DE102013216525A1

DE102013216525A1 - Laserbauelement und Verfahren zum Herstellen eines Laserbauelements

Info

Publication number: DE102013216525A1
Application number: DE102013216525.0A
Authority: DE
Inventors: Tilman Eckert
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2015-02-26
Also published as: US9608409B2; WO2015024861A1; DE112014003859A5; DE112014003859B4; US20160190770A1

Abstract

Ein Laserbauelement umfasst einen Träger mit einer Chipaufnahmefläche, einer Linsenaufnahmefläche und einer Anschlagfläche. Die Anschlagfläche ist senkrecht zu der Chipaufnahmefläche orientiert. Das Laserbauelement weist einen Laserchip auf, der auf der Chipaufnahmefläche angeordnet ist. Außerdem weist das Laserbauelement eine optische Linse auf, die auf der Linsenaufnahmefläche angeordnet ist. Die optische Linse liegt an der Anschlagfläche an.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserbauelement gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Laserbauelements gemäß Patentanspruch 12.
Laserbauelemente mit halbleiterbasierten Laserchips (Diodenlaser) sind aus dem Stand der Technik bekannt. Kantenemittierende Laserchips erzeugen stark divergente Laserstrahlen. Es ist bekannt, Laserbauelemente mit optischen Linsen auszustatten, die dazu vorgesehen sind, divergente Laserstrahlen zu kollimieren. Wegen der starken Strahldivergenz müssen die optischen Linsen entweder sehr groß ausgebildet oder sehr nah am Laserchip angeordnet werden. Je näher die optische Linse am Chip angeordnet wird, desto höher sind die Anforderungen an die Positioniergenauigkeit der optischen Linse. Bereits geringe Ungenauigkeiten der Position und der Orientierung der optischen Linse führen zu einer starken Verschlechterung der optischen Eigenschaften des Laserbauelements.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Laserbauelement bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Laserbauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Laserbauelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein Laserbauelement umfasst einen Träger mit einer Chipaufnahmefläche, einer Linsenaufnahmefläche und einer Anschlagfläche. Die Anschlagfläche ist senkrecht zu der Chipaufnahmefläche orientiert. Das Laserbauelement weist einen Laserchip auf, der auf der Chipaufnahmefläche angeordnet ist. Das Laserbauelement weist außerdem eine optische Linse auf, die auf der Linsenaufnahmefläche angeordnet ist. Die optische Linse liegt an der Anschlagfläche an. Vorteilhafterweise ist die Position der optischen Linse relativ zu dem Träger bei diesem Laserbauelement durch die Anlage der optischen Linse an der Anschlagfläche sehr genau festgelegt. Dadurch ergibt sich auch eine genau festgelegte relative Positionierung des Laserchips und der optischen Linse zueinander. Dadurch kann die optische Linse dieses Laserbauelements vorteilhafterweise eine qualitativ hochwertige Strahlformung eines durch den Laserchip des Laserbauelements emittierten Laserstrahls bewirken.
In einer Ausführungsform des Laserbauelements umfasst die Anschlagfläche eine erste Anschlagteilfläche und eine zweite Anschlagteilfläche. Dabei ist die erste Anschlagteilfläche an einem ersten Anschlagelement ausgebildet und die zweite Anschlagteilfläche an einem zweiten Anschlagelement ausgebildet. Die Chipaufnahmefläche ist dabei zwischen dem ersten Anschlagelement und dem zweiten Anschlagelement angeordnet. Damit liegt die optische Linse bei diesem Laserbauelement vorteilhafterweise an zwei Anschlagteilflächen an, die beidseitig des Laserchips des Laserbauelements angeordnet sind. Vorteilhafterweise wird dadurch nicht nur die Position der optischen Linse in Bezug auf den Träger und den Laserchip, sondern auch die Orientierung (Winkelstellung) der optischen Linse in Bezug auf den Träger und den Laserchip. Durch die Anordnung der Anschlagteilflächen zu beiden Seiten der Chipaufnahmefläche und des Laserchips werden die Auswirkungen etwaiger Toleranzen vorteilhafterweise minimiert. Die hohe Genauigkeit der Positionierung und Orientierung der optischen Linse ermöglicht eine qualitativ hochwertige Strahlformung durch die optische Linse des Laserbauelements.
In einer Ausführungsform des Laserbauelements ist die optische Linse von dem Laserchip beabstandet. Der Abstand zwischen einer Strahlungsemissionsfläche des Laserchips und der optischen Linse kann dabei einen mit hoher Genauigkeit festgelegten Wert aufweisen. Dadurch bilden der Laserchip und die optische Linse vorteilhafterweise ein qualitativ hochwertiges optisches System. Durch den Abstand zwischen der optischen Linse und dem Laserchip wird vorteilhafterweise eine Beschädigung des Laserchips durch die optische Linse während der Herstellung des Laserbauelements vermieden.
In einer Ausführungsform des Laserbauelements ist die optische Linse eine plankonvexe Linse. Dabei ist eine plane Seite der optischen Linse dem Laserchip zugewandt. Vorteilhafterweise kann dadurch auch ein an der Anschlagfläche anliegender Bereich der optischen Linse plan ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine besonders genaue Ausrichtung der optischen Linse bezüglich des Trägers und des Laserchips.
In einer Ausführungsform des Laserbauelements ist die optische Linse eine plankonvexe Zylinderlinse. Dabei ist eine Krümmungsachse der optischen Linse parallel zur Chipaufnahmefläche orientiert. Dadurch ist die Krümmungsachse der optischen Linse vorteilhafterweise auch im Wesentlichen parallel zu einer Vorzugsachse des Laserchips orientiert. Die als Zylinderlinse ausgebildete optische Linse des Laserbauelements ist in der Lage, einen durch den Laserchip des Laserbauelements emittierten Laserstrahl in einer Raumrichtung zu kollimieren.
In einer Ausführungsform des Laserbauelements ist der Laserchip als kantenemittierender Laserchip ausgebildet. Dabei weist ein von dem Laserchip emittierbarer Laserstrahl in eine zur Chipaufnahmefläche senkrechte Richtung eine höhere Strahldivergenz auf als in eine zur Chipaufnahmefläche parallele Richtung. Beispielsweise kann eine sogenannte slow axis des Laserchips parallel zur Chipaufnahmefläche und eine sogenannte fast axis des Laserchips senkrecht zur Chipaufnahmefläche orientiert sein. Vorteilhafterweise erlaubt es die Verwendung einer als plankonvexe Zylinderlinse ausgebildeten optischen Linse dadurch, die starke Divergenz des durch den Laserchip emittierbaren Laserstrahls in Richtung senkrecht zur Chipaufnahmefläche zu korrigieren.
