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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Bauelement.
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt Gehäusekörper für Halbleiterchips herzustellen. Häufig wird dabei ein Rahmen auf einem Träger angeordnet. Parallel zu einer Oberseite des Trägers wirkende äußere Kräfte können den Rahmen vom Träger lösen (laterales Abscheren).
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektronisches Bauelement bereitzustellen, das gegenüber lateral wirkenden äußeren Kräften robuster ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Bauelement mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
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Ein elektronisches Bauelement weist einen Gehäusekörper und einen Halbleiterchip auf. Der Gehäusekörper weist einen Rahmen und einen Träger auf. Der Halbleiterchip ist an einer Oberseite des Trägers angeordnet. Der Rahmen weist eine Oberkante, eine der Oberkante gegenüberliegende Unterkante und eine Innenwandung auf. An der Innenwandung ein der Unterkante zugewandter Vorsprung ausgebildet. Die Oberseite des Trägers liegt am Vorsprung an. Vorteilhafterweise ist eine Verbindung zwischen dem Träger und dem Rahmen gegenüber lateral wirkenden Kräften stabiler, wenn der Träger am Vorsprung anliegt.
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In einer Ausführungsform weist der Gehäusekörper eine Abdeckung auf. An der Innenwandung ist ein der Oberkante zugewandter weiterer Vorsprung ausgebildet. Eine Unterseite der Abdeckung liegt am weiteren Vorsprung an. Vorteilhafterweise ist eine Verbindung zwischen der Abdeckung und dem Rahmen hinsichtlich lateral wirkender äußerer Kräfte stabiler, wenn die Abdeckung am weiteren Vorsprung anliegt.
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In einer Ausführungsform ist ein Zwischenraum zwischen dem Vorsprung und dem weiteren Vorsprung vollständig von einem Material des Rahmens ausgefüllt. Vorteilhafterweise können vertikal auf den Träger und/oder die Abdeckung wirkende Kräfte besser kompensiert werden, wenn der Zwischenraum zwischen dem Vorsprung und dem weiteren Vorsprung mit dem Material des Rahmens vollständig ausgefüllt ist.
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In einer Ausführungsform ist der Vorsprung an der Innenwand umlaufend ausgebildet. Vorteilhafterweise ist eine Kontaktfläche zwischen dem Träger und dem Vorsprung größer, als bei einem nicht umlaufend ausgebildeten Vorsprung. Dadurch kann der Träger mittels eines Klebers besser am Vorsprung fixiert werden.
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In einer Ausführungsform ist der Vorsprung parallel zur Unterkante des Rahmens umlaufend ausgebildet.
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In einer Ausführungsform liegen Seitenflächen des Trägers zwischen dem Vorsprung und der Unterkante an der Innenwandung an. Vorteilhafterweise können lateral wirkende Kräfte den Rahmen nicht vom Träger lösen, wenn die Seitenflächen des Trägers zwischen dem Vorsprung und der Unterkante an der Innenwandung anliegen.
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In einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip in ein Vergussmaterial eingebettet. Vorteilhafterweise bietet das Vergussmaterial eine zusätzliche mechanische Stabilisierung der Verbindung zwischen dem Träger und dem Rahmen.
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In einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip ein optoelektronischer Halbleiterchip. Vorteilhafterweise ist der optoelektronische Halbleiterchip zur Emission oder zur Detektion elektromagnetischer Strahlung ausgebildet.
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In einer Ausführungsform ist die Abdeckung als optisches Element ausgebildet. Vorteilhafterweise kann es das optische Element ermöglichen, vom optoelektronischen Halbleiterchip emittierte Strahlung zu beeinflussen, beispielsweise auf ein Objekt zu fokussieren. Ist der optoelektronische Halbleiterchip als Detektor ausgebildet, kann das optische Element es beispielsweise ermöglichen, elektromagnetische Strahlung auf den Detektor zu fokussieren.
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In einer Ausführungsform ist ein weiterer Halbleiterchip an der Oberseite des Trägers angeordnet. Der Rahmen weist eine Zwischenwand auf. Die Zwischenwand separiert den Halbleiterchip und den weiteren Halbleiterchip voneinander. Vorteilhafterweise kann die Zwischenwand ein Übersprechen der Halbleiterchips verhindern. So können beispielsweise ein Emitter und ein Detektor voneinander separiert werden, damit der Detektor möglichst keine unmittelbar vom Emitter abgestrahlte elektromagnetische Strahlung detektiert.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, sind klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematischer Darstellung:
- 1: eine seitliche Schnittansicht eines elektronischen Bauelements gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 2: eine seitliche Schnittansicht eines elektronischen Bauelements gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 3: eine seitliche Schnittansicht eines elektronischen Bauelements gemäß einer dritten Ausführungsform; und
- 4: ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements.
