DE102017114668A1

DE102017114668A1 - Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Anordnung mit einem optoelektronischen Halbleiterbauteil

Info

Publication number: DE102017114668A1
Application number: DE102017114668.7A
Authority: DE
Inventors: Daniel Richter; Sven Weber-Rabsilber
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2019-01-03
Also published as: WO2019002098A1; DE112018003308A5; US20200176653A1; US11393962B2

Abstract

In einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Halbleiterbauteil (1) ein Gehäuse (4) mit einer Ausnehmung (40) sowie einen Chipträger (2), der ein Teil des Gehäuses (4) ist und der eine erste Befestigungsseite (21) und eine Oberseite (20) aufweist. Ein optoelektronischer Halbleiterchip (3) ist an der Oberseite (20) vollständig in der Ausnehmung (40) angebracht. Erste elektrische Kontaktflächen (51) zur externen elektrischen Kontaktierung befinden sich an der ersten Befestigungsseite (21). Weiterhin befinden sich zweite elektrische Kontaktflächen (52) zur externen elektrischen Kontaktierung an einer der ersten Befestigungsseite (21) gegenüberliegenden zweiten Befestigungsseite (42) des Gehäuses (4). Elektrisch einander zugeordnete erste und zweite elektrische Kontaktflächen (51, 52) sind elektrisch kurzgeschlossen, sodass das Halbleiterbauteil (1) über die erste oder über die zweite Befestigungsseite (51, 52) elektrisch kontaktierbar ist.

Description

Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben. Darüber hinaus wird eine Anordnung mit einem optoelektronischen Halbleiterbauteil angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe liegt darin, ein optoelektronisches Halbleiterbauteil anzugeben, das flexibel einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein optoelektronisches Halbleiterbauteil und durch eine Anordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Halbleiterbauteil ein Gehäuse. In dem Gehäuse befindet sich zumindest eine Ausnehmung, insbesondere genau eine Ausnehmung, wobei auch mehrere Ausnehmungen vorliegen können. Bei dem Gehäuse handelt es sich um die das Halbleiterbauteil mechanisch tragende und stabilisierende Komponente.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse einen Chipträger. Der Chipträger weist eine erste Befestigungsseite und eine Oberseite auf. Die Oberseite liegt der ersten Befestigungsseite gegenüber. Insbesondere handelt es sich bei der ersten Befestigungsseite und bei der Oberseite um die beiden Hauptseiten des Chipträgers. Die Befestigungsseite und die Oberseite können parallel zueinander orientiert sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Halbleiterbauteil eine oder mehrere optoelektronische Halbleiterchips. Der zumindest eine Halbleiterchip ist bevorzugt eine Leuchtdiode, kurz LED. Alternativ kann es sich um eine Laserdiode handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der mindestens eine Halbleiterchip an der Oberseite des Chipträgers angebracht. Beispielsweise ist der Halbleiterchip an der Oberseite angelötet oder elektrisch leitfähig angeklebt. Eine Bestromung des Halbleiterchips erfolgt bevorzugt über den Chipträger. Der Halbleiterchip kann elektrisch und mechanisch unmittelbar an dem Chipträger angebracht sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich der Halbleiterchip in der Ausnehmung, bevorzugt vollständig. Das heißt, der Halbleiterchip überragt bevorzugt weder in Richtung parallel noch in Richtung senkrecht zur Oberseite das Gehäuse.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform befinden sich an der ersten Befestigungsseite erste elektrische Kontaktflächen zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterbauteils. Die elektrischen Kontaktflächen stellen insbesondere je mindestens eine Anode sowie Kathode des Halbleiterbauteils dar und sind zur entsprechenden elektrischen Kontaktierung eingerichtet. Bevorzugt sind die elektrischen Kontaktflächen für eine Oberflächenmontage eingerichtet, sodass das Halbleiterbauteil SMT-handhabbar ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Halbleiterbauteil zweite elektrische Kontaktflächen zur externen elektrischen Kontaktierung auf. Die zweiten elektrischen Kontaktflächen befinden sich an einer der ersten Befestigungsseite gegenüberliegenden zweiten Befestigungsseite des Gehäuses. Es ist möglich, dass die erste Befestigungsseite und die zweite Befestigungsseite parallel zueinander orientiert sind. Die beiden Befestigungsseiten bilden bevorzugt die Hauptseiten des Gehäuses. Weiterhin sind bevorzugt beide Befestigungsseiten zur Oberflächenmontage eingerichtet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind elektrisch einander zugeordnete erste und zweite Kontaktflächen elektrisch kurzgeschlossen oder elektrisch kurzgeschlossen miteinander elektrisch verbunden. Dies bedeutet insbesondere, dass an der ersten Befestigungsseite mehrere unterschiedlich funktionalisierte elektrische Kontaktflächen vorliegen und die zweite Befestigungsseite über entsprechend funktionalisierte elektrische Kontaktflächen verfügt. Insbesondere besteht eine 1-zu-1-Zuordnung zwischen den Kontaktflächen an der ersten und an der zweiten Befestigungsseite.
Das heißt etwa, die erste und die zweite Befestigungsseite weisen elektrisch äquivalent gestaltete Anschlussmöglichkeiten auf, realisiert durch die ersten und zweiten elektrischen Kontaktflächen. Somit ist das Halbleiterbauteil gleichermaßen über die erste Befestigungsseite als auch über die zweite Befestigungsseite elektrisch kontaktierbar. Dementsprechend kann das Halbleiterbauteil gleichermaßen mit der ersten Befestigungsseite oder alternativ mit der zweiten Befestigungsseite einer Befestigungsfläche wie einem Montageträger zugewandt angebracht werden.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Halbleiterbauteil ein Gehäuse mit einer Ausnehmung sowie einen Chipträger, der ein Teil des Gehäuses ist und der eine erste Befestigungsseite und eine Oberseite aufweist. Mindestens ein optoelektronischer Halbleiterchip ist an der Oberseite vollständig in der Ausnehmung angebracht. Erste elektrische Kontaktflächen zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterbauteils befinden sich an der ersten Befestigungsseite. Weiterhin befinden sich zweite elektrische Kontaktflächen zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterbauteils an einer der ersten Befestigungsseite gegenüberliegenden zweiten Befestigungsseite des Gehäuses. Elektrisch einander zugeordnete erste und zweite elektrische Kontaktflächen sind elektrisch kurzgeschlossen, sodass das Halbleiterbauteil über die erste Befestigungsseite oder über die zweite Befestigungsseite elektrisch kontaktierbar ist.
