DE102016106734A1 - Träger für ein optoelektronisches Bauelement, Verfahren zum Herstellen eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement, Wafer und Lötverfahren - Google Patents

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Christoph Walter
Roland Enzmann
Markus Horn
Jan Seidenfaden
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Träger für ein optoelektronisches Bauelement, umfassend: – einen Grundkörper, – wobei der Grundkörper eine erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung umfasst, – wobei auf einer ersten Seite des Grundkörpers eine erste Lötschicht zum Löten eines optoelektronischen Bauelements an den Grundkörper angeordnet ist, – wobei die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung von der ersten Lötschicht elektrisch isoliert und mit der ersten Lötschicht thermisch verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Wafer und ein Lötverfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Träger für ein optoelektronisches Bauelement. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Wafer. Die Erfindung betrifft ferner ein Lötverfahren.
  • Optoelektronische Bauelemente werden üblicherweise auf einen Träger gelötet. Üblicherweise weist das Bauelement respektive der Träger eine Lötschicht auf, die zwecks Verlöten erhitzt werden muss. Die hierfür notwendige thermische Energie wird zum Beispiel über ein Greifwerkzeug oder eine Heizplatte bereitgestellt.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein effizientes Konzept bereitzustellen, welches ein effizientes Löten eines optoelektronischen Bauelements auf einen Grundkörper eines Trägers ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
  • Nach einem Aspekt wird ein Träger für ein optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, umfassend:
    • – einen Grundkörper,
    • – wobei der Grundkörper eine erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung umfasst,
    • – wobei auf einer ersten Seite des Grundkörpers eine erste Lötschicht zum Löten eines optoelektronischen Bauelements an den Grundkörper angeordnet ist,
    • – wobei die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung von der ersten Lötschicht elektrisch isoliert und mit der ersten Lötschicht thermisch verbunden ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
    • – Bereitstellen eines Grundkörpers, wobei der Grundkörper eine erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung umfasst,
    • – Bilden einer elektrischen Isolierung, einer thermischen Verbindung und einer ersten Lötschicht zum Löten eines optoelektronischen Bauelements an den Grundkörper auf einer ersten Seite des Grundkörpers derart, dass
    • – die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung von der ersten Lötschicht elektrisch isoliert und mit der ersten Lötschicht thermisch verbunden ist.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird ein Wafer bereitgestellt, der mehrere Träger umfasst.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Lötverfahren unter Verwendung des Trägers und/oder des Wafers bereitgestellt, wobei ein optoelektronisches Bauelement mittels der ersten Lötschicht an den Grundkörper gelötet wird, indem die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung mit einer elektrischen Spannung oder einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, so dass sich die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung erwärmt, um die erste Lötschicht zu schmelzen.
  • Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass jeder Träger mit seiner eigenen elektrisch leitfähigen Heizschichtanordnung versehen ist. Die elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung wirkt als eine elektrische Widerstandsheizung und stellt die für das Verlöten benötigte thermische Energie bereit. Aufgrund der thermischen Verbindung zwischen der ersten Lötschicht und der ersten Heizschichtanordnung wird somit in vorteilhafter Weise bewirkt, dass die thermische Energie, die mittels der ersten Heizschichtanordnung erzeugt wird, effizient zur ersten Lötschicht geleitet werden kann. Dadurch wird sich also die erste Lötschicht in vorteilhafter Weise erwärmen und letztlich bei entsprechender Temperatur schmelzen, so dass ein Verlöten des optoelektronischen Bauelements mit dem Grundkörper effizient bewirkt werden kann.
  • Dadurch also, dass der Grundkörper eine eigene elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung umfasst, muss die für das Löten benötigte thermische Energie nicht mehr über ein Greifwerkzeug oder eine Heizplatte bereitgestellt werden. Somit kann zum Beispiel auf ein solches Greifwerkzeug oder eine solche Heizplatte verzichtet werden. Dadurch können zum Beispiel Kosten eingespart werden. Insbesondere kann dadurch ein Materialaufwand reduziert werden.
  • Insbesondere ist es ermöglicht, dass die thermische Energie mit einer höheren Ortsgenauigkeit der ersten Lötschicht bereitgestellt werden kann, insofern die thermische Energie mittels der Heizschichtanordnung erzeugt wird, die vom Grundkörper umfasst ist, sich also in einem geringeren Abstand zur ersten Lötschicht befindet als eine Heizplatte, auf welcher der Grundkörper zwecks Verlöten normalerweise gemäß dem Stand der Technik aufgelegt ist.
  • Dadurch kann also in vorteilhafter Weise eine erhöhte Prozesssicherheit bewirkt werden aufgrund eines Einbringens von thermischer Energie direkt oder näher am Lotinterface.
  • Da somit in der Regel ein thermischer Weg für die erzeugte thermische Energie zur ersten Lotschicht kleiner ist als im bekannten Stand der Technik, wird ein Verlötungsprozess in der Regel kürzer dauern. Dadurch können zum Beispiel in vorteilhafter Weise temperaturgetriebene Schäden an den einzelnen Elementen, insbesondere am optoelektronischen Bauelement, vermieden werden.
  • Insbesondere ist in vorteilhafter Weise eine effiziente Temperaturmessung über die elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung ermöglicht und gemäß einer Ausführungsform vorgesehen. Dies insbesondere dadurch, dass zum Beispiel eine elektrische Kennlinie vorgegeben ist, die zum Beispiel im Vorfeld einmal gemessen wurde. Eine solche Kennlinie gibt zum Beispiel den Zusammenhang oder die Abhängigkeit von einer an die Heizschichtanordnung angelegte elektrische Spannung und einer Temperatur der Heizschichtanordnung an. Insbesondere gibt die Kennlinie einen Zusammenhang oder eine Abhängigkeit von einem elektrischen Strom, der durch die erste Heizschichtanordnung fließt, und einer Temperatur der Heizschichtanordnung an.
  • Das heißt, dass verschiedene Spannungen an die Heizschichtanordnung angelegt werden, wobei für jede der angelegten Spannungen zum Beispiel der elektrische Strom und/oder zum Beispiel die Temperatur der Heizschichtanordnung gemessen werden. Entsprechend kann dann eine Kennlinie ermittelt werden.
  • Insbesondere wenn die mehreren Träger von einem Wafer umfasst sind, sich also in einem Waferverbund befinden, ist es in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass zum Beispiel gezielt nur eine erste Lötschicht eines einzelnen Trägers erhitzt wird, ohne dass hierbei die benachbarten Träger miterhitzt werden.
  • Die Formulierungen „thermisch verbunden“ und „thermische Verbindung“ definieren insbesondere eine Verbindung, die eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 1 W/(m·K), beispielsweise · von mindestens 2 W/(m·K), beispielsweise von mindestens 4 W/(m·K), beispielsweise von mindestens 8 W/(m·K), beispielsweise von mindestens 16 W/(m·K), beispielsweise von mindestens 100 W/(m·K), beispielsweise von mindestens 200 W/(m·K), beispielsweise von mindestens 300 W/(m·K), aufweist.
  • Zum Beispiel weist der Grundkörper eine Wärmeleitfähigkeit auf, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit den Formulierungen „thermisch verbunden“ und „thermische Verbindung“ aufgeführt sind. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine Verlustwärme im Betrieb des auf den Grundkörper gelöteten optoelektronischen Bauelements effizient abgeführt werden kann.
