DE102013219063A1

DE102013219063A1 - Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102013219063A1
Application number: DE102013219063.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Zitzlsperger; Tobias Gebuhr; Christian Ziereis
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2013-09-23
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2015-03-26
Also published as: US9853198B2; CN105580147A; DE112014004347B4; US20160240756A1; WO2015040107A1; JP6204577B2; JP2016532283A; CN105580147B; DE112014004347A5

Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement umfasst ein Gehäuse, das ein Kunststoffmaterial und einen zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial eingebetteten ersten Leiterrahmenabschnitt aufweist. Das Gehäuse weist eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung auf. In der ersten Ausnehmung ist ein erster oberer Abschnitt einer Oberseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial bedeckt. In der zweiten Ausnehmung ist ein zweiter oberer Abschnitt der Oberseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial bedeckt. Die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung sind durch einen Abschnitt des Kunststoffmaterials voneinander getrennt. In der ersten Ausnehmung ist ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. In der zweiten Ausnehmung ist kein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements gemäß Patentanspruch 8.
Aus dem Stand der Technik sind optoelektronische Bauelemente, beispielsweise Leuchtdioden-Bauelemente, mit Gehäusen bekannt, die durch Spritzgießen oder Spritzpressen hergestellt werden. Diese Gehäuse weisen elektrisch leitende Leiterrahmen auf, die während des Spritzgießens oder Spritzpressens zumindest teilweise in ein Kunststoffmaterial eingebettet werden. An der Oberseite unbedeckt verbleibende Abschnitte des Leiterrahmens dienen zur elektrischen Anbindung von optoelektronischen Halbleiterchips und Bonddrähten. An der Unterseite unbedeckt bleibende Abschnitte des Leiterrahmens dienen als elektrische Kontaktflächen zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements. Solche optoelektronischen Bauelement können beispielsweise als SMT-Bauelement für eine Oberflächenmontage ausgebildet sein.
Während des Einbettens des Leiterrahmens in das Kunststoffmaterial werden die Abschnitte des Leiterrahmens, die unbedeckt durch das Kunststoffmaterial verbleiben sollen, durch Teile des Formwerkzeugs abgedichtet, indem ein Teil des Formwerkzeugs auf einer Seite des Leiterrahmens den Leiterrahmen gegen einen weiteren Teil des Formwerkzeugs auf der gegenüberliegenden Seite des Leiterrahmens presst. Die übrigen Bereiche des Leiterrahmens können während des Spritzgießens bzw. Spritzpressens beabsichtigt oder unbeabsichtigt durch das Kunststoffmaterial bedeckt werden. Dadurch ist es schwierig, an der Unterseite des Leiterrahmens unbedeckt verbleibende Bereiche an Positionen vorzusehen, die nicht unmittelbar gegenüber jenen Bereichen an der Oberseite des Leiterrahmens angeordnet sind, die zur Aufnahme optoelektronischer Halbleiterchips und Bonddrähte vorgesehen sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst ein Gehäuse, das ein Kunststoffmaterial und einen zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial eingebetteten ersten Leiterrahmenabschnitt aufweist. Das Gehäuse weist eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung auf. In der ersten Ausnehmung ist ein erster oberer Abschnitt einer Oberseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial bedeckt. In der zweiten Ausnehmung ist ein zweiter oberer Abschnitt der Oberseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial bedeckt. Die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung sind durch einen Abschnitt des Kunststoffmaterials voneinander getrennt. In der ersten Ausnehmung ist ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. In der zweiten Ausnehmung ist kein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet.
Das optoelektronische Bauelement weist damit neben der zur Aufnahme des optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehenen ersten Ausnehmung, in der der erste obere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts zugänglich ist, die zweite Ausnehmung auf, in der der zweite obere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts zugänglich ist, die jedoch nicht zur Aufnahme eines optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehen ist. Die zweite Ausnehmung erlaubt vorteilhafterweise eine elektrische Kontaktierung des ersten Leiterrahmenabschnitts, was beispielsweise für eine Prüfung einer Funktionsfähigkeit des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektronischen Bauelements genutzt werden kann. Außerdem erleichtert das Vorsehen der zweiten Ausnehmung vorteilhafterweise die Herstellung des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist ein erster unterer Abschnitt einer Unterseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial bedeckt. Dabei überlappt der erste untere Abschnitt in Projektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt mit dem ersten oberen Abschnitt. Vorteilhafterweise kann das Gehäuse dieses optoelektronischen Bauelements auf einfache Weise hergestellt werden, indem der erste Leiterrahmenabschnitt während einer Einbettung des ersten Leiterrahmenabschnitts in das Kunststoffmaterial im Bereich des ersten oberen Abschnitts und im Bereich des ersten unteren Abschnitts zwischen zwei Werkzeugteilen eines Formwerkzeugs gehalten wird. Dadurch werden der erste obere Abschnitt und der erste untere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts abgedichtet, wodurch auf einfache Weise sichergestellt werden kann, dass der erste obere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts und der erste untere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts unbedeckt durch das Kunststoffmaterial bleiben.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist ein zweiter unterer Abschnitt einer Unterseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial bedeckt. Dabei überlappt der zweite untere Abschnitt in Projektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt mit dem zweiten oberen Abschnitt. Vorteilhafterweise kann das Gehäuse dieses optoelektronischen Bauelements auf einfache Weise hergestellt werden, indem der erste Leiterrahmenabschnitt während des Einbettens des ersten Leiterrahmenabschnitts in das Kunststoffmaterial im Bereich des zweiten oberen Abschnitts und im Bereich des zweiten unteren Abschnitts des ersten Leiterrahmenabschnitts zwischen zwei Teilen eines Formwerkzeugs gehalten wird. Dadurch werden der zweite obere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts und der zweite untere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts während des Einbettens des ersten Leiterrahmenabschnitts in das Kunststoffmaterial abgedichtet, wodurch sichergestellt wird, dass der zweite obere Abschnitt und der zweite untere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts unbedeckt durch das Kunststoffmaterial bleiben. Der zweite untere Abschnitt des Leiterrahmenabschnitts muss dabei in Projektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt nicht mit dem ersten oberen Abschnitt überlappen. Dies ermöglicht eine verbesserte Raumausnutzung bei dem Gehäuse dieses optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist dieses einen zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial eingebetteten zweiten Leiterrahmenabschnitt auf. Dabei ist in der ersten Ausnehmung ein dritter oberer Abschnitt einer Oberseite des zweiten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial bedeckt. Vorteilhafterweise ermöglicht der dritte obere Abschnitt des zweiten Leiterrahmenabschnitts des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements eine elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der dritte obere Abschnitt mittels eines Bonddrahts elektrisch leitend mit dem optoelektronischen Halbleiterchip verbunden. Vorteilhafterweise kann der optoelektronische Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements dadurch über den ersten Leiterrahmenabschnitt und den zweiten Leiterrahmenabschnitt elektrisch angesteuert werden.