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1 zeigt schematisch eine seitliche Schnittansicht eines elektronischen Bauelements 1 gemäß einer ersten Ausführungsform.
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Das elektronische Bauelement 1 weist einen Gehäusekörper 2 und einen Halbleiterchip 3 auf. Der Gehäusekörper 2 weist einen Rahmen 4 und einen Träger 5 auf. Der Halbleiterchip 3 weist eine Oberseite 6 und eine der Oberseite gegenüberliegende Unterseite 7 auf. Der Halbleiterchip 3 ist mit seiner Unterseite 7 an einer Oberseite 8 des Trägers 5 angeordnet. Es kann auch eine Mehrzahl von Halbleiterchips 3 an der Oberseite 8 des Trägers 5 angeordnet sein.
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Der Halbleiterchip 3 ist beispielhaft als optoelektronischer Halbleiterchip 3 ausgebildet. In diesem Fall kann das elektronische Bauelement 1 auch als optoelektronisches Bauelement 1 bezeichnet werden. Der optoelektronische Halbleiterchip 3 kann beispielsweise als Leuchtdiodenchip, als Photodiodenchip oder als Laserdiodenchip ausgebildet sein. Beispielhaft ist der optoelektronische Halbleiterchip 3 zur Emission elektromagnetischer Strahlung an seiner Oberseite 6 ausgebildet. An der Oberseite 6 des optoelektronischen Halbleiterchips 3 ist ein wellenlängenkonvertierendes Material 9 angeordnet. Das wellenlängenkonvertierende Material 9 ist dazu ausgebildet, eine Wellenlänge eines Teils der vom optoelektronischen Halbleiterchip 3 emittierten elektromagnetischen Strahlung zu konvertieren. Das wellenlängenkonvertierende Material 9 kann auch entfallen. Der Halbleiterchip 3 kann auch anders, beispielsweise auch als eine ESD-Schutzdiode oder als eine integrierte Schaltung ausgebildet sein.
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Der Träger 5 kann ein beliebiges Material aufweisen. Der Träger 5 kann beispielsweise eine Keramik, ein Metall, einen Halbleiter, ein Halbleiteroxid oder ein Glas aufweisen. Der Träger 5 kann auch als gedruckte Leiterplatte ausgebildet sein. Der Träger 5 kann auch als Leiterrahmen ausgebildet sein. In diesem Fall kann das elektronische Bauelement 1 eine sogenannte QFN-Chipgehäuseform (Quad Flat No Lead Package) aufweisen.
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Der Träger 5 kann elektrische Durchgangskontakte zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips 3 aufweisen. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Der Halbleiterchip 3 kann auch mittels Bonddrähten elektrisch kontaktiert sein. Mittel zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips 3 sind der Einfachheit halber in 1 nicht dargestellt.
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Der Rahmen 4 des Gehäusekörpers 2 kann ein beliebiges Material aufweisen. Beispielsweise kann der Rahmen 4 eine Keramik, ein Glas, ein Metall, ein Polymer, beispielsweise ein Polyphthalamid, oder einen Verbundwerkstoff aufweisen. Der Rahmen 4 kann beispielsweise mittels eines Formverfahrens hergestellt werden.
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Der Rahmen 4 des Gehäusekörpers 2 weist eine Oberkante 10, eine der Oberkante 10 gegenüberliegende Unterkante 11 und eine Innenwandung 12 auf. An der Innenwandung 12 ist ein der Unterkante 11 zugewandter Vorsprung 13 ausgebildet. Der Vorsprung 13 kann beispielsweise an der Innenwand 12 umlaufend ausgebildet sein. Der Vorsprung 13 kann beispielsweise parallel zur Unterkante 11 des Rahmens 4 umlaufend ausgebildet sein. Der Vorsprung 13 muss jedoch nicht notwendigerweise parallel zur Unterkante 11 umlaufend ausgebildet sein. Der Vorsprung 13 muss auch nicht notwendigerweise an der Innenwandung 12 umlaufend ausgebildet sein. Der Vorsprung 13 kann stattdessen auch eine Mehrzahl von Abschnitten aufweisen, die an der Innenwandung 12 ausgebildet sind. Beispielsweise kann der Vorsprung 13 zwei Abschnitte aufweisen, die sich gegenüberliegen.
