DE102014106020A1 - Optoelectronic component and method for its production - Google Patents
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Abstract
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst ein Gehäuse mit einer an einer Oberseite des Gehäuses ausgebildeten Kavität. Die Kavität weist eine umlaufende Wandung auf. Die Wandung weist einen Rampenabschnitt auf. Der Rampenabschnitt weist eine geringere Neigung auf als die übrigen Abschnitte der Wandung.An optoelectronic component comprises a housing with a cavity formed on an upper side of the housing. The cavity has a circumferential wall. The wall has a ramp section. The ramp section has a lower inclination than the remaining sections of the wall.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements gemäß Patentanspruch 13.The present invention relates to an optoelectronic component according to patent claim 1 and to a method for producing an optoelectronic component according to patent claim 13.
Im Stand der Technik sind optoelektronische Bauelemente, beispielsweise Leuchtdioden-Bauelemente, bekannt, die ein Gehäuse mit eingebetteten Leiterrahmenabschnitten aufweisen. Solche Gehäuse weisen eine Kavität auf, in der ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet und elektrisch leitend mit den Leiterrahmenabschnitten verbunden ist. Die Kavität ist mit einem Vergussmaterial verfüllt, in das der optoelektronische Halbleiterchip eingebettet ist. Das Einbringen des Vergussmaterials erfolgt in der Regel durch Nadeldosieren. Dieses muss wegen der beengten Platzverhältnisse häufig langsam und in mehreren Teilschritten durchgeführt werden. Außerdem besteht dabei die Gefahr einer Beschädigung eines in der Kavität verlaufenden Bonddrahts.In the prior art, optoelectronic components, for example light-emitting diode components, are known, which have a housing with embedded leadframe sections. Such housings have a cavity in which an optoelectronic semiconductor chip is arranged and electrically conductively connected to the leadframe sections. The cavity is filled with a potting material, in which the optoelectronic semiconductor chip is embedded. The introduction of the potting material is usually done by needle dosing. This often has to be carried out slowly and in several sub-steps because of the limited space available. In addition, there is the risk of damage to a running in the cavity bonding wire.
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 13 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.An object of the present invention is to provide an optoelectronic device. This object is achieved by an optoelectronic component with the features of claim 1. A further object of the present invention is to specify a method for producing an optoelectronic component. This object is achieved by a method having the features of claim 13. In the dependent claims various developments are given.
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst ein Gehäuse mit einer an einer Oberseite des Gehäuses ausgebildeten Kavität. Die Kavität weist eine umlaufende Wandung auf. Die Wandung weist einen Rampenabschnitt auf. Der Rampenabschnitt weist eine geringere Neigung auf als die übrigen Abschnitte der Wandung. Vorteilhafterweise kann der Rampenabschnitt der Wandung der Kavität des Gehäuses dieses optoelektronischen Bauelements eine Befüllung der Kavität mit einem Vergussmaterial erleichtern. Der Rampenabschnitt der Wandung der Kavität kann dabei als Zuflussrampe für das Vergussmaterial dienen. Vergussmaterial kann so in die Kavität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements eingefüllt werden, dass das Vergussmaterial über den Rampenabschnitt der Wandung der Kavität in die Kavität läuft. Dadurch ermöglicht der Rampenabschnitt der Wandung der Kavität eine Steuerung der Fließrichtung des Vergussmaterials. Zum Einfüllen von Vergussmaterial in die Kavität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements kann beispielsweise eine Dosiernadel über dem Rampenabschnitt der Wandung platziert werden. Dies wird durch die reduzierte Neigung des Rampenabschnitts der Wandung der Kavität unterstützt. Vorteilhafterweise kann dadurch verhindert werden, dass die Dosiernadel in unmittelbarer Nähe eines in der Kavität angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips oder eines in der Kavität verlaufenden Bonddrahts platziert werden muss, wodurch die Gefahr einer Beschädigung des optoelektronischen Halbleiterchips oder des Bonddrahts vorteilhafterweise reduziert wird.An optoelectronic component comprises a housing with a cavity formed on an upper side of the housing. The cavity has a circumferential wall. The wall has a ramp section. The ramp section has a lower inclination than the remaining sections of the wall. Advantageously, the ramp section of the wall of the cavity of the housing of this optoelectronic component can facilitate a filling of the cavity with a potting material. The ramp section of the wall of the cavity can serve as an inflow ramp for the potting material. Potting material can be filled into the cavity of the housing of the optoelectronic component such that the potting material runs over the ramp section of the wall of the cavity into the cavity. As a result, the ramp section of the wall of the cavity allows control of the flow direction of the potting material. For filling of potting material into the cavity of the housing of the optoelectronic component, for example, a dispensing needle can be placed over the ramp section of the wall. This is aided by the reduced inclination of the ramp portion of the wall of the cavity. Advantageously, this can prevent the dispensing needle from being placed in the immediate vicinity of an optoelectronic semiconductor chip arranged in the cavity or a bonding wire extending in the cavity, whereby the risk of damage to the optoelectronic semiconductor chip or the bonding wire is advantageously reduced.