  • Die Formulierung „elektrisch verbunden“ bedeutet insbesondere „elektrisch leitfähig verbunden“.
  • Nach einer Ausführungsform ist das optoelektronische Bauelement ein Element aus der folgenden Gruppe von optoelektronischen Bauelementen: lichtemittierende Diode (LED, "Light Emitting Diode"), insbesondere organische oder anorganische lichtemittierende Diode, Laserdiode, Diodenchip, LED-Chip, Laserdiodenchip, Laserbarren.
  • Nach einer Ausführungsform ist der Grundkörper als ein Submount ausgebildet und kann als ein solcher bezeichnet werden.
  • Nach einer Ausführungsform ist der Träger aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet respektive umfasst ein oder mehrere der folgenden Materialien: AlN, SiC, Si.
  • Nach einer Ausführungsform umfasst die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung eine oder mehrere Schichten. Das heißt, dass die Heizschichtanordnung zum Beispiel aus mehreren Schichten gebildet ist.
  • Zum Beispiel umfasst die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung eine Titanschicht. Zum Beispiel umfasst die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung eine Platinschicht. Zum Beispiel umfasst die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung eine Goldschicht. Zum Beispiel umfasst die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung einen Schichtenstapel gebildet aus einer Titanschicht, einer Platinschicht und einer Goldschicht.
  • Zum Beispiel ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Titanschicht als erste Schicht auf der ersten Seite des Grundkörpers angeordnet ist. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass als zweite Schicht des Schichtenstapels die Platinschicht auf der Titanschicht aufgebracht oder angeordnet ist.
  • Zum Beispiel ist vorgesehen, dass als dritte Schicht des Schichtenstapels die Goldschicht auf der zweiten Schicht, also der Platinschicht, angeordnet ist.
  • Eine Dicke der ersten elektrisch leitfähigen Heizschichtanordnung beträgt zum Beispiel zwischen 15 nm und 200 nm.
  • Das Vorsehen einer Titanschicht bewirkt in vorteilhafter Weise, dass die darauffolgende Platinschicht effizient am Grundkörper, also auf der ersten Seite des Grundkörpers, haftet. Das Vorsehen der Platinschicht bewirkt in vorteilhafter Weise, dass ein Diffundieren von Goldatomen aus der Goldschicht in den Grundkörper effizient verhindert werden kann.
  • Nach einer Ausführungsform ist die erste Seite des Grundkörpers als eine Oberseite des Grundkörpers ausgebildet. Das heißt, dass die erste Seite des Grundkörpers zum Beispiel die Oberseite des Grundkörpers ist.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger ein optoelektronisches Bauelement umfasst, wobei das optoelektronische Bauelement mittels der ersten Lötschicht am Grundkörper angelötet oder mit dem Grundkörper verlötet ist.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Heizschichtanordnung mittels einer ersten elektrisch isolierenden Passivierungsschicht von der ersten Lötschicht elektrisch isoliert ist, indem die erste Passivierungsschicht zumindest teilweise auf der ersten Heizschichtanordnung angeordnet ist, wobei die erste Lötschicht zumindest mittelbar auf der ersten Passivierungsschicht angeordnet ist.
  • Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente elektrische Isolierung hergestellt werden kann. Dies insbesondere deshalb, da Passivierungsschichten mit an sich bekannten Prozessen effizient hergestellt und auf die erste Seite des Grundkörpers aufgebracht werden können.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Passivierungsschicht eine Dicke zwischen 10 nm und 200 nm aufweist.
  • Die Formulierung, dass die erste Lötschicht zumindest mittelbar auf der ersten Passivierungsschicht angeordnet ist, bedeutet zum Beispiel, dass die erste Lötschicht nicht direkt, also unmittelbar, sondern indirekt auf der ersten Passivierungsschicht, also mittelbar, angeordnet ist. Das heißt, dass bei der mittelbaren Anordnung noch zumindest eine weitere Schicht zwischen der ersten Lötschicht und der Passivierungsschicht vorgesehen ist. Zum Beispiel ist zwischen der ersten Lötschicht und der ersten Passivierungsschicht ein Schichtenstapel vorgesehen, der aus einer Titanschicht, einer Platinschicht und einer Goldschicht gebildet ist. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass unmittelbar auf der ersten Passivierungsschicht eine Titanschicht aufgebracht oder angeordnet ist. Auf der Titanschicht ist zum Beispiel eine Platinschicht angeordnet oder aufgebracht. Auf der Platinschicht ist zum Beispiel eine Goldschicht angeordnet oder aufgebracht. Auf der Goldschicht ist zum Beispiel die erste Lötschicht angeordnet oder aufgebracht. Eine Dicke dieses Schichtenstapels beträgt zum Beispiel zwischen 500 nm und 600 nm.
  • Nach einer Ausführungsform ist die erste Lötschicht eine AuSn-Schicht. Das heißt, dass die erste Lötschicht zum Beispiel aus AuSn gebildet ist.
  • Eine Dicke der ersten Lötschicht beträgt zum Beispiel zwischen 0,5 µm und 3,5 µm.
  • Die technischen Wirkungen und Vorteile für denjenigen Schichtenstapel, der sich zwischen der ersten Lötschicht und der Passivierungsschicht befindet, sind insbesondere analog zu den technischen Vorteilen des Titan-/Platin-/Gold-Schichtenstapels der ersten elektrisch leitfähigen Heizschichtanordnung zu sehen. So wird zum Beispiel mittels der Titanschicht eine effiziente Anhaftung der Lötschicht ermöglicht. Somit wird zum Beispiel mittels der Platinschicht verhindert, dass Gold aus der ersten Lötschicht in die Passivierungsschicht diffundiert. Die Goldschicht bewirkt in vorteilhafter Weise ebenfalls eine effiziente Anhaftung der ersten Lötschicht.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine von einer der ersten Seite des Grundkörpers abgewandten Oberseite der ersten Passivierungsschicht durch die erste Passivierungsschicht bis zur ersten Heizschichtanordnung verlaufende elektrische Leitung zur elektrischen Kontaktierung der ersten Heizschichtanordnung gebildet ist.
  • Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente elektrische Kontaktierung der ersten Heizschichtanordnung bewirkt werden kann.
  • Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die elektrische Leitung mittels der ersten Heizschichtanordnung ausgebildet ist.
  • Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die elektrische Leitung effizient hergestellt werden kann. Denn zum Beispiel ist vorgesehen, dass die erste Heizschichtanordnung bereits derart ausgebildet wird, dass diese einen Abschnitt umfasst, der, nach dem Bilden der Passivierungsschicht, durch diese verläuft. Das heißt also, dass die erste Heizschichtanordnung zum Beispiel derart strukturiert ist respektive wird, dass nach einem Aufbringen der Passivierungsschicht die elektrische Leitung durch die Passivierungsschicht, wie vorstehend beschrieben, verläuft.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Heizschichtanordnung einen ersten elektrischen Kontaktierungsabschnitt, einen zweiten elektrischen Kontaktierungsabschnitt und einen zwischen der ersten Lötschicht und der ersten Seite verlaufenden Heizabschnitt aufweist, wobei der Heizabschnitt der ersten Heizschichtanordnung mittels der zwei elektrischen Kontaktierungsabschnitte der ersten Heizschichtanordnung elektrisch kontaktiert ist.
  • Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die erste Lötschicht effizient erwärmt werden kann. Denn dadurch, dass sich der Heizabschnitt zwischen der Lötschicht und der ersten Seite des Grundkörpers befindet, kann eine effiziente lokale Erwärmung der Lötschicht bewirkt werden.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Heizabschnitt der ersten Heizschichtanordnung eine Streifenform oder eine zweidimensionale Wendelstruktur aufweist.
  • Durch das Vorsehen einer Streifenform wird in vorteilhafter Weise bewirkt, dass der Heizabschnitt effizient und einfach hergestellt werden kann.
  • Durch das Vorsehen einer zweidimensionalen Wendelstruktur für den Heizabschnitt wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente elektrische Stromleitung bewirkt werden kann, insofern seitliche Querleitwiderstände kleiner sind verglichen zu einer Streifenform.
  • Die Formulierung „zweidimensional“ im Zusammenhang mit der Wendelstruktur bedeutet insbesondere, dass der entsprechende Heizabschnitt flächig in einer Ebene verläuft.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Heizschichtanordnung einen frei liegenden Abschnitt aufweist, auf welchen geschmolzenes Lot der ersten Lötschicht fließen kann, um einen elektrischen Widerstand der ersten Heizschichtanordnung zu reduzieren.
  • Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein selbstregulierender Lötprozess ermöglicht ist. Denn so wird das Lot, wenn es schmilzt, auf dem freiliegenden Abschnitt laufen und dadurch, also aufgrund des dann entstehenden elektrischen Kontaktes, einen elektrischen Widerstand der ersten Heizschichtanordnung reduzieren. Ein Reduzieren des elektrischen Widerstands der ersten Heizschichtanordnung bewirkt dann in vorteilhafter Weise, dass eine elektrische Verlustwärme kleiner wird, so dass hierüber die Temperatur abfällt oder kleiner wird. Somit wird in vorteilhafter Weise vermieden, dass die Temperatur des Lots über eine für das optoelektronische Bauelement kritische Temperatur ansteigt.
  • Ferner wird dadurch zum Beispiel der technische Effekt bewirkt, dass die Schmelztemperatur des Lots nur solange aufrecht erhalten bleibt, bis das Lot auf den freiliegenden Abschnitt geflossen ist. Das heißt, dass das optoelektronische Bauelement nur diesen Zeitraum der Schmelztemperatur ausgesetzt ist. Dadurch kann zum Beispiel eine Hitzebeschädigung am Bauelement vermieden werden.
  • Das heißt also, dass zum Beispiel effizient vermieden werden kann, dass die erste Lötschicht zu stark erhitzt wird. Zu stark bedeutet hier insbesondere, dass eine Temperatur erreicht wird, die um mehr als 20 % oberhalb der Schmelztemperatur der Lötschicht liegt.
  • Dadurch können also in vorteilhafter Weise Hitzeschäden an den einzelnen Elementen des Trägers und insbesondere an dem Bauelement vermieden werden.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine zweite elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Grundkörpers angeordnet ist, wobei die zweite Heizanordnung von einer auf der zweiten Seite angeordneten zweiten Lötschicht elektrisch isoliert und mit der zweiten Lötschicht thermisch verbunden ist.
  • Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der Träger selbst zum Beispiel auf einen zweiten oder weiteren Träger gelötet oder verlötet werden kann.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Grundkörper mittels der zweiten Lötschicht auf einen weiteren Träger gelötet wird, indem die zweite elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung mit einer elektrischen Spannung oder einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, so dass sich die zweite elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung erwärmt, um die zweite Lötschicht zu schmelzen. Der weitere Träger kann auch als ein Tragbauteil bezeichnet werden.
  • Nach einer Ausführungsform ist die zweite Seite des Grundkörpers als eine Unterseite des Grundkörpers ausgebildet. Das heißt, dass zum Beispiel die zweite Seite des Grundkörpers die Unterseite des Grundkörpers ist.
  • Technische Merkmale und technische Eigenschaften der zweiten Heizschichtanordnung ergeben sich zum Beispiel analog zu technischen Eigenschaften und technischen Merkmalen der ersten Heizschichtanordnung. Das heißt, dass die Ausführungen, die im Zusammenhang mit der ersten Heizschichtanordnung gemacht sind, analog für die zweite Heizschichtanordnung gelten und umgekehrt. Auf die entsprechend gemachten Ausführungen wird daher zwecks Vermeidung von Wiederholungen verwiesen.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Heizschichtanordnung mittels einer zweiten elektrisch isolierenden Passivierungsschicht von der zweiten Lötschicht elektrisch isoliert ist, indem die zweite Passivierungsschicht zumindest teilweise auf der zweiten Heizschichtanordnung angeordnet ist, wobei die zweite Lötschicht zumindest mittelbar auf der zweiten Passivierungsschicht angeordnet ist.
  • Die technischen Vorteile, die sich aus der Ausführungsform umfassend die zweite Passivierungsschicht ergeben, sind analog zu den technischen Vorteilen zu sehen, wie sie sich im Zusammenhang mit Ausführungsformen umfassend die erste Passivierungsschicht ergeben. Auf die entsprechend gemachten Ausführungen wird zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen.
  • Technische Merkmale und technische Eigenschaften der zweiten Passivierungsschicht ergeben sich analog aus technischen Merkmalen und technischen Eigenschaften der ersten Passivierungsschicht. Das heißt also, dass die zweite Passivierungsschicht Eigenschaften und technische Merkmale aufweisen kann, wie sie im Zusammenhang mit der ersten Passivierungsschicht beschrieben sind.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine von einer der zweiten Seite des Grundkörpers abgewandten Oberseite der zweiten Passivierungsschicht durch die zweite Passivierungsschicht bis zur zweiten Heizschichtanordnung verlaufende elektrische Leitung zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Heizschichtanordnung gebildet ist.
  • Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die zweite Heizschichtanordnung effizient elektrisch kontaktiert werden kann.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die elektrische Leitung mittels der zweiten Heizschichtanordnung ausgebildet ist.
  • Die sich daraus ergebenden technischen Vorteile sind analog zu den technischen Vorteilen zu sehen, wie sie sich im Zusammenhang mit der Ausführungsform, in welcher die elektrische Leitung mittels der ersten Heizschichtanordnung ausgebildet ist, ergeben haben. Auf die entsprechend gemachten Ausführungen wird zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Heizschichtanordnung einen ersten elektrischen Kontaktierungsabschnitt, einen zweiten elektrischen Kontaktierungsabschnitt und einen zwischen der zweiten Lötschicht und der zweiten Seite verlaufenden Heizabschnitt aufweist, wobei der Heizabschnitt der zweiten Heizschichtanordnung mittels der zwei elektrischen Kontaktierungsabschnitte der zweiten Heizschichtanordnung elektrisch kontaktiert ist.
