kontaktpads, auf einer Seite des optoelektronischen Bauelementes, beispielsweise bei einer horizontale Bestromung, oder auf wenigstens zwei Seiten des optoelektronischen Bauelementes, beispielsweise bei einer vertikalen Bestromung, ausgebildet sein.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das elektronische Bauelement innerhalb einer Fläche von ungefähr 25 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 1 mm2 beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 0,25 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 0,09 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 0,04 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 0,01 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 25 × 10–3 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 25 × 10–6 mm2 ausgebildet sein. Das elektronische Bauelement kann dabei eine geometrische Form aufweisen beispielsweise aus der Gruppe der geometrischen Formen: rechteckig, quadratisch, hexagonal, vieleckig oder rund.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Trägermatrix ein elektrisch isolierendes Material aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das Material der Trägermatrix derart eingerichtet sein, dass der Varistor im Betrieb des elektronischen Bauelementes Formstabilität aufweist, d.h. die Viskosität und das Elastizitätsmodul der Trägermatrix ändert sich mittels der während des Betriebs des elektronischen Bauelementes entstehenden Abwärme und/oder elektromagnetische Strahlung nicht derart, dass die Trägermatrix formbar, d.h. flüssig und oder plastisch verformbar wird.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Trägermatrix als Material ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Materialien: ein vernetztes, elektrisch nichtleitendes Polymer, beispielsweise ein Elastomer, ein Epoxid oder ein Polysiloxan.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das wenigstens eine Material mit Varistoreigenschaften ein Material oder eine stöchiometrische Verbindung aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Materialien: Siliziumkarbid, ein Metalloxid, beispielsweise ein Zinkoxid, Wismutoxid, Chromoxid, Manganoxid oder Kobaltoxid.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das wenigstens eine Material mit Varistoreigenschaften des Varistors in Form einer Mehrzahl an Partikeln in der Trägermatrix ausgebildet sein, wobei die Partikel beispielsweise eine willkürliche, d.h. zufällige Form, beispielsweise als Flocken (Flakes) oder eine Kugelform aufweisen können.
  • In noch einer Ausgestaltung können wenigstens zwei Partikel mit Varistoreigenschaften unterschiedliche Materialen mit Varistoreigenschaften aufweisen, beispielsweise ein Varistor weist wenigstens einen Zinkoxid-Partikel und wenigstens einen Siliziumkarbid- Partikel auf oder ein Zinkoxid-Partikel und ein Zinkoxid-Partikel mit einem weiteren Material, beispielsweise mit Varistoreigenschaften, beispielsweise Siliziumkarbid oder ein sonstiges Material, beispielsweise Aluminium.
  • In noch einer Ausgestaltung können die zwei Partikel mit unterschiedlichen Materialen die Varistoreigenschaften aufweisen, derart eingerichtet sein, dass an den Grenzflächen der Partikel mit Varistoreigenschaften ein elektrisches Feld ausgebildet wird, d.h. es kann zum Ausbilden einer Raumladungszone kommen.
  • In noch einer Ausgestaltung können die Partikel mit Varistoreigenschaften derart in der Trägermatrix angeordnet sein, dass eine elektrisch durchgehend zusammenhängende Verbindung aus Material mit Varistoreigenschaften durch die Trägermatrix ausgebildet wird, wobei sich an die Trägermatrix mit Partikeln mit Varistoreigenschaften eine Trägermatrix mit leitfähigen Partikel oder eine leitfähige Trägermatrix anschließen kann.
  • Eine elektrisch durchgehend zusammenhängende Verbindung, d.h. der Partikel mit Varistoreigenschaften, kann dabei als elektrische Verbindung parallel zur Stromrichtung des elektronischen Bauelementes verstanden werden. Wesentlich ist dabei eine zum elektronischen Bauelement elektrisch parallel geschaltete elektrisch durchgehend zusammenhängende Verbindung an Partikeln mit Varistoreigenschaften in der Trägermatrix, wobei die Ansprechspannung dieser durchgehend zusammenhängenden Verbindung oberhalb der Nennspannung des elektronischen Bauelementes und unterhalb der Durchbruchspannung des elektronischen Bauelementes ausgebildet ist. Die durchgehend zusammenhängende Verbindung kann eine willkürliche, d.h. zufällige, Pfad (random walk) oder ein gerichteten, ungefähr linearen Pfad aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung können die Partikel mit Varistoreigenschaften parallel zur Stromflussrichtung des elektronischen Bauelementes derart in der Trägermatrix ausgebildet sein, dass die Ansprechspannung des Varistors größer als ein erster Spannungswert und kleiner als ein zweiter Spannungswert ist.
  • In noch einer Ausgestaltung kann der erste Spannungswert ungefähr den Wert der Ansprechspannung des elektronischen Bauelementes aufweisen, d.h. der Varistor weist eine Ansprechspannung auf, bis zu der das elektronische Bauelement regulär arbeiten kann. Die Ansprechspannung des Varistors sollte oberhalb der Nennspannung ausgebildet sein, da ein Varistor keine Sperrrichtung aufweist, d.h. punktsymmetrisch bezüglich Umpolung arbeitet. Der Varistor kann unterhalb der Ansprechspannung einen möglichst hohen Widerstand aufweisen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 kΩ bis ungefähr 50 MΩ bzw. einen geringen Stromfluss aufweisen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,1 µA bis ungefähr 10 µA.
  • In noch einer Ausgestaltung kann der zweite Spannungswert ungefähr den Wert der Durchschlagspannung des elektronischen Bauelementes aufweisen, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 V bis ungefähr 200 V. Im Spannungsbereich zwischen Ansprechspannung des Varistors und Durchschlagspannung des elektronischen Bauelementes sollte die differentielle Leitfähigkeit des Varistors derart ausgebildet sein, dass im Modell einer elektrostatischen Entladung eines menschlichen Körpers (human body model HBM), mit einem Spannungswert über der Durchschlagspannung des elektronischen Bauelementes, an einem elektrisch in Reihe geschalteten Vorwiderstand mit einem Widerstandswert von 1500 Ω, über der Parallelschaltung aus Varistor und elektronischem Bauelement, der Spannungsabfall über dem elektronischen Bauelement immer unterhalb der Durchschlagspannung des elektronischen Bauelementes liegt. Beispielsweise kann die geringe differentielle Leitfähigkeit von Siliziumkarbid dazu führen, dass bei einer Ansprechspannung des Varistors mit einem Wert von ungefähr der Nennspannung des elektronischen Bauelementes die Spannung, die über den Vorwiderstand abfällt, zu niedrig ist, sodass eine Spannung oberhalb der Durchschlagspannung des elektronische Bauelement über das elektronische Bauelement anliegt, d.h. es kann zum Durschlag im elektronischen Bauelement kommen.