In einer Ausführungsform des Laserbauelements ist die Chipaufnahmefläche parallel zur Linsenaufnahmefläche orientiert. Vorteilhafterweise ergibt sich dadurch eine einfache wechselseitige Ausrichtung zwischen der optischen Linse und dem Laserchip.
In einer Ausführungsform des Laserbauelements ist die Chipaufnahmefläche gegenüber der Linsenaufnahmefläche erhaben. Dies ermöglicht es, die optische Linse in zur Chipaufnahmefläche senkrechte Richtung höher auszubilden als den Laserchip. Durch die erhabene Anordnung der Chipaufnahmefläche gegenüber der Linsenaufnahmefläche kann die optische Linse dennoch in optimaler Weise bezüglich des Laserchips angeordnet werden.
In einer Ausführungsform des Laserbauelements ist an der Chipaufnahmefläche eine erste Metallisierung angeordnet. Dabei ist der Laserchip elektrisch leitend mit der ersten Metallisierung verbunden. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, den Laserchip des Laserbauelements über die erste Metallisierung mit elektrischer Spannung zu beaufschlagen.
In einer Ausführungsform des Laserbauelements ist an der Linsenaufnahmefläche eine Metallisierung angeordnet, die elektrisch leitend mit der ersten Metallisierung verbunden ist. Vorteilhafterweise ermöglicht dies, den Laserchip des Laserbauelements über die Metallisierung der Linsenauflagefläche mit elektrischer Spannung zu beaufschlagen.
In einer Ausführungsform des Laserbauelements weist der Träger eine zweite Metallisierung auf, die elektrisch gegen die erste Metallisierung isoliert ist. Dabei ist der Laserchip elektrisch leitend mit der zweiten Metallisierung verbunden. Beispielsweise kann der Laserchip über Bonddrähte elektrisch leitend mit der zweiten Metallisierung verbunden sein. Dies ermöglicht es, den Laserchip des Laserbauelements über die zweite Metallisierung mit elektrischer Spannung und elektrischem Strom zu beaufschlagen. Insbesondere kann zwischen der ersten Metallisierung und der zweiten Metallisierung des Laserbauelements eine elektrische Spannung an den Laserchip des Laserbauelements angelegt werden.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Laserbauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Trägers mit einer Chipaufnahmefläche, einer Linsenaufnahmefläche und einer Anschlagfläche, zum Anordnen eines Laserchip auf der Chipaufnahmefläche und zum Anordnen einer optischen Linse auf der Linsenaufnahmefläche, wobei die optische Linse mit der Anschlagfläche in Anlage gebracht wird. Vorteilhafterweise ermöglicht dieses Verfahren eine präzise Ausrichtung der optischen Linse an dem Träger des Laserbauelements. Dadurch kann sich auch eine exakte Positionierung der optischen Linse bezüglich des Laserchips des Laserbauelements ergeben. Damit ermöglicht das Verfahren die Herstellung eines Laserbauelements mit hoher optischer Qualität. Dabei sind insbesondere keine Verfahrensschritte zur aktiven Justage der optischen Linse des Laserbauelements erforderlich. Dadurch kann das Verfahren vorteilhafterweise einfach, schnell und kostengünstig durchgeführt werden. Das Anordnen der Linse kann vorteilhafterweise in einem zweistufigen Prozess erfolgen, bei dem die Linse zunächst mit vergleichsweise geringer Genauigkeit auf dem Träger abgelegt wird. Dieser Teilschritt kann vorteilhafterweise schnell und einfach durchgeführt werden. Anschließend wird die optische Linse derart verschoben, dass sie in Anlage mit der Anschlagfläche des Trägers gerät, wodurch sich eine sehr genaue Ausrichtung der optischen Linse ergeben kann.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Anordnen der optischen Linse auf der Linsenaufnahmefläche ein Klebstoff auf der Linsenaufnahmefläche angeordnet. Der Klebstoff kann beispielsweise ein kostengünstig erhältlicher Standard-Klebstoff sein. Das Aufbringen des Klebstoffs kann nach einem einfachen und kostengünstig durchführbaren Standardverfahren erfolgen. Nach dem Anordnen und Ausrichten der optischen Linse kann ein weiterer Verfahrensschritt zum Aushärten des Klebstoffs durchgeführt werden. Das Aushärten des Klebstoffs kann beispielsweise thermisch erfolgen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist der Träger eine weitere Chipaufnahmefläche und eine weitere Anschlagfläche auf. Dabei wird ein weiterer Laserchip auf der weiteren Chipaufnahmefläche angeordnet. Außerdem wird ein Linsenbarren, der die optische Linse und eine weitere optische Linse umfasst, auf der Linsenaufnahmefläche angeordnet und mit der Anschlagfläche und der weiteren Anschlagfläche in Anlage gebracht. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren dadurch eine parallele Herstellung mehrerer Laserbauelemente, wodurch die Herstellungskosten pro einzelnem Laserbauelement sinken. Dadurch, dass der die beiden optischen Linsen umfassende Linsenbarren mit zwei Anschlagflächen in Anlage gebracht wird, werden sich durch eventuelle Toleranzen ergebende Ungenauigkeiten vorteilhafterweise minimiert.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Linsenbarren nach dem Anordnen auf der Linsenaufnahmefläche an die Anschlagfläche und die weitere Anschlagfläche angedrückt. Dadurch kann der Linsenbarren nach dem Aufsetzen auf die Linsenaufnahmefläche präzise am Träger ausgerichtet werden.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Andrücken kraftgesteuert. Dabei kann das Andrücken beispielsweise mit einem mechanisch unelastischen Werkzeug erfolgen.