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist der zweite obere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts eine Markierung auf. Diese Markierung kann beispielsweise als Referenzpunkt für eine Anordnung und Ausrichtung von Komponenten des optoelektronischen Bauelements dienen. Beispielsweise kann die Markierung im zweiten oberen Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts zur Positionierung und Justage des optoelektronischen Halbleiterchips dienen. Die Markierung kann auch zur Positionierung und Justage einer Sekundäroptik, beispielsweise einer optischen Linse, des optoelektronischen Bauelements dienen. Die Markierung kann auch als Referenzpunkt für eine Positionierung des optoelektronischen Bauelements auf einem Schaltungsträger dienen.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist dieses eine optische Linse oder eine Abdeckung auf. Dabei ist die optische Linse oder die Abdeckung an der zweiten Ausnehmung verankert. Vorteilhafterweise ermöglicht die zweite Ausnehmung des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements dadurch eine mechanisch besonders robuste Verbindung der optischen Linse oder der Abdeckung mit dem Gehäuse des optoelektronischen Bauelements.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Anordnen eines Leiterrahmens in einem Formwerkzeug, wobei ein erster Teil des Formwerkzeugs an einem ersten oberen Abschnitt einer Oberseite des Leiterrahmens anliegt, und wobei ein von dem ersten Teil beabstandeter zweiter Teil des Formwerkzeugs an einem zweiten oberen Abschnitt der Oberseite des Leiterrahmens anliegt, zum Einbetten des Leiterrahmens in ein Kunststoffmaterial, und zum Anordnen eines optoelektronischen Halbleiterchips lediglich am ersten oberen Abschnitt der Oberseite des Leiterrahmens, nicht jedoch am zweiten oberen Abschnitt.
Durch das Verfahren wird bei dem durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement also neben dem zur Aufnahme des optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehenen ersten oberen Abschnitt der Oberseite des Leiterrahmens auch der zweite obere Abschnitt der Oberseite des Leiterrahmens unbedeckt durch das Kunststoffmaterial gehalten, obwohl dieser zweite obere Abschnitt nicht zur Aufnahme eines optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehen ist. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, auch in einem in Projektion senkrecht zum Leiterrahmen mit dem zweiten oberen Abschnitt überlappenden zweiten unteren Abschnitt an einer Unterseite des Leiterrahmens eine Bedeckung mit Kunststoffmaterial zu verhindern. Der zweite untere Abschnitt kann dann bei dem durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement beispielsweise als Lötkontaktfläche dienen. Der bei dem Verfahren unbedeckt bleibende zweite obere Abschnitt des Leiterrahmens kann vorteilhafterweise außerdem zur elektrischen Kontaktierung des Leiterrahmens dienen, beispielsweise für eine Prüfung einer Funktionsfähigkeit des durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Anlegen einer Markierung im zweiten oberen Abschnitt des Leiterrahmens. Vorteilhafterweise kann diese Markierung während weiterer Verfahrensschritte als Referenzposition für eine Ausrichtung weiterer Komponenten an dem optoelektronischen Bauelement sowie für eine Ausrichtung des optoelektronischen Bauelements an einem Träger dienen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Markierung durch Ätzen oder mittels eines Lasers angelegt. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren dadurch ein Anlegen einer optisch gut erkennbaren Markierung im zweiten oberen Abschnitt des Leiterrahmens.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Prüfen einer Funktionsfähigkeit des optoelektronischen Bauelements, wobei der Leiterrahmen während des Prüfens im zweiten oberen Abschnitt elektrisch kontaktiert wird. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren dadurch eine Prüfung der Funktionsfähigkeit des optoelektronischen Bauelements, ohne dass das optoelektronische Bauelement hierzu bereits durch beispielsweise eine Lötverbindung elektrisch kontaktiert werden muss. Dadurch ermöglicht das Verfahren eine frühzeitige Aussortierung defekter optoelektronischer Bauelemente, wodurch sich eine Kosteneinsparung ergeben kann. Ferner ermöglicht das Verfahren durch die Kontaktierung des Leiterrahmens im zweiten oberen Abschnitt eine einzelne Prüfung von optoelektronischen Halbleiterchips bei optoelektronischen Bauelementen mit mehreren optoelektronischen Halbleiterchips.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Zerteilen des Kunststoffmaterials und des Leiterrahmens, um eine Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente zu erhalten. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren dadurch eine parallele Herstellung einer Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente in gemeinsamen Arbeitsgängen. Dadurch können die Herstellungskosten pro einzelnem optoelektronischen Bauelement sich stark reduzieren.
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden das Kunststoffmaterial und der Leiterrahmen entlang einer Sägespur zerteilt, die sich durch den zweiten oberen Abschnitt erstreckt. Vorteilhafterweise kann das Gehäuse des durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements dadurch mit besonders kompakten Abmessungen ausgebildet werden.
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 schematischer Darstellung:
1 eine geschnittene Ansicht eines in einem Formwerkzeug angeordneten Leiterrahmens während einer Einbettung in ein Kunststoffmaterial;
2 eine geschnittene Seitenansicht eines durch die Einbettung des Leiterrahmens in das Kunststoffmaterial gebildeten Gehäuses;
3 eine geschnittene Seitenansicht des Gehäuses mit in einer Ausnehmung angeordnetem optoelektronischen Halbleiterchip;
4 eine geschnittene Seitenansicht des Gehäuses mit daran angeordneter optischer Linse;
5 eine geschnittene Seitenansicht eines weiteren Gehäuses;
6 eine Aufsicht auf einen Teil eines Leiterrahmens;
7 eine Aufsicht auf den Teil des Leiterrahmens nach einem Einbetten in ein Kunststoffmaterial;
8 eine Aufsicht auf ein aus dem Teil des Leiterrahmens gebildetes optoelektronisches Bauelement.
