DE102018116812A1

DE102018116812A1 - Optoelektronisches bauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils

Info

Publication number: DE102018116812A1
Application number: DE102018116812.8A
Authority: DE
Inventors: Konrad Wagner; Daniel Richter; Gunnar Petersen; Nicole Berner; Michael Förster
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2020-01-16
Also published as: US20210273144A1; US11888097B2; WO2020011584A1

Abstract

Es wird ein optoelektronisches Bauteil (1) angegeben, mit- zumindest einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (2), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt,- einer Beschichtung (3), die den zumindest einen Halbleiterchip (2) in lateralen Richtungen umgibt,- einer magnetische Struktur (4), die von der Beschichtung (3) bedeckt ist, wobei- die magnetische Struktur (4) eine Identifikation des Bauteils ermöglicht.Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optoelektronischen Bauteils angegeben.

Description

Es wird ein optoelektronisches Bauteil angegeben. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optoelektronischen Bauteils angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Bauteil anzugeben, das besonders gut identifizierbar und kostengünstig ist. Eine weiter zu lösende Aufgabe besteht darin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optoelektronischen Bauteils anzugeben.
Bei dem optoelektronischen Bauteil handelt es sich zum Beispiel um ein strahlungsemittierendes Bauteil, das im Betrieb elektromagnetische Strahlung, insbesondere sichtbares Licht emittiert. Zum Beispiel handelt es sich bei dem Bauteil um eine Leuchtdiode. Alternativ oder zusätzlich kann es sich beim dem Bauteil um ein strahlungsempfangendes Bauteil handeln.
Das optoelektronische Bauteil weist eine Haupterstreckungsebene auf. Die lateralen Richtungen sind hierbei parallel zur Haupterstreckungsebene ausgerichtet und die vertikale Richtung ist senkrecht zur Haupterstreckungsebene ausgerichtet.
Weiterhin kann eine Vielzahl der optoelektronischen Bauteile eine Anzeigevorrichtung, die zur Darstellung von Bildern oder Videosequenzen ausgebildet ist, bilden. Das heißt, dass eine Vielzahl der optoelektronischen Bauteile zum Beispiel ein Display bilden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt. Der zumindest eine strahlungsemittierende Halbleiterchip ist zum Beispiel ein Leuchtdiodenchip, kurz LED-Chip oder Laserdiodenchip. Der zumindest eine strahlungsemittierende Halbleiterchip ist beispielsweise dazu ausgebildet, Licht einer Farbe zu emittieren. Alternativ oder zusätzlich kann das optoelektronische Bauteil zumindest einen strahlungsempfangenden Halbleiterchip umfassen. Das Bauteil kann dann zum Beispiel einen Fotodiodenchip umfassen.
Der zumindest eine Halbleiterchip weist bevorzugt eine Deckfläche auf, die einer Bodenfläche gegenüberliegt. Die Deckfläche und die Bodenfläche sind über eine Seitenfläche miteinander verbunden.
Weiterhin ist es möglich, dass das optoelektronische Bauteil eine Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterchips aufweist. In diesem Fall sind die Halbleiterchips der Vielzahl der Halbleiterchips in lateralen Richtungen beabstandet zueinander angeordnet. Das heißt, direkt benachbarte Halbleiterchips weisen einen Abstand in lateralen Richtungen auf und berühren sich nicht. Weiterhin liegen die Bodenflächen und die Deckflächen der Vielzahl der Halbleiterchips in einer gemeinsamen Ebene.
Weist das optoelektronische Bauteil die Vielzahl der Halbleiterchips auf, können die Halbleiterchips beispielsweise matrixartig, also angeordnet entlang von Zeilen und Spalten, in einer Ebene angeordnet sein. Ferner können die Halbleiterchips beispielsweise an Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet sein.
Die Vielzahl der Halbleiterchips ist beispielsweise jeweils dazu ausgebildet, Licht unterschiedlicher Farbe zu emittieren und/oder zu empfangen.
Das optoelektronische Bauteil kann beispielsweise zumindest einen Pixel aufweisen, der beispielsweise drei strahlungsemittierende Halbleiterchips umfasst. Die strahlungsemittierenden Halbleiterchips sind dann beispielsweise im Betrieb paarweise zur Erzeugung von Licht unterschiedlicher Farbe ausgebildet. Beispielsweise emittiert ein strahlungsemittierender Halbleiterchip Licht roter Farbe, ein anderer strahlungsemittierender Halbleiterchip Licht grüner Farbe und ein anderer strahlungsemittierender Halbleiterchip Licht blauer Farbe. Weiterhin kann das optoelektronische Bauteil eine Vielzahl der Pixel umfassen.