  • Oberhalb des ersten Spannungswertes und unterhalb des zweiten Spannungswertes sollte der Varistor leitfähig werden, d.h. der elektrische Widerstand sollte sehr klein werden bezüglich des Widerstandes des elektronischen Bauelementes, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0 Ω bis ungefähr 20 Ω, beispielsweise 0,2 Ω.
  • In noch einer Ausgestaltung kann der Varistor derart eingerichtet sein, dass das Material der Trägermatrix und das Material mit Varistoreigenschaften eine ungefähr gleiche thermische Ausdehnung aufweisen, d.h. die Trägermatrix kompensiert die Ausdehnung der mittels eines elektrischen Stromes entstehenden Abwärme der Partikel mit Varistoreigenschaften, wobei die Wärme auch über die Elektroden zugeführt oder abgeführt werden kann.
  • In noch einer Ausgestaltung kann der Varistor auf einer der Oberflächen des elektronischen Bauelementes ausgebildet sein.
  • In noch einer Ausgestaltung kann der Varistor zusätzlich als stoffschlüssige Verbindung zwischen elektronischem Bauelement und erster Elektrode eingerichtet sein.
  • In noch einer Ausgestaltung kann der Varistor teilweise oder vollständig durch Schichten des elektronischen Bauelementes ausgebildet sein. Diese Art der Ausgestaltung kann auch als Ausbilden eines Varistors im Inneren des elektronischen Bauelementes verstanden werden.
  • In einer Ausgestaltung des Varistors im Inneren des elektronischen Bauelementes kann der Varistor innerhalb des elektronischen Bauelementes bezüglich weiteren Schichten des elektronischen Bauelementes elektrisch isoliert sein.
  • In noch einer Ausgestaltung des Varistors im Inneren des elektronischen Bauelementes kann der Varistor im geometrischen Randbereich des elektronischen Bauelementes ausgebildet sein.
  • In noch einer Ausgestaltung des Varistors im Inneren des elektronischen Bauelementes kann der Varistor eine oder mehrere Schichten des elektronischen Bauelementes teilweise oder vollständig durchdringen.
  • In noch einer Ausgestaltung des Varistors im Inneren des elektronischen Bauelementes kann der Varistor an einer Oberflächen des elektronischen Bauelementes freiliegen oder von einer elektrisch isolierenden Schicht oder einer elektrisch leitfähigen Schicht umgeben sein.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das elektronische Bauelement auf der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode ausgebildet sein und wobei Teile des Varistors auf der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ausgebildet sein, beispielsweise als Varistorbrücke.
  • Die makroskopische Beschaffenheit des Varistors, beispielsweise die Abmessung des Varistors, kann von der Beschaffenheit der Partikel mit Varistoreigenschaften und dem Abstand der Elektroden voneinander bestimmt sein. Wesentlich ist dabei die Anzahl an Partikelgrenzflächen, an denen sich ein elektrische Feld ausbilden kann, die dem äußeren elektrischen Feld entgegen gerichtet sind, da die Ansprechspannung des Varistors proportional zu dieser Anzahl ist.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die elektronische Bauelementevorrichtung ein wellenlängenkonvertierendes Material im optischen Weg des elektronischen Bauelementes aufweisen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Bauelementevorrichtung, das Verfahren aufweisend: Aufbringen eines elektronischen Bauelementes auf oder über dem Leadframe, wobei der Leadframe eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist, wobei das elektronische Bauelement mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode elektrisch gekoppelt wird; und Ausbilden eines Varistors, wobei der Varistor parallel zu dem elektronischen Bauelement mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode elektrisch gekoppelt ausgebildet wird, wobei der Varistor der mindestens ein Material aufweist, das Varistoreigenschaften aufweist, wobei das Material in einer Trägermatrix eingebettet ist, und wobei der Varistor als ein Elektrische-Entladungs-Schutzelement eingerichtet wird.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die erste Elektrode und ein anderes Substrat und/oder Material aufweisen als die zweite Elektrode.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das elektronische Bauelement als ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement eingerichtet ist, insbesondere eine Leuchtdiode oder Laserdiode.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das elektronische Bauelement eine äußere Abmessung in einer Fläche von ungefähr 25 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 1 mm2 beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 0,25 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 0,09 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 0,04 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 0,01 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 25 × 10–3 mm2, beispielsweise in einer Fläche von ungefähr 25 × 10–6 mm2 aufweisen. Das elektronische Bauelement kann dabei eine geometrische Form aufweisen aus der Gruppe der geometrischen Formen beispielsweise quadratisch, rechteckig, hexagonal, vieleckig oder rund.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Trägermatrix ein elektrisch isolierendes Material aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Material der Trägermatrix derart eingerichtet sein, dass der Varistor im Betrieb des elektronischen Bauelementes Formstabilität aufweist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Trägermatrix als Material ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein aus der der Gruppe der Materialien: ein vernetztes, elektrisch nichtleitendes Polymer, beispielsweise ein Elastomer, ein Epoxid oder ein Polysiloxan.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Varistor in einem verflüssigten Zustand der Trägermatrix ausgebildet werden, beispielsweise unvernetzt, beispielsweise flüssig, zähflüssig, feucht, fließfähig, beispielsweise mittels Stamping, Dispensing.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann nach dem Aufbringen des Varistors das Material der Trägermatrix in einen formstabilen Zustand überführt werden, d.h. verfestigt, anders ausgedrückt ausgehärtet, werden.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfestigen der Trägermatrix des Varistors einen Prozess aufweisen aus der Gruppe der Prozesse: Trocknen; UV-Bestrahlen; und/oder Tempern.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das wenigstens eine Material mit Varistoreigenschaften ein Material oder eine stöchiometrische Verbindung aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Materialien: Siliziumkarbid, ein Metalloxid, beispielsweise ein Zinkoxid, Wismutoxid, Chromoxid, Manganoxid oder Kobaltoxid.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das wenigstens eine Material mit Varistoreigenschaften des Varistors in Form einer Mehrzahl an Partikel in der Trägermatrix ausgebildet sein.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens können wenigstens zwei Partikel mit Varistoreigenschaften unterschiedliche Materialien mit Varistoreigenschaften aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens können die zwei Partikel mit unterschiedlichen Materialen die Varistoreigenschaften aufweisen, derart eingerichtet sein, dass an den Grenzflächen der Partikel mit Varistoreigenschaften ein elektrisches Feld ausgebildet wird.