1 zeigt eine stark schematisierte geschnittene Seitenansicht eines Formwerkzeugs 500. Das Formwerkzeug 500 kann auch als Moldwerkzeug bezeichnet werden. Das Formwerkzeug 500 dient zur Durchführung eines Formverfahrens (Moldverfahrens), beispielsweise eines Spritzgussverfahrens (injection molding) oder eines Spritzpressverfahrens (transfer molding).
Das Formwerkzeug 500 umfasst einen ersten Werkzeugteil 510 und einen zweiten Werkzeugteil 520. Zwischen dem ersten Werkzeugteil 510 und dem zweiten Werkzeugteil 520 kann ein im Wesentlichen abgeschlossener Hohlraum bzw. eine Form gebildet werden. Der erste Werkzeugteil 510 und der zweite Werkzeugteil 520 sind relativ zueinander beweglich, um die Form zu öffnen und zu schließen. Seitliche Begrenzungen der durch die Werkzeugteile 510, 520 des Formwerkzeugs 500 gebildeten Form sind in der schematischen Ansicht der 1 nicht dargestellt.
Der erste Werkzeugteil 510 des Formwerkzeugs 500 weist einen ersten Stempel 511 und einen vom ersten Stempel 511 beabstandeten zweiten Stempel 512 auf. Die Stempel 511, 512 sind als Vorsprünge ausgebildet und ragen in die durch die Werkzeugteile 510, 520 gebildete Form des Formwerkzeugs 500 hinein.
In der Darstellung der 1 ist ein Leiterrahmen 200 in der Form des Formwerkzeugs 500 angeordnet. Der Leiterrahmen 200 weist ein elektrisch leitendes Material auf, bevorzugt ein Metall, und ist als im Wesentlichen flaches Blech mit einer Oberseite 201 und einer der Oberseite 201 gegenüberliegenden Unterseite 202 ausgebildet. In lateraler Richtung ist der Leiterrahmen 200 in mehrere Abschnitte unterteilt, von denen in der Darstellung der 1 lediglich ein erster Leiterrahmenabschnitt 210 und ein zweiter Leiterrahmenabschnitt 220 dargestellt sind.
Die Leiterrahmenabschnitte 210, 220 des Leiterrahmens 200 werden zwischen dem ersten Werkzeugteil 510 und dem zweiten Werkzeugteil 520 des Formwerkzeugs 500 gehalten. Der erste Stempel 511 und der zweite Stempel 512 des ersten Werkzeugteils 510 pressen die Leiterrahmenabschnitte 210, 220 des Leiterrahmens 200 gegen den zweiten Werkzeugteil 520. Dabei liegt der erste Stempel 511 an einem ersten oberen Abschnitt 211 an der Oberseite 201 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 und an einem dritten oberen Abschnitt 221 an der Oberseite 201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 220 an. Der zweite Stempel 512 des ersten Werkzeugteils 510 des Formwerkzeugs 500 liegt an einem zweiten oberen Abschnitt 212 an der Oberseite 201 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 an.
Die Unterseite 202 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 des Leiterrahmens 200 weist einen ersten unteren Abschnitt 213 und einen zweiten unteren Abschnitt 214 auf. Der erste untere Abschnitt 213 überlappt in Projektion senkrecht zur Oberseite 201 und Unterseite 202 des Leiterrahmens 200 mit dem ersten oberen Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210. Der zweite untere Abschnitt 214 überlappt in Projektion senkrecht zur Oberseite 201 und Unterseite 202 des Leiterrahmens 200 mit dem zweiten oberen Abschnitt 212. Beispielsweise kann der erste untere Abschnitt 213 in Richtung senkrecht zum Leiterrahmen 200 direkt unterhalb des ersten oberen Abschnitts 211 angeordnet sein. Entsprechend kann der zweite untere Abschnitt 214 in Richtung senkrecht zum Leiterrahmen 200 direkt unterhalb des zweiten oberen Abschnitts 212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 angeordnet sein.
Dadurch, dass der erste Stempel 511 und der zweite Stempel 512 des ersten Werkzeugteils 510 des Formwerkzeugs 500 am ersten oberen Abschnitt 211 und am zweiten oberen Abschnitt 212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 angreifen und dort eine Kraft in zur Oberseite 201 und Unterseite 202 des Leiterrahmens 200 senkrechte Richtung auf den Leiterrahmen 200 ausüben, werden der erste untere Abschnitt 213 und der zweite untere Abschnitt 214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 fest gegen den zweiten Werkzeugteil 520 des Formwerkzeugs 500 gepresst.
In dem Formwerkzeug 500 werden die durch die Werkzeugteile 510, 520 gehaltenen Leiterrahmenabschnitte 210, 220 des Leiterrahmens 200 mit einem Kunststoffmaterial 130 umformt und dadurch zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial 130 eingebettet. Das Kunststoffmaterial 130 kann auch als Moldmaterial bezeichnet werden und kann beispielsweise ein Epoxidharz aufweisen. Das Kunststoffmaterial 130 wird in die zwischen dem ersten Werkzeugteil 510 und dem zweiten Werkzeugteil 520 des Formwerkzeugs 500 gebildete Form eingefüllt und füllt im Wesentlichen alle Bereiche der Form aus, die nicht durch den Leiterrahmen 200 belegt sind.
Nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials 130 bildet das Kunststoffmaterial 130 mit dem eingebetteten Leiterrahmen 200 ein Gehäuse 100, das aus der Form des Formwerkzeugs 500 entnommen werden kann. 2 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Gehäuses 100 nach der Entnahme aus dem Formwerkzeug 500.
Die Leiterrahmenabschnitte 210, 220 des Leiterrahmens 200 sind teilweise in das Kunststoffmaterial 130 eingebettet. Lediglich jene Teile der Oberseite 201 und der Unterseite 202 der Leiterrahmenabschnitte 210, 220, die durch die Werkzeugteile 510, 520 des Formwerkzeugs 500 bedeckt waren, sind nicht durch das Kunststoffmaterial 130 bedeckt worden. Im durch den ersten Stempel 511 des ersten Werkzeugteils 510 eingenommenen Raumbereich ist eine erste Ausnehmung 110 im Kunststoffmaterial 130 des Gehäuses 100 gebildet worden. In der ersten Ausnehmung 110 sind der erste obere Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 und der dritte obere Abschnitt 221 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 220 freiliegend und nicht durch das Kunststoffmaterial 130 bedeckt. Im durch den zweiten Stempel 512 des ersten Werkzeugteils 510 des Formwerkzeugs 500 eingenommenen Raumbereich ist eine zweite Ausnehmung 120 im Kunststoffmaterial 130 des Gehäuses 100 gebildet worden. In der zweiten Ausnehmung 120 liegt der zweite obere Abschnitt 212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 frei und ist nicht durch das Kunststoffmaterial 130 bedeckt.