In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Andrücken weggesteuert. Vorteilhafterweise erfordert das Verfahren dadurch keine Kraftmessung in zur Linsenaufnahmefläche parallele Richtungen. Dies ermöglicht es, das Andrücken des Linsenbarrens einfach und kostengünstig durchzuführen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Linsenbarren mit einem elastisch nachgiebigen Werkzeug an die Anschlagfläche und die weitere Anschlagfläche angedrückt. Vorteilhafterweise wird dadurch auch bei einem weggesteuerten Andrücken des Linsenbarrens eine unbeabsichtigte Beschädigung des Linsenbarrens oder anderer Teile des durch das Verfahren erhältlichen Laserbauelements verhindert.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Zerteilen des Trägers und des Linsenbarrens, um ein erstes Laserbauelement und ein zweites Laserbauelement zu erhalten. Dadurch ermöglicht das Verfahren vorteilhafterweise eine parallele Herstellung einer Mehrzahl von Laserbauelementen, wodurch die Herstellungskosten pro einzelnem Laserbauelement sich drastisch reduzieren.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung
1 eine perspektivische Ansicht eines Trägers;
2 eine Vorderansicht eines Linsenbarrens;
3 eine Seitenansicht des Linsenbarrens;
4 eine Aufsicht auf den Linsenbarren;
5 eine perspektivische Darstellung des Linsenbarrens;
6 eine perspektivische Ansicht des Trägers mit aufgebrachtem Klebstoff;
7 eine perspektivische Ansicht des Trägers mit aufgesetzten Linsenbarren;
8 eine Ansicht des Trägers während eines Andrückens eines der Linsenbarren;
9 eine Aufsicht auf einen Bauteilstreifen des Trägers; und
10 eine Aufsicht auf ein Laserbauelement.
1 zeigt eine leicht schematisierte perspektivische Darstellung eines Teils eines Trägers 100. Der Träger 100 dient zur Herstellung einer Mehrzahl von Laserbauelementen. Der Träger 100 weist eine Oberseite auf. Eine senkrechte Richtung 101 ist senkrecht zur Oberseite des Trägers 100 orientiert.
An der Oberseite des Trägers 100 sind mehrere Bauteilstreifen 110 angeordnet. Im in 1 gezeigten Beispiel umfassen die Bauteilstreifen 110 einen ersten Bauteilstreifen 111 und einen zweiten Bauteilstreifen 112. Es ist jedoch auch möglich, lediglich einen Bauteilstreifen 110 oder mehr als zwei Bauteilstreifen 110 vorzusehen.
Die Bauteilstreifen 110 erstrecken sich an der Oberseite des Trägers 100 in eine Querrichtung 102, die parallel zur Oberseite des Trägers 100 orientiert ist. Die einzelnen Bauteilstreifen 110 des Trägers 100 sind in eine parallel zur Oberfläche des Trägers 100 und senkrecht zur Querrichtung 102 orientierte Vorwärtsrichtung 103 nebeneinander angeordnet.
Die Bauteilstreifen 110 umfassen jeweils eine Mehrzahl von Bauteilabschnitten 120. Im in 1 gezeigten Beispiel umfasst jeder Bauteilstreifen 110 fünf Bauteilabschnitte 120. Es ist jedoch auch möglich, die Bauteilstreifen 110 jeweils mit weniger oder mehr als fünf Bauteilabschnitten 120 auszubilden. Die Bauteilabschnitte 120 eines Bauteilstreifens 110 sind in Querrichtung 102 hintereinander angeordnet. Somit bilden die beiden Bauteilstreifen 111, 112 des Trägers 100 zwei zueinander parallele Streifen mit jeweils fünf Bauteilabschnitten 120.
Die Bauteilabschnitte 120 sind im Wesentlichen alle identisch ausgebildet. Der erste Bauteilstreifen 111 umfasst einen beispielhaft herausgegriffenen ersten Bauteilabschnitt 121 und einen zweiten Bauteilabschnitt 122, der dem ersten Bauteilabschnitt 121 benachbart ist.
Jeder Bauteilabschnitt 120 weist eine Chipaufnahmefläche 160 und eine Linsenaufnahmefläche 170 auf. Die Chipaufnahmefläche 160 und die Linsenaufnahmefläche 170 sind jeweils parallel zur Oberseite des Trägers 100, also senkrecht zur senkrechten Richtung 101, orientiert. Die Linsenaufnahmefläche 170 jedes Bauteilabschnitts 120 ist in Vorwärtsrichtung 103 vor der zugehörigen Chipaufnahmefläche 160 des jeweiligen Bauteilabschnitts 120 angeordnet. Die Chipaufnahmefläche 160 ist bevorzugt in senkrechte Richtung 101 gegenüber der zugehörigen Linsenaufnahmefläche 170 erhaben. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig.
Die Chipaufnahmeflächen 160 der einzelnen Bauteilabschnitte 120 eines Bauteilstreifens 110 sind durch Anschlagblöcke 150 voneinander getrennt. Auch vor dem ersten Bauteilabschnitt 120 und hinter dem letzten Bauteilabschnitt 120 jedes Bauteilstreifens 110 ist ein Anschlagblock 150 angeordnet. Die Anschlagblöcke 150 ragen in senkrechte Richtung 101 über die Chipaufnahmeflächen 160 hinaus. Die Anschlagblöcke 150 können beispielsweise quaderförmig ausgebildet sein.
Jeder Anschlagblock 150 weist eine Anschlagfläche 155 auf. Die Anschlagflächen 155 sind senkrecht zur Vorwärtsrichtung 103 orientiert, liegen also parallel zu einer von der senkrechten Richtung 101 und der Querrichtung 102 aufgespannten Ebene. Dabei weisen die Anschlagflächen 155 von den Chipaufnahmeflächen 160 in Richtung der Linsenaufnahmeflächen 170. Jede Chipaufnahmefläche 160 ist gegenüber den Anschlagflächen 155 der beiden der jeweiligen Chipaufnahmefläche 160 benachbarten Anschlagblöcke 150 leicht zurückversetzt.
An einem ersten Längsende jedes Bauteilstreifens 110 ist eine erste Seitenbegrenzung 130 ausgebildet. An einem dem ersten Längsende in Querrichtung 102 gegenüberliegenden zweiten Längsende weist jeder Bauteilstreifen 110 eine zweite Seitenbegrenzung 140 auf. Die Linsenaufnahmeflächen 170 des jeweiligen Bauteilstreifens 110 sind zwischen der ersten Seitenbegrenzung 130 und der zweiten Seitenbegrenzung 140 hintereinander aufgereiht. An der ersten Seitenbegrenzung 130 und an der zweiten Seitenbegrenzung 140 hebt sich das Niveau von dem Niveau der Linsenaufnahmeflächen 170 in senkrechte Richtung 101 an. Damit wird die erste Seitenbegrenzung 130 durch eine Fläche gebildet, die anteilig in die senkrechte Richtung 101 und die positive Querrichtung 102 weist. Die Vorwärtsrichtung 103 ist parallel zur Fläche der ersten Seitenbegrenzung 130 orientiert. Die zweite Seitenbegrenzung 140 wird durch eine Fläche gebildet, die anteilig in die senkrechte Richtung 101 und die negative Querrichtung 102 weist. Die Vorwärtsrichtung 103 ist auch parallel zur Fläche der zweiten Seitenbegrenzung 140 orientiert. Die Abschrägungen der ersten Seitenbegrenzung 130 und der zweiten Seitenbegrenzung 140 können beispielsweise jeweils einen Winkel von 45° aufweisen.