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die Kavität in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt. Vorteilhafterweise können die erste Kammer und die zweite Kammer der Kavität dadurch zur Herstellung einer Chipbondverbindung und zur Herstellung einer Drahtbondverbindung genutzt werden.In one embodiment of the optoelectronic component, the cavity is subdivided into a first chamber and a second chamber. Advantageously, the first chamber and the second chamber of the cavity can thereby be used for producing a die bond and for producing a wire bond connection.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements erstreckt sich zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer ein durch das Gehäuse gebildeter Damm. Vorteilhafterweise kann der Damm verhindern, dass Lot unbeabsichtigt von einer der Kammern der Kavität zur anderen Kammer der Kavität fließt, was einen Kurzschluss verursachen könnte.In one embodiment of the optoelectronic device, a dam formed by the housing extends between the first chamber and the second chamber. Advantageously, the dam can prevent solder from inadvertently flowing from one of the cavities of the cavity to the other chamber of the cavity, which could cause a short circuit.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist eine der ersten Kammer zugewandte Seite des Damms eine geringere Neigung auf als eine der zweiten Kammer zugewandte Seite des Damms. Vorteilhafterweise kann dadurch auch der Damm zur Befüllung der Kavität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements mit Vergussmaterial genutzt werden. Dabei kann die der ersten Kammer zugewandte Seite des Damms dazu dienen, Vergussmaterial in die erste Kammer der Kavität zu leiten. In one embodiment of the optoelectronic component, a side of the dam facing the first chamber has a smaller inclination than a side of the dam facing the second chamber. Advantageously, thereby the dam for filling the cavity of the housing of the optoelectronic device can be used with potting material. In this case, the side facing the first chamber of the dam can serve to direct potting material in the first chamber of the cavity.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements grenzt der Rampenabschnitt an ein Längsende des Damms an. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, zur Befüllung der Kavität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements Vergussmaterial über den Rampenabschnitt und eine oder mehrere Seitenwände des Damms in eine oder mehrere Kammern der Kavität fließen zu lassen. Dabei fließt das Vergussmaterial von dem Rampenabschnitt über den Damm in die Kavität.In one embodiment of the optoelectronic component, the ramp section adjoins a longitudinal end of the dam. This advantageously makes it possible to pour potting material over the ramp section and one or more sidewalls of the dam into one or more chambers of the cavity for filling the cavity of the housing of the optoelectronic component. The potting material flows from the ramp section via the dam into the cavity.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die Wandung in dem Rampenabschnitt in Richtung der ersten Kammer orientiert. Vorteilhafterweise ermöglicht der Rampenabschnitt der Wandung der Kavität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements dadurch eine Befüllung der ersten Kammer der Kavität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements.In one embodiment of the optoelectronic component, the wall in the ramp section is oriented in the direction of the first chamber. Advantageously, the ramp section of the wall of the cavity of the housing of the optoelectronic component thereby enables a filling of the first chamber of the cavity of the housing of the optoelectronic component.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist am Grund der ersten Kammer ein in das Gehäuse eingebetteter erster Leiterrahmenabschnitt zugänglich. Vorteilhafterweise kann der am Grund der ersten Kammer der Kavität zugängliche erste Leiterrahmenabschnitt eine elektrisch leitende Verbindung zu einer externen Kontaktfläche des optoelektronischen Bauelements bereitstellen.In one embodiment of the optoelectronic component, a first embedded in the housing at the bottom of the first chamber Ladder frame section accessible. Advantageously, the first leadframe section accessible at the bottom of the first chamber of the cavity can provide an electrically conductive connection to an external contact surface of the optoelectronic device.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist am Grund der zweiten Kammer ein in das Gehäuse eingebetteter zweiter Leiterrahmenabschnitt zugänglich. Vorteilhafterweise kann der am Grund der zweiten Kammer der Kavität des optoelektronischen Bauelements zugängliche zweite Leiterrahmenabschnitt eine elektrisch leitende Verbindung zu einer von außen zugänglichen externen Kontaktfläche des optoelektronischen Bauelements bereitstellen.In one embodiment of the optoelectronic component, a second leadframe section embedded in the housing is accessible at the bottom of the second chamber. Advantageously, the second lead frame section accessible at the bottom of the second chamber of the cavity of the optoelectronic component can provide an electrically conductive connection to an externally accessible external contact surface of the optoelectronic component.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in der ersten Kammer der Kavität ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip kann beispielsweise ein Leuchtdioden-Chip (LED-Chip) sein.In one embodiment of the optoelectronic component, an optoelectronic semiconductor chip is arranged in the first chamber of the cavity. The optoelectronic semiconductor chip can be, for example, a light-emitting diode chip (LED chip).