Da der erste untere Abschnitt 213 und der zweite untere Abschnitt 214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 des Leiterrahmens 200 durch die Stempel 511, 512 des ersten Werkzeugteils 510 gegen den zweiten Werkzeugteil 520 des Formwerkzeugs 500 gepresst wurden, liegen auch der erste untere Abschnitt 213 und der zweite untere Abschnitt 214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 frei und sind nicht durch Kunststoffmaterial 130 gedeckt. Entsprechend ist auch ein Teil der Unterseite 202 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 220 freiliegend und nicht durch das Kunststoffmaterial 130 bedeckt.
Die Ausnehmungen 110, 120 des Gehäuses 100 bilden in lateraler Richtung jeweils geschlossene und durch das Kunststoffmaterial 130 umgrenzte Bereiche. Die erste Ausnehmung 110 und die zweite Ausnehmung 120 sind durch einen Abschnitt 131 des Kunststoffmaterials 130 voneinander getrennt und dadurch in lateraler Richtung nicht zusammenhängend.
3 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Gehäuses 100 in einem der Darstellung der 2 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. In der ersten Ausnehmung 110 des Gehäuses 100 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 300 angeordnet worden. Der optoelektronische Halbleiterchip 300 kann beispielsweise ein Leuchtdiodenchip (LED-Chip) sein.
Der optoelektronische Halbleiterchip 300 weist eine Oberseite 301 und eine der Oberseite 301 gegenüberliegende Unterseite 302 auf. Die Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 bildet eine Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 300. Der optoelektronische Halbleiterchip 300 ist dazu ausgebildet, an seiner Oberseite 301 elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, abzustrahlen.
Der optoelektronische Halbleiterchip 300 weist zwei elektrische Kontaktflächen auf, von denen im in 3 gezeigten Beispiel eine an der Oberseite 301 und eine an der Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnet ist. Die elektrischen Kontaktflächen dienen dazu, eine elektrische Spannung an den optoelektronischen Halbleiterchip 300 anzulegen, um diesen zur Emission elektromagnetischer Strahlung zu veranlassen.
Der optoelektronische Halbleiterchip 300 ist am ersten oberen Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 angeordnet. Dabei ist die Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 dem ersten oberen Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 zugewandt und so mit dem ersten oberen Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 verbunden, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 210 und der an der Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordneten elektrischen Kontaktfläche besteht. Beispielsweise kann der optoelektronische Halbleiterchip 300 über eine Lötverbindung im ersten oberen Abschnitt 211 mit dem ersten Leiterrahmenabschnitt 210 verbunden sein. Die an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnete elektrische Kontaktfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 300 ist mittels eines Bonddrahts 310 elektrisch leitend mit dem dritten oberen Abschnitt 221 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 220 verbunden. Der optoelektronische Halbleiterchip 300 und der Bonddraht 310 sind bevorzugt vollständig in der ersten Ausnehmung 110 des Gehäuses 100 angeordnet.
Im Bereich der zweiten Ausnehmung 120 sind kein optoelektronischer Halbleiterchip und kein Bonddraht angeordnet.
4 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines ersten optoelektronischen Bauelements 10, das durch weitere Bearbeitung aus dem in 3 gezeigten Gehäuse 100 hergestellt worden ist. An dem Gehäuse 100 ist eine optische Linse 400 angeordnet worden. Die optische Linse 400 kann beispielsweise Silikon aufweisen. Die optische Linse 400 kann beispielsweise durch ein Formverfahren, etwa ein Spritzgussverfahren oder ein Spritzpressverfahren, hergestellt worden sein. Die optische Linse 400 ist dazu vorgesehen, eine durch den optoelektronischen Halbleiterchip 300 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 emittierte elektromagnetische Strahlung abzulenken, beispielsweise zu fokussieren.
Die optische Linse 400 ist an der Oberseite des Gehäuses 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 angeordnet und erstreckt sich im dargestellten Beispiel über die erste Ausnehmung 110 und die zweite Ausnehmung 120. Dabei erstreckt sich das Material der optischen Linse 400 auch in die erste Ausnehmung 110 und die zweite Ausnehmung 120. Der in der zweiten Ausnehmung 120 des Gehäuses 100 angeordnete Teil des Materials der optischen Linse 400 bildet eine Verankerungsstruktur 410, die die optische Linse 400 mechanisch robust am Gehäuse 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 verankert.
Im in 4 gezeigten Beispiel füllt das Material der optischen Linse 400 auch die erste Ausnehmung 110 des Gehäuses 100 aus, sodass der optoelektronische Halbleiterchip 300 in das Material der optischen Linse 400 eingebettet ist. Es ist allerdings auch möglich, vor dem Anordnen der optischen Linse 400 ein weiteres Material in die erste Ausnehmung 110 des Gehäuses 100 einzubringen, in das der optoelektronische Halbleiterchip 300 eingebettet wird. Zuvor kann wahlweise auch ein Abdeckelement, etwa ein wellenlängenkonvertierendes Element, an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnet werden. Auch in der zweiten Ausnehmung 120 kann vor dem Ausbilden der optischen Linse 400 ein weiteres Material angeordnet werden. Auf das Vorsehen der optischen Linse 400 kann auch vollständig verzichtet werden. Die erste Ausnehmung 110 und/oder die zweite Ausnehmung 120 des Gehäuses 100 können in diesem Fall wahlweise unverfüllt verbleiben.