  • Auch hier sind die technischen Vorteile analog zu den vorstehend genannten technischen Vorteilen zu sehen, wie sie sich im Zusammenhang mit der ersten Heizschichtanordnung umfassend den ersten und den zweiten elektrischen Kontaktierungsabschnitt und den ersten und zweiten elektrischen Kontaktierungsabschnitt und dem Heizabschnitt ergeben haben.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Heizabschnitt der zweiten Heizschichtanordnung eine Streifenform oder eine zweidimensionale Wendelstruktur aufweist.
  • Die entsprechenden Vorteile ergeben sich analog zu den Vorteilen der Ausführungsform, gemäß welcher der Heizabschnitt der ersten Heizschichtanordnung eine Streifenform oder eine zweidimensionale Wendelstruktur aufweist.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Heizschichtanordnung mittels einer von der ersten Seite zur zweiten Seite des Grundkörpers verlaufenden elektrischen Durchkontaktierung elektrisch kontaktiert ist.
  • Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die zweite Heizschichtanordnung effizient elektrisch kontaktiert werden kann. Das heißt also, dass die zweite Heizschichtanordnung zum Beispiel von der ersten Seite her, also zum Beispiel von der Oberseite des Grundkörpers, elektrisch kontaktiert wird respektive ist.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger mittels des Verfahrens zum Herstellen eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement hergestellt ist respektive wird.
  • Nach einer Ausführungsform wird mittels des Verfahrens zum Herstellen eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement der erfindungsgemäße Träger hergestellt.
  • Technische Funktionalitäten des Verfahrens zum Herstellen eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Trägers für ein optoelektronisches Bauelement und umgekehrt. Das heißt also, dass sich Verfahrensmerkmale des Verfahrens zum Herstellen eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement aus entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen des Trägers für ein optoelektronisches Bauelement ergeben und umgekehrt.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung, also insbesondere die erste respektive zweite Heizschichtanordnung, mittels eines Aufdampfprozesses respektive galvanischen Prozesses hergestellt ist respektive wird.
  • Das heißt also, dass Schichten im Sinne der vorliegenden Erfindung, also zum Beispiel Schichten der Heizschichtanordnung, erste respektive zweite Lötschicht, erste respektive zweite Passivierungsschicht, aufgedampfte Schichten respektive galvanisch aufgebrachte oder galvanisch abgeschiedene Schichten sind.
  • Die Formulierung "respektive" umfasst insbesondere die Formulierung "und/oder".
  • Durch das Vorsehen von Aufdampfprozessen und galvanischen Abscheideprozessen wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass mit an sich bekannten Prozessverfahren die einzelnen Schichten effizient hergestellt werden können.
  • Nach einer Ausführungsform ist respektive sind die erste respektive zweite Heizschichtanordnung im Grundkörper integriert.
  • In einer Ausführungsform ist der Grundkörper als ein Submount ausgebildet respektive ist ein Submount. Ein Submount dient in vorteilhafter Weise zur effizienten Handhabung und/oder als effizienter Wärmeleiter und/oder zur effizienten Wärmespreizung und/oder zur effizienten Kompensation unterschiedlicher thermischer Ausdehnungen. Das heißt also insbesondere, dass ein Submount insbesondere für eine Handhabung und/oder für eine Wärmeleitung und/oder für eine Wärmespreizung und/oder für eine Kompensation unterschiedlicher thermischer Ausdehnungen ausgebildet ist.
  • Das heißt also insbesondere, dass der Grundkörper respektive der Submount zum Beispiel als Wärmeleiter ausgebildet ist. Insbesondere ist der Grundkörper respektive der Submount ausgebildet, unterschiedliche thermische Ausdehnungen zu kompensieren.
  • 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, wobei
  • 1 einen ersten Träger für ein optoelektronisches Bauelement,
  • 2 einen Heizabschnitt aufweisend eine Streifenform,
  • 3 einen Heizabschnitt aufweisend eine zweidimensionale Wendelstruktur,
  • 4 und 5 jeweils eine unterschiedliche Ansicht eines zweiten Trägers für ein optoelektronisches Bauelement vor einem Schmelzen der Lötschicht,
  • 6 den Träger gemäß den 4 und 5 nach einem Schmelzen der Lötschicht,
  • 7 einen dritten Träger für ein optoelektronisches Bauelement,
  • 8 einen vierten Träger für ein optoelektronisches Bauelement,
  • 9 einen Wafer umfassend mehrere Träger für ein optoelektronisches Bauelement,
  • 10 einen Wafer umfassend mehrere andere Träger für ein optoelektronisches Bauelement,
  • 11 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement und
  • 12 ein Ablaufdiagramm eines Lötverfahrens zeigen.
  • Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Des Weiteren kann zwecks Übersichtlichkeit vorgesehen sein, dass nicht in sämtlichen Zeichnungen sämtliche Elemente stets ein Bezugszeichen aufweisen.
  • 1 zeigt einen Träger 101 für ein optoelektronisches Bauelement in einer Frontansicht.
  • Ein optoelektronisches Bauelement ist der Übersicht halber nicht gezeigt.
  • Der Träger 101 umfasst einen Grundkörper 103. Der Grundkörper 103 ist zum Beispiel als ein Submount ausgebildet. Zum Beispiel ist der Grundkörper 103 aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet respektive umfasst ein oder mehrere der folgenden Materialien: AlN, SiC, Si.
  • Der Grundkörper 103 weist eine erste Seite 105 auf. Die erste Seite 105 ist zum Beispiel die Oberseite des Grundkörpers 103.
  • Auf der ersten Seite 105 ist eine erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung 107 aufgebracht oder angeordnet. Zum Beispiel ist die erste Heizschichtanordnung 107 mittels eines galvanischen Abscheideverfahrens auf die erste Seite 105 abgeschieden worden. Zum Beispiel ist die erste Heizschichtanordnung 107 mittels eines Aufdampfverfahrens auf die erste Seite 105 aufgedampft worden.
  • Der Grundkörper 103 umfasst des Weiteren eine erste Passivierungsschicht 113, die sowohl auf einer Oberseite 127 der ersten Heizschichtanordnung 107 als auch auf der ersten Seite 105 des Grundkörpers 103 aufgebracht ist. Die Passivierungsschicht 113 ist zum Beispiel mittels eines galvanischen Abscheideverfahrens auf die erste Seite 105 und auf die Oberseite 127 abgeschieden worden. Zum Beispiel ist die Passivierungsschicht 113 aufgedampft worden.
  • Die erste Heizschichtanordnung 107 ist derart strukturiert, dass diese einen Heizabschnitt 109 sowie zwei elektrische Kontaktierungsabschnitte aufweist. Da die 1 eine Frontansicht des Trägers 101 zeigt, ist lediglich der erste Kontaktierungsabschnitt dargestellt, wobei der erste elektrische Kontaktierungsabschnitt mittels einer geschweiften Klammer mit dem Bezugszeichen 111 gekennzeichnet ist.
  • Der erste elektrische Kontaktierungsabschnitt 111 kontaktiert somit den Heizabschnitt 109.
  • Ferner ist eine elektrische Leitung 117 vorgesehen, die von einer Oberseite 115 der ersten Passivierungsschicht 113 bis zu dem ersten Kontaktierungsabschnitt 111 verläuft. Somit kann also der erste Kontaktierungsabschnitt 111 über die elektrische Leitung 117 von der Oberseite 115 der Passivierungsschicht 113 elektrisch kontaktiert werden.