Somit handelt es sich bei dem Halbleiterbauteil um ein Bauteil, das sowohl vorwärts als auch rückwärts montierbar ist, wobei bei einer Rückwärtsmontage eine lichtemittierende Fläche bevorzugt koplanar zu Oberseitenlötkontakten ist. Rückwärts montiert bedeutet, dass eine Emissionsseite des Halbleiterbauteils einer Befestigungsplattform zugewandt ist. bei einer Vorwärtsmontage weist die Emissionsseite von der Befestigungsplattform weg.
Alternative Möglichkeiten für Bauteile liegen darin, nach außen geführte und umgebogene Leiterrahmen zu verwenden. Bei diesem Ansatz treten jedoch vergleichsweise hohe Herstellungstoleranzen auf. Dadurch kann es zu leichten Verkippungen des Bauteils kommen. Des Weiteren bieten vorgefertigte Grundgehäuse mit gebogenen Leiterrahmen ein hohes Risiko für etwaige Lufteinschlüsse beim Vergießen und/oder Einkapseln des Bauteils, insbesondere kundenseitig. Dabei ist ein und dasselbe Bauteil entweder vorwärts oder rückwärts montierbar. Solche Bauteile mit herausstehenden und/oder umgebogenen Leiterrahmen sind beispielsweise der Druckschrift WO 97/50132 A1 zu entnehmen, siehe etwa die 1 und 10.
Ein weiterer Ansatz basiert darauf, dass eine gedruckte Leiterplatte, an der sich LED-Chips befinden, an Randbereichen frei bleibt und eine lötbare Metallisierung enthält. Dabei sind die Lötflächen zur Rückwärtsmontage nicht koplanar zur lichtemittierenden Fläche. Dies ist insbesondere problematisch, falls der Träger nicht lichtdurchlässig ist. Solche Bauteile sind beispielsweise gestaltet wie die CHIPLED-0603, LT Q39G, des Herstellers OSRAM Opto Semiconductors.
Mit dem hier beschriebenen Halbleiterbauteil sind eine Rückwärtsmontage oder eine Vorwärtsmontage desselben Bauteils realisierbar, wobei eine lichtemittierende Fläche koplanar zu elektrischen Kontaktflächen ist und wobei gleichzeitig ein blasenfreies Verbauen möglich ist und geringe Fertigungstoleranzen eingehalten werden können.
Insbesondere wird bei dem hier beschriebenen Halbleiterbauteil eine gedruckte Leiterplatte, auch als PCB bezeichnet, als Substrat und als Ausgangsform verwendet. Dabei werden an einer Rückseite Lötkontakte erzeugt, eine Vorderseite wird mit Metallisierungen zum Anbringen von Halbleiterchips und Bonddrähten versehen. Ferner werden Durchkontaktierungen zwischen den Metallisierungen auf beiden Seiten gebildet. Daraufhin wird ein zusätzliches Laminat strukturiert, beispielsweise mittels Stanzen. Dieses strukturierte Laminat wird auf das vorbereitete Substrat auflaminiert, sodass die Ausnehmung entsteht. Daraufhin werden die Halbleiterchips platziert, mit Bonddrähten elektrisch verbunden und optional mit einer Füllung versehen. Schließlich erfolgt ein Vereinzeln, etwas mittels Sägen, sowie erforderlichenfalls Aushärtschritte. Alternativ oder zusätzlich zu einem PCB lässt sich auch ein Keramikträger oder eine Metallkernplatine, kurz MCPCB, als Ausgangsform und/oder Substrat und/oder Basiskörper verwenden.
Damit lassen sich Lötflächen und lichtemittierende Flächen realisieren, die koplanar liegen. Dies bietet insbesondere dann Vorteile, wenn die erzeugte Strahlung direkt in einen Wellenleiter oder ein planares, transparentes Trägersubstrat eingekoppelt wird. Die Kontaktflächen des Bauteils können hinsichtlich ihrer Fläche maximiert werden. Dies ist insbesondere bei potentiell hochohmigen Kontakten oder Anschlussleitungen hilfreich. Durch die Möglichkeit, das Bauteil entweder vorwärts oder rückwärts zu montieren, lässt sich eine Vielzahl von Applikationen mittels des gleichen Halbleiterbauteils adressieren. Damit kann eine Reduktion des notwendigen Produktportfolios einhergehen. Ferner werden durch die Quaderform etwaige Lufteinschlüsse beim Vergießen der bereits bestückten Leiterplatte bei einem Kunden und/oder bei einer Endmontage vermieden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Chipträger durch eine Leiterplatte, insbesondere eine gedruckte Leiterplatte und/oder eine Metallkernplatine, gebildet. Dabei ist die Oberseite bevorzugt mit elektrischen Anschlussflächen versehen. Die elektrischen Anschlussflächen sind dazu eingerichtet, elektrisch unmittelbar mit dem Halbleiterchip verbunden zu werden. Dabei können ergänzend zum Halbleiterchip wie auch in allen anderen Ausführungsformen zusätzliche elektronische Komponenten wie Schutzdioden zum Schutz vor Schäden durch elektrostatische Entladung, kurz ESD, vorhanden sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Anschlussflächen über Durchkontaktierungen mit den ersten Kontaktflächen verbunden. Dabei erfolgt bevorzugt eine elektrisch eineindeutige Zuordnung zwischen den Anschlussflächen und den Kontaktflächen. Dass die Durchkontaktierungen durch den Chipträger hindurch verlaufen, kann bedeuten, dass in Draufsicht gesehen die Durchkontakteirungen ringsum von einem Material des Chipträgers, insbesondere von Material eines Basiskörpers des Chipträgers, umgeben sind. Außerdem ist es möglich, dass die Durchkontaktierungen an Seitenflächen eines solchen Basisträgers verlaufen und seitlich frei zugänglich sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Anschlussflächen zusammen mit den Durchkontaktierungen sowie den ersten und zweiten Kontaktflächen im Querschnitt gesehen E-förmig gestaltet. Das heißt insbesondere, dass die Anschlussflächen sowie die ersten und zweiten Kontaktflächen in drei verschiedenen, parallel zueinander ausgerichteten Ebenen liegen. Dabei befinden sich die Anschlussflächen bevorzugt auf einer mittleren Ebene dieser drei Ebenen. Die drei Ebenen sind bevorzugt in Richtung senkrecht zu diesen Ebenen durch die insbesondere durchgehend und geradlinig verlaufende Durchkontaktierung elektrisch miteinander verbunden. Im Querschnitt gesehen können die jeweils einander zugeordneten Anschlussflächen sowie die zugehörigen ersten und zweiten elektrischen Kontaktflächen bündig miteinander abschließen, an nur einem oder an zwei einander gegenüberliegenden Enden. Ebenso kann die Durchkontaktierung in Richtung parallel zu den Ebenen bündig mit der jeweils betreffenden Anschlussfläche und den zugehörigen Kontaktflächen abschließen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verlaufen die Durchkontaktierungen teilweise oder, bevorzugt, vollständig entlang von Gehäuseseitenflächen und/oder entlang von Gehäuseaußenkanten des Gehäuses. Diese Gehäuseseitenflächen und Gehäuseaußenkanten sind bevorzugt senkrecht oder näherungsweise senkrecht zur Oberseite und/oder zu den Befestigungsseiten orientiert. Der Begriff „nahezu“ bedeutet in Verbindung mit Winkelangaben beispielsweise eine Toleranz von höchstens 25° oder 10° oder 5°. In Richtung senkrecht zu den Befestigungsseiten können die Gehäuseseitenflächen und/oder Gehäuseaußenkanten wenigstens an einigen Stellen des Gehäuses vollständig von einem Material der Durchkontaktierungen, insbesondere gebildet durch zumindest eine Metallschicht, bedeckt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Chipträger durch einen Leiterrahmen gebildet. Der Leiterrahmen kann eines oder, bevorzugt, mehrere Leiterrahmenteile aufweisen. Die einzelnen Leiterrahmenteile sind elektrisch nicht unmittelbar miteinander verbunden, sondern beispielsweise nur über den lichtemittierenden Halbleiterchip und/oder über einen ESD-Chip. Der Leiterrahmen ist bevorzugt aus einem oder mehreren Metallen, etwa aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, optional mit etwa metallischen Beschichtungen zur Verbesserung der optischen Eigenschaften oder zum Verbessern der elektrischen Kontaktierbarkeit. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip auf dem Leiterrahmen angebracht, beispielsweise angelötet oder elektrisch leitfähig angeklebt. Sind mehrere Halbleiterchips vorhanden, so ist bevorzugt jeder der Halbleiterchips auf ein separates, eigenes Leiterrahmenteil angebracht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform reicht der Leiterrahmen vom Halbleiterchip her bis zur ersten Befestigungsseite. Insbesondere sind damit die ersten Kontaktflächen teilweise oder vollständig durch den Leiterrahmen gebildet. Dabei kann jede elektrische Kontaktfläche durch eines der Leiterrahmenteile des Leiterrahmens realisiert sein. Insbesondere besteht eine eineindeutige Zuordnung zwischen den Leitrahmenteilen und den ersten elektrischen Kontaktflächen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse einen Vergusskörper. Es ist möglich, dass der Leiterrahmen in den Vergusskörper eingebettet und/oder durch den Vergusskörper mechanisch stabilisiert ist. Insbesondere sind die Leiterrahmenteile durch den Vergusskörper mechanisch fest aneinander gekoppelt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Ausnehmung in dem Vergusskörper ausgebildet, insbesondere nur in dem Vergusskörper. Damit ist die zweite Befestigungsseite bevorzugt durch den Vergusskörper gebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die zweiten Kontaktflächen über Durchkontaktierungen durch den Vergusskörper hindurch mit den Leiterrahmen und den entsprechenden Leiterrahmenteilen verbunden. Dabei besteht über die Durchkontaktierungen bevorzugt eine eineindeutige Zuordnung zwischen den entsprechenden Leiterrahmenteilen des Leiterrahmens und den zugehörigen zweiten Kontaktflächen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Durchkontaktierungen von den zweiten Kontaktflächen überdeckt, insbesondere vollständig überdeckt. Das heißt, in Draufsicht gesehen sind die betreffenden Durchkontaktierungen aufgrund der zugeordneten Kontaktflächen nicht erkennbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Ausnehmung frei von den zweiten Kontaktflächen sowie frei von den Durchkontaktierungen. Insbesondere liegen Seitenwände der Ausnehmung, die bevorzugt durch ein Material des Vergusskörpers gebildet sind, frei. Das heißt, an den Seitenwänden der Ausnehmung sind keine elektrisch funktionalisierten Komponenten angebracht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die zweiten Kontaktflächen über Leiterbahnen mit dem Leiterrahmen elektrisch verbunden, insbesondere eineindeutig. Die Leiterbahnen können entlang von Seitenwänden der Ausnehmung verlaufen, insbesondere unmittelbar auf einem Material des Vergusskörpers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind Gehäuseseitenflächen des Gehäuses frei von elektrisch funktionalisierten Komponenten des Halbleiterbauteils. Die Gehäuseseitenflächen verbinden dabei die beiden Befestigungsseiten miteinander. Im Querschnitt gesehen ist der Vergusskörper einerseits durch die außenliegenden Gehäuseseitenflächen und andererseits durch die innenliegenden Seitenwände der Ausnehmung begrenzt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse einen oder mehrere Aufdickkörper. Der mindestens eine Aufdickkörper ist auf der Oberseite des Chipträgers angebracht, beispielsweise mittels Löten oder Kleben. Insbesondere wird der Aufdickkörper auf den Chipträger auflaminiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Ausnehmung auf den Aufdickkörper begrenzt. Damit kann der Chipträger frei von der Ausnehmung sein. Werden eventuelle Erhebungen aufgrund der Anschlussflächen und Leiterbahnen an der Oberseite vernachlässigt, so ist die Oberseite des Chipträgers bevorzugt eben und planar gestaltet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bedeckt der Aufdickkörper die Anschlussflächen und/oder Leiterbahnen, die hin zu den Anschlussflächen verlaufen, in Draufsicht auf die Oberseite gesehen teilweise. Es ist möglich, dass die Leiterbahnen vollständig von dem Aufdickkörper verdeckt sind. Damit können die Anschlussflächen und/oder die Leiterbahnen zwischen dem Aufdickkörper und einem Basiskörper des Chipträgers eingeklemmt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die zweite Befestigungsseite teilweise oder vollständig durch den Aufdickkörper gebildet. Dies bedeutet, dass sich die zweiten Kontaktflächen teilweise oder vollständig direkt an dem Aufdickkörper befinden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Halbleiterbauteil zwei oder drei oder mehr als drei verschiedenfarbig emittierende und bevorzugt elektrisch unabhängig voneinander ansteuerbare Halbleiterchips. Insbesondere liegt mindestens ein Halbleiterchip zur Erzeugung von rotem Licht, mindestens ein Halbleiterchip zur Erzeugung von grünem Licht und mindestens ein Halbleiterchip zur Erzeugung von blauem Licht vor. Damit kann es sich bei dem Halbleiterbauteil um ein sogenanntes RGB-Bauteil handeln. Sind mehrere Halbleiterchips zur Erzeugung von Strahlung einer bestimmten Farbe vorhanden, so können diese Halbleiterchips elektrisch als Einheit oder als Gruppen handhabbar sein und sich beispielsweise gemeinsam auf einer einzigen Anschlussfläche befinden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Halbleiterchips in einer gemeinsamen Ebene montiert. Diese Ebene ist insbesondere durch die Oberseite gebildet. Das heißt, zwischen benachbarten Halbleiterchips liegt bevorzugt kein Höhenversatz in Richtung senkrecht zur Oberseite vor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Gehäuse für sichtbares Licht undurchlässig. Beispielsweise ist das Gehäuse aus einem weißen Kunststoff oder aus einer weißen Keramik, sodass Licht diffus reflektiert wird. Alternativ kann das Gehäuse spekular reflektierend sein, beispielsweise durch entsprechend aufgebrachte Beschichtungen, etwa an den Seitenwänden der Ausnehmung und/oder an der Oberseite innerhalb der Ausnehmung. Außerdem ist es möglich, dass das Gehäuse absorbierend für Licht ist und beispielsweise durch ein schwarzes Material gebildet ist, etwa ein Epoxid, in das Rußpartikel eingebracht sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Halbleiterchips mit Bonddrähten elektrisch kontaktiert. Die Bonddrähte befinden sich bevorzugt vollständig in der Ausnehmung, so dass die Bonddrähte nicht über die zweite Befestigungsseite hinausragen.