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens können die Partikel mit Varistoreigenschaften derart in der Trägermatrix angeordnet sein, dass eine elektrisch durchgehend zusammenhängende Verbindung aus Material mit Varistoreigenschaften durch die Trägermatrix ausgebildet wird, wobei die durchgehend zusammenhängende Verbindung eine elektrische Verbindung parallel zur Stromrichtung des elektronischen Bauelementes aufweist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens können die Partikel mit Varistoreigenschaften parallel zur Stromflussrichtung des elektronischen Bauelementes derart in der Trägermatrix ausgebildet werden, dass die Ansprechspannung des Varistors größer als ein erster Spannungswert und kleiner als ein zweiter Spannungswert ist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Varistor derart eingerichtet werden, dass der erste Spannungswert ungefähr den Wert der Ansprechspannung des elektronischen Bauelementes aufweist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Varistor derart eingerichtet werden, dass der Varistor als zweiten Spannungswert ungefähr den Wert der Durchschlagspannung des elektronischen Bauelementes aufweist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Varistor derart eingerichtet werden, dass das Material der Trägermatrix und das Material mit Varistoreigenschaften eine ungefähr gleiche thermische Ausdehnung aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Varistor auf einer der Oberflächen des elektronischen Bauelementes ausgebildet werden.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Varistor zusätzlich als stoffschlüssige Verbindung des elektronischen Bauelementes mit der ersten Elektrode ausgebildet werden.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Varistor teilweise oder vollständig durch Schichten des elektronischen Bauelementes ausgebildet werden. Diese Art der Ausgestaltung kann auch als Ausbilden eines Varistors im Inneren des elektronischen Bauelementes verstanden werden.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens mit Varistor im Inneren des elektronischen Bauelementes kann der Varistor innerhalb des elektronischen Bauelementes bezüglich weiteren Schichten des elektronischen Bauelementes elektrisch isoliert ausgebildet werden.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens mit Varistor im Inneren des elektronischen Bauelementes kann der Varistor im geometrischen Randbereich des elektronischen Bauelementes ausgebildet werden.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens mit Varistor im Inneren des elektronischen Bauelementes kann der Varistor, d.h. die Kavität bzw. der Füllbereich des Varistors, im Inneren des elektronischen Bauelementes gleichzeitig oder zusätzlich zum Ausbilden des elektronischen Bauelementes ausgebildet werden. Beispielsweise mittels lithografischen Ausbildens der Kavität bzw. des Füllbereiches des Varistors im Schichtquerschnitt des elektronischen Bauelementes. Ein zusätzliches Ausbilden der Kavität bzw. des Füllbereiches des Varistors kann beispielsweise nach der Fertigung des elektronischen Bauelementes mittels Laserablation oder Laserdesorption ausgebildet werden.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens mit Varistor im Inneren des elektronischen Bauelementes kann der Varistor nach oder während des Ausbildens des elektronischen Bauelementes in die Kavität bzw. den Füllbereich der Varistors in das elektronische Bauelementes gefüllt werden, beispielsweise dispensiert werden.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens mit Varistor im Inneren des elektronischen Bauelementes kann der Füllbereich derart ausgebildet werden, dass der Varistor eine oder mehrere Schichten des elektronischen Bauelementes durchdringt.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens mit Varistor im Inneren des elektronischen Bauelementes kann der Varistor an einer Oberflächen des elektronischen Bauelementes freiliegend oder von einer elektrisch isolierenden Schicht oder einer elektrisch leitfähigen Schicht umgeben ausgebildet werden.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das elektronische Bauelement auf der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode ausgebildet werden und Teile des Varistors auf der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ausgebildet werden, beispielsweise als eine Varistorbrücke.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Bilden der elektronischen Bauelementevorrichtung das Aufbringen eines wellenlängenkonvertierenden Materials im optischen Weg des elektronischen Bauelementes aufweisen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors bereitgestellt, das Verfahren aufweisend: Ausbilden von Partikel, wobei die Partikel wenigstens ein Material mit Varistoreigenschaften aufweisen, Verteilen der Partikel mit Varistoreigenschaften in einer formbaren Trägermatrix, Aufbringen der viskosen Trägermatrix mit Partikel mit Varistoreigenschaften zwischen zwei elektrischen Kontakte derart, dass eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten ausgebildet wird, Verfestigen der Trägermatrix, wobei die Trägermatrix nach verfestigen Formstabilität und/oder Viskoelastizität aufweist.
  • In einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors kann die Trägermatrix ein elektrisch isolierendes Material aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors kann das Material der Trägermatrix derart eingerichtet sein, dass der Varistor im Betrieb Formstabilität aufweist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors kann die Trägermatrix als Material ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Materialien: vernetztes, elektrisch nichtleitendes Polymer, beispielsweise ein Elastomer, ein Epoxid oder ein Polysiloxan.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors kann das Verfestigen der Trägermatrix des Varistors einen Prozess aufweisen aus der Gruppe der Prozesse: Trocknen; UV-Bestrahlen; und/oder Tempern.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors kann das wenigstens eine Material mit Varistoreigenschaften ein Material oder eine stöchiometrische Verbindung daraus aufweisen oder draus gebildet sein aus der Gruppe der Materialien: SiC, Metalloxid, beispielsweise ein ZnO, Bi2O3, Cr2O3, Mn3O4, CoOx.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors kann das wenigstens eine Material mit Varistoreigenschaften des Varistors in Form einer Mehrzahl an Partikel in der Trägermatrix ausgebildet sein.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors können wenigstens zwei Partikel mit Varistoreigenschaften unterschiedliche Materialien mit Varistoreigenschaften aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors können die zwei Partikel mit unterschiedliche Materialen die Varistoreigenschaften aufweisen, derart eingerichtet sein, dass an den Grenzflächen der Partikel mit Varistoreigenschaften ein elektrisches Feld ausgebildet wird.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors können die Partikel mit Varistoreigenschaften derart in der Trägermatrix angeordnet sein, dass eine elektrisch durchgehend zusammenhängende Verbindung aus Material mit Varistoreigenschaften durch die Trägermatrix ausgebildet wird.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors können die Partikel mit Varistoreigenschaften parallel zur Stromflussrichtung des elektronischen Bauelementes derart in der Trägermatrix ausgebildet sein, dass die Ansprechspannung des Varistors größer als ein erster Spannungswert und kleiner als ein zweiter Spannungswert ist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors kann der erste Spannungswert ungefähr den Wert der Nennspannung eines elektronischen Bauelementes aufweisen, mit dem der Varistor elektrisch parallel geschaltet ist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors kann der zweite Spannungswert ungefähr den Wert der Durchschlagspannung eines elektronischen Bauelementes aufweisen, mit dem der Varistor elektrisch parallel geschaltet ist.
  • In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors kann der Varistor derart eingerichtet sein, dass das Material der Trägermatrix und das Material mit Varistoreigenschaften eine ungefähr gleiche thermische Ausdehnung aufweist.