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements erstreckt sich ein Bonddraht zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer. Dabei kann der Bonddraht vollständig innerhalb der Kavität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements verlaufen, wodurch der Bonddraht vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen geschützt ist.In one embodiment of the optoelectronic component, a bonding wire extends between the first chamber and the second chamber. In this case, the bonding wire can run completely within the cavity of the housing of the optoelectronic component, whereby the bonding wire is protected from damage by external influences.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in der Kavität ein Vergussmaterial angeordnet. Dabei können ein in der Kavität angeordneter optoelektronischer Halbleiterchip und ein in der Kavität verlaufender Bonddraht in das Vergussmaterial eingebettet sein. Dadurch sind der optoelektronische Halbleiterchip und der Bonddraht vorteilhafterweise vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen geschützt. Vorteilhafterweise kann das Vergussmaterial unter Nutzung des Rampenabschnitts der Wandung der Kavität auch dann zuverlässig in die Kavität eingebracht werden, wenn die Kavität eine geringe Größe aufweist.In one embodiment of the optoelectronic component, a potting material is arranged in the cavity. In this case, an optoelectronic semiconductor chip arranged in the cavity and a bonding wire extending in the cavity can be embedded in the potting material. As a result, the optoelectronic semiconductor chip and the bonding wire are advantageously protected against damage due to external influences. Advantageously, the potting material can be reliably introduced into the cavity using the ramp section of the wall of the cavity even if the cavity has a small size.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist das Vergussmaterial Silikon auf. Dabei weist das Vergussmaterial außerdem eingebettete Partikel auf, die TiO2 aufweisen. Vorteilhafterweise bewirkt das Vergussmaterial dadurch einen Schutz eines in der Kavität angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen. Außerdem können die in das Vergussmaterial eingebetteten Partikel eine durch den optoelektronischen Halbleiterchip abgestrahlte elektromagnetische Strahlung diffus streuen, um eine gleichmäßige Abstrahlung von Licht zu bewirken.In one embodiment of the optoelectronic component, the potting material comprises silicone. In this case, the potting material also has embedded particles which have TiO 2 . Advantageously, the potting material thereby causes protection of an optoelectronic semiconductor chip arranged in the cavity from damage due to external influences. In addition, the particles embedded in the potting material can diffusely scatter an electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip in order to effect a uniform emission of light.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Gehäuses mit einer an einer Oberseite des Gehäuses ausgebildeten Kavität, wobei die Kavität in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt ist, wobei die Kavität eine umlaufende Wandung aufweist, wobei die Wandung einen Rampenabschnitt aufweist, wobei der Rampenabschnitt eine geringere Neigung aufweist als die übrigen Abschnitte der Wandung, zum Befüllen der zweiten Kammer mit Vergussmaterial und zum Befüllen der ersten Kammer mit Vergussmaterial. Vorteilhafterweise ermöglicht dieses Verfahren eine einfache, schnelle und zuverlässige Befüllung der Kammern der Kavität des Gehäuses des durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements. Dabei besteht nur eine geringe Gefahr einer Beschädigung eines in der Kavität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips oder eines sich in der Kavität erstreckenden Bonddrahts. Beim Befüllen der Kavität mit Vergussmaterial kann vorteilhafterweise der Rampenabschnitt der Wandung der Kavität des Gehäuses genutzt werden, um das Vergussmaterial in eine gewünschte Fließrichtung in die Kavität einfließen zu lassen. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine zuverlässig und gleichmäßige Verteilung des Vergussmaterials in der Kavität erreicht werden.A method for producing an optoelectronic component comprises steps for providing a housing having a cavity formed on an upper side of the housing, wherein the cavity is subdivided into a first chamber and a second chamber, wherein the cavity has a circumferential wall, the wall forming a ramp section wherein the ramp portion has a lower inclination than the remaining portions of the wall, for filling the second chamber with potting material and for filling the first chamber with potting material. Advantageously, this method enables a simple, fast and reliable filling of the chambers of the cavity of the housing of the optoelectronic component obtainable by the method. There is only a slight risk of damaging an optoelectronic semiconductor chip arranged in the cavity of the housing of the optoelectronic component or a bonding wire extending in the cavity. When filling the cavity with potting material, advantageously the ramp section of the wall of the cavity of the housing can be used to allow the potting material to flow into the cavity in a desired flow direction. In this way, advantageously, a reliable and uniform distribution of the potting material in the cavity can be achieved.