Darüber hinaus wird eine Anordnung angegeben. Die Anordnung umfasst eines oder mehrere der optoelektronischen Halbleiterbauteile, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen angegeben. Merkmale der Anordnung sind daher auch für die optoelektronischen Halbleiterbauteile offenbart und umgekehrt.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst die Anordnung mehrere der optoelektronischen Halbleiterbauteile. Außerdem umfasst die Anordnung eine Montageplattform. Die Montageplattform ist bevorzugt reflektierend oder durchlässig für die erzeugte Strahlung. Reflektierend bedeutet beispielsweise einen Reflexionsgrad für sichtbares Licht von mindestens 60 % oder 80 %.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Montageplattform eine oder mehrere Stromzuführungen. Die Halbleiterbauteile sind auf den Stromzuführungen elektrisch und bevorzugt auch mechanisch angebracht. Bei den Stromzuführungen kann es sich um Leiterbahnen und/oder elektrische Anschlussflächen der Montageplattform handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein mittlerer Abstand zwischen benachbarten Halbleiterbauteilen an der Montageplattform um mindestens einen Faktor 5 oder 10 oder 20 oder 50 größer als eine mittlere Diagonalenlänge der Halbleiterbauteile. Dies gilt insbesondere in Draufsicht gesehen. Das heißt, die Halbleiterbauteile sind vergleichsweise weit voneinander beabstandet auf der Montageplattform angeordnet. Damit ist ein Bedeckungsgrad der Montageplattform durch die Halbleiterbauteile bevorzugt vernachlässigbar.
Insbesondere wird im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Anordnung ein optischer Eindruck der Montageplattform durch die Halbleiterbauteile nicht oder nicht signifikant beeinträchtigt. Mit anderen Worten sind die Halbleiterbauteile im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Anordnung für einen Betrachter in ausgeschaltetem Zustand nicht oder nur schwer erkennbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Halbleiterbauteile mit einem Klebstoff elektrisch leitfähig an die Stromzuführungen angeklebt. Dabei sind die Stromzuführungen bevorzugt lichtdurchlässig. Beispielsweise sind die Stromzuführungen aus einem elektrisch leitfähigen Oxid, kurz TCO, wie ITO.
Gemäß zumindest eine Ausführungsform reicht der Klebstoff von der den Stromzuführungen zugewandten Befestigungsseite bis an die den Stromzuführungen abgewandte Befestigungsseite. Das heißt, eine elektrische Kontaktierung erfolgt gleichermaßen über die ersten und zweiten Kontaktflächen. Dabei können die Gehäuseseitenflächen des Gehäuses teilweise von dem Klebstoff bedeckt sein, insbesondere unmittelbar bedeckt. Es ist möglich, dass die ersten Kontaktflächen und/oder die zweiten Kontaktflächen und/oder freiliegende Teile der Durchkontaktierungen vollständig von dem Klebstoff bedeckt sind. Der Klebstoff kann als für die Kontaktflächen und/oder für die Durchkontaktierungen benetzend wirken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen einige der Halbleiterbauteile in der Anordnung eine erste Hauptabstrahlrichtung und die verbleibenden Halbleiterbauteile eine zweite Hauptabstrahlrichtung auf. Die erste und die zweite Hauptabstrahlrichtung sind bevorzugt antiparallel zueinander orientiert. Das heißt, einige der Halbleiterbauteile emittieren beispielsweise nach unten, wohingegen die übrigen Halbleiterbauteile nach oben emittieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Montageplattform eine erste Platte und eine zweite Platte. Bevorzugt sind beide Platten lichtdurchlässig. Alternativ ist eine der Platten lichtdurchlässig und die andere Platte ist reflektierend für sichtbares Licht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Halbleiterbauteile zwischen den beiden Platten montiert. Damit ist eine Stromzuführung zu den Halbleiterbauteilen auf die beiden Platten aufteilbar. Hierdurch können die Stromzuführungen dünner und bevorzugt auch lichtdurchlässiger gestaltet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Halbleiterbauteile elektrisch und/oder mechanisch je nur entweder mit der ersten Platte oder mit der zweiten Platte verbunden. Es ist möglich, dass die Halbleiterbauteile je nur eine der Platten berühren. Dabei sind die beiden Platten bevorzugt parallel zueinander ausgerichtet. Es können Abstandshalter zwischen den Platten vorhanden sein, die zwischen den Halbleiterbauteilen platziert sein können. Nachfolgend werden ein hier beschriebenes Halbleiterbauteil und eine hier beschriebene Anordnung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:

1 bis 5 schematische Schnittdarstellungen und Draufsichten von Verfahrensschritten zur Herstellung von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen,
6 bis 9 schematische Schnittdarstellungen und Draufsichten von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen, und
10 bis 12 schematische Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Anordnungen mit hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen.