  • In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors bereitgestellt, das Verfahren aufweisend: Bilden von Partikel, wobei die Partikel wenigstens ein Material mit Varistoreigenschaften aufweisen, Verteilen der Partikel mit Varistoreigenschaften in einer viskosen Trägermatrix, Aufbringen der viskosen Trägermatrix mit Partikel mit Varistoreigenschaften auf einen Träger zwischen zwei elektrischen Kontakte derart, dass eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten ausgebildet wird, Verfestigen der Trägermatrix, wobei die Trägermatrix nach Verfestigen Formstabilität und/oder Viskoelastizität aufweist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 eine Strom-Spannungskennlinie von zwei Varistoren;
  • 2 eine optoelektronische Bauelementevorrichtung gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen;
  • 3 eine optoelektronische Bauelementevorrichtung gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen;
  • 4 eine schematische Draufsicht auf einen Varistor gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen;
  • 5 eine schematische Seitenansicht und eine schematische Draufsicht einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen;
  • 6 eine schematische Seitenansicht und eine schematische Draufsicht einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen;
  • 7 eine schematische Draufsicht einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen;
  • 8 eine schematische Seitenansicht einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen; und
  • 9 einen schematischen Querschnitt und eine schematische Draufsicht einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • 1 zeigt eine Strom-Spannungskennlinie von zwei Varistoren.
  • Dargestellt ist eine gemessene Stromstärke 102 als Funktion einer angelegten Spannung 104 über einen Varistor, wobei die Varistoren Siliziumkarbid (SiC) 106 bzw. Zinkoxid (ZnO) 108 als Material mit Varistoreigenschaften aufweisen. Bei einer angelegten Spannung 104, die der Ansprechspannung 110, 112 entspricht, kann der Widerstand des Varistors abnehmen, so dass ein Stromfluss durch einen Varistor möglich sein kann.
  • Der Strom 102 kann oberhalb der Ansprechspannung 110 exponentiell ansteigen.
  • Ursache für den Anstieg des Stromes 102 oberhalb der Ansprechspannung kann mittels der angelegten Spannung 104 das Kompensieren innerer elektrischer Felder sein. Die inneren elektrischen Felder können dabei über die Grenzflächen 414 von Partikeln 408 mit Varistoreigenschaften ausgebildet und dem äußeren, angelegten elektrischen Feld entgegen gerichtet sein. Die Partikel 408 können dabei eine elektrisch durchgehend zusammenhängende Verbindung 412 durch den Varistor bilden. Als Varistoreigenschaft kann dabei das Ausbilden des elektrischen Feldes an den Grenzflächen 414 verstanden werden, wobei die Partikel bestimmte Materialien aufweisen oder daraus gebildet sind.
  • Der Wert der Ansprechspannung 110, 112 kann von der Anzahl an gekoppelten Partikelgrenzflächen in Stromrichtung, d.h. der Anzahl der zu kompensierenden inneren Felder, abhängig sein.
  • Anders formuliert: der Wert der Ansprechspannung 110, 112 kann von der Länge des Varistors in Stromrichtung und/oder der Größe der Partikel mit Varistoreigenschaften abhängig sein.
  • Die Ansprechspannung 110, 112 eines Varistors kann mit der geometrischen Abmessung des Varistors, beispielsweise der Länge parallel zu Stromflussrichtung, und der Größe der Partikel mit Varistoreigenschaften bezüglich der Länge des Varistors in Stromflussrichtung eingestellt werden.
  • Bei Umkehrung des Stromflusses, d.h. Umpolung der Spannung über dem Varistor, kann sich auch die Strom-Spannungs-Kennlinie 106, 108 bezüglich keiner angelegten Spannung (0V) punktsymmetrisch umkehren.
  • Die Ansprechspannung 110, 112 sollte größer sein als die Nennspannung des zu schützenden elektronischen Bauelementes, bei dem es leitfähig wird, beispielsweise ein optoelektronisches Bauelement, beispielsweise ein lichtemittierendes optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eine GaN-Diode, eine InGaN-Diode oder eine InGaAlP-Diode, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,5 V bis ungefähr 5 V, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 5 V, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis ungefähr 5 V, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis ungefähr 3 V.
  • Bei einer angelegten Spannung unterhalb der Ansprechspannung 110, 112 des Varistors kann mittels bestehender innerer Felder an den Partikelgrenzflächen ein hoher Widerstandes des Varistors, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 kΩ bis ungefähr 50 MΩ, ausgebildet werden, der einen geringer Leckstrom, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,1 µA bis ungefähr 10 µA, ermöglicht.
  • Die Ansprechspannung 110, 112 sollte kleiner sein als die Durchbruchspannung eines zu schützenden Bauelementes in Sperrrichtung, beispielsweise eine Ansprechspannung 112 (108 – ZnO) in einem Bereich von ungefähr 30 V bis ungefähr 100 V oder eine Ansprechspannung 110 (106 – SiC) in einem Bereich von ungefähr 100 V bis ungefähr 200 V aufweisen. Die über dem Varistor abfallende Spannung kann bei einer Ansprechspannung in einem Bereich der ungefähr der Durchbruchspannung des zu schützenden Bauelementes entspricht unzureichend sein, beispielsweise wenn über dem zu schützenden Bauelement trotz Varistor noch eine Spannung größer als die Durchbruchspannung anliegt, beispielsweise bei einem zu flachen Anstieg der Stromstärke mit angelegter Spannung, beispielsweise bei dem SiC-Varistor 106 zwischen ungefähr 200 V und ungefähr 300 V.
  • 2 zeigt eine optoelektronische Bauelementevorrichtung gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen.
  • Dargestellt ist beispielhaft eine InGaN-Diode 206, die mit einer elektrisch leitenden Seite, beispielsweise der elektrisch leitfähigen Unterseite der InGaN-Diode, mit einer ersten Elektrode 204 verbunden sein kann, beispielsweise mittels elektrisch leitfähigen Klebstoffes geklebt ist oder gelötet ist. Die Diode 206 kann mittels eines leitfähigen Bereiches 214, beispielsweise einem Kontaktpad 214, auf der Oberfläche der Diode 206 mittels einer elektrischen Verbindung 208 mit der zweiten Elektrode 210 elektrisch verbunden sein. Ein elektrischer Strom kann vertikal durch die Diode 206 fließen, mit anderen Worten: zwischen der elektrisch leitfähigen Unterseite der Diode (nicht dargestellt) und der elektrisch leitfähigen Oberseite der Diode 206 kann ein elektrischer Strom fließen, wobei das Kontaktpad 214 die vertikale Bestromung der Diode 206 von der Oberseite der Diode 206 und die erste Elektrode 204 die Bestromung von der Unterseite der Diode her ermöglicht. Elektrisch parallel zur Diode 206 kann ein Varistor 212 die erste Elektrode 204 mit der zweiten Elektrode 210 verbinden, wodurch die Diode 206 in Sperrrichtung geschützt ist. Je nach konkretem Aufbau der Diode 206, kann dies ein Stromfluss von der ersten Elektrode 204 zur zweiten Elektrode 210 oder von der zweiten Elektrode 210 zur ersten Elektrode 204 sein. Ein mechanisches Stabilisieren der ersten Elektrode 204 bezüglich der zweiten Elektrode 210 kann mittels eines Gehäuses 202 realisiert sein, in dem Teile der Elektroden 204, 210 von dem Gehäuse 202 umgeben sind, beispielsweise umschlossen sind. Die gemeinsame Ebene der ersten Elektrode 204 mit der zweiten Elektrode 210 kann dabei einen Leadframe bilden. Die erste Elektrode 204 und die zweite Elektrode 210 können vereinzelte, leitfähige Träger sein, beispielsweise Kupferbleche, Leiterplatinen oder ähnliches. Die Elektroden 204, 210 können zur Bestromung mit einer externen Spannungsquelle (nicht dargestellt) verbunden sein. Die Elektroden 204, 210 können dazu beispielsweise durch das Gehäuse 202 verlängert werden (nicht dargestellt) oder von der Unterseite durch das Gehäuse 202 kontaktiert werden (nicht dargestellt).