Weiterhin kann das optoelektronische Bauteil beispielsweise einen Träger umfassen. Der zumindest eine strahlungsemittierende Halbleiterchip oder die Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist/sind dabei auf dem Träger angeordnet. Weiterhin kann der Träger Kontaktflächen aufweisen, die beispielsweise den Träger vollständig durchdringen können oder an einer Außenfläche des Trägers angeordnet sind. Der Träger enthält beispielsweise ein Kunststoffmaterial, beispielsweise ein Epoxid oder ein Silikon, oder ein Keramikmaterial oder besteht aus einem dieser Materialien. Die Kontaktflächen weisen beispielsweise ein Metall auf oder bestehen daraus. Das Metall ist beispielsweise Silber oder Kupfer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil eine Beschichtung, die den zumindest einen Halbleiterchip in lateraler Richtung umgibt. Zum Beispiel überlappt die Beschichtung in Draufsicht nicht mit dem zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip. Eine Strahlungsdurchtrittsfläche, die durch die Deckfläche des zumindest einen Halbleiterchips gebildet ist, kann damit frei von der Beschichtung sein. Weiterhin ist es möglich, dass die Beschichtung in einer Seitenansicht, die durch einen Querschnitt in vertikaler Richtung durch das optoelektronische Bauteil gebildet ist, nicht mit dem zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip überlappt.
Ferner kann eine Passivierungsschicht auf der Strahlungsdurchtrittsfläche des zumindest einen Halbleiterchips angeordnet sein. Die Passivierungsschicht ist bevorzugt transparent für die vom zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip erzeugten elektromagnetischen Strahlung ausgebildet.
Weist das optoelektronische Bauteil beispielsweise die Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf, ist die Beschichtung zwischen direkt benachbarten strahlungsemittierenden Halbleiterchips angeordnet. Weiterhin ist die Beschichtung zusammenhängend, insbesondere mehrfach zusammenhängend, ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil eine magnetische Struktur, die von der Beschichtung bedeckt ist. Die Beschichtung überdeckt dabei die magnetische Struktur vollständig. Das heißt in Draufsicht überlappt die Beschichtung mit der magnetischen Struktur vollständig. Weiterhin überragt die Beschichtung die magnetische Struktur bevorzugt in lateralen Richtungen, so dass bevorzugt eine Seitenfläche der magnetischen Struktur von der Beschichtung vollständig bedeckt ist. Die magnetische Struktur steht beispielsweise mit der Beschichtung in direktem und unmittelbarem Kontakt.
Weist das optoelektronische Bauteil beispielsweise die Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf, kann die magnetische Struktur zwischen benachbarten strahlungsemittierenden Halbleiterchips angeordnet sein. Bevorzugt ist die magnetische Struktur zwischen benachbarter Pixel angeordnet.
Die magnetische Struktur weist beispielsweise eine Vielzahl von Abschnitten auf, die jeweils verschiedene magnetische Eigenschaften aufweisen können. Die Abschnitte der Vielzahl von Abschnitten können dabei jeweils durch verschiedene magnetische Flussdichten unterschieden werden. Die Flussdichte beschreibt die Flächendichte des magnetischen Flusses, der eine Stärke eines Magnetfeldes entspricht, der senkrecht durch ein bestimmtes Flächenelement hindurchtritt. Die Flussdichte ist hier beispielsweise durch ein Flächenelement definiert, das beabstandet über der magnetischen Struktur angeordnet ist. Weiterhin ist das Flächenelement beispielsweise in lateralen Richtungen aufgespannt und überlappt mit einem Abschnitt der Vielzahl von Abschnitten. Weiterhin kann der magnetische Fluss gerichtet sein, sodass die Abschnitte der Vielzahl von Abschnitten jeweils eine Polarität aufweisen kann. Das heißt, die magnetische Struktur weist beispielsweise Abschnitte auf, die jeweils eine unterschiedliche Polarisierung aufweisen können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ermöglicht die magnetische Struktur eine Identifikation des Bauteils. Zum Beispiel mittels der unterschiedlichen Polarisierung der Abschnitte der Vielzahl der Abschnitte können entsprechende Informationen zum Beispiel als Bits kodiert werden. Eine Polarisation kann beispielsweise eine logische Null darstellen, während eine andere Polarisation für eine logische Eins steht. Mittels dieser Bits können Informationen bestehend aus Zahlen und Buchstaben kodiert sein. Mit Hilfe dieser Zahlen und Buchstaben ist das optoelektronische Bauteil eindeutig identifizierbar.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt, eine Beschichtung, die den zumindest einen Halbleiterchip in lateraler Richtung umgibt, einer magnetischen Struktur, die von der Beschichtung bedeckt ist, wobei die magnetische Struktur eine Identifikation des Bauteils ermöglicht.