  • Die elektrische Leitung 117 ist zum Beispiel mittels der ersten Heizschichtanordnung 107 ausgebildet. Das heißt also, dass die erste Heizschichtanordnung 107 derart strukturiert ist, dass diese die elektrische Leitung 117 aufweist. Somit kann nach dem Bilden der ersten Heizschichtanordnung 107 die Passivierungsschicht 113 aufgedampft oder abgeschieden werden, so dass sich automatisch eine Passivierungsschicht bildet, durch welche die elektrische Leitung 117 von der Oberseite der Passivierungsschicht 113 zu dem ersten Kontaktierungsabschnitt 111 der ersten Heizschichtanordnung 107 verläuft.
  • Die erste Heizschichtanordnung 107 ist zum Beispiel als ein Schichtenstapel ausgebildet. Der Schichtenstapel umfasst zum Beispiel die folgenden drei Schichten: Titanschicht, Platinschicht, Goldschicht. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass vom Grundkörper 103 aus gesehen zuerst die Titanschicht auf der ersten Seite 105 angeordnet ist. Auf der Titanschicht ist die Platinschicht angeordnet. Auf der Platinschicht ist die Goldschicht angeordnet.
  • Die Passivierungsschicht umfasst zum Beispiel einen oder mehrere der folgenden Materialien respektive ist aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet:
    Auf der Oberseite 115 der ersten Passivierungsschicht 113 ist eine weitere Schichtanordnung 119 angeordnet. Die weitere Schichtanordnung 119 ist zum Beispiel aufgedampft oder abgeschieden. Die weitere Schichtanordnung 119 umfasst zum Beispiel eine Titanschicht, eine Platinschicht und eine Goldschicht. Zum Beispiel ist die Titanschicht der weiteren Schichtanordnung 119 als erste Schicht auf die Oberseite 115 der ersten Passivierungsschicht 113 angeordnet worden. Als zweite Schicht folgt zum Beispiel die Platinschicht und als dritte Schicht folgt zum Beispiel die Goldschicht.
  • Auf einer Oberseite 121 der weiteren Schichtanordnung 119 ist eine erste Lötschicht 123 angeordnet. Die erste Lötschicht 123 ist zum Beispiel aufgedampft oder abgeschieden worden. Die erste Lötschicht 123 weist eine Oberseite 125 auf. Auf die Oberseite 125 der ersten Lötschicht 123 wird nach einer Ausführungsform ein optoelektronisches Bauelement angeordnet, um das optoelektronische Bauelement am Grundkörper 103, also auf die erste Seite 105, zu verlöten.
  • Die Lötschicht 123 ist zum Beispiel als eine AuSn-Schicht gebildet.
  • Der Heizabschnitte 109 ist also zwischen der ersten 105 Seite des Grundkörpers 103 und der Lötschicht 123 angeordnet.
  • Um die Lötschicht 123 zu schmelzen, muss der ersten Lötschicht 123 thermische Energie zugeführt werden. Hierfür ist die erste Heizschichtanordnung 107 vorgesehen. Diese wird über ihre beiden Kontaktierungsabschnitte elektrisch kontaktiert, so dass durch die erste Heizschichtanordnung 107 ein elektrischer Strom fließt. Da die erste Heizschichtanordnung 107 einen ohmschen Widerstand aufweist, wirkt die erste Heizschichtanordnung 107 als eine ohmsche Widerstandsheizung und erzeugt somit thermische Energie.
  • Aufgrund der verwendeten Materialien für die einzelnen Schichten ist zum einen eine thermische Verbindung zwischen der ersten Heizschichtanordnung 107 und der ersten Lötschicht 123 gebildet. Über diese thermische Verbindung kann der ersten Lötschicht 123 effizient thermische Energie zugeführt werden, die mittels der ersten Heizschichtanordnung 107 erzeugt wird.
  • Aufgrund der Passivierungsschicht 113 ist die erste Heizschichtanordnung 107 von der ersten Lötschicht 123 elektrisch isoliert. Die Passivierungsschicht 113 isoliert die erste Heizschichtanordnung 107 auch von der weiteren Schichtanordnung 119. Allgemein ist die erste Heizschichtanordnung 107 insbesondere elektrisch isoliert zu weiteren Metallisierungen des Grundkörpers 103.
  • Der Heizabschnitt 109 weist zum Beispiel eine Streifenform oder eine zweidimensionale Wendelstruktur auf.
  • 2 zeigt den Träger 101 gemäß 1 in einer Ansicht von oben auf die erste Seite 105, wobei gemäß einer Ausführungsform der Heizabschnitt 109 der ersten Heizschichtanordnung 107 eine Streifenform aufweist.
  • In der Ansicht von oben ist nun auch der zweite elektrische Kontaktierungsabschnitt 203 zu erkennen sowie eine elektrische Leitung 201, die analog zur elektrischen Leitung 117 von der Oberseite 115 der Passivierungsschicht 113 zu dem zweiten elektrischen Kontaktierungsabschnitt 203 verläuft. Die im Zusammenhang mit der elektrischen Leitung 117 gemachten Ausführungen gelten analog für die elektrische Leitung 201.
  • 3 zeigt eine Ansicht von oben auf den Träger 101 der 1, wobei gemäß einer weiteren Ausführungsform der Heizabschnitt 109 eine zweidimensionale Wendelstruktur aufweist. Die Wendelstruktur umfasst mehrere Abschnitte 205, 207. Die Abschnitte 205 sind bezogen auf eine Längsachse des Grundkörpers 103 seitlich zueinander versetzt, wobei die seitlich zueinander versetzten Abschnitte 205 mittels eines Verbindungsabschnitts 207 jeweils miteinander verbunden sind.
  • 4 zeigt eine Frontansicht eines zweiten Trägers 401 für ein optoelektronisches Bauelement.
  • Der zweite Träger 401 ist im Wesentlichen analog zum ersten Träger 101 ausgebildet. Auf die entsprechenden Ausführungen wird verwiesen. Einen Unterschied zeigt die 5, die eine Seitenansicht des zweiten Trägers 401 gemäß 4 zeigt.
  • Die erste Heizschichtanordnung 107 weist zwei gegenüberliegende frei liegende Abschnitte 501 auf, die am Rand der ersten Seite 105 vorgesehen sind. Das heißt, dass die Passivierungsschicht 113 nicht die komplette Fläche der ersten Heizschichtanordnung 107 bedeckt, sondern noch die zweiten Abschnitte 501 freilässt. Somit ist also eine offene Stufenstruktur geschaffen, die freiliegenden Abschnitte 501.
  • Wenn die Lötschicht 123 schmilzt, so wird geschmolzenes Lot auf die frei liegenden Abschnitte 501 der ersten Heizschichtanordnung 107 fließen. Das geschmolzene Lot wird also eine elektrische Verbindung mit der ersten Heizschichtanordnung 107, zum Beispiel mit der Goldschicht, eingehen. Dadurch wird der technische Effekt erzielt, dass ein elektrischer Widerstand der ersten Heizschichtanordnung 107 reduziert wird, so dass hierüber ein Wärmeeintrag in die erste Heizschichtanordnung 107 dementsprechend reduziert wird. Dadurch wird in vorteilhafter Weise ein selbstregulierender Lötprozess ermöglicht.