Die Unterseite 202 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 220 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 und der erste untere Abschnitt 213 und/oder der zweite untere Abschnitt 214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 können als elektrische Kontaktflächen des ersten optoelektronischen Bauelements 10 dienen. Das erste optoelektronische Bauelement 10 kann sich dadurch beispielsweise als SMT-Bauelement für eine Oberflächenmontage eignen. Eine elektrische Kontaktierung der elektrischen Kontaktflächen des ersten optoelektronischen Bauelements 10 kann beispielsweise durch Wiederaufschmelzlöten (Reflow-Löten) erfolgen. Wird der zweite untere Abschnitt 214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 als elektrische Kontaktfläche genutzt, so ist diese elektrische Kontaktfläche des ersten optoelektronischen Bauelements 10 in zum Leiterrahmen 200 senkrechte Richtung nicht unterhalb der ersten Ausnehmung 110 des Gehäuses 100 und nicht unterhalb des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnet. Dies ermöglicht es, die Form des Gehäuses 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 für konkrete Anwendungsfälle zu optimieren.
Es ist möglich, eine Mehrzahl von Gehäusen 100 in einem gemeinsamen Arbeitsgang gleichzeitig herzustellen. Hierzu wird der Leiterrahmen 200 mit einer Mehrzahl zusammenhängender Leiterrahmenabschnitte ausgebildet. Pro auszubildendem Gehäuse 100 sind ein erster Leiterrahmenabschnitt 210 und ein zweiter Leiterrahmenabschnitt 220 vorhanden. Der gesamte Leiterrahmen 200 wird im Formwerkzeug 500 in das Kunststoffmaterial 130 eingebettet. Das Formwerkzeug 500 weist hierbei pro herzustellendem Gehäuse 100 einen ersten Stempel 511 und einen zweiten Stempel 512 auf, wodurch im Kunststoffmaterial 130 pro herzustellendem Gehäuse 100 eine erste Ausnehmung 110 und eine zweite Ausnehmung 120 gebildet werden. Nach dem Anordnen optoelektronischer Halbleiterchips 300 in allen ersten Ausnehmungen 110 und gegebenenfalls der Ausbildung optischer Linsen 400 über jedem Gehäuse 100 werden die Gehäuse 100 der so hergestellten ersten optoelektronischen Bauelemente 10 durch Zerteilen des Kunststoffmaterials 130 und des in das Kunststoffmaterial 130 eingebetteten Leiterrahmens 200 voneinander getrennt.
Der zweite obere Abschnitt 212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 kann eine Markierung 215 aufweisen. Die Markierung 215 kann beispielsweise als Vertiefung oder als vollständiger Durchbruch durch den Leiterrahmen 200 ausgebildet sein. Die Markierung 215 kann beispielsweise durch ein Ätzverfahren oder mittels eines Lasers angelegt sein. Insbesondere kann die Markierung 215 bereits vor dem Einbetten der Leiterrahmenabschnitte 210, 220 in das Kunststoffmaterial 130 angelegt werden.
Die Markierung 215 kann während der Herstellung des ersten optoelektronischen Bauelements 10 und/oder während einer Montage des ersten optoelektronischen Bauelements 10 als Positionsreferenz dienen. Beispielsweise kann die Markierung 215 als Referenzpunkt für die Positionierung des optoelektronischen Halbleiterchips 300 am ersten oberen Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 in der ersten Ausnehmung 110 und/oder als Referenzpunkt für die Anordnung und Ausrichtung der optischen Linse 400 dienen. Die Markierung 215 kann auch als Referenzpunkt für eine Anordnung und Ausrichtung des ersten optoelektronischen Bauelements 10 während einer Montage des ersten optoelektronischen Bauelements 10 dienen, beispielsweise während einer Anordnung des ersten optoelektronischen Bauelements 10 auf einem Schaltungsträger. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die zweite Ausnehmung 120 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 unbefüllt bleibt.
5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Gehäuses 1100 eines zweiten optoelektronischen Bauelements 20. Das Gehäuse 1100 des zweiten optoelektronischen Bauelements 20 entspricht weitgehend dem Gehäuse 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 und kann nach dem anhand der 1 bis 4 erläuterten Verfahren hergestellt werden. In 5 sind Komponenten des Gehäuses 1100, die Komponenten des Gehäuses 100 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen wie in 1 bis 4 und werden nachfolgend nicht erneut detailliert beschrieben.
Das Gehäuse 1100 des zweiten optoelektronischen Bauelements 20 weist im Unterschied zum Gehäuse 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 anstelle der zweiten Ausnehmung 120 eine zweite Ausnehmung 1120 auf. Die zweite Ausnehmung 1120 ist in lateraler Richtung nicht vollständig durch das Kunststoffmaterial 130 umgrenzt. Die zweite Ausnehmung 1120 ist somit seitlich geöffnet.
Während der Herstellung des Gehäuses 1100 wurde die zweite Ausnehmung 1120 zunächst wie die zweite Ausnehmung 120 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 mittels des zweiten Stempels 512 des Formwerkzeugs 500 als seitlich geschlossene Ausnehmung hergestellt. Während des Trennens des Gehäuses 1100 von weiteren gleichartigen Gehäusen 1100 durch Zerteilen des Kunststoffmaterials 130 und des eingebetteten Leiterrahmens 200 wurde eine Sägespur 140 so angelegt, dass diese sich durch die zweite Ausnehmung 1120 erstreckt hat. Dadurch wurde ein Teil des die zweite Ausnehmung 1120 seitlich umgrenzenden Kunststoffmaterials 130 entfernt.
6 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf einen für eine Herstellung eines Gehäuses 2100 vorgesehenen Teils eines Leiterrahmens 2200. Der dargestellte Teil des Leiterrahmens 2200 umfasst einen ersten Leiterrahmenabschnitt 2210, einen zweiten Leiterrahmenabschnitt 2220 und einen dritten Leiterrahmenabschnitt 2230. Die Leiterrahmenabschnitte 2210, 2220, 2230 sind im dargestellten Teil des Leiterrahmens 2200 nicht elektrisch leitend miteinander verbunden. Der Leiterrahmen 2200 weist eine Oberseite 2201 und eine der Oberseite 2201 gegenüberliegende Unterseite 2202 auf. Der Leiterrahmen 2200 weist ein elektrisch leitendes Material auf, beispielsweise ein Metall.
Die Oberseite 2201 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 umfasst einen ersten oberen Abschnitt 2211, einen zweiten oberen Abschnitt 2212 und einen siebten oberen Abschnitt 2215. Die Unterseite 2202 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 umfasst einen ersten unteren Abschnitt 2213 und einen zweiten unteren Abschnitt 2214. Der erste untere Abschnitt 2213 überlappt in Projektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt 2210 mit dem ersten oberen Abschnitt 2211. Der zweite untere Abschnitt 2212 überlappt in Projektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt 2210 mit dem zweiten oberen Abschnitt 2212.