Eine Idee des hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils ist unter anderem, eine magnetische Struktur in ein optoelektronisches Bauteil zu integrieren, sodass dieses Bauteil eindeutig identifiziert werden kann. Die magnetische Struktur weist vorteilhafterweise eine hohe Datendichte pro Fläche auf und kann so besonders platzsparend in das optoelektronische Bauteil integriert werden. Weiterhin ist die magnetische Struktur vergleichsweise günstig.
Die magnetische Struktur kann auf einer Oberseite des optoelektronischen Bauteils, also eine Seite an der auch die Strahlungsdurchtrittsfläche angeordnet ist, aufgebracht werden, sodass das Bauteil mit Vorteil auch im verbauten Zustand identifizierbar ist. Die magnetischen Struktur ist dabei von einer Beschichtung überdeckt, die die magnetische Struktur vor äußeren Einflüssen schütz.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die magnetische Struktur maschinenlesbar. Das heißt die Information zur Identifikation des Bauteils ist beispielsweise mittels eines Lesegerätes auslesbar. Das Lesegerät ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Polarisierung der Abschnitte der Vielzahl von Abschnitten der magnetischen Struktur zu detektieren und die verschiedenen Polarisierungen in die entsprechenden Bits zu dekodieren. Mittels des Lesegerätes ist das optoelektronische Bauteil damit eindeutig identifizierbar. Ein Betrachter kann dagegen die magnetische Struktur nicht optisch erfassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Beschichtung dazu ausgebildet, bei einem Betrachter einen homogenen Farbeindruck zu erzeugen. Die Beschichtung ist beispielsweise undurchlässig für elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich, wie beispielsweise ein das optoelektronische Bauteil umgebende Licht und/oder im Betrieb des zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchips erzeugte elektromagnetische Strahlung. Die Beschichtung kann beispielsweise absorbierend oder diffus reflektierend für emittierte Strahlung ausgebildet sein.
Die Beschichtung ist beispielsweise aus einem Matrixmaterial gebildet, das ein Kunststoff wie ein Silikon, ein Epoxid oder ein Epoxidhybridmaterial aufweist. Dem Kunststoff kann ein Färbemittel wie Ruß oder ein Farbpigment beigegeben sein. Somit kann die Beschichtung schwarz oder auch weiß oder farbig erscheinen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verdeckt die Beschichtung die magnetische Struktur, sodass die magnetische Struktur für einen Betrachter optisch nicht sichtbar ist. Beispielsweise kann die Dichte der Farbpigmente so gewählt sein, dass die magnetische Struktur optisch vollständig von der Beschichtung verdeckt wird. Vorteilhafterweise ist so der visuelle Oberflächeneindruck für einen Betrachter nicht gestört.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der zumindest eine strahlungsemittierende Halbleiterchip von einem Umhüllungskörper umgeben, auf dem die Beschichtung angeordnet ist. Der Umhüllungskörper überdeckt dabei eine Seitenfläche des zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchips bevorzugt vollständig. Beispielsweise schließt der Umhüllungskörper mit der Strahlungsdurchtrittsfläche des zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchips bündig ab. Der Umhüllungskörper steht bevorzugt in direktem und unmittelbarem Kontakt mit der Seitenfläche des zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchips.
In einem Bereich des optoelektronischen Bauteils, in dem in Draufsicht keine magnetische Struktur angeordnet ist, steht die Beschichtung in direktem und unmittelbarem Kontakt zu dem Umhüllungskörper. In einem weiteren Bereich, in dem die magnetische Struktur angeordnet ist, ist die magnetische Struktur zwischen der Beschichtung und dem Umhüllungskörper angeordnet. In diesem Fall steht die magnetische Struktur in direktem Kontakt zum Umhüllungskörper und zur Beschichtung. In Draufsicht überlappt die Beschichtung bevorzugt vollständig mit dem Umhüllungskörper.