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Die Oberseite 8 des Trägers 5 liegt am Vorsprung 13 an. Der Träger 5 ist am Vorsprung 13 mittels eines in 1 nicht dargestellten Klebers fixiert. Der Kleber kann beispielsweise ein Epoxid oder ein Polyacrylat aufweisen. Der Kleber kann auch ein Zweikomponentenkleber sein, der ein Harz und einen Härter aufweist. Der Kleber kann beispielsweise durch Stempeln oder mittels eines Dosierverfahrens am Vorsprung 13 oder an der Oberseite 8 des Trägers 5 angeordnet werden.
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Im in 1 dargestellten Beispiel liegen Seitenflächen 14 des Trägers 5 zwischen dem Vorsprung 13 und der Unterkante 11 an der Innenwandung 12 an. Auch die Seitenflächen 14 des Trägers 5 können mittels des Klebers an der Innenwandung 12 fixiert sein. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, dass die Seitenflächen 14 an der Innenwandung 12 anliegen. Ferner ist in der beispielhaften Darstellung der 1 eine Dicke des Trägers 5 derart gewählt worden, dass eine Unterseite 15 des Trägers 5 mit der Unterkante 11 des Rahmens 4 bündig abschließt. Auch dies ist nicht zwingend erforderlich.
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Parallel zur Oberseite eines Trägers wirkende äußere Kräfte können bei konventionellen elektronischen Bauelementen, bei denen ein Träger lediglich an einer Unterkante eines Rahmens fixiert ist, dazu führen, dass der Rahmen vom Träger getrennt wird (laterales Abscheren). Durch den an der Innenwandung 12 des Rahmens 4 ausgebildeten Vorsprung 13, an dem der Träger 5 fixiert ist, bietet das elektronische Bauelement 1 den Vorteil, dass eine Verbindung zwischen dem Träger 5 und dem Rahmen 4 gegenüber lateral wirkenden äußeren Kräften stabiler ist. Der Vorsprung 13 dient also als mechanische Stützstruktur für das elektronische Bauelement 1. Liegen die Seitenflächen 14 des Trägers 5 zwischen dem Vorsprung 13 und der Unterkante 11 an der Innenwandung 12 an, so ist das elektronische Bauelement 1 besonders robust gegenüber lateral wirkenden äußeren Kräften. In diesem Fall kann ein laterales Abscheren nicht erfolgen.
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Der Rahmen 4 und der Träger 5 des Gehäusekörpers 2 bilden eine Kavität 16. In der Kavität 16 ist ein Vergussmaterial 17 angeordnet. Das Vergussmaterial 17 kann beispielsweise ein Silikon aufweisen. Das Vergussmaterial 17 kann den Halbleiterchip 3 vor externen Einflüssen schützen. Zusätzlich stabilisiert das Vergussmaterial 17 die Verbindung zwischen dem Rahmen 4 und dem Träger 5.
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Alternativ dazu, dass das wellenlängenkonvertierende Material 9 an der Oberseite 8 des optoelektronischen Halbleiterchips 3 angeordnet ist, kann es auch im Vergussmaterial 17 in Form von darin eingebetteten, wellenlängenkonvertierenden Partikeln vorliegen. Das Vergussmaterial 17 kann auch andere Füllstoffe aufweisen. Beispielsweise können lichtstreuende Partikel in das Vergussmaterial 17 eingebettet sein. Es können auch Füllstoffe vorgesehen sein, die dazu ausgebildet sind, unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten einzelner Bauteile des elektronischen Bauelements 1 zu kompensieren. Das Vergussmaterial 17 kann jedoch auch entfallen.
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In der beispielhaften Darstellung der 1 weist der Gehäusekörper 2 eine Abdeckung 18 auf. Die Abdeckung 18 kann beispielsweise als Schutzglasabdeckung ausgebildet sein. Die Abdeckung 18 kann auch als optisches Element, beispielsweise als Fresnel-Optik oder als diffraktive Optik ausgebildet sein. Die Abdeckung kann auch als Metaoptik ausgebildet sein. Metaoptiken weisen Strukturen auf, deren Strukturweiten kleiner als die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung ist. Eine Metaoptik kann dadurch beispielsweise eine spezielle Permeabilität für elektrische und magnetische Felder aufweisen.