Die Oberseite 2201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 umfasst einen dritten oberen Abschnitt 2221 und einen vierten oberen Abschnitt 2222. Die Oberseite 2201 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 umfasst einen fünften oberen Abschnitt 2231 und einen sechsten oberen Abschnitt 2232.
An der Oberseite 2201 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 ist ein erster Schutzchip 2320 angeordnet und elektrisch leitend mit dem ersten Leiterrahmenabschnitt 2210 verbunden. Ein dritter Bonddraht 2230 verbindet den ersten Schutzchip 2320 außerdem elektrisch leitend mit der Oberseite 2201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220. Dadurch ist der erste Schutzchip 2320 elektrisch zwischen den ersten Leiterrahmenabschnitt 2210 und den zweiten Leiterrahmenabschnitt 2220 geschaltet. Der erste Schutzchip 2320 kann beispielsweise als Schutzdiode ausgebildet sein und kann als Schutz vor einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen dienen. Ein dem ersten Schutzchip 2320 entsprechender zweiter Schutzchip 2321 ist an der Oberseite 2201 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 angeordnet und mittels eines vierten Bonddrahts 2331 derart mit der Oberseite 2201 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 verbunden, dass der zweite Schutzchip 2321 elektrisch zwischen den dritten Leiterrahmenabschnitt 2230 und den ersten Leiterrahmenabschnitt 2210 geschaltet ist.
Der Leiterrahmen 2200 kann in einem der Darstellung der 6 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritt in ein Kunststoffmaterial 2130 eingebettet werden, um das in schematischer Aufsicht in 7 gezeigte Gehäuse 2100 zu bilden. Das Einbetten des Leiterrahmens 2200 kann in zur Darstellung der 1 und der zugehörigen Erläuterung analoger Weise in einem Formwerkzeug erfolgen.
Das zur Einbettung des Leiterrahmens 2200 in das Kunststoffmaterial 2130 genutzte Formwerkzeug weist vier Stempel auf, durch die eine erste Ausnehmung 2110, eine zweite Ausnehmung 2120, eine dritte Ausnehmung 2121 und eine vierte Ausnehmung 2122 des Gehäuses 2100 gebildet werden. In der ersten Ausnehmung 2110 liegen der erste obere Abschnitt 2211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210, der siebte obere Abschnitt 2215 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210, der dritte obere Abschnitt 2221 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 und der fünfte obere Abschnitt 2231 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 frei und sind nicht durch das Kunststoffmaterial 2130 bedeckt. In der zweiten Ausnehmung 2120 liegt der zweite obere Abschnitt 2212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 frei und ist nicht durch das Kunststoffmaterial 2130 bedeckt. In der dritten Ausnehmung 2121 liegt der sechste obere Abschnitt 2232 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 frei und ist nicht durch das Kunststoffmaterial 2130 bedeckt. In der vierten Ausnehmung 2122 liegt der vierte obere Abschnitt 2222 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 frei und ist nicht durch das Kunststoffmaterial 2130 bedeckt. Die Ausnehmungen 2110, 2120, 2121, 2122 des Gehäuses 2100 sind in lateraler Richtung durch Abschnitte 2131 des Kunststoffmaterials 2130 voneinander getrennt.
Der erste untere Abschnitt 2213 und der zweite untere Abschnitt 2214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 sind nicht durch das Kunststoffmaterial 2130 bedeckt, sondern liegen frei und können als elektrische Kontaktflächen dienen. Auch dem siebten oberen Abschnitt 2215, dem dritten oberen Abschnitt 2221, dem vierten oberen Abschnitt 2222, dem fünften oberen Abschnitt 2231 und dem sechsten oberen Abschnitt 2232 des Leiterrahmens 2200 gegenüberliegende Abschnitte der Unterseite 2202 des Leiterrahmens 2200 können freiliegen und als elektrische Kontaktflächen dienen.
In der ersten Ausnehmung 2110 des Gehäuses 2100 sind ein erster optoelektronischer Halbleiterchip 2300 und ein zweiter optoelektronischer Halbleiterchip 2301 angeordnet. Der erste optoelektronische Halbleiterchip 2300 und der zweite optoelektronische Halbleiterchip 2301 können wie der optoelektronische Halbleiterchip 300 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 ausgebildet sein. Der erste optoelektronische Halbleiterchip 2300 ist auf dem ersten oberen Abschnitt 2211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 angeordnet und mittels eines ersten Bonddrahts 2310 elektrisch leitend mit dem dritten oberen Abschnitt 2221 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 verbunden. Der zweite optoelektronische Halbleiterchip 2301 ist auf dem fünften oberen Abschnitt 2231 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 angeordnet und mittels eines zweiten Bonddrahts 2311 elektrisch leitend mit dem siebten oberen Abschnitt 2215 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 verbunden. Der erste optoelektronische Halbleiterchip 2300 ist dadurch dem ersten Schutzchip 2320 elektrisch parallel geschaltet und wird durch den ersten Schutzchip 2320 vor einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen geschützt. Entsprechend ist der zweite optoelektronische Halbleiterchip 2301 dem zweiten Schutzchip 2321 elektrisch parallel geschaltet und wird durch diesen vor einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen geschützt. Der erste Schutzchip 2320, der zweite Schutzchip 2321, der dritte Bonddraht 2330 und der vierte Bonddraht 2331 sind in das Kunststoffmaterial 2130 eingebettet und dadurch vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen geschützt.
An der Oberseite des ersten optoelektronischen Halbleiterchips 2300 ist ein erstes Konverterelement 2340 angeordnet. An der Oberseite des zweiten optoelektronischen Halbleiterchips 2301 ist ein zweites Konverterelement 2341 angeordnet. Die Konverterelemente 2340, 2341 können ein Material mit eingebetteten wellenlängenkonvertierenden Partikeln aufweisen. Die wellenlängenkonvertierenden Partikel können beispielsweise einen organischen Leuchtstoff oder einen anorganischen Leuchtstoff oder auch Quantenpunkte umfassen. Die Konverterelemente 2340, 2341 können dazu ausgebildet sein, eine Wellenlänge einer durch die optoelektronischen Halbleiterchips 2300, 2301 emittierten elektromagnetischen Strahlung zu konvertieren. Hierzu können die in die Konverterelemente 2340, 2341 eingebetteten wellenlängenkonvertierenden Partikel ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung einer ersten Wellenlänge zu absorbieren und anschließend elektromagnetische Strahlung einer anderen, typischerweise größeren, Wellenlänge zu emittieren. Beispielsweise können die Konverterelemente 2340, 2341 dazu ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge aus dem blauen Spektralbereich in weißes Licht zu konvertieren.