Der Umhüllungskörper umfasst bevorzugt ein Matrixmaterial. Bei dem Matrixmaterial kann es sich beispielsweise um einen Kunststoff, wie ein Silikon, einem Epoxid oder einem Epoxidhybridmaterial handeln. In das Matrixmaterial können weiterhin lichtreflektierende Partikel eingebracht sein. Die Partikel sind zum Beispiel mit einem der folgenden Materialien gebildet oder enthalten zumindest eines der folgenden Materialien: TiO₂, BaSO₄, ZnO, Al_xO_y.
Elektromagnetische Strahlung, die an der Seitenfläche des zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchips austritt, kann vom Umhüllungskörper reflektiert werden. Die reflektiere elektromagnetische Strahlung wird bevorzugt in Richtung der Strahlungsdurchtrittsfläche reflektiert. Vorteilhafterweise kann so eine Lichtauskopplung des optoelektronischen Bauteils erhöht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Umhüllungskörper eine Vielzahl von Ausnehmungen auf, die mit einem magnetischen Material befüllt ist. Bevorzugt durchdringt die Vielzahl von Ausnehmungen den Umhüllungskörper in vertikaler Richtung. Die Vielzahl von Ausnehmungen können dabei jeweils in Draufsicht eine runde, eine ovale oder eine eckige Form aufweisen. Die Vielzahl von Ausnehmungen kann den Umhüllungskörper beispielsweise vollständig durchdringt. Weiterhin ist es möglich, dass die Vielzahl von Ausnehmungen den Umhüllungskörper nur teilweise durchdringt. Eine Bodenfläche der Vielzahl von Ausnehmungen ist dann durch den Umhüllungskörper gebildet. Das magnetische Material ist bevorzugt vollständig in die Vielzahl von Ausnehmungen gefüllt. Das magnetische Material weist beispielsweise je Ausnehmung eine Stäbchenform auf. Das magnetische Material überragt die Vielzahl von Ausnehmungen bevorzugt nicht und schließt bevorzugt bündig mit einer der Bodenfläche gegenüberliegenden Deckfläche des Umhüllungskörpers ab.
Die Ausnehmungen der Vielzahl von Ausnehmungen sind jeweils in lateralen Richtungen beabstandet voneinander angeordnet. Das heißt, direkt benachbarte Ausnehmungen berühren sich nicht. Bevorzugt sind die Ausnehmungen der Vielzahl von Ausnehmungen matrixartig, also in Spalten und Zeilen, angeordnet. Das heißt, die Ausnehmungen können beispielsweise an Gitterpunkten eines regelmäßigen Gitters angeordnet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bildet die Vielzahl von Ausnehmungen, befüllt mit dem magnetischen Material, die magnetische Struktur. Mit der vertikalen Anordnung der Vielzahl von Ausnehmungen kann eine vergleichsweise hohe Integrationsdichte erzielt werden. Das heißt, die magnetische Struktur ermöglicht vorteilhafterweise eine besonders hohe Datendichte pro Fläche und kann so besonders platzsparend in das optoelektronische Bauteil integriert werden. Weiterhin kann durch die Stäbchenform eine erhöhte Feldstärke je Stäbchen und somit die Signalstärke und die Stabilität der magnetischen Struktur erhöht sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein magnetisches Material in lateralen Richtungen in Form von einer Vielzahl von Streifen ausgebildet. Die Streifen der Vielzahl von Streifen weisen jeweils eine Dicke, eine Breite und eine Länge auf. Die Breite und die Länge sind dabei größer als die Dicke der Streifen. Weiterhin ist die Läge größer als die Breite ausgebildet. Die Vielzahl von Streifen ist dabei direkt auf dem Umhüllungskörper angeordnet. Die Vielzahl von Streifen steht damit in direktem und unmittelbarem Kontakt zu dem Umhüllungskörper. Die Beschichtung, die über der Vielzahl von Streifen angeordnet ist, bedeckt dabei die Vielzahl der Streifen vollständig und steht mit der Vielzahl von Streifen in direktem und unmittelbarem Kontakt. Weiterhin sind die Streifen bevorzugt in lateralen Richtungen voneinander beabstandet angeordnet. Die Vielzahl von Streifen erstreckt sich dabei bevorzugt entlang eines weiteren Streifens.