  • Der Varistor kann beispielsweise eine Trägermatrix aus einem ein-komponentigen Epoxid, einem zwei-komponentigen Epoxid, einem Silikon oder einem Acrylat ausgebildet sein.
  • Das Epoxid-Harz kann im formbaren Zustand eine Viskosität in einem Bereich von ungefähr 0,8 Pa·s bis ungefähr 4 Pa·s aufweisen. Mittels des Verfestigens der Trägermatrix kann das Epoxid-Harz im formstabilen Zustand eine Viskosität in einem Bereich von ungefähr 2,5 GPa·s bis ungefähr 3,0 GPa·s aufweisen. Die Härte des formstabilen Epoxid-Harzes kann eine Shore-D-Härte (20 °C) in einem Bereich von ungefähr 87 bis ungefähr 89 aufweisen.
  • Das Silikon kann im formbaren Zustand eine Viskosität in einem Bereich von ungefähr 0,8 Pa·s bis ungefähr 4 Pa·s aufweisen. Mittels des Verfestigens der Trägermatrix kann das Silikon im formstabilen Zustand ein Elastizitätsmodul in einem Bereich von ungefähr 1 MPa bis ungefähr 6 MPa aufweisen. Die Härte des formstabilen Silikons kann eine Shore-D-Härte(20 °C) von ungefähr 40 aufweisen.
  • In einer konkreten Ausgestaltung kann als Material mit Varistoreigenschaft SiC-Flocken (SiC-Flakes) mit einem Durchmesser d50 von ungefähr 1,7 µm und einem d90 von ungefähr 4,7 µm verwendet werden. Die Oberfläche der SiC- Flocken kann einen Wert in einem Bereich von ungefähr 5 m2/g bis ungefähr 6 m2/g aufweisen.
  • Die SiC-Flocken können der Trägermatrix, beispielsweise einem Silikon, einem ein-komponentigen Epoxid oder der Trägerkomponente eines zwei-komponentigen Epoxids, bezüglich der Masse des Stoffgemisches aus Trägermatrix und SiC-Flocken mit einem Massenanteil von ungefähr 20 % bis ungefähr 70 % beigemengt werden, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 % bis ungefähr 60 %.
  • Das Stoffgemisch aus Trägermatrix und SiC-Flocken kann als Varistorpaste verstanden werden. Die Varistorpaste kann zu einem Varistor dispensiert werden, beispielsweise mit einer Länge in einem Bereich von ungefähr 200 µm bis ungefähr 300 µm; einer Breite in einem Bereich von ungefähr 30 µm bis ungefähr 60 µm, beispielsweise 50 µm; und einer Höhe in einem Bereich von ungefähr 5 µm bis ungefähr 50 µm, beispielsweise 10 µm.
  • Im Falle eines zwei-komponentigen Epoxids als Trägermatrix kann dem Stoffgemisch die zweite Komponente, d.h. der Aushärter, vor dem Dispensieren der Varistorpaste zugegeben werden.
  • Im formbaren Zustand kann die Varistorpaste eine Viskosität in einem Bereich von ungefähr 1 Pa·s bis ungefähr 100 Pa·s aufweisen.
  • Das Verfestigen der Trägermatrix des Varistor kann thermisch ausgebildet sein, beispielsweise bei einer Epoxid-Trägermatrix auf dem Leadframe mit Gehäuse bei einem Temperaturwert in einem Bereich von ungefähr 100 °C bis ungefähr 170 °C, beispielsweise 150 °C, für ungefähr 2 Stunden bis ungefähr 6 Stunden.
  • 3 zeigt eine optoelektronische Bauelementevorrichtung gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen.
  • Dargestellt ist ein Saphirchip 306, der als optoelektronisches Bauelement beispielsweise eine Leuchtdiode aufweist. Der Saphirchip kann mit einer elektrisch leitenden Stelle 320 auf der Oberseite, beispielsweise einem ersten Kontaktpad 320, mittels einer elektrischen Verbindung 308 mit einer ersten Elektrode 304 verbunden sein. Die elektrische Bestromung der Leuchtdiode (nicht dargestellt) auf dem Saphirchips 306 kann mittels einer elektrischen Verbindung 310 zwischen einem zweiten Kontaktpad 316 auf der Oberfläche des Saphirchips 306 mit der zweiten Elektrode 312 realisiert sein. Ein elektrischer Strom kann vertikal durch die Leuchtdiode auf dem Saphirchip fließen, wobei die Kontaktpads 316, 320 horizontal auf dem Saphirchip 306 ausgebildet sind. Der Strom kann zwischen den Kontaktpads 316, 320 mittels eines Flächenbestromungselementes 318 fließen, beispielsweise mittels einer Flächenelektrode 318. Der Saphirchip 306 kann zur mechanischen Stabilisierung und thermischen Verbindung auf der ersten Elektrode 304 oder der der zweiten Elektrode, oder dem Gehäuse 302 fixiert sein, beispielsweise geklebt oder gelötet sein, beispielsweise mit einer Wärmeleitpaste oder einem Silikon. Elektrisch parallel zum Saphirchip 306 kann ein Varistor 314 die erste Elektrode 304 mit der zweiten Elektrode 312 verbinden. Ein mechanisches Stabilisieren der ersten Elektrode 304 bezüglich der zweiten Elektrode 312 kann mittels eines Gehäuses 302 realisiert sein, wobei Teile des Gehäuses 302 Teile der Elektroden 304, 312 umgeben kann. Die gemeinsame Ebene der ersten Elektrode 304 mit der zweiten Elektrode 312 kann dabei den Leadframe bilden. Erste Elektrode 304 und zweite Elektrode 312 können vereinzelte leitfähige Träger sein, beispielsweise Kupferbleche, Leiterplatinen oder ähnliches.
  • Der Varistor 314 kann ähnlich dem Varistor der Beschreibung der 2 ausgebildet sein.