  • In den 1 bis 6 sind Träger dargestellt, die lediglich auf der ersten Seite 105 eine erste Heizschichtanordnung aufweisen. Somit weisen die Träger eine einseitige Struktur auf. Diese Träger können zum Beispiel als einseitig strukturierte Träger bezeichnet werden.
  • Demgegenüber zeigen die 7 und 8 eine zweiseitige Struktur eines Trägers, also zweiseitig strukturierte Träger, insofern dort eine zweite Heizschichtanordnung auf einer zweiten Seite des Grundkörpers angeordnet ist, wobei die zweite Seite der ersten Seite gegenüberliegt. Dies wird nachfolgend näher erläutert.
  • 7 zeigt einen dritten Träger 701 in einer Frontansicht.
  • Die erste Seite 105 des Grundkörpers 103 ist analog zum Träger 101 gemäß 1 strukturiert. Auf die entsprechend gemachten Ausführungen wird verwiesen.
  • Eine zweite Seite 703 des Grundkörpers 103 ist ebenfalls strukturiert, wobei die zweite Seite 703 der ersten Seite 105 gegenüberliegt. Strukturiert bedeutet allgemein, dass auf die entsprechende Seite eine Schichtstruktur aufgebracht ist.
  • Die zweite Seite 703 ist mit einer zweiten elektrisch leitfähigen Heizschichtanordnung 705 versehen. Ausführungen, die im Zusammenhang mit der ersten Heizschichtanordnung 107 gemacht sind, gelten insbesondere analog für die zweite Heizschichtanordnung 705. Entsprechend weist die zweite Heizschichtanordnung 705 einen Heizabschnitt 707 auf sowie einen ersten Kontaktierungsabschnitt 709 und einen zweiten Kontaktierungsabschnitt, der aufgrund der Frontansicht nicht zu sehen ist. Der zweite Kontaktierungsabschnitt wird analog zum ersten Kontaktierungsabschnitt 709 mittels einer zur Leitung 711 analog gebildeten Leitung elektrisch kontaktiert.
  • Die beiden Heizabschnitte 109 und 707 liegen jeweils zwischen der ersten respektive zweiten Seite des Grundkörpers 103 und der entsprechenden Lötschicht.
  • Entsprechend ist eine elektrische Leitung 711 vorgesehen, die von einer Oberseite 715 einer zweiten Passivierungsschicht 713 bis zum ersten Kontaktierungsabschnitt 709 der zweiten Heizschichtanordnung 705 verläuft.
  • Analog zu der ersten Seite 105 ist auch für die zweite Seite 703 vorgesehen, dass eine zweite weitere Schichtanordnung 717 und eine zweite Lötschicht 721 vorgesehen sind. Die zweite weitere Schichtanordnung 717 ist auf der zweiten Passivierungsschicht 713 zumindest teilweise aufgebracht. Auf zweiten dieser weiteren Schichtanordnung 717 ist die zweite Lötschicht 721 angeordnet, nämlich auf eine Oberseite 719 der weiteren Schichtanordnung 717.
  • Ausführungen, die im Zusammenhang mit der ersten Lötschicht 123 respektive mit der weiteren Schichtanordnung 119 gemacht sind, gelten analog nach weiteren Ausführungsformen für die weitere Schichtanordnung 717 und für die zweite Lötschicht 721. Insofern kann die zweite weitere Schichtanordnung 717 der Einfachheit halber auch als weitere Schichtanordnung bezeichnet werden.
  • Die zweite Passivierungsschicht 713 weist einen Abschnitt auf, der mittels einer geschweiften Klammer mit dem Bezugszeichen 725 gekennzeichnet ist, der die weitere Schichtanordnung 717 und die zweite Lötschicht 721 von der elektrischen Leitung 711 elektrisch isoliert. Die Oberseite 715 des Abschnitt 725 der zweiten Passivierungsschicht 713 und eine Oberseite 723 der zweiten Lötschicht 721 sowie eine Oberseite der elektrischen Leitung 711 verlaufen bündig zueinander.
  • Es ist ein Tragbauteil 727 vorgesehen, welches eine Montagefläche 729 aufweist. Auf der Montagefläche 729 sind zwei elektrische Kontaktierungsflächen 731, 733 beabstandet voneinander und elektrisch isoliert voneinander angeordnet. Der Abstand zwischen den beiden Kontaktierungsflächen 731 und 733 entspricht im Wesentlichen einer Breite des Abschnitts 725, also einem Abstand zwischen der zweiten Lötschicht 721 und der elektrischen Leitung 711. Auf der Montagefläche 729 ist noch eine dritte elektrische Kontaktierungsfläche angeordnet, die aufgrund der Frontansicht nicht sichtbar ist. Die dritte elektrische Kontaktierungsfläche ist beabstandet und elektrisch isoliert zu den zwei elektrischen Kontaktierungsflächen 731, 733 auf der Montagefläche 729 angeordnet.
  • Der Träger 701, genauer der Grundkörper 703, wird mit der zweiten Seite 703, die zum Beispiel als die Unterseite des Grundkörpers 103 gebildet ist, auf die Montagefläche 729 angeordnet. Dies wird derart durchgeführt, dass die elektrische Kontaktierungsfläche 731 die zweite Lötschicht 721 kontaktiert. Die elektrische Kontaktierungsfläche 733 kontaktiert die elektrische Leitung 711. Die dritte, nicht sichtbare, elektrische Kontaktierungsfläche kontaktiert den zweiten Kontaktierungsabschnitt (ebenfalls nicht sichtbar) der zweiten Heizschichtanordnung 705.
  • Somit ist eine Stromzuführung über die elektrische Kontaktierungsflächen 731 zur zweiten Lötschicht 721 ermöglicht. Somit ist eine Stromzuführung zu der Leitung 711 und zur Leitung, die den zweiten Kontaktierungsabschnitt kontaktiert, über die elektrische Kontaktierungsfläche 733 und über die dritte elektrische Kontaktierungsfläche ermöglicht.
  • Die zweite Heizschichtanordnung 705 erzeugt analog zur ersten Heizschichtanordnung 107 thermische Energie, um diese der zweiten Lötschicht 721 zuzuführen, um diese zu schmelzen.
  • 8 zeigt einen vierten Träger 801 in einer Frontansicht.
  • Auch beim vierten Träger 801 für ein optoelektronisches Bauelement ist eine zweiseitige Struktur vorgesehen. Das heißt, dass auch die zweite Seite 703 des Grundkörpers 103 mit einer Schichtstruktur versehen ist.
  • Gemäß dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel bedeckt die Passivierungsschicht 713 die zweite Heizschichtanordnung 705 komplett. Auf der Oberseite 715 der zweiten Passivierungsschicht 713 ist die weitere Schichtanordnung 717 aufgebracht, wobei dann auf der Oberseite 719 der weiteren Schichtanordnung 717 die zweite Lötschicht 721 aufgebracht ist.
  • Eine elektrische Kontaktierung der zweiten Heizschichtanordnung 705 wird über zwei Durchkontaktierungen gebildet, wobei aufgrund der Frontansicht nur eine der beiden Durchkontaktierungen zu sehen ist. Diese eine elektrische Durchkontaktierung ist mit dem Bezugszeichen 805 versehen.