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bildet die Vielzahl von Streifen die magnetische Struktur.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein magnetisches Material in die Beschichtung eingebracht. Beispielsweise ist das magnetische Material in Form von magnetischen Partikeln in das Matrixmaterial der Beschichtung eingebracht. Weiterhin kann dieses Matrixmaterial mit den magnetischen Partikeln in Form der Vielzahl von Streifen auf den Umhüllungskörper angeordnet sein. Das Matrixmaterial der Beschichtung, das die magnetischen Partikel aufweist, kann beispielsweise von dem Matrixmaterial der Beschichtung, das keine magnetischen Partikel aufweist, vollständig umgeben sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die magnetische Struktur zwischen der Beschichtung und dem Umhüllungskörper angeordnet. Ist die magnetische Struktur als die Vielzahl von Streifen oder durch die Vielzahl von Ausnehmungen, die mit einem magnetischen Material befüllt ist, gebildet, so ist die magnetische Struktur von dem Umhüllungskörper und der Beschichtung gemeinsam vollständig eingekapselt. Weiterhin kann ein Großteil des magnetischen Materials, das in die Beschichtung eingebracht ist, durch die Beschichtung einzeln vollständig verkapselt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das magnetische Material ein magnetisches Metall oder ist daraus gebildet. Für das Metall ist beispielsweise eines der folgenden Materialien geeignet: Fe, Ni, Co, Cr.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das magnetische Material Fe₂O₃ oder CrO₂ oder ist daraus gebildet. Weiterhin sind auch andere magnetische Materialien denkbar, die die gewünschten magnetischen Eigenschaften aufweisen.
Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils angegeben. Vorzugsweise eignet sich das Verfahren zur Herstellung eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils. Das heißt, ein hier beschriebenes optoelektronisches Bauteil ist mit dem beschriebenen Verfahren herstellbar oder wird mit dem beschriebenen Verfahren hergestellt. Sämtliche in Verbindung mit dem optoelektronischen Bauteil offenbarten Merkmale sind daher auch in Verbindung mit dem Verfahren offenbart und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Bereitstellens zumindest eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Erzeugens einer magnetischen Struktur, die in lateraler Richtung beabstandet zu dem zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens einer Beschichtung, die den zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip in lateraler Richtung umgibt und die magnetische Struktur bedeckt. Die Beschichtung kann beispielsweise mittels eines photolithographischen Prozesses oder einer Maske aufgebracht werden, sodass eine Strahlungsdurchtrittsfläche des zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchips frei von der Beschichtung ist.
Beispielsweise liegt das Material der Beschichtung beim Aufbringen beispielsweise in einer fließfähigen Form vor. In diesem Fall wird das Material der Beschichtung nach dem Aufbringen zur Beschichtung ausgehärtet. Ferner kann das Material der Beschichtung beispielsweise mittels Sprühen, Siebdruck oder Rakeln aufgebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ermöglicht die magnetische Struktur eine Identifikation des Bauteils.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird vor dem Schritt des Erzeugens der magnetischen Struktur, der zumindest eine strahlungsemittierende Halbleiterchip in einen Umhüllungskörper eingebettet. „Einbetten“ kann dabei heißen, dass der zumindest eine strahlungsemittierende Halbleiterchip in direktem Kontakt zu dem Umhüllungskörper steht und der Umhüllungskörper eine Seitenfläche des zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchips vollständig bedeckt.