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An der Innenwandung 12 ist ein der Oberkante 10 des Rahmens 4 zugewandter weiterer Vorsprung 19 ausgebildet. Eine Unterseite 20 der Abdeckung 18 liegt am weiteren Vorsprung 19 an. Der weitere Vorsprung 19 kann wie der Vorsprung 13 beispielsweise an der Innenwand 12 umlaufend ausgebildet sein. Der weitere Vorsprung 19 kann beispielsweise parallel zur Oberkante 10 des Rahmens 4 umlaufend ausgebildet sein. Dies ist jedoch nicht erforderlich. Der weitere Vorsprung 19 muss auch nicht an der Innenwandung 12 umlaufend ausgebildet sein. Der weitere Vorsprung 19 kann eine Mehrzahl von Abschnitten aufweisen.
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Beispielsweise kann der weitere Vorsprung 19 zwei Abschnitte aufweisen, die sich gegenüberliegen.
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Die Abdeckung 18 ist am weiteren Vorsprung 19 mittels des in 1 nicht dargestellten Klebers fixiert. Im in 1 dargestellten Beispiel liegen Seitenflächen 21 der Abdeckung 18 zwischen dem weiteren Vorsprung 19 und der Oberkante 10 an der Innenwandung 12 an. Auch die Seitenflächen 21 der Abdeckung 18 können mittels des Klebers an der Innenwandung 12 fixiert sein. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, dass die Seitenflächen 21 an der Innenwandung 12 anliegen. Ferner ist in der beispielhaften Darstellung der 1 eine Dicke der Abdeckung 18 derart gewählt worden, dass eine Oberseite 22 der Abdeckung 18 mit der Oberkante 10 des Rahmens 4 bündig abschließt. Auch dies ist nicht zwingend erforderlich.
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Durch den an der Innenwandung 12 des Rahmens 4 ausgebildeten weiteren Vorsprung 19, an dem die Abdeckung 18 mit ihrer Unterseite 20 fixiert ist, bietet das elektronische Bauelement 1 den Vorteil, dass eine Verbindung zwischen der Abdeckung 18 und dem Rahmen 4 gegenüber lateral wirkenden äußeren Kräften im Vergleich zu konventionellen elektronischen Bauelementen, bei denen eine Abdeckung an einer Oberkante des Rahmens fixiert ist, stabiler ist. Der weitere Vorsprung 19 kann also neben dem Vorsprung 13 als zusätzliche mechanische Stützstruktur für das elektronische Bauelement 1 dienen. Liegen die Seitenflächen 21 der Abdeckung 18 zwischen dem weiteren Vorsprung 19 und der Oberkante 10 an der Innenwandung 12 an, so ist das elektronische Bauelement 1 besonders robust gegenüber lateral wirkenden äußeren Kräften. In diesem Fall kann ein laterales Abscheren nicht erfolgen. Die Abdeckung 18 und der weitere Vorsprung 19 können auch entfallen.
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Weist das elektronische Bauelement 1 einen optoelektronischen Halbleiterchip 3 und eine als optisches Element ausgebildete Abdeckung 18 auf, so bietet das elektronische Bauelement 1 auch den Vorteil, dass eine präzise Positionierung des optoelektronischen Halbleiterchips 3 in Bezug auf das optische Element 18 erfolgen kann. Ein senkrecht zur Oberseite 8 des Trägers 5 bemessener Abstand des Halbleiterchips 3 zur Abdeckung 18 ist nämlich durch einen senkrecht zur Oberseite 8 des Trägers 5 bemessenen Abstand zwischen dem Vorsprung 13 und dem weiteren Vorsprung 19 vorgegeben. Zum anderen kann auch eine laterale Position des optoelektronischen Halbleiterchips 3 bezüglich des optischen Elements 18 präzise eingestellt werden. Dies gilt insbesondere für die Variante, bei der die Seitenflächen 14 des Trägers 5 zwischen dem Vorsprung 13 und der Unterkante 11 an der Innenwandung 12 anliegen und die Seitenflächen 21 der Abdeckung 18 zwischen dem weiteren Vorsprung 19 und der Oberkante 11 an der Innenwandung 12 anliegen. In diesem Fall hängt eine Genauigkeit der lateralen Position des Halbleiterchips 3 bezüglich der Abdeckung 18 von einer Genauigkeit der Positionierung des Halbleiterchips 3 auf dem Träger 5 ab.