In den 1 bis 4 ist ein Herstellungsverfahren für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 1 illustriert. Die Figurenteile A zeigen Schnittdarstellungen und die Figurenteile B Draufsichten. Der Schnitt in den Figurenteilen A verläuft insbesondere entlang einer Diagonalen der Draufsichten in den Figurenteilen B.
Gemäß 1 wird ein Chipträger 2 bereitgestellt. Bei dem Chipträger 2 handelt es sich etwa um eine gedruckte Leiterplatte. An einem Basiskörper 27 sind an einer ersten Befestigungsseite 21 mehrere erste elektrische Kontaktflächen 51 angebracht. Über Durchkontaktierungen 25 sind die erste Kontaktflächen 51 mit elektrischen Anschlussflächen 23 und Leiterbahnen 26 an einer Oberseite 20 verbunden. Die ersten Kontaktflächen 51, die Durchkontaktierungen 25, die Leiterbahnen 26 sowie die Anschlussflächen 23 sind jeweils durch eine oder mehrere Metallschichten gebildet. Der Basiskörper 27 ist beispielsweise aus einem Harz und kann eine Faserverstärkung aufweisen. Die Durchkontaktierungen 25 verlaufen an Seitenflächen des Basiskörpers 27.
Beispielsweise sind genau vier Anschlussflächen 23 vorhanden, die über die Leiterbahnen 26 eineindeutig mit den Durchkontaktierungen 25 verbunden sind. Ebenso liegt eine eineindeutige Zuordnung zwischen den Durchkontaktierungen 25 und den ersten Kontaktflächen 51 vor. Die Durchkontaktierungen 25 befinden sich in Draufsicht gesehen bevorzugt an Ecken des Basiskörpers 27. Damit verlaufen die Leiterbahnen 26 in Draufsicht gesehen X-förmig und die Anschlussflächen 23 sind in einer quadratischen Anordnung in einer Mitte des Chipträgers 2 angebracht.
Gemäß 2 wird ein Aufdickkörper 6 auf dem Chipträger 2 angebracht. Bei dem Aufdickkörper 6 handelt es sich um ein vorstrukturiertes Laminat, das auf den Chipträger 2 auflaminiert oder aufgeklebt wird. Der Aufdickkörper 6 ist einstückig ausgeführt. Durch den Aufdickkörper 6 wird eine Ausnehmung 40 gebildet. Der Aufdickkörper zusammen mit dem Chipträger 2 bildet ein Gehäuse 4 des fertigen Halbleiterbauteils 1.
Wie in 2B zu sehen ist es möglich, dass die Durchkontaktierungen 25 seitlich über den Aufdickkörper 6 überstehen. Alternativ kann der Aufdickkörper 6 die Durchkontaktierungen 25 teilweise oder vollständig überdecken oder bündig mit den Durchkontaktierungen 25 abschließen.
Im Verfahrensschritt der 3 werden die Durchkontaktierungen 25 an Gehäuseseitenflächen 44 über den Aufdickkörper 6 hinweg verlängert und an einer dem Chipträger 2 abgewandten Seite des Aufdickkörpers 6 werden zweite elektrische Kontaktflächen 52 erzeugt, beispielsweise über ein Galvanisieren. Durch die zweiten Kontaktflächen 52 wird eine zweite Befestigungsseite 42 des Halbleiterbauteils 1 gebildet.
Im Querschnitt gesehen sind die Kontaktflächen 51, 52 zusammen mit den Anschlussflächen 23 und den Leiterbahnen 26 sowie den Durchkontaktierungen 25 E-förmig gestaltet. Dabei können die drei Querleisten des E unterschiedliche Querausdehnungen aufweisen, wie in 3A illustriert.
Die zweiten Kontaktflächen 52 reichen bevorzugt nicht bis unmittelbar an die Ausnehmung 40 heran, siehe 3B. Es ist möglich, dass alle zweiten Anschlussflächen 52 in Draufsicht gesehen die gleiche Grundform aufweisen und durch eine Rotation um 90° ineinander abgebildet werden können. Die zweiten Kontaktflächen 52 bedecken einen Großteil der zweiten Befestigungsseite 42. Insbesondere sind die zweiten Kontaktflächen 52 quadrantenmäßig angeordnet. Entsprechendes kann für die ersten Kontaktflächen 51 gelten.
In 3B ist ferner illustriert, dass in der Ausnehmung 40 drei verschiedenfarbig emittierende optoelektronische Halbleiterchips 3 angebracht werden. Bei den Halbleiterchips 3 handelt es sich bevorzugt um LED-Chips. Jeder der Halbleiterchips 3 ist auf einer der Anschlussflächen 23 aufgebracht, beispielsweise angelötet. Ein jeweils zweiter elektrischer Kontakt der Halbleiterchips 3 verläuft über Bonddrähte 8 hin zur verbleibenden vierten Anschlussfläche 23, so dass die Halbleiterchips 3 elektrisch einzeln ansteuerbar sind.
Abweichend von 3 ist es auch möglich, dass für jeden der Halbleiterchips 3 oder für jede Gruppe von gleichfarbig emittierenden Halbleiterchips 3 eine eigene Ausnehmung vorhanden ist.
Im optionalen Verfahrensschritt der 4 wird die Ausnehmung 40 mit einer Füllung 74 versehen. Abweichend von der Darstellung in 4A kann die Füllung 74 auch wie eine Optik, beispielsweise wie eine Sammellinse, geformt sein. Bei der Füllung 74 handelt es sich beispielsweise um einen Klarverguss, etwa aus einem Silikon. Alternativ kann die Füllung 74 lichtstreuende Partikel aufweisen, um eine Abstrahlcharakteristik des Halbleiterbauteils 1 zu homogenisieren.
Abweichend von der Darstellung in 4 ist es auch möglich, dass jedem der Halbleiterchips 3 eine eigene Füllung zugeordnet ist, auch in einer je eigenen Ausnehmung. Damit können die einzelnen Halbleiterchips 3 beispielsweise mit verschiedenen Leuchtstoffen versehen werden. Damit ist der Einsatz baugleicher Halbleiterchips 3 möglich, die mittels unterschiedlicher Leuchtstoffe letztendlich Licht verschiedener Farben abstrahlen.