Jeder Bauteilabschnitt 120 jedes Bauteilstreifens 110 des Trägers 100 weist eine erste Metallisierung 180 auf. Die erste Metallisierung 180 jedes Bauteilabschnitts 120 umfasst eine Metallisierung 181 an der Oberfläche der jeweiligen Chipaufnahmefläche 160 und eine Metallisierung 182 an der Oberfläche der jeweiligen Linsenaufnahmefläche 170. Die Metallisierung 181 der Chipaufnahmefläche 160 ist bei jedem Bauteilabschnitt 120 elektrisch leitend mit der Metallisierung 182 der zugehörigen Linsenaufnahmefläche 170 verbunden. Gemeinsam bilden die Metallisierungen 181, 182 jedes Bauteilabschnitts 120 die erste Metallisierung 180 des jeweiligen Bauteilabschnitts 120.
Die Metallisierungen 182 der Linsenaufnahmeflächen 170 aller Bauteilabschnitte 120 eines Bauteilstreifens 110 können elektrisch leitend miteinander verbunden sein. Dies kann eine Herstellung der ersten Metallisierung 180, beispielsweise eine Herstellung durch galvanisches Aufdicken, vereinfachen. Die ersten Metallisierungen 180 der Bauteilabschnitte 120 jedes Bauteilstreifens 110 können aber auch elektrisch voneinander getrennt sein. Falls die ersten Metallisierungen 180 der einzelnen Bauteilabschnitte 120 eines Bauteilstreifens 110 miteinander verbunden sind, so kann die erste Metallisierung 180 in den Übergangsbereichen zwischen den einzelnen Bauteilabschnitten 120, wie in 1 angedeutet, Einschnürungen aufweisen. Dies erlaubt es, die ersten Metallisierungen 180 benachbarter Bauteilabschnitte 120 eines Bauteilstreifens 110 in einem nachfolgenden Sägeprozess voneinander zu trennen, ohne dass hierbei starke Grate gebildet werden.
Neben der ersten Metallisierung 180 weist jeder Bauteilabschnitt 120 jedes Bauteilstreifens 110 eine zweite Metallisierung 190 auf. Die zweite Metallisierung 190 ist elektrisch von der ersten Metallisierung 180 getrennt. Die zweite Metallisierung 190 ist bei jedem Bauteilabschnitt 120 in Vorwärtsrichtung 103 hinter der Metallisierung 181 der Chipaufnahmefläche 160 angeordnet, also an der von der Linsenaufnahmefläche 170 abgewandten Seite der Metallisierung 181 der Chipaufnahmefläche 160. Auch die zweiten Metallisierungen 190 aller Bauteilabschnitte 120 eines Bauteilstreifens 110 können elektrisch leitend miteinander verbunden sein.
In dem Bauteilabschnitt 120 jedes Bauteilstreifens 110 des Trägers 100 ist jeweils ein Laserchip 200 angeordnet. Die Laserchips 200 sind als halbleiterbasierte Laserchips (Laserdioden) ausgebildet. Die Laserchips 200 sind dabei als Kantenemitter ausgebildet. Die Laserchips 200 sind dazu ausgebildet, Laserstrahlen zu emittieren.
Jeder Laserchip 200 weist eine Oberseite 201 und eine der Oberseite 201 gegenüberliegende Unterseite 202 auf. Ferner weist jeder Laserchip 200 eine Emissionsfläche 202 auf, die senkrecht zur Oberseite 201 und Unterseite 202 orientiert ist. Im Betrieb der Laserchips 200 wird an der Emissionsfläche 203 des jeweiligen Laserchips 200 ein Laserstrahl in zur Emissionsfläche 203 senkrechte Richtung abgestrahlt.
Die Laserchips 200 sind derart auf den Chipaufnahmeflächen 160 der Bauteilabschnitte 120 angeordnet, dass die Unterseiten 202 der Laserchips 200 den Chipaufnahmeflächen 160 zugewandt sind. Dabei steht eine an der Unterseite 202 des jeweiligen Laserchips 200 ausgebildete untere elektrische Kontaktfläche des Laserchips 200 in elektrisch leitender Verbindung mit der ersten Metallisierung 180, 181 der Chipaufnahmefläche 160 des jeweiligen Bauteilabschnitts 120. Jeder Laserchip 200 kann beispielsweise mittels eines Lots an der jeweiligen Chipaufnahmefläche 160 befestigt sein. Das Lot stellt dabei auch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der unteren elektrischen Kontaktfläche an der Unterseite 202 des jeweiligen Laserchips 200 und der ersten Metallisierung 180, 181 der jeweiligen Chipaufnahmefläche 160 her.
Die Laserchips 200 sind derart auf den Chipaufnahmeflächen 160 der Bauteilabschnitte 120 angeordnet, dass die Emissionsfläche 203 jedes Laserchips 200 in Vorwärtsrichtung 103, also in Richtung der Linsenaufnahmefläche 170 des jeweiligen Bauteilabschnitts 120, weist. Die Vorwärtsrichtung 103 steht somit senkrecht auf der Emissionsfläche 203 jedes Laserchips 200.
Die Laserchips 200 sind bevorzugt so auf den Chipaufnahmeflächen 160 der Bauteilabschnitte 120 angeordnet, dass die Emissionsfläche 203 jedes Laserchips 200 in Vorwärtsrichtung 103 an einer festgelegten Position angeordnet ist, also einen festgelegten Abstand von der Grenze zwischen der Chipaufnahmefläche 160 und der Linsenaufnahmefläche 170 des jeweiligen Bauteilabschnitts 120 aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass während des Anordnens der Laserchips 200 auf den Chipaufnahmeflächen 160 der Bauteilabschnitte 120 optisch auf festgelegte Positionen der Anschlagblöcke 150 und/oder ihrer Anschlagflächen 155 referenziert wird.