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2 zeigt schematisch eine seitliche Schnittansicht eines elektronischen Bauelements 23 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das elektronische Bauelement 23 gemäß der zweiten Ausführungsform, weist eine große Ähnlichkeit zum elektronischen Bauelement 1 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Ähnlich oder identisch ausgebildete Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. In der nachfolgenden Beschreibung werden lediglich die Unterschiede des zweiten elektronischen Bauelements 23 zum ersten elektronischen Bauelement 1 erläutert.
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Im Unterschied zum elektronischen Bauelement 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist beim elektronischen Bauelement 23 gemäß der zweiten Ausführungsform ein Zwischenraum 24 zwischen dem Vorsprung 13 und dem weiteren Vorsprung 19 vollständig mit dem Material des Rahmens 4 ausgefüllt. Der Zwischenraum 24 erstreckt sich entlang einer Richtung senkrecht zur Oberseite 8 des Trägers 5 zwischen dem Vorsprung 13 und dem weiteren Vorsprung 19. Entlang einer parallel zur Oberseite 8 des Trägers 5 bemessenen Richtung erstreckt sich der Zwischenraum 24 zwischen der Innenwandung 12 und einer Verbindungslinie zwischen an den Vorsprüngen 13, 19 ausgebildeten äußeren Kanten 25, 26. Eine äußere Kante 25 ist am Vorsprung 13 ausgebildet. Eine weitere äußere Kante 26 ist am weiteren Vorsprung 19 ausgebildet. Beide äußeren Kanten 25, 26 sind von der Innenwandung 12 abgewandt ausgebildet. Die in 2 gestrichelt dargestellten Linien grenzen den Zwischenraum 24 vom Rest des Rahmens 4 ab.
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Dadurch, dass der Zwischenraum 24 vollständig mit dem Material des Rahmens 4 ausgefüllt ist, ist das elektronische Bauelement 23 gemäß der zweiten Ausführungsform auch gegenüber senkrecht zur Oberfläche 8 des Trägers 5 wirkenden äußeren Kräften robust ausgebildet. Die mechanischen Stützstrukturen, die durch die Vorsprünge 13, 19 gebildet werden, können aufgrund vertikal wirkender Kräfte nicht abbrechen.
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3 zeigt schematisch eine seitliche Schnittansicht eines elektronischen Bauelements 27 gemäß einer dritten Ausführungsform. Das elektronische Bauelement 27 gemäß der dritten Ausführungsform, weist eine große Ähnlichkeit zum elektronischen Bauelement 1 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Ähnlich oder identisch ausgebildete Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. In der nachfolgenden Beschreibung werden lediglich die Unterschiede des dritten elektronischen Bauelements 27 zum ersten elektronischen Bauelement 1 erläutert.
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Beim elektronischen Bauelement 27 gemäß der dritten Ausführungsform ist ein weiterer Halbleiterchip 28 an der Oberseite 8 des Trägers 5 angeordnet. Der Rahmen 4 weist eine Zwischenwand 29 auf. Die Zwischenwand 29 separiert den Halbleiterchip 3 und den weiteren Halbleiterchip 28 voneinander. Der weitere Halbleiterchip 28 ist also in einer weiteren Kavität 30 angeordnet. In der weiteren Kavität 30 ist ein weiteres Vergussmaterial 36 angeordnet, das wie das Vergussmaterial 17 ausgebildet ist. Das weitere Vergussmaterial 36 kann jedoch auch anders ausgebildet sein. Das weitere Vergussmaterial 36 kann auch entfallen. Dadurch, dass die Halbleiterchips 3, 28 in unterschiedlichen Kavitäten 16, 30 angeordnet sind, kann ein Übersprechen zwischen dem Halbleiterchip 3 und dem weiteren Halbleiterchip 28 verhindert werden. Das elektronische Bauelement 27 kann auch eine Mehrzahl von Kavitäten 16, 30 aufweisen. In diesem Fall weist der Rahmen 4 eine Mehrzahl an Zwischenwänden 29 auf. Die Zwischenwände 29 müssen nicht notwendigerweise zum Rahmen 4 gehören. Die Zwischenwände 29 können auch vom Rahmen 4 separat hergestellt und im elektronischen Bauelement 27 angeordnet werden.