Das Material des Umhüllungskörpers liegt beim Aufbringen beispielsweise in einer fließfähigen Form vor. In diesem Fall wird das Material des Umhüllungskörpers nach dem Aufbringen zum Umhüllungskörper ausgehärtet. Ferner kann das Material des Umhüllungskörpers beispielsweise mittels Sprühen, Siebdruck oder Rakeln aufgebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Vielzahl von Ausnehmungen in dem Umhüllungskörper erzeugt. Die Vielzahl von Ausnehmungen wird durch Materialabtrag in Bereichen der Vielzahl von Ausnehmungen des Umhüllungskörpers erzeugt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Vielzahl von Ausnehmungen mit einem magnetischen Material befüllt, die die magnetische Struktur bildet. Das Material des magnetischen Materials liegt beim Aufbringen beispielsweise in einer fließfähigen Form vor. In diesem Fall wird das Material des magnetischen Materials nach dem Befüllen zum magnetischen Material ausgehärtet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Vielzahl von Ausnehmungen mittels eines Laserprozesses erzeugt. Die Form der Vielzahl von Ausnehmungen kann in einem Querschnitt in lateralen Richtungen jeweils bevorzugt rund ausgebildet sein. Weiterhin sind ovale oder eckige Querschnitte möglich.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein magnetisches Material mittels eines Lithographie- und Galvanikprozesses strukturiert auf den Umhüllungskörper abgeschieden. Ferner kann der Lithographieprozess das Erzeugen der Vielzahl von Ausnehmungen im Umhüllungskörper sein. In die Vielzahl von Ausnehmungen kann beispielsweise eine Startschicht des magnetischen Materials abgeschieden werden, und das magnetische Material kann mittels des Galvanikprozesses erzeugt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Beschichtung magnetische Partikel auf. Das magnetische Material ist dann durch die magnetischen Partikeln, die in die Beschichtung eingebracht sind gebildet. Die magnetischen Partikel können beispielsweise in einem Matrixmaterial der Beschichtung eingebracht werden. Das mit den Partikeln versetzte Matrixmaterial kann in Form einer Vielzahl von Streifen auf den Umhüllungskörper aufgebracht werden.
Das Matrixmaterial verkapselt den größten Teil der magnetischen Partikel vorteilhafterweise vollständig. Lediglich ein kleiner Teil der magnetischen Partikel kann an einer dem optoelektronischen Bauteil abgewandten Oberfläche teilweise nicht vollständig verkapselt sein. Mit Vorteil sind die magnetischen Partikel so gegen äußere Einflüsse, beispielsweise Korrosion, besonders gut geschützt.
In einem nachfolgenden Schritt kann das Matrixmaterial der Beschichtung, das keine magnetischen Partikel aufweist, über oder zwischen die die Vielzahl von Streifen aufgebracht werden, sodass das Matrixmaterial ohne Partikel das Matrixmaterial mit Partikel vollständig umgibt.
Im Folgenden werden die hier beschriebenen optoelektronischen Bauteile sowie das hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher erläutert.
Es zeigen:

1 schematische Schnittdarstellung in Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils,
2 schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils,
3 und 4 schematische Schnittdarstellung in Draufsicht jeweils eines Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen magnetischen Struktur,
5 und 6 schematische Schnittdarstellungen von Verfahrensschritten eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils.
7 schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils.

Gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Die schematische Schnittdarstellung in Draufsicht der 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips.
Gemäß 1 weist das optoelektronische Bauteil 1 eine Vielzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b auf, die in lateralen Richtungen beabstandet zueinander angeordnet sind. Die strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b sind dazu ausgebildet Licht roter Farbe r, ein Licht grüner Farbe g und ein Licht blauer Farbe b zu emittieren. Drei strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b sind dazu zu einem Pixel zusammengefasst. Die drei strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b sind im Betrieb paarweise zur Erzeugung von Licht unterschiedlicher Farbe ausgebildet.
Weiterhin umfasst das optoelektronische Bauteil 1 eine Beschichtung 3, die die Vielzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b in lateraler Richtung umgibt. Die Beschichtung 3 überlappt in Draufsicht nicht mit der Vielzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b. Das heißt, eine Strahlungsdurchtrittsfläche der Vielzahl von strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b, ist frei von der Beschichtung 3.
Das optoelektronische Bauteil 1 weist zudem eine magnetische Struktur 4 auf, die von der Beschichtung 3 bedeckt ist. Die Beschichtung 3 überdeckt dabei die magnetische Struktur 4 vollständig. Die magnetische Struktur 4 ist zwischen der Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b angeordnet. Hier ist die magnetische Struktur 4 zwischen benachbarter Pixel angeordnet.
Die schematische Schnittdarstellung der 2 zeigt das Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips 1 entlang der in 1 dargestellten Schnittlinie AA.
Das optoelektronische Bauteil 1 weist gemäß 2 einen Träger 7 auf, an dem Kontaktflächen 6 angeordnet sind. Die Kontaktflächen 6 durchdringen den Träger 3 bereichsweise vollständig. Die Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b ist auf dem Träger 7 beziehungsweise den Kontaktflächen 6 angeordnet und können über diese bestromt werden.