Jeder Laserchip 200 weist an seiner Oberseite 201 eine obere elektrische Kontaktfläche auf. Bei jedem Laserchip 200 ist die obere elektrische Kontaktfläche an der Oberseite 201 über einen oder mehrere Bonddrähte 210 elektrisch leitend mit der zweiten Metallisierung 190 des jeweiligen Bauteilabschnitts 120 verbunden.
2 zeigt eine schematische Vorderansicht eines Linsenbarrens 300. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht des Linsenbarrens 300. 4 zeigt eine schematische Aufsicht auf den Linsenbarren 300. 5 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung des Linsenbarrens 300.
Der Linsenbarren 300 ist als länglicher Barren ausgebildet, und wird durch eine Mehrzahl optischer Linsen 310 gebildet, die einstückig zusammenhängend hintereinander angeordnet sind. Im dargestellten Beispiel wird der Linsenbarren 300 durch fünf optische Linsen 310 gebildet. Der Linsenbarren 300 kann jedoch auch weniger oder mehr als fünf optische Linsen 310 umfassen. Zusätzlich zu den optischen Linsen 310 weist der Linsenbarren 300 an seinen beiden Längsenden Endstücke auf. Der Linsenbarren 300 weist ein optisch transparentes und optisch brechendes Material auf, beispielsweise ein Glas oder einen Kunststoff.
Der Linsenbarren 300 weist eine plane Seite 301 und eine der planen Seite 301 gegenüberliegende gekrümmte Seite 302 auf. Die plane Seite 301 und die gekrümmte Seite 302 sind jeweils parallel zur Längsrichtung des Linsenbarrens 300 orientiert. Die gekrümmte Seite 302 des Linsenbarrens 300 ist konvex um eine in Längsrichtung des Linsenbarrens 300 orientierte Krümmungsachse 307 gekrümmt. Damit bildet der Linsenbarren 300 eine plankonvexe Zylinderlinse. Auch die einzelnen optischen Linsen 310 des Linsenbarrens 300 bilden jeweils plankonvexe Zylinderlinsen.
Der Linsenbarren 300 weist ferner eine Oberseite 303 und eine der Oberseite 303 gegenüberliegende Unterseite 304 auf. Die Oberseite 303 und die Unterseite 304 sind jeweils parallel zur Längsrichtung des Linsenbarrens 300 orientiert. Weiter weist der Linsenbarren 300 eine erste Stirnseite 305 und eine der ersten Stirnseite 305 gegenüberliegende zweite Stirnseite 306 auf. Die erste Stirnseite 305 und die zweite Stirnseite 306 schließen den Linsenbarren 300 an seinen beiden Längsenden ab. Dabei sind die erste Stirnseite 305 und die zweite Stirnseite 306 jeweils derart abgeschrägt ausgebildet, dass die Oberseite 303 des Linsenbarrens 300 in Längsrichtung des Linsenbarrens 300 eine größere Länge aufweist als die Unterseite 304 des Linsenbarrens 300. Die Abschrägung kann beispielsweise einen Winkel von 45° aufweisen.
Die plane Seite 301 des Linsenbarrens 300 weist bei jeder optischen Linse 310 des Linsenbarrens 300 einen Einkoppelbereich 309 auf, der zwischen zwei Anlagebereichen 308 der jeweiligen optischen Linse 310 angeordnet ist. Somit ist die plane Seite 301 des Linsenbarrens 300 in Anlagebereiche 308 und Einkoppelbereiche 309 unterteilt, die sich in Längsrichtung jeweils abwechseln. Die Einkoppelbereiche 309 weichen gegenüber den Anlagebereichen 308 leicht in Richtung der gekrümmten Seite 302 zurück. Damit ist die plane Seite 301 des Linsenbarrens 300 nicht vollkommen eben ausgebildet. Allerdings weist die plane Seite 301 des Linsenbarrens 300 weder in den Anlagebereichen 308 noch in den Einkoppelbereichen 309 eine Krümmung auf. Die plane Seite 301 wird also durch zueinander parallele plane Teilbereiche gebildet. Die Unterteilung der planen Seite 301 in Anlagebereiche 308 und Einkoppelbereiche 309 kann auch entfallen.
6 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils des Trägers 100 in einem der Darstellung der 1 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. In einem zwischen den Darstellungen der 1 und 6 erfolgten Arbeitsschritt ist ein Klebstoff 320 auf die Linsenaufnahmeflächen 170 der Bauteilabschnitte 120 der Bauteilstreifen 110 aufgebracht worden. Bei dem Klebstoff 320 kann es sich um einen gewöhnlichen Standard-Klebstoff handeln, wie er bei der Herstellung von Laserbauelementen üblicherweise Verwendung findet.
Im in 6 gezeigten Beispiel ist der Klebstoff 320 in Streifenform aufgebracht worden. Dabei erstreckt sich in jedem Bauteilstreifen 110 ein Streifen des Klebstoffs 320 in Querrichtung 102 über die Linsenaufnahmenflächen 170 der hintereinander folgenden Bauteilabschnitte 120 des jeweiligen Bauteilstreifens 110. Es ist allerdings auch möglich, den Klebstoff 320 einzeln an jeder Linsenaufnahmefläche 170 der Bauteilabschnitte 120 der Bauteilstreifen 110 anzuordnen. Das Anordnen des Klebstoffs 320 kann mit einem herkömmlichen Verfahren erfolgen, wie es in der Herstellung von Laserbauelementen üblich ist.
7 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils des Trägers 100 in einem der Darstellung der 6 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. In einem zwischen den Darstellungen der 6 und 7 erfolgten Bearbeitungsschritt ist an den Bauteilstreifen 110 des Trägers 100 jeweils ein Linsenbarren 300 angeordnet worden.
Jeder Linsenbarren 300 ist auf den Linsenaufnahmeflächen 170 der Bauteilabschnitte 120 des jeweiligen Bauteilstreifens 110 angeordnet. Die Längsrichtung des Linsenbarrens 300 ist etwa parallel zur Querrichtung 102 des Trägers 100 orientiert. Die plane Seite 301 des Linsenbarrens 300 ist den Anschlagflächen 155 der Anschlagblöcke 150 des jeweiligen Bauteilstreifens 110 zugewandt. Die Unterseite 304 des Linsenbarrens 300 ist den Linsenaufnahmeflächen 170 zugewandt und steht in Kontakt mit dem Klebstoff 320.