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Befüllen der zweiten Kammer und der ersten Kammer mit Vergussmaterial durch Nadeldosieren. Vorteilhafterweise kann das Befüllen der Kammern der Kavität mit Vergussmaterial dabei mit einer geringen Anzahl einzelner Dosierschritte erfolgen.In one embodiment of the method, the filling of the second chamber and the first chamber with potting material takes place by needle dosing. Advantageously, the filling of the chambers of the cavity with potting material can take place with a small number of individual metering steps.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird zum Befüllen der ersten Kammer eine Dosiernadel über dem Rampenabschnitt der Wandung angeordnet. Vorteilhafterweise kann das Vergussmaterial dann über den Rampenabschnitt der Wandung der Kavität des Gehäuses in die erste Kammer der Kavität des Gehäuses des durch das Verfahren optoelektronischen Bauelements fließen. Dabei ist es nicht erforderlich, die Dosiernadel unmittelbar über der ersten Kammer der Kavität zu platzieren, wodurch das Risiko einer versehentlichen Beschädigung eines der ersten Kammer der Kavität des Gehäuses angeordneten optoelektronischen Halbleiterchips oder eines in der Kavität des Gehäuses angeordneten Bonddrahts vorteilhafterweise verringert wird.In one embodiment of the method, a dispensing needle is arranged above the ramp section of the wall for filling the first chamber. Advantageously, the potting material then flow over the ramp portion of the wall of the cavity of the housing in the first chamber of the cavity of the housing of the optoelectronic device by the method. It is not necessary to place the dispensing needle directly above the first chamber of the cavity, whereby the risk of accidental damage to one of the first chamber of the cavity of the housing arranged optoelectronic semiconductor chips or arranged in the cavity of the housing bonding wire is advantageously reduced.
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 Zeichnen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter DarstellungThe above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments which will be described in connection with the drawings. In each case show in a schematic representation
Das Gehäuse
In das Gehäuse
Bevorzugt werden der erste Leiterrahmenabschnitt
Der erste Leiterrahmenabschnitt
Das Gehäuse
An der Oberseite
Die erste Kammer
Zwischen der ersten Kammer
Die Kavität
Von dem Rampenabschnitt
Der Rampenabschnitt
Der Damm
Der optoelektronische Halbleiterchip
Der optoelektronische Halbleiterchip
Der optoelektronische Halbleiterchip
Der erste Leiterrahmenabschnitt
Das Vergussmaterial
Das Vergussmaterial
Das Vergussmaterial
Die Platzierung der für das Nadeldosieren verwendeten Dosiernadel über dem Rampenabschnitt
In dem in
Es ist möglich, das Befüllen der Kavität
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.The invention has been further illustrated and described with reference to the preferred embodiments. However, the invention is not limited to the disclosed examples. Rather, other variations may be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- optoelektronisches Bauelement optoelectronic component
- 100100
- Gehäuse casing
- 101101
- Oberseite top
- 102102
- Unterseite bottom
- 110110
- erster Leiterrahmenabschnitt first ladder frame section
- 120120
- zweiter Leiterrahmenabschnitt second ladder frame section
- 200200
- Kavität cavity
- 201201
- Grund reason
- 210210
- erste Kammer first chamber
- 211211
- Grund reason
- 220220
- zweite Kammer second chamber
- 221221
- Grund reason
- 230230
- umlaufende Wandung circumferential wall
- 231231
- Neigung Tilt
- 240240
- Rampenabschnitt ramp section
- 241241
- Neigung Tilt
- 250250
- Damm dam
- 260260
- erste Seite first page
- 261261
- Neigung Tilt
- 270270
- zweite Seite second page
- 271271
- Neigung Tilt
- 280280
- Längsende longitudinal end
- 290290
- Vergussmaterial grout
- 300300
- optoelektronischer Halbleiterchip optoelectronic semiconductor chip
- 301301
- Oberseite top
- 310310
- obere elektrische Kontaktfläche upper electrical contact surface
- 330330
- Bonddraht bonding wire
Claims (15)
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2015
- 2015-04-28 WO PCT/EP2015/059181 patent/WO2015165892A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
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