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Der Träger 5 liegt an der Zwischenwand 29 an und ist mit dem Kleber an der Zwischenwand 29 fixiert. Abweichend von der beispielhaften Darstellung der 3 kann der weitere Halbleiterchip 28 auch auf einem weiteren Träger angeordnet sein. In diesem Fall kann sich die Zwischenwand 29 beispielsweise bis auf eine Höhe der Unterkante 11 des Rahmens 4 erstrecken. An der Zwischenwand 29 sind dann zusätzliche Vorsprünge ausgebildet. Ein erster zusätzlicher Vorsprung ist an der Zwischenwand 29, der Unterkante 11 des Rahmens 4 zugewandt und in der Kavität 16 ausgebildet. Der Träger 5 liegt dann am Vorsprung 13 und am ersten zusätzlichen Vorsprung an. Ein zweiter zusätzlicher Vorsprung ist an der Zwischenwand 29, der Unterkante 11 des Rahmens 4 zugewandt und in der weiteren Kavität 30 ausgebildet. Der weitere Träger liegt dann am Vorsprung 13 und am zweiten zusätzlichen Vorsprung an. Der Träger 5 und der weitere Träger sind an den zusätzlichen Vorsprüngen jeweils mit dem Kleber fixiert.
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Der Halbleiterchip 3 ist beispielhaft als Leuchtiodenchip ausgebildet, während der weitere Halbleiterchip 28 beispielhaft als Photodiodenchip ausgebildet ist. Der als Photodiodenchip ausgebildete weitere Halbleiterchip 28 kann beispielsweise dazu vorgesehen sein, elektromagnetische Strahlung, die vom als Leuchtdiodenchip ausgebildeten Halbleiterchip 3 emittiert und an einem Objekt gestreut wird, zu detektieren. Das elektronische Bauelement 27 gemäß der dritten Ausführungsform kann es also ermöglichen Reflexions- bzw. Absorptionsmessungen durchzuführen. In diesem Fall kann die Zwischenwand 29 ein Übersprechen zwischen dem Leuchtdiodenchip 3 und dem Photodiodenchip 28 verhindern.
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An der Oberseite 6 des Halbleiterchips 3 ist ein optischer Filter 31 angeordnet. An einer Oberseite 32 des weiteren Halbleiterchips 28 ist ein weiterer optischer Filter 33 angeordnet. Beide Filter 31, 33 können beispielsweise als Interferenzfilter ausgebildet sein. Beide Filter 31, 32 können auch entfallen.
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Der weitere Halbleiterchip 28 und der Halbleiterchip 3 können jedoch auch identisch ausgebildet sein. Beispielsweise können der Halbleiterchip 3 und der weitere Halbleiterchip 28 beide als Leuchtdiodenchips ausgebildet sein. In diesem Fall kann an der Oberseite 6 des Halbleiterchips 3 und an der Oberseite 32 des weiteren Halbleiterchips 28 jeweils das wellenlängenkonvertierende Material 9 angeordnet sein. Es können auch unterschiedliche wellenlängenkonvertierende Materialien 9 an den Oberseiten 6, 32 der Halbleiterchips 3, 28 angeordnet sein. Die wellenlängenkonvertierenden Materialien 9 können auch im Vergussmaterial 17 eingebettet sein.
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Die Abdeckung 18 ist beispielhaft als Schutzabdeckung ausgebildet und bedeckt sowohl die Kavität 16, als auch die weitere Kavität 30. Die Abdeckung 18 kann auch als optisches Element ausgebildet sein. Die Abdeckung 18 liegt an der Zwischenwand 29 an und ist an der Zwischenwand 29 mit dem Kleber fixiert. Statt einer Abdeckung 18, die über beiden Kavitäten 16, 30 angeordnet ist, können auch eine erste Abdeckung und eine zweite Abdeckung jeweils über einer Kavität 16, 30 angeordnet sein. Dies kann insbesondere dann zweckmäßig sein, wenn der Halbleiterchip 3 als emittierender Leuchtdiodenchip ausgebildet ist und der weitere Halbleiterchip 28 als detektierender Photodiodenchip ausgebildet ist. In diesem Fall kann sich die Zwischenwand 29 beispielsweise bis auf eine Höhe der Oberkante 10 des Rahmens 4 erstrecken. An der Zwischenwand 29 sind dann weitere zusätzliche Vorsprünge ausgebildet. Ein dritter zusätzlicher Vorsprung ist an der Zwischenwand 29, der Oberkante 10 des Rahmens 4 zugewandt und in der Kavität 16 ausgebildet. Die erste Abdeckung liegt dann am weiteren Vorsprung 19 und am dritten zusätzlichen Vorsprung an. Ein vierter zusätzlicher Vorsprung 32 ist an der Zwischenwand 29, der Oberkante 10 des Rahmens 4 zugewandt und in der weiteren Kavität 30 ausgebildet. Die zweite Abdeckung liegt dann am weiteren Vorsprung 19 und am vierten zusätzlichen Vorsprung an. Die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung sind an den weiteren zusätzlichen Vorsprüngen jeweils mit dem Kleber fixiert.