  • 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Varistor, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen.
  • Dargestellt sind eine erste Elektrode 402 und eine zweite Elektrode 404, die mit einem Varistor 406 elektrisch verbunden sind. Der Varistor 406 kann Partikel 408 aus einem Material mit Varistoreigenschaften aufweisen, die in einer Trägermatrix 410 derart eingebettet sind, dass eine elektrisch durchgehend zusammenhängende Verbindung 412 ausgebildet werden kann. An den Grenzflächen 414 der Partikel 408 mit Varistoreigenschaften bildet sich ein inneres elektrisches Feld aus, das einem pn-Übergang eines Halbleiters ähneln kann. Das innere elektrische Feld kann mittels eines externen elektrischen Feldes über die Elektroden 402, 404 abgebaut werden.
  • 5 zeigt eine schematische Seitenansicht und eine schematische Draufsicht einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen.
  • Abweichend zu der in 2 dargestellten Ausgestaltung 200 kann der Varistor 502 auch direkt auf dem optoelektronischen Bauelement 206 ausgebildet werden. Als ein direktes Ausbilden des Varistor auf einem elektronischen Bauelement bzw. einem optoelektronischem Bauelement kann das Ausbilden eines körperlichen Kontaktes zwischen Varistor und elektronischen Bauelement verstanden werden. Mit anderen Worten: der Varistor und das elektronische Bauelement können sich eine gemeinsame Grenzfläche teilen. Ein direkter Kontakt kann beispielsweise beim Dispensieren einer Varistorpaste auf einer der Oberflächen des elektronischen Bauelementes ausgebildet werden.
  • Wie in der Seitenansicht 510 und der Draufsicht 520 zu erkennen ist, kann der Varistor 502 bei vertikal ausgebildeter Bestromung, beispielsweise bei einer GaN-Diode 206, InGaN-Diode 206 oder einer InGaAlP-Diode 206 auf der Oberfläche des optoelektronischen Bauelementes 206, beispielsweise auf einer der Seitenflächen, ausgebildet sein.
  • Der Varistor 502 ist derart ausgebildet, dass bei einer elektrostatischen Entladung die erste Elektrode 202 mit der zweiten Elektrode 210 mittels des Varistors 502 elektrisch verbunden ist. Beispielsweise in dem der Varistor mit der elektrisch leitfähigen Oberfläche des elektronischen Bauelementes 206, beispielsweise dem ersten Kontaktpad 214, und der ersten Elektrode 204 elektrisch durchgehend verbunden ist.
  • Das optoelektronische Bauelement ist schematisch dargestellt und kann im Inneren mehrere organische und/oder anorganische Schichten aufweisen.
  • 6 zeigt eine schematische Seitenansicht und eine schematische Draufsicht einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen.
  • Abweichend zu den Ausgestaltungen der Beschreibung der 3 kann der Varistor 602 zusätzlich zum stoffschlüssigen Verbinden des optoelektronischen Bauelementes 306 mit der ersten Elektrode 204 ausgebildet sein.
  • Das optoelektronischen Bauelemente kann beispielsweise ein Saphirchip sein und einen Träger 604 mit einem optoelektronischen Bauelement 206 aufweisen, beispielsweise einer InGaN-Diode, wobei das optoelektronische Bauelement 206 über oder auf dem Träger 604 ausgebildet sein kann.
  • Die elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Bauelementes 206 kann mittels der Kontaktpads 316, 320 und der elektrischen Verbindungen 308, 310 horizontal ausgebildet sein – die Flächenbestromungseinrichtung 318 ist in dieser Perspektive 610 nicht dargestellt.
  • Der Varistor 602 kann als Varistorpaste 602 im formbaren Zustand auf oder über der ersten Elektrode 204 und auf oder über der zweiten Elektrode 210 derart aufgebracht werden, beispielsweise dispensiert werden, dass die erste Elektrode 204 elektrisch mit der zweiten Elektrode 210 verbunden ist. Der Wert des Abstandes der beiden Elektroden 204, 210 voneinander kann abhängig von der Ausgestaltung der Varistorpaste sein. Gemäß einer Ausgestaltung der Varistorpaste, beispielsweise einer Ausgestaltung eines Varistor gemäß der Beschreibung der 3, sollten die beiden Elektroden 204, 210 einen Abstand von ungefähr 150 µm aufweisen.
  • Die Varistorpaste 602 kann in einer beliebigen geometrischen Form ausgebildet werden, beispielsweise als Quadrat, Rechteck, Vieleck, Kreis, Ellipse (dargestellt).
  • Wesentlich für die Varistorpaste 602 ist die Anordnung der Partikel mit Varistoreigenschaft 408 zwischen der ersten Elektrode 204 und der zweiten Elektrode 210, beispielsweise gemäß der Beschreibung der 3 und/oder 4.
  • Im formbaren Zustand der Varistorpaste 602 kann das optoelektronische Bauelement 306 auf oder über der Varistorpaste 602 aufgebracht werden und so stoffschlüssig mit der ersten Elektrode 204 verbunden werden. Die Varistorpaste 602 kann in dieser Ausgestaltung zusätzlich zu dem Schutz vor elektrostatischen Entladungen zur stoffschlüssigen Verbindung und als Wärmeleitpaste ausgebildet sein, beispielsweise als wärmeleitender Klebstoff.
  • Die Varistorpaste 602 kann beispielsweise ähnlich oder gleich dem Varistor 314 aus der Beschreibung der 3 und/oder
  • 4 ausgebildet sein, beispielsweise mit einer Dicke von ungefähr 5 µm.
  • Nach Aufbringen des optoelektronischen Bauelementes 306 auf oder über der Varistorpaste 602 kann die Varistorpaste verfestigt werden, beispielsweise thermisch, beispielsweise bei einer Temperatur mit einem Wert in einem Bereich von ungefähr 100 °C bis ungefähr 170 °C, beispielsweise ungefähr 150 °C, für ungefähr 2 Stunden bis ungefähr 6 Stunden.
  • 7 zeigt eine schematische Draufsicht einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen.
  • In 7 ist eine schematische Draufsicht eines optoelektronischen Bauelementes 306 einer elektronischen Bauelementevorrichtung dargestellt. Das optoelektronischen Bauelementes 306 kann eine horizontaler Anordnung der Kontaktpads 316, 320 und eine Flächenbestromungseinrichtung 318 ähnlich oder gleich der Ausgestaltung des optoelektronischen Bauelementes 306 der Beschreibung der 3 aufweisen.
  • Das optoelektronischen Bauelement 306 kann beispielsweise als ein Saphirchip mit wenigstens einer Leuchtdiode 206 oder ein Flip-Chip mit wenigstens einer Leuchtdiode 206 ausgebildet sein.