Die Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b sind von einem Umhüllungskörper 5 umgeben, auf dem die Beschichtung 3 angeordnet ist. Der Umhüllungskörper 5 überdeckt dabei eine Seitenfläche der Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b vollständig und schließt mit der Strahlungsdurchtrittsfläche bündig ab. Weiterhin steht der Umhüllungskörper 5 in direktem Kontakt zu dem Träger 7 und den darauf angeordneten Kontaktflächen 6.
In einem Bereich des optoelektronischen Bauteils 1, in dem in Draufsicht keine magnetische Struktur 4 angeordnet ist, steht die Beschichtung 3 in direktem und unmittelbarem Kontakt zu dem Umhüllungskörper 5. In einem weiteren Bereich, in dem die magnetische Struktur 4 angeordnet ist, ist die magnetische Struktur 4 zwischen der Beschichtung 3 und dem Umhüllungskörper 5 angeordnet.
Weiterhin überragt die Beschichtung 3 die magnetische Struktur 4 in lateralen Richtungen und eine Seitenfläche der magnetischen Struktur 4 ist von der Beschichtung 3 vollständig bedeckt. Die magnetischen Struktur 4 ist von der Beschichtung 3 und dem Umhüllungskörper 5 vollständig eingekapselt.
Ferner ist eine Passivierungsschicht 8 auf der Strahlungsdurchtrittsfläche der Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b angeordnet.
Die schematischen Schnittdarstellungen in Draufsicht der 3 und 4 zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen magnetischen Struktur 4.
Gemäß 3 ist ein magnetisches Material 9 in lateralen Richtungen in Form von einer Vielzahl von Streifen 11 ausgebildet. Die Vielzahl von Streifen 11 ist dabei direkt auf dem Umhüllungskörper 5 angeordnet. Weiterhin sind die Streifen 11 in lateralen Richtungen voneinander beabstandet angeordnet. Die Vielzahl von Streifen 11 erstreckt sich dabei entlang eines weiteren Streifens 12. Die Vielzahl von Streifen 11 bildet die magnetische Struktur 4.
Ferner kann das magnetische Material 9 in Form von magnetischen Partikeln in die Beschichtung 3 eingebracht sein. Die magnetischen Partikel sind dann in einem Matrixmaterial der Beschichtung 3 eingebracht. Das mit den Partikeln versetzte Matrixmaterial ist in Form der Vielzahl von Streifen 11 auf den Umhüllungskörper 5 angeordnet. Das Matrixmaterial der Beschichtung 3, das keine magnetischen Partikel aufweist, kann die Vielzahl von Streifen 11 vollständig umgeben.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der magnetischen Struktur 4 gemäß 3 zeigt das Ausführungsbeispiel, das in 4 dargestellt ist, den Umhüllungskörper 5, in den eine Vielzahl von Ausnehmungen 10 eingebracht ist. Die Vielzahl von Ausnehmungen 10 sind jeweils mit dem magnetischen Material 9 befüllt. Die Ausnehmungen 10 der Vielzahl von Ausnehmungen weisen jeweils in Draufsicht eine runde Form auf. Das magnetische Material 9 weist je Ausnehmung eine Stäbchenform auf.
Die Ausnehmungen 10 sind jeweils in lateralen Richtungen beabstandet voneinander angeordnet. Die Ausnehmungen 10 sind matrixartig, also in Spalten und Zeilen, angeordnet. Die Vielzahl von Ausnehmungen 10 erstreckt sich dabei entlang eines weiteren Streifens 12. Die Vielzahl von Ausnehmungen 10 mit dem magnetischen Material 9 bildet die magnetische Struktur 4.
Die schematischen Schnittdarstellungen der 5 und 6 zeigen Verfahrensschritte eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils.
Es wird gemäß 5 die Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b bereitgestellt, die im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugen. Die Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b wird auf einem bereitgestellten Träger 7 angeordnet, wobei jeder der Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b auf einer Kontaktfläche 6 angeordnet ist.
Die Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b wird in den Umhüllungskörper 5 eingebettet. Das heißt, dass die Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b stehen in direktem Kontakt zu dem Umhüllungskörper und der Umhüllungskörper 5 bedeckt die Seitenflächen der Halbleiterchips der Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b vollständig.
In einem weiteren Schritt, gemäß 6, wird die magnetische Struktur 4 in lateralen Richtungen beabstandet zu der Vielzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 2, r, g, b aufgebracht. Nachfolgen wird die Beschichtung 3, über dem Umhüllungskörper 5 und der magnetischen Struktur 4 aufgebracht. Die magnetische Struktur 4 wird dabei von dem Umhüllungskörper 5 und der aufgebrachten Beschichtung vollständig eingekapselt.