  • Die elektrische Durchkontaktierung 805 verläuft von der ersten Seite 105 durch den Grundkörper 103 bis zur zweiten Seite 703 des Grundkörpers 103. Das heißt, dass die zweite Heizschichtanordnung 705 von der ersten Seite 105 des Grundkörpers 103 kontaktiert wird.
  • Somit entfallen die elektrischen Kontaktierungsflächen der Montagefläche 729 des Tragbauteils 727 für eine elektrische Kontaktierung der entsprechenden Kontaktierungsabschnitte der zweiten Heizschichtanordnung 705 von der zweiten Seite 703 des Grundkörpers 103 aus gesehen, wie es noch im Ausführungsbeispiel gemäß 7 vorgesehen war.
  • Somit ist die Montagefläche 729 des Tragbauteils 727 lediglich mit einer einzigen elektrischen Kontaktierungsfläche 803 versehen.
  • Mittels der zweiseitig strukturierten Träger 701, 801 gemäß 7 respektive 8 ist es somit in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass sowohl auf die erste Lötschicht 123 ein optoelektronisches Bauelement verlötet werden kann als auch der Grundkörper 103 mit seiner zweiten Seite 703 selbst auf ein weiteres Bauelement, hier dem Tragbauteil 727, gelötet werden kann. Das Tragbauteil 727 trägt somit den entsprechenden Träger 701, 801.
  • 9 zeigt einen Wafer 901 in einer Ansicht von oben. Der Wafer 901 umfasst mehrere Träger 101, die gemäß dem Träger 101 der 3 ausgebildet sind.
  • Einer der Träger 101 ist mit einem optoelektronischen Bauelement 903 versehen. Das heißt, dass das optoelektronische Bauelement 903 auf der Oberseite 125 der ersten Lötschicht 123 angeordnet ist. Wenn die entsprechenden elektrischen Kontaktierungsabschnitte 111, 203 der ersten Heizschichtanordnung 107 mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden, so wird nur die erste Lötschicht 123 erwärmt. Es findet also eine lokale Erwärmung statt. Die benachbarten Träger 101 werden nicht erwärmt oder zumindest werden sie nur bis unterhalb einer Schmelztemperatur ihrer entsprechenden Lötschicht erwärmt. Das heißt, dass die benachbarten Träger 101 unterhalb der Löttemperatur bleiben, wenn der Träger 101 mit dem optoelektronischen Bauelement 903 erwärmt wird.
  • 10 zeigt einen Wafer umfassend mehrere Träger 401 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 4 bis 6 in einer Seitenansicht, wobei auch hier jeweils ein optoelektronisches Bauelement 903 auf der Oberseite 125 der entsprechenden ersten Lötschicht 123 angeordnet ist.
  • Die Darstellung gemäß 10 zeigt den Wafer 901 noch vor einem Verlöten, also vor einem Schmelzen der ersten Lötschicht 123.
  • Das optoelektronische Bauelement 903 ragt über die jeweilige erste Seite 105 des Grundkörpers 103 hinaus, so dass eine Kante 1001 des Bauelements 903 über den Grundkörper 103 hinausragt. Dies bewirkt in vorteilhafter Weise, dass zum Beispiel bei einer Lichtemission des Bauelements 903 das Licht, welches üblicherweise insbesondere im Bereich der Kante 1001 emittiert wird, nicht von dem strukturierten Grundkörper 103 abgeschattet wird.
  • 11 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Trägers für ein optoelektronisches Bauelement.
  • Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • – Bereitstellen 1101 eines Grundkörpers, wobei der Grundkörper eine erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung umfasst,
    • – Bilden 1103 einer elektrischen Isolierung, einer thermischen Verbindung und einer ersten Lötschicht zum Löten eines optoelektronischen Bauelements an den Grundkörper auf einer ersten Seite des Grundkörpers derart, dass
    • – die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung von der ersten Lötschicht elektrisch isoliert und mit der ersten Lötschicht thermisch verbunden ist.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein oder mehrere der Schichten, wie sie vorstehend beschrieben sind, galvanisch abgeschieden respektive aufgedampft sind respektive werden.
  • 12 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Lötverfahrens unter Verwendung eines Trägers oder eines Wafers, wie sie vorstehend oder nachstehend beschrieben sind, um ein optoelektronisches Bauelement mittels der ersten Lötschicht an den Grundkörper zu löten.
  • Es ist gemäß einem Schritt 1201 vorgesehen, dass die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung mit einer elektrischen Spannung oder einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, so dass sich die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung erwärmt, um die erste Lötschicht zu schmelzen. Bei Erreichen der Schmelztemperatur der ersten Lötschicht, wird die erste Lötschicht schmelzen, so dass das optoelektronische Bauelement mittels der geschmolzenen Lötschicht an den Grundkörper gemäß einem Schritt 1203 gelötet wird.
  • Zusammenfassend wird ein effizientes technisches Konzept bereitgestellt, welches den erfindungsgemäßen Gedanken umfasst, dass ein Grundkörper eines Trägers eine elektrisch leitende Struktur aufweist, die zum Beispiel auf einer ersten respektive zweiten Seite des Grundkörpers respektive im Grundkörper selbst, gebildet ist. Diese elektrisch leitende Struktur ist hier als die erste respektive zweite Heizschichtanordnung bezeichnet. Diese elektrisch leitende Struktur ist von der Lötschicht elektrisch isoliert, aber mit dieser thermisch verbunden. Die elektrisch leitende Struktur wirkt als eine elektrische Widerstandsheizung und erzeugt die für das Löten notwendige thermische Energie. Somit wird also ein Träger für ein optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, welches über eine eigene Heizung verfügt, um die Lötschicht oder die Lötschichten zu schmelzen.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Träger
    103
    Grundkörper
    105
    erste Seite des Grundkörpers
    107
    erste Heizschichtanordnung
    109
    Heizabschnitt der ersten Heizschichtanordnung
    111
    erster Kontaktierungsabschnitt der ersten Heizschichtanordnung
    113
    erste Passivierungsschicht
    115
    Oberseite der ersten Passivierungsschicht
    117
    elektrische Leitung
    119
    weitere Schichtanordnung
    121
    Oberseite der weiteren Schichtanordnung
    123
    erste Lötschicht
    125
    Oberseite der ersten Lötschicht
    127
    Oberseite der ersten Heizschichtanordnung
    201
    elektrische Leitung
    203
    zweiter elektrischer Kontaktierungsabschnitt der ersten Heizschichtanordnung
    205
    Abschnitt der zweidimensionalen Wendelstruktur
    207
    Verbindungsabschnitt der zweidimensionalen Wendelstruktur
    401
    Träger
    501
    freiliegender Abschnitt der ersten Heizschichtanordnung
    701
    Träger
    703
    zweite Seite des Grundkörpers
    705
    zweite Heizschichtanordnung
    707
    Heizabschnitt der zweiten Heizschichtanordnung
    709
    erster Kontaktierungsabschnitt der zweiten Heizschichtanordnung
    711
    elektrische Leitung
    713
    zweite Passivierungsschicht
    715
    Oberseite der zweiten Passivierungsschicht
    717
    weitere Schichtanordnung
    719
    Oberseite der weiteren Schichtanordnung
    721
    zweite Lötschicht
    723
    Oberseite der zweiten Lötschicht
    725
    Abschnitt der zweiten Passivierungsschicht
    727
    Tragbauteil
    729
    Montagefläche
    731
    elektrische Kontaktierungsfläche
    733
    elektrische Kontaktierungsfläche
    801
    Träger
    803
    elektrische Kontaktierungsfläche
    805
    elektrische Durchkontaktierung
    901
    Wafer
    903
    optoelektronisches Bauelement
    1001
    Kante
    1101
    Bereitstellen
    1103
    Bilden
    1201
    Beaufschlagen
    1203
    Löten

Claims (17)

  1. Träger (101, 401, 701, 801) für ein optoelektronisches Bauelement (903), umfassend: – einen Grundkörper (103), – wobei der Grundkörper (103) eine erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung (107) umfasst, – wobei auf einer ersten Seite (105) des Grundkörpers (103) eine erste Lötschicht (123) zum Löten eines optoelektronischen Bauelements (903) an den Grundkörper (103) angeordnet ist, – wobei die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung (107) von der ersten Lötschicht (123) elektrisch isoliert und mit der ersten Lötschicht (123) thermisch verbunden ist.