Bei jedem der Linsenbarren 300 ist die erste Stirnseite 305 der ersten Seitenbegrenzung 130 und die zweite Stirnseite 306 der zweiten Seitenbegrenzung 140 des jeweiligen Bauteilstreifens 110 zugewandt. Die Winkel der abgeschrägten Stirnseiten 305, 306 des Linsenbarrens 300 entsprechen dabei bevorzugt etwa den Winkeln der abgeschrägten Seitenbegrenzungen 130, 140. Bevorzugt sind die Stirnseiten 305, 306 der Linsenbarren 300 leicht von den Seitenbegrenzungen 130, 140 beabstandet, um eine geringfügige Verschiebung der Linsenbarren 300 in alle Raumrichtungen zu ermöglichen.
Das Anordnen der Linsenbarren auf den Bauteilstreifen 110 des Trägers 100 kann mit einem automatischen Werkzeug und mit nur geringer Positioniergenauigkeit erfolgt sein. Der an den Linsenaufnahmeflächen 170 der Bauteilabschnitte 120 der Bauteilstreifen 110 angeordnete Klebstoff 320 ist zum Zeitpunkt des Anordnens der Linsenbarren 300 noch nicht ausgehärtet und erlaubt auch nach dem Anordnen der Linsenbarren 300 eine Verschiebung der Linsenbarren 300.
8 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils des Trägers 300 während eines der Darstellung der 7 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritts. Während des in 8 gezeigten Bearbeitungsschritts wird jeder Linsenbarren 300 entgegen der Vorwärtsrichtung 103 des Trägers 100 verschoben und an die Anschlagflächen 155 der Anschlagblöcke 150 des jeweiligen Bauteilstreifens 110 des Trägers 100 angedrückt. Dadurch wird eine genaue Positionierung der Linsenbarren 300 relativ zu dem Träger 100 und relativ zu den Laserchips 200 erreicht.
Das Verschieben der Linsenbarren 300 erfolgt mittels eines in 8 nur symbolisch dargestellten Andrückwerkzeugs 400. Das Andrückwerkzeug 400 greift an der gekrümmten Seite 302 jedes Linsenbarrens 300 an und drückt den jeweiligen Linsenbarren 300 entgegen der Vorwärtsrichtung 103 in Richtung der Anschlagflächen 155 der Anschlagblöcke 150. Dabei kann das Andrückwerkzeug 400 lediglich einmal an jedem Linsenbarren 300 angreifen. Es ist aber auch möglich, dass das Andrückwerkzeug 400 zeitlich hintereinander mehrmals an unterschiedlichen Positionen in Längsrichtung des Linsenbarrens 300 (also an unterschiedlichen Positionen in Querrichtung 102) an dem Linsenbarren 300 angreift.
Das Andrückwerkzeug 400 kann unelastisch ausgebildet sein. In diesem Fall kann das Verschieben des Linsenbarrens 300 mittels des Andrückwerkzeugs 400 kraftgesteuert erfolgen. Das Andrückwerkzeug 400 übt in diesem Falle so lange eine Kraft auf den Linsenbarren 300 aus, bis eine von dem Linsenbarren 300 auf das Andrückwerkzeug 400 ausgeübte Gegenkraft einen festgelegten Schwellenwert erreicht hat, der darauf schließen lässt, dass der Linsenbarren 300 nun an den Anschlagflächen 155 der Anschlagblöcke 150 des jeweiligen Bauteilstreifens 110 anliegt.
Das Andrückwerkzeug 400 kann jedoch auch elastisch nachgiebig ausgebildet sein. In diesem Fall kann das Verschieben der Linsenbarren 300 mittels des Andrückwerkzeugs 400 weggesteuert erfolgen. Das an dem jeweiligen Linsenbarren 300 anliegende Andrückwerkzeug 400 wird dabei um eine festgelegte Wegstrecke entgegen der Vorwärtsrichtung 103 verschoben. Vorteilhafterweise ist in diesem Fall keine Messung der durch den Linsenbarren 300 auf das Andrückwerkzeug 400 ausgeübten Kräfte erforderlich.
9 zeigt eine schematische Aufsicht auf einen Teil des Trägers 100 in einem dem Bearbeitungsschritt der 8 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Dargestellt ist beispielhaft lediglich der ersten Bauteilstreifen 111.
Nach dem Verschieben des Linsenbarrens 300 mittels des Andrückwerkzeugs 400 ist der Linsenbarren 300 nun so angeordnet, dass die plane Seite 301 des Linsenbarrens 300 an den Anschlagflächen 155 der Anschlagblöcke 150 des ersten Bauteilstreifens 111 anliegt. Dabei liegen die Anlagebereiche 308 der planen Seite 301 des Linsenbarrens 300 an den Anschlagflächen 155 an. Hierdurch weist der Linsenbarren 300 eine mit hoher Genauigkeit festgelegte Position und Orientierung relativ zu dem Träger 100 auf.
Jedem Bauteilabschnitt 120 des ersten Bauteilstreifens 111 ist eine optische Linse 310 des Linsenbarrens 300 zugeordnet. Der Einkoppelbereich 309 der jeweiligen optischen Linse 310 ist der Emissionsfläche 203 des Laserchips 200 des jeweiligen Bauteilabschnitts 120 zugewandt. Durch die festgelegte Position und Orientierung des Linsenbarrens 300 bezüglich des Trägers 100 und die festgelegte Position und Orientierung des Laserchips 200 bezüglich des Trägers 300 ist sichergestellt, dass der Einkoppelbereich 309 jeder optischen Linse 310 mit hoher Genauigkeit parallel zur Emissionsfläche 203 des zugehörigen Laserchips 200 orientiert ist und einen festgelegten Abstand von der Emissionsfläche 203 des zugehörigen Laserchips 200 aufweist.
Nach dem Andrücken des Linsenbarrens 300 an die Anschlagflächen 155 der Anschlagblöcke 150 kann ein weiterer Bearbeitungsschritt zum Aushärten des Klebstoffs 320 erfolgen, um den Linsenbarren 300 endgültig in seiner Position zu fixieren. Das Aushärten des Klebstoffs 320 kann beispielsweise durch eine thermische Behandlung erfolgen.
In einem weiteren Bearbeitungsschritt können die Bauteilabschnitte 120 jedes Bauteilstreifens 110 des Trägers 100 voneinander getrennt werden, um einzelne Laserbauelemente 500 zu erhalten. Dabei werden auch die den Bauteilabschnitten 120 zugeordneten optischen Linsen der Linsenbarren 300 voneinander getrennt. Das Trennen der Bauteilabschnitte 120 und der optischen Linsen 310 kann beispielsweise durch einen Sägeprozess erfolgen.