Die schematische Schnittdarstellung in Draufsicht der 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips.
Gemäß 7 weist der Umhüllungskörper 5 die Vielzahl von Ausnehmungen 10 auf, die den Umhüllungskörper 5 nur teilweise durchdringen. Eine Bodenfläche der Vielzahl von Ausnehmungen 10 ist durch den Umhüllungskörper 5 gebildet. Das magnetische Material 9 ist vollständig in die Vielzahl von Ausnehmungen 10 gefüllt. Das magnetische Material 9 überragt die Vielzahl von Ausnehmungen 10 nicht und schließt bündig mit einer der Bodenfläche gegenüberliegenden Deckfläche des Umhüllungskörpers 5 ab.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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 Bauteil
2: strahlungsemittierender Halbleiterchip
3: Beschichtung
4: magnetische Struktur
5: Umhüllungskörper
6: Kontaktfläche
7: Träger
8: Passivierung
9: magnetisches Material
10: Ausnehmungen
11: Streifen
12: weiterer Streifen
r: rot
g: grün
b: blau

Claims

Optoelektronisches Bauteil (1) mit, - zumindest einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (2), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt, - einer Beschichtung (3), die den zumindest einen Halbleiterchip (2) in lateralen Richtungen umgibt, - einer magnetischen Struktur (4), die von der Beschichtung (3) bedeckt ist, wobei - die magnetische Struktur (4) eine Identifikation des Bauteils ermöglicht.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die magnetische Struktur (4) maschinenlesbar ist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Beschichtung (3) dazu ausgebildet ist, bei einem Betrachter einen homogenen Farbeindruck zu erzeugen.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Beschichtung (3) die magnetische Struktur (4) verdeckt, so dass die magnetische Struktur (4) für einen Betrachter optisch nicht sichtbar ist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der zumindest eine strahlungsemittierende Halbleiterchip (2) von einem Umhüllungskörper (5) umgeben ist, auf dem die Beschichtung (3) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem - der Umhüllungskörper (5) eine Vielzahl von Ausnehmungen (10) aufweist, die mit einem magnetischen Material (9) befüllt sind, und - die Vielzahl von Ausnehmungen (10) mit dem magnetischen Material (9) die magnetische Struktur (4) bildet.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, bei dem - ein magnetisches Material (9) in lateralen Richtungen in Form von einer Vielzahl von Streifen (11) ausgebildet ist, und - die Vielzahl von Streifen (11) die magnetische Struktur (4) bildet.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5 und 7, bei dem das magnetische Material (9) in die Beschichtung (3) eingebracht ist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die magnetische Struktur (4) zwischen der Beschichtung (3) und dem Umhüllungskörper (5) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das magnetische Material (9) ein magnetisches Metall umfasst oder daraus gebildet ist.
Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das magnetische Material (9) Fe₂O₃ oder CrO₂ umfasst oder daraus gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils (1) mit den Schritten, - Bereitstellen zumindest eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips (2), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt, - Erzeugen einer magnetischen Struktur (4), die in lateralen Richtungen beabstandet zu dem zumindest einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (2) ist, und - Aufbringen einer Beschichtung (3), die den zumindest einen Halbleiterchip (2) in lateralen Richtungen umgibt und die magnetische Struktur (4) bedeckt, wobei - die magnetische Struktur (4) eine Identifikation des Bauteils ermöglicht.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei vor dem Erzeugen der magnetischen Struktur (4), der zumindest eine strahlungsemittierende Halbleiterchip (2) in einen Umhüllungskörper (5) eingebettet wird.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch 13, wobei - eine Vielzahl von Ausnehmungen (10) in dem Umhüllungskörper (5) erzeugt wird, und - die Vielzahl von Ausnehmungen (10) mit einem magnetischen Material (9) befüllt wird und die Vielzahl von befüllten Ausnehmungen (10) die magnetische Struktur (4) bildet.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch 14, wobei die Vielzahl von Ausnehmungen (10) mittels eines Laserprozesses erzeugt wird.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch 13, wobei ein magnetisches Material (9) mittels eines Lithographie- und Galvanikprozesses strukturiert auf den Umhüllungskörper (5) abgeschieden wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 12 und 13, wobei die Beschichtung (3) magnetische Partikel aufweist.