  2. Träger (101, 401, 701, 801) nach Anspruch 1, wobei die erste Heizschichtanordnung (107) mittels einer ersten elektrisch isolierenden Passivierungsschicht (113) von der ersten Lötschicht (123) elektrisch isoliert ist, indem die erste Passivierungsschicht (113) zumindest teilweise auf der ersten Heizschichtanordnung (107) angeordnet ist, wobei die erste Lötschicht (123) zumindest mittelbar auf der ersten Passivierungsschicht (113) angeordnet ist.
  3. Träger (101, 401, 701, 801) nach Anspruch 2, wobei eine von einer der ersten Seite (105) des Grundkörpers (103) abgewandten Oberseite (115) der ersten Passivierungsschicht (113) durch die erste Passivierungsschicht (113) bis zur ersten Heizschichtanordnung (107) verlaufende elektrische Leitung (117) zur elektrischen Kontaktierung der ersten Heizschichtanordnung (107) gebildet ist.
  4. Träger (101, 401, 701, 801) nach Anspruch 3, wobei die elektrische Leitung (117) mittels der ersten Heizschichtanordnung (107) ausgebildet ist.
  5. Träger (101, 401, 701, 801) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Heizschichtanordnung (107) einen ersten elektrischen Kontaktierungsabschnitt (111), einen zweiten elektrischen Kontaktierungsabschnitt (203) und einen zwischen der ersten Lötschicht (123) und der ersten Seite (105) verlaufenden Heizabschnitt (109) aufweist, wobei der Heizabschnitt (109) der ersten Heizschichtanordnung (107) mittels der zwei elektrischen Kontaktierungsabschnitte (111, 203) der ersten Heizschichtanordnung (107) elektrisch kontaktiert ist.
  6. Träger (101, 401, 701, 801) nach Anspruch 5, wobei der Heizabschnitt (109) der ersten Heizschichtanordnung (107) eine Streifenform oder eine zweidimensionale Wendelstruktur aufweist.
  7. Träger (101, 401, 701, 801) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Heizschichtanordnung (107) einen frei liegenden Abschnitt (501) aufweist, auf welchen geschmolzenes Lot der ersten Lötschicht (123) fließen kann, um einen elektrischen Widerstand der ersten Heizschichtanordnung (107) zu reduzieren.
  8. Träger (101, 401, 701, 801) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine zweite elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung (705) auf einer der ersten Seite (105) gegenüberliegenden zweiten Seite (703) des Grundkörpers (103) angeordnet ist, wobei die zweite Heizanordnung von einer auf der zweiten Seite (703) angeordneten zweiten Lötschicht (721) elektrisch isoliert und mit der zweiten Lötschicht (721) thermisch verbunden ist.
  9. Träger (101, 401, 701, 801) nach Anspruch 8, wobei die zweite Heizschichtanordnung (705) mittels einer zweiten elektrisch isolierenden Passivierungsschicht (713) von der zweiten Lötschicht (721) elektrisch isoliert ist, indem die zweite Passivierungsschicht (713) zumindest teilweise auf der zweiten Heizschichtanordnung (705) angeordnet ist, wobei die zweite Lötschicht (721) zumindest mittelbar auf der zweiten Passivierungsschicht (713) angeordnet ist.
  10. Träger (101, 401, 701, 801) nach Anspruch 9, wobei eine von einer der zweiten Seite (703) des Grundkörpers (103) abgewandten Oberseite (715) der zweiten Passivierungsschicht (713) durch die zweite Passivierungsschicht (713) bis zur zweiten Heizschichtanordnung (705) verlaufende elektrische Leitung (711) zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Heizschichtanordnung (705) gebildet ist.
  11. Träger (101, 401, 701, 801) nach Anspruch 10, wobei die elektrische Leitung (711) mittels der zweiten Heizschichtanordnung (705) ausgebildet ist.
  12. Träger (101, 401, 701, 801) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die zweite Heizschichtanordnung (705) einen ersten elektrischen Kontaktierungsabschnitt (709), einen zweiten elektrischen Kontaktierungsabschnitt und einen zwischen der zweiten Lötschicht (721) und der zweiten Seite (703) verlaufenden Heizabschnitt (707) aufweist, wobei der Heizabschnitt (707) der zweiten Heizschichtanordnung (705) mittels der zwei elektrischen Kontaktierungsabschnitte (709) der zweiten Heizschichtanordnung (705) elektrisch kontaktiert ist.
  13. Träger (101, 401, 701, 801) nach Anspruch 12, wobei der Heizabschnitt (707) der zweiten Heizschichtanordnung (705) eine Streifenform oder eine zweidimensionale Wendelstruktur aufweist.
  14. Träger (101, 401, 701, 801) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die zweite Heizschichtanordnung (705) mittels einer von der ersten Seite (105) zur zweiten Seite (703) des Grundkörpers (103) verlaufenden elektrischen Durchkontaktierung (805) elektrisch kontaktiert ist.
  15. Verfahren zum Herstellen eines Trägers (101, 401, 701, 801) für ein optoelektronisches Bauelement (903), umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen (1101) eines Grundkörpers (103), wobei der Grundkörper (103) eine erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung (107) umfasst, – Bilden (1103) einer elektrischen Isolierung, einer thermischen Verbindung und einer ersten Lötschicht (123) zum Löten eines optoelektronischen Bauelements (903) an den Grundkörper (103) auf einer ersten Seite (105) des Grundkörpers (103) derart, dass – die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung (107) von der ersten Lötschicht (123) elektrisch isoliert und mit der ersten Lötschicht (123) thermisch verbunden ist.
  16. Wafer (901), umfassend mehrere Träger (101, 401, 701, 801) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
  17. Lötverfahren unter Verwendung eines Trägers nach einem der Ansprüche 1 bis 14 und/oder des Wafers nach Anspruch 16, wobei ein optoelektronisches Bauelement (903) mittels der ersten Lötschicht (123) an den Grundkörper (103) gelötet (1203) wird, indem die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung (107) mit einer elektrischen Spannung oder einem elektrischen Strom beaufschlagt (1201) wird, so dass sich die erste elektrisch leitfähige Heizschichtanordnung (107) erwärmt, um die erste Lötschicht (123) zu schmelzen.
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