8 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein drittes optoelektronisches Bauelement 30, das durch weitere Bearbeitung aus dem in 7 dargestellten Gehäuse 2100 hergestellt worden ist. In einem der Darstellung der 7 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritt wurde die erste Ausnehmung 2110 des Gehäuses 2100 mit einem Vergussmaterial 2400 aufgefüllt. Die zweite Ausnehmung 2120, die dritte Ausnehmung 2121 und die vierte Ausnehmung 2122 sind bevorzugt unbefüllt verblieben.
Das Vergussmaterial 2400 bettet die in der ersten Ausnehmung 2110 angeordneten Halbleiterchips 2300, 2301 und die auf den Oberseiten der Halbleiterchips 2300, 2301 angeordneten Konverterelemente 2340, 2341 ein. Auch der erste Bonddraht 2310 und der zweite Bonddraht 2311 sind in das Vergussmaterial 2400 eingebettet und dadurch vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen geschützt. Lediglich die von den optoelektronischen Halbleiterchips 2300, 2301 abgewandten Oberseiten der Konverterelemente 2340, 2341 sind nicht durch das Vergussmaterial 2400 bedeckt. Bevorzugt schließt eine Oberfläche des Vergussmaterials 2400 etwa bündig mit den Oberseiten der Konverterelemente 2340, 2341 ab.
Das Vergussmaterial 2400 kann beispielsweise Silikon aufweisen. Das Vergussmaterial 2400 kann einen Füllstoff aufweisen, der dem Vergussmaterial 2400 ein weißes Aussehen und eine hohe Reflektivität verleiht. Der Füllstoff kann beispielsweise TiO₂ aufweisen.
In der zweiten Ausnehmung 2120, der dritten Ausnehmung 2121 und der vierten Ausnehmung 2122 sind der erste Leiterrahmenabschnitt 2210, der dritte Leiterrahmenabschnitt 2230 und der zweite Leiterrahmenabschnitt 2220 zugänglich. Dies erlaubt es, den ersten optoelektronischen Halbleiterchip 2300 und den zweiten optoelektronischen Halbleiterchip 2301 elektrisch zu kontaktieren, ohne hierfür die an der Unterseite 2202 des Leiterrahmens 2200 gebildeten elektrischen Kontaktflächen des dritten optoelektronischen Bauelements 30 zu kontaktieren. Dies ermöglicht eine Prüfung der Funktionsfähigkeit der optoelektronischen Halbleiterchips 2300, 2301 vor einer endgültigen Montage des dritten optoelektronischen Bauelements 30. Die elektrische Kontaktierung der in den Ausnehmungen 2120, 2121, 2122 zugänglichen Leiterrahmenabschnitte 2210, 2230, 2220 kann beispielsweise mit Kontaktspitzen (Prober-Nadeln) eines Spitzenmessplatzes erfolgen.
Wird eine elektrische Spannung zwischen dem in der zweiten Ausnehmung 2120 zugänglichen zweiten oberen Abschnitt 2212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 und dem in der vierten Ausnehmung 2122 zugänglichen vierten oberen Abschnitt 2222 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 angelegt, so kann der erste optoelektronische Halbleiterchip 2300 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 getrennt von dem zweiten optoelektronischen Halbleiterchip 2300 geprüft werden. Wird eine elektrische Spannung zwischen dem in der dritten Ausnehmung 2121 zugänglichen sechsten oberen Abschnitt 2232 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 und dem in der zweiten Ausnehmung 2120 zugänglichen zweiten oberen Abschnitt 2212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 angelegt, so kann der zweite optoelektronische Halbleiterchip 2301 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 unabhängig von dem ersten optoelektronischen Halbleiterchip 2300 betrieben und geprüft werden. Wird eine elektrische Spannung zwischen dem in der dritten Ausnehmung 2121 zugänglichen sechsten oberen Abschnitt 2232 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 und dem in der vierten Ausnehmung 2122 zugänglichen vierten oberen Abschnitt 2222 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 angelegt, so kann die elektrische Reihenschaltung aus dem ersten optoelektronischen Halbleiterchip 2300 und dem zweiten optoelektronischen Halbleiterchip 2301 gemeinsam betrieben und geprüft werden.
Werden der erste optoelektronische Halbleiterchip 2300 und/oder der zweite optoelektronische Halbleiterchip 2301 betrieben, so wird an der Oberseite des ersten Konverterelements 2340 und/oder des zweiten Konverterelements 2341 elektromagnetische Strahlung abgestrahlt. In diesem Fall ist die Oberseite des ersten Konverterelements 2340 und/oder des zweiten Konverterelements 2341 deutlich von der Oberfläche des die Konverterelemente 2340, 2341 umgebenden Vergussmaterials 2400 zu unterscheiden. Dies kann genutzt werden, um weitere Bauteile, beispielsweise eine optische Linse, an dem Gehäuse 2100 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 anzuordnen und auszurichten.