Eine Dicke des Chipträgers 2 liegt beispielsweise bei mindestens 20 µm oder 50 µm oder 100 µm und/oder bei höchstens 2 mm oder 1 mm oder 0,5 mm. Eine Dicke des Aufdickkörpers 6 beträgt beispielsweise mindestens 200 µm und/oder höchstens 2 mm oder 1 mm oder 0,5 mm. Eine Gesamtdicke des Halbleiterbauteils 1 beträgt damit beispielsweise mindestens 0,4 mm oder 0,6 mm und/oder höchstens 4 mm oder 1 mm oder 0,7 mm. Laterale Abmessungen des Halbleiterbauteils 1 liegen beispielsweise bei mindestens 1 mm × 1 mm und/oder bei höchstens 5 mm × 5 mm. Entsprechendes gilt bevorzugt auch für alle anderen Ausführungsbeispiele.
In den Schnittdarstellungen der 5 sind alternative Ausführungsformen zum Verfahrensschritt der 2 illustriert. Dabei dient als Aufdickkörper 6 je eine strukturierte Leiterplatte, in der die zentrale Ausnehmung 40 geformt ist. Wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass die Ausnehmung 40 nicht ringsum von einem Material des Aufdickkörpers 6 umgeben ist, sondern beispielsweise einen Trennschlitz oder eine Fuge oder mehrere Trennschlitze oder Fugen aufweist, in Draufsicht gesehen.
Gemäß 5A sind zum Löten oder elektrisch leitfähigen Kleben an dem Aufdickkörper 6 elektrische Verbindungsflächen 48 vorhanden. Über die elektrischen Verbindungsflächen 48 ist ein elektrischer Kontakt zu den Leiterbahnen 26 oder den Anschlussflächen 23 herstellbar. Ausgehend von den Verbindungsflächen 48 ist eine im Querschnitt gesehen U-förmige Metallisierung gebildet, zusammen mit den Durchkontaktierungen 25 und den zweiten Kontaktflächen 52.
Es ist möglich, dass diese insbesondere einstückige und durchgehende Metallisierung 25, 48, 52 gegenüber einem Grundkörper 26 des Aufdickkörpers 6 zurückversetzt ist, so dass die Verbindungsflächen 48 und/oder die zweiten Kontaktflächen 52 nicht bis hin zur Ausnehmung 40 reichen, siehe 5A. Demgegenüber schließen die Verbindungsflächen 48 und die zweiten Kontaktflächen 42 gemäß 5B bündig mit dem Grundkörper 46 hin zur Ausnehmung 40 ab.
Gemäß 5C liegen die Durchkontaktierungen 25 jeweils innerhalb des Grundkörpers 46. Im Querschnitt gesehen ist daher die Metallisierung 25, 48, 52 H-förmig gestaltet.
In 5D ist gezeigt, dass die Metallisierung 25, 48, 52 U-förmig ausgebildet ist, wobei an den gegenüberliegenden Bereichen des Grundkörpers 46 diese U's aufeinander zuweisen. Die Durchkontaktierungen 25 liegen innerhalb des Grundkörpers 46 und nicht, wie in den 5A und 5B, an Seitenflächen des Grundkörpers 46.
In der Schnittdarstellung der 6A und der Draufsicht in 6B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauteils 1 illustriert. Dabei ist der Chipträger 2 durch mehrere Teile eines Leiterrahmens 22 gebildet, auf denen der Halbleiterchip 3 angebracht ist. Eine Verbindung zu einem anderen Leiterrahmenteil erfolgt über den Bonddraht 8.
Der Leiterrahmen 22 befindet sich in einem Vergusskörper 7, in dem die Ausnehmung 40 mit der optionalen Füllung 74 geformt ist. Ausgehend von den Teilen des Leiterrahmens 22 sind Leiterbahnen 26 an Seitenwänden 47 der Ausnehmung 40 entlang geführt, wobei diese Leiterbahnen 26 in die zweiten Kontaktflächen 52 an der zweiten Befestigungsseite 42 münden.
In Draufsicht gesehen sind die zweiten Kontaktflächen 52, beispielsweise U-förmig gestaltet. Die Leiterbahnen 26 können X-förmig verlaufen. Es ist möglich, dass pro Teil des Leiterrahmens 22 eine oder auch mehrere der Leiterbahnen 26 vorhanden sind.
Gemäß 6 ist nur ein Halbleiterchip 3 vorhanden. Die Bauweise der 6 kann entsprechend der 3 oder 4 an mehrere Halbleiterchips 3 angepasst werden.
Beim Ausführungsbeispiel der 7 sind die Durchkontaktierungen 25, anders als in 6, durch den Vergusskörper 7 hindurch geformt. Die Durchkontaktierungen 25 können sich in Richtung hin zu den Teilen des Leiterrahmens 22 erweitern, so dass die Durchkontaktierungen 25 kegelstumpfförmig gestaltet sein können. Die zweiten Kontaktflächen 52 überdecken die Durchkontaktierungen 25 bevorzugt vollständig. Die Ausnehmungen 40, insbesondere deren Seitenwände 47, sind frei von Metallisierungen.
Im Übrigen gelten die Ausführungen zur 6 für 7 entsprechend. Die Halbleiterbauteile 1, wie in den 6 und 7 illustriert, sind somit sogenannte QFN-Bauteile.
Beim Ausführungsbeispiel, wie in der Schnittdarstellung der 8A und der Draufsicht in 8B gezeigt, ist der Chipträger 2 realisiert, wie in Verbindung mit 1 gezeigt, beispielsweise als PCB oder basierend auf einem Keramiksubstrat. Bevor der Vergusskörper 7 des Gehäuses 4 erzeugt wird, insbesondere mittels folienunterstütztem Formpressen, wird der Halbleiterchip 3 aufgebracht. Wird ein RGB-Bauteil mit verschiedenfarbig emittierenden LED-Chips erzeugt, so weisen bevorzugt alle Halbleiterchips 3 dieselbe Höhe auf oder es werden entsprechende höhenausgleichende Podeste vorgesehen.
Danach werden zum Beispiel mittels eines Lasers die Durchkontaktierungen 25 durch den Vergusskörper 7 hindurch Erzeugt. Alternativ können vor dem Erzeugen des Vergusskörpers Einlegeteile, sogenannte Via-Plugs, gesetzt werden, die gemeinsam mit einer Oberfläche des Vergusskörpers 7 in einem folgenden Schritt metallisiert werden können, um die Durchkontaktierung 25 und die Leiterbahnen 26 fertigzustellen. Gleichzeitig mit den Leiterbahnen 26 werden die zweiten Kontaktflächen 52 erzeugt. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in 8A nur eine der Durchkontaktierungen 25 durch den Vergusskörper 7 hindurch gezeigt. Die zweite, in 8A nicht illustrierte Durchkontaktierung 25 ist bevorzugt gestaltet, wie in 7A illustriert.