10 zeigt eine schematische Aufsicht auf eines der durch Zerteilen des Trägers 100 und der Linsenbarren 300 erhältlichen Laserbauelemente 500. Das in 10 exemplarisch dargestellte Laserbauelement 500 ist aus dem ersten Bauteilabschnitt 121 des ersten Bauteilstreifens 111 des Trägers 100 und einer dem ersten Bauteilabschnitt 121 zugeordneten optischen Linse 310 eines der Linsenbarren 300 gebildet.
Der erste Bauteilabschnitt 121 wurde durch zwei Trennschnitte von den dem ersten Bauteilabschnitt 121 benachbarten Bauteilabschnitten 120, 122 des ersten Bauteilstreifens 111 getrennt. Die Trennschnitte verlaufen parallel zur Vorwärtsrichtung 103 und senkrecht zur Querrichtung 102. Die Trennschnitte erstrecken sich durch die beiden dem ersten Bauteilabschnitt 121 benachbarten Anschlagblöcke 150. Die durch die Trennschnitte zerteilten Anschlagblöcke 150 bilden ein erstes Anschlagelement 151 und ein zweites Anschlagelement 152 des Laserbauelements 500. Die Chipaufnahmefläche 160 des Laserbauelements 500 ist zwischen dem ersten Anschlagelement 151 und dem zweiten Anschlagelement 152 angeordnet.
Aus der Anschlagfläche 155 des Anschlagblocks 150, aus dem das erste Anschlagelement 151 gebildet ist, ist eine erste Anschlagteilfläche 156 gebildet. Aus der Anschlagfläche 155 des Anschlagblocks 150, aus dem das zweite Anschlagelement 152 gebildet ist, ist eine zweite Anschlagteilfläche 157 gebildet. Die optische Linse 310 des Laserbauelements 500 liegt an der ersten Anschlagteilfläche 156 und an der zweiten Anschlagteilfläche 157 an.
Das Laserbauelement 500 weist eine einseitig geöffnete Kavität 530 auf. Der Laserchip 200 des Laserbauelements 500 ist in der Kavität 530 angeordnet. Die Kavität 530 wird nach unten durch die Oberseite des Trägers 100, zu zwei Seiten durch die beiden Anschlagelemente 151, 152, in Vorwärtsrichtung 103 durch die plane Seite 301 der optischen Linse 310 und in Richtung entgegen der Vorwärtsrichtung 103 durch eine einen Abschnitt der zweiten Metallisierung 190 aufweisende Wandung des Trägers 100 begrenzt.
Die Kavität 530 des Laserbauelements 500 kann mit einem Vergussmaterial gefüllt sein. Dadurch werden der Laserchip 200 und die Bonddrähte 210 vor einer Beschädigung durch äußere mechanische Einwirkungen und vor einem Vordringen von Schmutz und Feuchtigkeit geschützt. Das Vergussmaterial ist bevorzugt optisch transparent. Das Vergussmaterial kann beispielsweise Silikon aufweisen. Das Vergussmaterial kann bereits vor dem Vereinzeln der Laserbauelemente 500 in die Kavitäten 530 aller Bauteilabschnitte 120 des Trägers 100 eingebracht werden.
Das Laserbauelement 500 weist an seiner in negative senkrechte Richtung 101 weisenden Unterseite eine erste elektrische Kontaktfläche 510 und eine zweite elektrische Kontaktfläche 520 auf. Die erste elektrische Kontaktfläche 510 ist elektrisch leitend mit der ersten Metallisierung 180 des Laserbauelements 500 verbunden. Beispielsweise kann sich die erste Metallisierung 180 zu diesem Zweck über eine in Vorwärtsrichtung 103 weisende vordere Stirnseite des Laserbauelements 500 erstrecken. Die zweite elektrische Kontaktfläche 520 des Laserbauelements 500 ist elektrisch leitend mit der zweiten Metallisierung 190 verbunden. Die zweite Metallisierung 190 kann sich zu diesem Zweck über eine der vorderen Stirnseite gegenüberliegende rückwärtige Stirnseite des Laserbauelements 500 bis zur zweiten elektrischen Kontaktfläche 520 erstrecken. Die erste elektrische Kontaktfläche 510 und die zweite elektrische Kontaktfläche 520 sind somit elektrisch leitend mit der unteren elektrischen Kontaktfläche und der oberen elektrischen Kontaktfläche des Laserchips 200 des Laserbauelements 500 verbunden. Über die erste elektrische Kontaktfläche 510 und die zweite elektrische Kontaktfläche 520 kann eine elektrische Spannung an den Laserchip 200 angelegt werden, um den Laserchip 200 zur Emission eines Laserstrahls zu veranlassen.
Die erste elektrische Kontaktfläche 510 und die zweite elektrische Kontaktfläche 520 des Laserbauelements 500 können dazu vorgesehen sein, nach einem Verfahren zur Oberflächenmontage elektrisch kontaktiert zu werden. Das Laserbauelement 500 bildet in diesem Fall ein SMD-Bauelement. Beispielsweise können die erste elektrische Kontaktfläche 510 und die zweite elektrische Kontaktfläche 520 des Laserbauelements 500 dazu vorgesehen sein, durch Wiederaufschmelzlöten (Reflow-Löten) elektrisch kontaktiert zu werden.
Im Betrieb des Laserbauelements 500 emittiert der Laserchip 200 an seiner Emissionsfläche 203 einen Laserstrahl in Vorwärtsrichtung 103. Der durch den Laserchip 200 emittierte Laserstrahl weist eine Strahldivergenz auf. Dabei kann der durch den Laserchip 200 emittierte Laserstrahl in senkrechte Richtung 101 eine höhere Strahldivergenz aufweisen als in Querrichtung 102. In diesem Fall kann eine sogenannte fast axis des Laserchips 200 in senkrechte Richtung 101 und eine sogenannte slow axis des Laserchips 200 in Querrichtung 102 orientiert sein.