  • Ähnlich der in 5 beschriebenen Ausgestaltung kann bei einem optoelektronischen Bauelement 306 mit horizontaler Bestromung, der Varistor 702 auf einer der Oberflächen des optoelektronischen Bauelementes 306 ausgebildet sein.
  • In einer Ausgestaltung kann der Varistor 702 derart zwischen den Kontaktpads 316, 320 und/oder der Flächenbestromungseinrichtung 318 ausgebildet sein, dass im Falle einer elektrostatischen Entladung ein Stromfluss durch den Varistor 702 möglich ist.
  • Der Varistor 702 kann ähnlich oder gleich dem Varistor 212 aus der Beschreibung der 2 und/oder 4 ausgebildet sein.
  • 8 zeigt eine schematische Seitenansicht einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen.
  • In 8 ist eine Ausgestaltung eines Varistors 802 auf einer Oberfläche eines optoelektronischen Bauelementes ähnlich der Beschreibung der 7 dargestellt. Zu erkennen ist in einer schematischen Seitenansicht eine optoelektronische Bauelementevorrichtung 800.
  • Das optoelektronische Bauelement 306, beispielsweise ein Flip-Chip 306 mit einem Träger 604 und einem optoelektronischen Bauelement 206, beispielsweise einer InGaN-Diode 206, kann ähnlich oder gleich der Beschreibung der 3 und 7 eine horizontale Anordnung der Kontaktpads 316, 320 und der Flächenbestromungseinrichtung 318 (nicht dargestellt) aufweisen.
  • Die elektrische Verbindung des optoelektronischen Bauelementes 306 mit den Elektroden 304, 312 kann beispielsweise mittels Lotperlen ausgebildet sein, wobei die Lotperlen beispielsweise Gold oder Lötzinn aufweisen können.
  • Der Varistor 802 kann beispielsweise als Unterfüllung (underfill) zwischen dem optoelektronischem Bauelement 306 und den Elektroden 304, 312 ausgebildet sein.
  • In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement 306 ähnlich oder gleich einer Ausgestaltung der Beschreibung der 6 mittels des Varistors 802 stoffschlüssig mit den Elektroden 304, 312 verbunden sein.
  • Ähnlich oder gleich der Beschreibung der 3, 4 und/oder 6 kann der Abstand zwischen den Elektroden 304, 312 einen Wert von ungefähr 150 µm aufweisen und der Varistor eine Dicke von ungefähr 5 µm.
  • In einer Ausgestaltung kann der Varistor 802 derart ausgebildet sein, dass im Falle einer elektrostatischen Entladung ein Stromfluss durch den Varistor 802 möglich ist.
  • Der Varistor 802 kann ähnlich oder gleich dem Varistor 212 aus der Beschreibung der 2 und/oder 4 ausgebildet sein.
  • 9 zeigt einen schematischen Querschnitt und eine schematische Draufsicht einer optoelektronischen Bauelementevorrichtung, gemäß verschiedenen Anwendungsbeispielen.
  • Eine weitere Ausgestaltung, bei der ein Varistor 902 elektrisch parallel zu einem optoelektronischen Bauelement 206 geschaltet ist, ist in 9 dargestellt.
  • Der Varistor 902 kann dabei im Inneren des optoelektronischen Bauelementes ausgebildet sein und kann im Inneren des optoelektronischen Bauelementes unterschiedliche leitfähige Schichten 504, 904 miteinander verbinden.
  • Die mittels des Varistors 902 elektrisch verbundenen Schichten 504, 904 können mit den Elektroden 204, 210 elektrisch verbunden sein.
  • Eine elektrische Verbindung kann beispielsweise mittels eines körperlichen Kontaktes einer elektrisch leitfähigen Schicht 904 mit der ersten Elektrode 204 ausgebildet sein.
  • Ein weitere elektrische Verbindung kann beispielsweise eine elektrisch leitfähige Schicht 504 mit der zweiten Elektrode 210 elektrisch verbinden mittels eines ersten Kontaktpads 214 und einer elektrischen Verbindung 208 ausgebildet sein.
  • Der Varistor 902 kann innerhalb des optoelektronischen Bauelementes 206 bezüglich weiterer Schichten 906, beispielsweise Emitterschichten 906 oder Raumladungszonen 906, des optoelektronischen Bauelementes 206 elektrisch isoliert sein.
  • Der Varistor 902 kann an beliebigen Stellen des optoelektronischen Bauelementes 206 ausgebildet sein, beispielsweise im Randbereich des optoelektronischen Bauelementes 206.
  • Die Kavität bzw. der Füllbereich des Varistors kann gleichzeitig oder zusätzlich zum Ausbilden des optoelektronischen Bauelementes 206 eingerichtet werden.
  • Die Varistorpaste 902 kann nach oder während des Ausbildens des optoelektronischen Bauelementes 206 in die Kavität bzw. den Füllbereich des Varistors gefüllt werden, beispielsweise mittels Dispensierens.
  • Die Kavität bzw. der Füllbereich des Varistors kann eine oder mehrere Schichten des optoelektronischen Bauelementes 206 teilweise oder vollständig durchdringen.
  • Die Kavität bzw. der Füllbereich des Varistors kann während der Fertigung des optoelektronischen Bauelementes 206 ausgebildet werden, beispielsweise lithografisch, oder nach der Fertigung des optoelektronischen Bauelementes 206, beispielsweise mittels Laserablation.
  • An den Oberflächen des optoelektronischen Bauelementes 206 kann der Varistor 902 freiliegen (dargestellt) oder von einer elektrisch isolierenden Schicht oder einer elektrisch leitfähigen Schicht umgeben sein (nicht dargestellt).
  • Die Ausgestaltung des Varistors und die Abmessungen der Kavität bzw. des Füllbereichs des Varistors können ähnlich oder gleich den Ausgestaltungen von Varistoren in den Beschreibungen der 2 und/oder 4 realisiert sein.
  • In verschiedenen Ausführungsformen werden eine Varistorpaste, eine elektronische Bauelementevorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Bauelementevorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors bereitgestellt, mit denen eine prozesstechnisch und geometrisch flexible und günstige Ausgestaltung eines Varistors und eines Elektrischen-Entladungs-Schutzes (ESD) möglich ist. Weiterhin kann der Varistor auf der Oberfläche des zu schützenden elektronischen Bauelementes oder in dem zu schützenden elektronischen Bauelement ausgebildet werden, wodurch die benötigte Fläche für die elektronische Bauelementevorrichtung mit ESD-Schutz reduziert wird. Dadurch ist es möglich die Abmessungen optoelektronischer Bauelemente zu reduzieren. Mit einem geometrisch flexiblen Varistor können geometrisch komplexe Bauelemente, die beispielsweise eine Stufe aufweisen, beispielsweise vor elektrostatischen Entladungen geschützt werden. Weiterhin kann die Ansprechsprechspannung des Varistors auf einfache Weise über die Länge des Varistors in Stromrichtung eingestellt werden. Zusätzlich kann das elektronische Bauelement mittels des Varistors stoffschlüssig und thermisch mit dem Substrat verbunden werden.