Der Vergusskörper 7 ist direkt an den Halbleiterchip 3 angeformt, sodass der Halbleiterkörper 3 die Ausnehmung 40 vollständig ausfüllt. Bevorzugt ist der Vergusskörper 7 weiß und damit diffus reflektierend.
Beim Ausführungsbeispiel der 9 ist der Chipträger 2 durch den als Verguss gestalteten Basiskörper 27 zusammen mit dem Leiterrahmen 22 gebildet, analog zu 7. Dabei können der Basiskörper 27 und der Leiterrahmen 22 gleich dick sein und an ihren beiden Hauptseiten bündig miteinander abschließen.
Auf dem Basiskörper 27 zusammen mit dem Leiterrahmen 22 wird dann der Vergusskörper 7 gebildet, nachdem der Halbleiterchip 3 montiert wurde. Die Ausführungen zum Vergusskörper 7 sowie zu den Durchkontaktierungen 25 durch den Vergusskörper 7 hindurch, wie in Verbindung mit 8 beschrieben, gelten entsprechend für 9.
Auch bei den Bauformen der 8 und 9 können, wie in allen anderen Ausführungsbeispielen auch, anstelle von beidseitig zu kontaktierenden Halbleiterchips 3 jeweils Flip-Chips verwendet werden, deren Kontaktflächen entweder dem Chipträger 2 zugewandt sind oder alternativ vom Chipträger 2 weg weisen.
In 10 ist eine Anordnung 10 mit einem Halbleiterbauteil 1 beschrieben. Die Anordnung 10 umfasst eine Montageplattform 9, an der sich bevorzugt transparente Stromzuführungen 93 befinden. Das Halbleiterbauteil 1 ist über einen elektrisch leitfähigen Klebstoff 94 mechanisch und elektrisch mit den Stromzuführungen 93 verbunden. Dabei benetzt der Klebstoff 94 die Metallisierungen, insbesondere die Durchkontaktierungen 25 sowie die beiden Arten von Kontaktflächen 51, 52 vollständig. Damit ist ein reduzierter Kontaktwiderstand hin zu der Montageplattform 9 realisierbar.
Eine Lichtabstrahlung des Halbleiterbauteils 1 erfolgt entlang einer ersten Hauptabstrahlrichtung A vollständig durch die Montageplattform 9 hindurch. Auch die Montageplattform 9 ist bevorzugt lichtdurchlässig, insbesondere klarsichtig.
Beim Ausführungsbeispiel der Anordnung 10, wie in 11 illustriert, sind mehrere der Halbleiterbauteile 1 vorhanden.
Alle Halbleiterbauteile 1 sind baugleich. Eine Lichtabstrahlung erfolgt entlang einer ersten Hauptabstrahlrichtung A und einer zweiten Hauptabstrahlrichtung B, beispielsweise alternierend. Damit erfolgt eine Lichtabstrahlung entlang zweier antiparallel zueinander verlaufenden Hauptabstrahlrichtungen A, B und nur zum Teil durch die Montageplattform 9 hindurch.
Wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen ist ein Abstand zwischen benachbarten Halbleiterbauteilen 1 bevorzugt vergleichsweise groß gegenüber einer Bauteilgröße. Beispielsweise liegen die Abstände zwischen den Halbleiterbauteilen 1 bei mindestens 2 cm oder 5 cm und/oder bei höchstens 50 cm oder 15 cm, insbesondere bei ungefähr 10 cm. Entsprechendes gilt für alle anderen Ausführungsbeispiele.
Damit lässt sich mit der Anordnung 10 beispielsweise eine Videowand etwa zur Darstellung von Bildern oder eine Anzeigetafel oder eine Informationseinheit realisieren.
Beim Ausführungsbeispiel der 12 weist die Montageplattform 9 eine erste Platte 91 sowie eine zweite Platte 92 auf. Jede der Platten 91, 92 ist mit bevorzugt lichtdurchlässigen Stromzuführungen 93 versehen. Die Halbleiterbauteile 1 sind beispielsweise einander abwechselnd an den beiden Platten 91, 92 angebracht. Dabei steht jedes der Halbleiterbauteile 1 nur in Kontakt mit einer der Platten 91, 92. Ein Abstand der Platten 91, 92 ist beispielsweise so gering, dass sich in Querrichtung benachbarte Halbleiterbauteile 1, die sich an unterschiedlichen Platten 91, 92 befinden, überdecken. Bei dieser Art der Montage steht eine größere Zuleitungsfläche pro Halbleiterbauteil 1 zur Verfügung.
Die Halbleiterbauteile 1 können so montiert werden, dass alle Halbleiterbauteile 1 entlang der ersten Hauptabstrahlrichtung A und somit in die gleiche Richtung emittieren. Ebenso ist es möglich, dass die an der zweiten Platte 92 montierten Halbleiterbauteile 1 alternativ entlang der zweiten Hauptabstrahlrichtung B emittieren, sodass dann eine beidseitige Lichtabstrahlung von der Anordnung 10 erfolgen kann.
Die in den Figuren gezeigten Komponenten folgen, sofern nicht anders kenntlich gemacht, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge jeweils unmittelbar aufeinander. Sich in den Figuren nicht berührende Schichten sind bevorzugt voneinander beabstandet. Soweit Linien parallel zueinander gezeichnet sind, sind die entsprechenden Flächen bevorzugt ebenso parallel zueinander ausgerichtet. Ebenfalls, soweit nicht anders kenntlich gemacht, sind die relativen Positionen der gezeichneten Komponenten zueinander in den Figuren korrekt wiedergegeben.
Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: optoelektronisches Halbleiterbauteil
2: Chipträger
20: Oberseite
21: erste Befestigungsseite
22: Leiterrahmen
23: elektrische Anschlussfläche
25: Durchkontaktierung
26: Leiterbahn
27: Basiskörper
3: optoelektronischer Halbleiterchip
4: Gehäuse
40: Ausnehmung
42: zweite Befestigungsseite
44: Gehäuseseitenfläche
45: Gehäuseaußenkante
46: Grundkörper
48: elektrische Verbindungsfläche
47: Seitenwand der Ausnehmung
51: erste elektrische Kontaktfläche
52: zweite elektrische Kontaktfläche
6: Aufdickkörper
7: Vergusskörper
74: Füllung
8: Bonddraht
9: Montageplattform
91: erste Platte
92: zweite Platte
93: Stromzuführung
94: Klebstoff
10: Anordnung
A: erste Hauptabstrahlrichtung
B: zweite Hauptabstrahlrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 9750132 A1 [0015]

Claims

Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) mit - einem Gehäuse (4) mit einer Ausnehmung (40), - einem Chipträger (2), der ein Teil des Gehäuses (4) ist und der eine erste Befestigungsseite (21) und eine Oberseite (20) aufweist, - mindestens einem optoelektronischen Halbleiterchip (3), der an der Oberseite (20) vollständig in der Ausnehmung (40) angebracht ist, wobei - sich erste elektrische Kontaktflächen (51) zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterbauteils (1) an der ersten Befestigungsseite (21) befinden, - sich zweite elektrische Kontaktflächen (52) zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterbauteils (1) an einer der ersten Befestigungsseite (21) gegenüberliegenden zweiten Befestigungsseite (42) des Gehäuses (4) befinden, und - elektrisch einander zugeordnete erste und zweite Kontaktflächen (51, 52) elektrisch kurzgeschlossen sind, sodass das Halbleiterbauteil (1) über die erste Befestigungsseite (21) oder über die zweite Befestigungsseite (42) elektrisch kontaktierbar ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Chipträger (2) eine Leiterplatte ist und die Oberseite (20) mit elektrischen Anschlussflächen (23) versehen ist, mit denen der Halbleiterchip (3) elektrisch unmittelbar verbunden ist, wobei die Anschlussflächen (23) über Durchkontaktierungen (25) durch den Chipträger (2) hindurch mit den ersten Kontaktflächen (21) verbunden sind.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Anschlussflächen (23), die Durchkontaktierungen (25) und die ersten sowie zweiten Kontaktflächen (51, 52) im Querschnitt gesehen E-förmig sind.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Durchkontaktierungen (25) vollständig entlang von Gehäuseseitenflächen (44) und/oder entlang von Gehäuseaußenkanten (45) des Gehäuses (4) verlaufen.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach Anspruch 1, bei dem der Chipträger (2) durch mindestens einen Leiterrahmen (22) gebildet ist, auf dem der Halbleiterchip (3) angebracht ist, wobei der Leiterrahmen (22) vom Halbleiterchip (3) bis zur ersten Befestigungsseite (21) reicht und die ersten Kontaktflächen (51) mindestens zum Teil durch den Leiterrahmen (22) gebildet sind.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Gehäuse (4) ferner einen Vergusskörper (7) umfasst, in den der Leiterrahmen (22) eingebettet und stabilisiert ist, wobei die Ausnehmung (40) in dem Vergusskörper (7) ausgebildet ist und der Vergusskörper (7) die zweite Befestigungsseite (42) bildet.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die zweiten Kontaktflächen (52) über Durchkontaktierungen (25) durch den Vergusskörper (7) hindurch mit dem Leiterrahmen (22) verbunden sind, wobei die Durchkontaktierungen (25) von den zweiten Kontaktflächen (52) überdeckt sind, und wobei die Ausnehmung (40) frei von den zweiten Kontaktflächen (52) sowie frei von den Durchkontaktierungen (25) ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach Anspruch 6, bei dem die zweiten Kontaktflächen (52) über Leiterbahnen (26), die entlang von Seitenwänden (47) der Ausnehmung (40) verlaufen, mit dem Leiterrahmen (22) verbunden sind, sodass Gehäuseseitenflächen (44) des Gehäuses (4) frei von elektrisch funktionalisierten Komponenten des Halbleiterbauteil (1) sind.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuse (4) ferner mindestens einen Aufdickkörper (6) umfasst, der auf der Oberseite (20) des Chipträgers (2) angebracht ist, wobei die Ausnehmung (40) auf den Aufdickkörper (6) begrenzt ist, sodass der Chipträger (2) frei von der Ausnehmung (4) ist, und wobei der Aufdickkörper (6) die Anschlussflächen (23) und/oder Leiterbahnen (26) hin zu den Anschlussflächen (23) mindestens teilweise bedeckt.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die zweite Befestigungsseite (42) mindestens teilweise durch den Aufdickkörper (6) gebildet ist, sodass sich die zweiten Kontaktflächen (52) mindestens zum Teil direkt an dem Aufdickkörper (6) befinden.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens drei verschiedenfarbig emittierende und elektrisch unabhängig voneinander ansteuerbare Halbleiterchips (3), die in einer gemeinsamen Ebene auf der Oberseite (20) montiert sind, wobei das Gehäuse (4) für sichtbares Licht undurchlässig ist, und wobei die Halbleiterchips (3) mit Bonddrähten (8) elektrisch kontaktiert sind und sich die Bonddrähte (8) vollständig in der Ausnehmung (40) befinden.
Anordnung (10) mit mehreren optoelektronischen Halbleiterbauteilen (1) nach einem der vorigen Ansprüche und mit einer reflektierenden oder lichtdurchlässigen Montageplattform (9), wobei die Halbleiterbauteile (1) auf Stromzuführungen (93) der Montageplattform (9) elektrisch und mechanisch angebracht sind, und wobei ein mittlerer Abstand zwischen benachbarten Halbleiterbauteilen (1) mindestens um einen Faktor 5 größer ist als eine mittlere Diagonalenlänge der Halbleiterbauteile (1) .
Anordnung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Halbleiterbauteile (1) mit einem Klebstoff (94) elektrisch leitfähig an die lichtdurchlässigen Stromzuführungen (93) angeklebt sind, wobei der Klebstoff (94) von der den Stromzuführungen (93) zugewandten Befestigungsseite (21, 42) bis an die den Stromzuführungen (93) abgewandte Befestigungsseite (42, 21) reicht, und wobei einige der Halbleiterbauteile (1) in eine erste Hauptabstrahlrichtung (A) und die verbleibenden Halbleiterbauteile (1) in eine zur ersten Hauptabstrahlrichtung (A) antiparallele zweite Hauptabstrahlrichtung (B) emittieren.
Anordnung (10) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, bei der die Montageplattform (9) eine erste Platte (91) und eine zweite Platte (92) umfasst, zwischen denen die Halbleiterbauteile (1) montiert sind, wobei die Halbleiterbauteile (1) elektrisch und mechanisch je nur entweder mit der ersten Platte (91) oder mit der zweiten Platte (92) verbunden sind.