Die optische Linse 310 des Laserbauelements 500 ist dazu ausgebildet, die Strahldivergenz des durch den Laserchip 200 emittierten Laserstrahls in senkrechte Richtung 101 zu kollimieren. Der Ursprung des Laserstrahls an der Emissionsfläche 203 des Laserchips 200 liegt hierzu in senkrechte Richtung 101 bevorzugt etwa in Höhe einer Symmetrieebene der optischen Linse 310. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Chipaufnahmefläche 160 des Laserbauelements 500 gegenüber der Linsenaufnahmefläche 170 des Laserbauelements 500 erhaben ist.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

100: Träger
101: senkrechte Richtung
102: Querrichtung
103: Vorwärtsrichtung
110: Bauteilstreifen
111: erster Bauteilstreifen
112: zweiter Bauteilstreifen
120: Bauteilabschnitt
121: erster Bauteilabschnitt
122: zweiter Bauteilabschnitt
130: erste Seitenbegrenzung
140: zweite Seitenbegrenzung
150: Anschlagblock
151: erstes Anschlagelement
152: zweites Anschlagelement
155: Anschlagfläche
156: erste Anschlagteilfläche
157: zweite Anschlagteilfläche
160: Chipaufnahmefläche
170: Linsenaufnahmefläche
180: erste Metallisierung
181: Metallisierung der Chipaufnahmefläche
182: Metallisierung der Linsenaufnahmefläche
190: zweite Metallisierung
200: Laserchip
201: Oberseite
202: Unterseite
203: Emissionsfläche
210: Bonddraht
300: Linsenbarren
301: plane Seite
302: gekrümmte Seite
303: Oberseite
304: Unterseite
305: erste Stirnseite
306: zweite Stirnseite
307: Krümmungsachse
308: Anlagebereich
309: Einkoppelbereich
310: optische Linse
320: Klebstoff
400: Andrückwerkzeug
500: Laserbauelement
510: erste elektrische Kontaktfläche
520: zweite elektrische Kontaktfläche
530: Kavität

Claims

Laserbauelement (500) mit einem Träger (100) mit einer Chipaufnahmefläche (160), einer Linsenaufnahmefläche (170) und einer Anschlagfläche (155), wobei die Anschlagfläche (155) senkrecht zu der Chipaufnahmefläche (160) orientiert ist, wobei das Laserbauelement (500) einen Laserchip (200) aufweist, der auf der Chipaufnahmefläche (160) angeordnet ist, wobei das Laserbauelement (500) eine optische Linse (310) aufweist, die auf der Linsenaufnahmefläche (170) angeordnet ist, wobei die optische Linse (310) an der Anschlagfläche (155) anliegt.
Laserbauelement (500) gemäß Anspruch 1, wobei die Anschlagfläche (155) eine erste Anschlagteilfläche (156) und eine zweite Anschlagteilfläche (157) umfasst, wobei die erste Anschlagteilfläche (156) an einem ersten Anschlagelement (151) ausgebildet ist und die zweite Anschlagteilfläche (157) an einem zweiten Anschlagelement (152) ausgebildet ist, wobei die Chipaufnahmefläche (160) zwischen dem ersten Anschlagelement (151) und dem zweiten Anschlagelement (152) angeordnet ist.
Laserbauelement (500) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Linse (310) von dem Laserchip (200) beabstandet ist.
Laserbauelement (500) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Linse (310) eine plankonvexe Linse ist, wobei eine plane Seite (301) der optischen Linse (310) dem Laserchip (200) zugewandt ist.
Laserbauelement (500) gemäß Anspruch 4, wobei die optische Linse (310) eine plankonvexe Zylinderlinse ist, wobei eine Krümmungsachse (307) der optischen Linse (310) parallel zur Chipaufnahmefläche (160) orientiert ist.
Laserbauelement (500) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Laserchip (200) als kantenemittierender Laserchip ausgebildet ist, wobei ein von dem Laserchip (200) emittierbarer Laserstrahl in eine zur Chipaufnahmefläche (160) senkrechte Richtung (101) eine höhere Strahldivergenz aufweist als in eine zur Chipaufnahmefläche (160) parallele Richtung (102).
Laserbauelement (500) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Chipaufnahmefläche (160) parallel zur Linsenaufnahmefläche (170) orientiert ist.
Laserbauelement (500) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Chipaufnahmefläche (160) gegenüber der Linsenaufnahmefläche (170) erhaben ist.
Laserbauelement (500) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Chipaufnahmefläche (160) eine erste Metallisierung (180, 181) angeordnet ist, wobei der Laserchip (200) elektrisch leitend mit der ersten Metallisierung (180, 181) verbunden ist.
Laserbauelement (500) gemäß Anspruch 9, wobei an der Linsenaufnahmefläche (170) eine Metallisierung (180, 182) angeordnet ist, die elektrisch leitend mit der ersten Metallisierung (180, 181) verbunden ist.
Laserbauelement (500) gemäß einem der Ansprüch 9 und 10, wobei der Träger (100) eine zweite Metallisierung (190) aufweist, die elektrisch gegen die erste Metallisierung (180) isoliert ist, wobei der Laserchip (200) elektrisch leitend mit der zweiten Metallisierung (190) verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen eines Laserbauelements (500) mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Trägers (100) mit einer Chipaufnahmefläche (160), einer Linsenaufnahmefläche (170) und einer Anschlagfläche (155); – Anordnen eines Laserchip (200) auf der Chipaufnahmefläche (160); – Anordnen einer optischen Linse (310) auf der Linsenaufnahmefläche (170), wobei die optische Linse (310) mit der Anschlagfläche (155) in Anlage gebracht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei vor dem Anordnen der optischen Linse (310) auf der Linsenaufnahmefläche (170) ein Klebstoff (320) auf der Linsenaufnahmefläche (170) angeordnet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 und 13, wobei der Träger (100) eine weitere Chipaufnahmefläche (160) und eine weitere Anschlagfläche (155) aufweist, wobei ein weiterer Laserchip (200) auf der weiteren Chipaufnahmefläche (160) angeordnet wird, wobei ein Linsenbarren (300), der die optische Linse (310) und eine weitere optische Linse (310) umfasst, auf der Linsenaufnahmefläche (170) angeordnet und mit der Anschlagfläche (155) und der weiteren Anschlagfläche (155) in Anlage gebracht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei der Linsenbarren (300) nach dem Anordnen auf der Linsenaufnahmefläche (170) an die Anschlagfläche (155) und die weitere Anschlagfläche (155) angedrückt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das Andrücken kraftgesteuert erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das Andrücken weggesteuert erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei der Linsenbarren (300) mit einem elastisch nachgiebigen Werkzeug (400) an die Anschlagfläche (155) und die weitere Anschlagfläche (155) angedrückt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt umfasst: – Zerteilen des Trägers (100) und des Linsenbarrens (300), um ein erstes Laserbauelement (500) und ein zweites Laserbauelement (500) zu erhalten.