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

10: erstes optoelektronisches Bauelement
20: zweites optoelektronisches Bauelement
30: drittes optoelektronisches Bauelement
100: Gehäuse
110: erste Ausnehmung
120: zweite Ausnehmung
130: Kunststoffmaterial
131: Abschnitt
140: Sägespur
200: Leiterrahmen
201: Oberseite
202: Unterseite
210: erster Leiterrahmenabschnitt
211: erster oberer Abschnitt
212: zweiter oberer Abschnitt
213: erster unterer Abschnitt
214: zweiter unterer Abschnitt
215: Markierung
220: zweiter Leiterrahmenabschnitt
221: dritter oberer Abschnitt
300: optoelektronischer Halbleiterchip
301: Oberseite
302: Unterseite
310: Bonddraht
400: optische Linse
410: Verankerungsstruktur
500: Formwerkzeug
510: erster Werkzeugteil
511: erster Stempel
512: zweiter Stempel
520: zweiter Werkzeugteil
1100: Gehäuse
1120: zweite Ausnehmung
2100: Gehäuse
2110: erste Ausnehmung
2120: zweite Ausnehmung
2121: dritte Ausnehmung
2122: vierte Ausnehmung
2130: Kunststoffmaterial
2131: Abschnitt
2200: Leiterrahmen
2201: Oberseite
2202: Unterseite
2210: erster Leiterrahmenabschnitt
2211: erster oberer Abschnitt
2212: zweiter oberer Abschnitt
2213: erster unterer Abschnitt
2214: zweiter unterer Abschnitt
2215: siebter oberer Abschnitt
2220: zweiter Leiterrahmenabschnitt
2221: dritter oberer Abschnitt
2222: vierter oberer Abschnitt
2230: dritter Leiterrahmenabschnitt
2231: fünfter oberer Abschnitt
2232: sechster oberer Abschnitt
2300: erster optoelektronischer Halbleiterchip
2301: zweiter optoelektronischer Halbleiterchip
2310: erster Bonddraht
2311: zweiter Bonddraht
2320: erster Schutzchip
2321: zweiter Schutzchip
2330: dritter Bonddraht
2331: vierter Bonddraht
2340: erstes Konverterelement
2341: zweites Konverterelement
2400: Vergussmaterial

Claims

Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) mit einem Gehäuse (100, 1100, 2100), wobei das Gehäuse (100, 1100, 2100) ein Kunststoffmaterial (130, 2130) und einen zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial (130, 2130) eingebetteten ersten Leiterrahmenabschnitt (210, 2210) aufweist, wobei das Gehäuses (100, 1100, 2100) eine erste Ausnehmung (110, 2110) und eine zweite Ausnehmung (120, 1120, 2120) aufweist, wobei in der ersten Ausnehmung (110, 2110) ein erster oberer Abschnitt (211, 2211) einer Oberseite (201, 2201) des ersten Leiterrahmenabschnitts (210, 2210) nicht durch das Kunststoffmaterial (130, 2130) bedeckt ist, wobei in der zweiten Ausnehmung (120, 1120, 2120) ein zweiter oberer Abschnitt (212, 2212) der Oberseite (201, 2201) des ersten Leiterrahmenabschnitts (210, 2210) nicht durch das Kunststoffmaterial (130, 2130) bedeckt ist, wobei die erste Ausnehmung (110, 2110) und die zweite Ausnehmung (120, 1120, 2120) durch einen Abschnitt (131, 2131) des Kunststoffmaterials (130, 2130) voneinander getrennt sind, wobei in der ersten Ausnehmung (110, 2110) ein optoelektronischer Halbleiterchip (300, 2300, 2301) angeordnet ist, wobei in der zweiten Ausnehmung (120, 1120, 2120) kein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß Anspruch 1, wobei ein erster unterer Abschnitt (213, 2213) einer Unterseite (202, 2202) des ersten Leiterrahmenabschnitts (210, 2210) nicht durch das Kunststoffmaterial (130, 2130) bedeckt ist, wobei der erste untere Abschnitt (213, 2213) in Projektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt (210, 2210) mit dem ersten oberen Abschnitt (211, 2211) überlappt.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zweiter unterer Abschnitt (212, 2212) einer Unterseite (202, 2202) des ersten Leiterrahmenabschnitts (210, 2210) nicht durch das Kunststoffmaterial (130, 2130) bedeckt ist, wobei der zweite untere Abschnitt (212, 2212) in Projektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt (210, 2210) mit dem zweiten oberen Abschnitt (212, 2212) überlappt.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Bauelement (10, 20, 30) einen zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial (130, 2130) eingebetteten zweiten Leiterrahmenabschnitt (220, 2220) aufweist, wobei in der ersten Ausnehmung (110, 2110) ein dritter oberer Abschnitt (221, 2221) einer Oberseite (201, 2201) des zweiten Leiterrahmenabschnitts (220, 2220) nicht durch das Kunststoffmaterial (130, 2130) bedeckt ist.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß Anspruch 4, wobei der dritte obere Abschnitt (221, 2221) mittels eines Bonddrahts (310, 2310) elektrisch leitend mit dem optoelektronischen Halbleiterchip (300, 2300) verbunden ist.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite obere Abschnitt (212, 2212) des ersten Leiterrahmenabschnitts (210, 2210) eine Markierung (215) aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Bauelement (10, 20, 30) eine optische Linse (400) oder eine Abdeckung aufweist, wobei die optische Linse (400) oder die Abdeckung an der zweiten Ausnehmung (120, 1120, 2120) verankert ist.
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (10, 20, 30) mit den folgenden Schritten: – Anordnen eines Leiterrahmens (200, 2200) in einem Formwerkzeug (500), wobei ein erster Teil (511) des Formwerkzeugs (500) an einem ersten oberen Abschnitt (211, 2211) einer Oberseite (201, 2201) des Leiterrahmens (200, 2200) anliegt, wobei ein von dem ersten Teil (511) beabstandeter zweiter Teil (512) des Formwerkzeugs (500) an einem zweiten oberen Abschnitt (212, 2212) der Oberseite (201, 2201) des Leiterrahmens (200, 2200) anliegt; – Einbetten des Leiterrahmens (200, 2200) in ein Kunststoffmaterial (130, 2130); – Anordnen eines optoelektronischen Halbleiterchips (300, 2300, 2301) lediglich am ersten oberen Abschnitt (211, 2211) der Oberseite (201, 2201) des Leiterrahmens (200, 2200), nicht jedoch am zweiten oberen Abschnitt (212, 2212).
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt umfasst: – Anlegen einer Markierung (215) im zweiten oberen Abschnitt (212, 2212) des Leiterrahmens (200, 2200).
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Markierung (215) durch Ätzen oder mittels eines Lasers angelegt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt umfasst: – Prüfen einer Funktionsfähigkeit des optoelektronischen Bauelements (10, 20, 30), wobei der Leiterrahmen (200, 2200) während des Prüfens im zweiten oberen Abschnitt (212, 2212) elektrisch kontaktiert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt umfasst: – Zerteilen des Kunststoffmaterials (130, 2130) und des Leiterrahmens (200, 2200), um eine Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente (10, 20, 30) zu erhalten.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Kunststoffmaterial (130, 2130) und der Leiterrahmen (200, 2200) entlang einer Sägespur (140) zerteilt werden, die sich durch den zweiten oberen Abschnitt (212, 2212) erstreckt.