Claims (17)

  1. Varistorpaste (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902), aufweisend: • eine Trägermatrix (410); und • mindestens ein Material, das Varistoreigenschaften aufweist, wobei das Material mit Varistoreigenschaften in einer Trägermatrix (410) eingebettet ist.
  2. Varistorpaste (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) gemäß Anspruche 1, wobei die Trägermatrix (410) ein elektrisch isolierendes Material aufweist.
  3. Varistorpaste (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Trägermatrix (410) als Material ein Material aufweist oder daraus gebildet ist aus der Gruppe der Materialien: vernetztes, elektrisch nichtleitendes Polymer, insbesondere ein Epoxid, Elastomer oder ein Polysiloxane.
  4. Varistorpaste (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das wenigstens eine Material mit Varistoreigenschaften ein Material oder eine stöchiometrische Verbindung daraus aufweist oder daraus gebildet ist aus der Gruppe der Materialien: SiC, Metalloxid insbesondere ein ZnO, Bi2O3, Cr2O3, Mn3O4, CoOx.
  5. Varistorpaste (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das wenigstens eine Material mit Varistoreigenschaften der Varistorpaste (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) in Form einer Mehrzahl an Partikel (408) in der Trägermatrix (410) ausgebildet ist.
  6. Varistorpaste (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) gemäß Anspruch 5, wobei die Partikel (408) mit Varistoreigenschaften derart in der Trägermatrix (410) angeordnet sind, dass eine elektrisch durchgehend zusammenhängende Verbindung (412) aus Material mit Varistoreigenschaften durch die Trägermatrix (410) ausgebildet ist.
  7. Elektronische Bauelementevorrichtung (200, 300, 500, 600, 700, 800, 900), aufweisend: • einen Leadframe, der eine erste Elektrode (204, 304, 402) und eine zweite Elektrode (210, 312, 404) aufweist; • ein elektronisches Bauelement (206, 306), das über dem Leadframe angeordnet ist und mit der ersten Elektrode (204, 304, 402) und der zweiten Elektrode (210, 312, 404) elektrisch gekoppelt ist; und • einen Varistor (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902), ausgebildet aus einer Varistorpaste (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902), wobei der Varistor mindestens ein Material aufweist, das Varistoreigenschaften aufweist, wobei das Material in einer Trägermatrix eingebettet ist, und wobei der Varistor (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) elektrisch parallel zu dem elektronischen Bauelement (206, 306) mit der ersten Elektrode (204, 304, 402) und der zweiten Elektrode (210, 312, 404) gekoppelt ist, und wobei der Varistor (212, 314, 400) als ein Elektrische-Entladungs-Schutzelement (212, 314, 400) eingerichtet ist.
  8. Elektronische Bauelementevorrichtung (200, 300, 500, 600, 700, 800, 900) gemäß Anspruch 7, wobei das elektronische Bauelement (206, 306) ein elektromagnetische Strahlung emittierendes optoelektronisches Bauelement (306) aufweist oder als elektromagnetische Strahlung emittierendes optoelektronisches Bauelement (206) eingerichtet ist, insbesondere als eine Leuchtdiode (206) oder eine Laserdiode (206).
  9. Elektronische Bauelementevorrichtung (200, 300, 500, 600, 700, 800, 900) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei der Varistor (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) auf einer der Oberflächen des optoelektronischen Bauelementes ausgebildet ist.
  10. Elektronische Bauelementevorrichtung (200, 300, 500, 600, 700, 800, 900) gemäß Anspruch 9, wobei der Varistor (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) zusätzlich als stoffschlüssige Verbindung zwischen elektronischem Bauelement (206, 306) und erster Elektrode (204, 304, 402) eingerichtet ist.
  11. Elektronische Bauelementevorrichtung (200, 300, 500, 600, 700, 800, 900) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei der Varistor (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) teilweise oder vollständig durch Schichten des elektronischen Bauelementes (206, 306) ausgebildet ist.
  12. Elektronische Bauelementevorrichtung (200, 300, 500, 600, 700, 800, 900) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das elektronische Bauelement (206, 306) auf der ersten Elektrode (204, 304, 402) oder der zweiten Elektrode (210, 312, 404) ausgebildet ist und wobei Teile des Varistors (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) auf der ersten Elektrode (204, 304, 402) und der zweiten Elektrode (210, 312, 404) ausgebildet sind, insbesondere als Varistorbrücke (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902).
  13. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Bauelementevorrichtung (200, 300, 500, 600, 700, 800, 900), das Verfahren aufweisend: • Aufbringen eines elektronischen Bauelementes (206, 306) auf oder über einem Leadframe, wobei der Leadframe eine erste Elektrode (204, 304, 402) und eine zweite Elektrode (210, 312, 404) aufweist, wobei das elektronische Bauelement (206, 306) mit der ersten Elektrode (204, 304, 402) und der zweiten Elektrode (210, 312, 404) elektrisch gekoppelt wird; und • Ausbilden eines Varistors (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902), wobei der Varistor (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) elektrisch parallel gekoppelt zu dem elektronischen Bauelement (206, 306) mit der ersten Elektrode (204, 304, 402) und der zweiten Elektrode (210, 312, 404) ausgebildet wird, wobei der Varistor (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) mindestens ein Material aufweist, das Varistoreigenschaften aufweist, wobei das Material in einer Trägermatrix (410) eingebettet ist, und wobei der Varistor (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) als ein Elektrische-Entladungs-Schutzelement eingerichtet wird.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Varistor (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) in einem formbaren Zustand ausgebildet wird.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei nach dem Aufbringen des Varistors (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) das Material der Trägermatrix (410) in einen formstabilen Zustand überführt wird.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das Verfestigen der Trägermatrix (410) des Varistors (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902) einen Prozess aufweist aus der Gruppe der Prozesse: • Trocknen; • UV-Bestrahlen; und/oder • Tempern.
  17. Verfahren zum Herstellen eines geometrisch flexiblen Varistors (212, 314, 406, 502, 602, 702, 802, 902), das Verfahren aufweisend: • Ausbilden von Partikel (408), wobei die Partikel (408) wenigstens ein Material mit Varistoreigenschaften aufweisen, • Verteilen der Partikel (408) mit Varistoreigenschaften in einer formbaren Trägermatrix (410), • Aufbringen der viskosen Trägermatrix (410) mit Partikel (408) mit Varistoreigenschaften zwischen zwei elektrischen Kontakte derart, dass eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten ausgebildet wird, • Verfestigen der Trägermatrix (410), wobei die Trägermatrix (410) nach verfestigen Formstabilität und/oder Viskoelastizität aufweist.
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