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Auch beim elektronischen Bauelement 27 gemäß der dritten Ausführungsform kann der Zwischenraum 24 zwischen dem Vorsprung 13 und dem weiteren Vorsprung 19 vollständig von einem Material des Rahmens 4 ausgefüllt sein. Ein weiterer Zwischenraum zwischen dem ersten zusätzlichen Vorsprung und dem dritten zusätzlichen Vorsprung kann vollständig mit einem Material der Zwischenwand 29 ausgefüllt sein. Auch ein zusätzlicher Zwischenraum zwischen dem zweiten zusätzlichen Vorsprung und dem vierten zusätzlichen Vorsprung kann vollständig mit einem Material der Zwischenwand 29 ausgefüllt sein.
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4 zeigt schematisch Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Herstellen eines elektronischen Bauelements 1, 23, 27. Beispielhaft ist das Verfahren zum Herstellen des in 1 gezeigten elektronischen Bauelements 1 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt. Die Bezugszeichen der zu 1 zugehörigen Beschreibung werden beibehalten. Das Verfahren ist jedoch auch dazu geeignet die elektronischen Bauelemente 23, 27 gemäß der zweiten und der dritten Ausführungsform herzustellen. Die Elemente der 4 sind jeweils in einer seitlichen Schnittansicht dargestellt. Die in 4 dargestellten Pfeile deuten nacheinander erfolgende Verfahrensschritte an.
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Zunächst wird der Träger 5 bereitgestellt. Der Halbleiterchip 3 wird an der Oberseite 8 des Trägers 5 angeordnet. Ferner wird eine Folie 34 bereitgestellt. Der Rahmen 4 wird auf einer Oberseite der Folie 34 angeordnet. Die Oberseite der Folie 34 ist klebend ausgebildet, sodass der Rahmen 4 zunächst an der Folie 34 fixiert wird. Der Rahmen 4 wird derart auf der Folie 34 angeordnet, dass der Vorsprung 13 von der Folie 34 abgewandt ist, während der weitere Vorsprung 19 der Folie 34 zugewandt ist. Der Rahmen 4 wird also mit seiner Oberkante 10 an der Oberseite der Folie 34 angeordnet.
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Anschließend wird der Kleber am Vorsprung 13 und gegebenenfalls an der Innenwandung 12 zwischen dem Vorsprung 13 und der Unterkante 11 des Rahmens 4 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann ein Teil des Klebers auch auf der Oberseite 8 des Trägers 5 in den Bereichen, mit denen die Oberseite 8 des Trägers 5 am Vorsprung 13 anliegen soll, angeordnet werden. Der Träger 5 wird zusammen mit dem darauf angeordneten Halbleiterchip 3 kopfüber, d.h. mit der Oberseite 6 des Halbleiterchips 3 der Folie 34 zugewandt in den Rahmen 4 eingeführt und am Vorsprung 13 und gegebenenfalls an der Innenwandung 12 zwischen dem Vorsprung 13 und der Unterkante 11 des Rahmens 4 fixiert.
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In einem nächsten Verfahrensschritt wird der Gehäusekörper 2 umgedreht und mit der Unterkante 11 des Rahmens 4 auf der Oberseite der Folie 34 oder alternativ auf einer Oberseite einer weiteren Folie 35, die wie die Folie 34 ausgebildet sein kann, angeordnet. Die Verwendung der weiteren Folie 35 bietet sich an, wenn die Folie 34 zum Ablösen des Rahmens 4 beispielsweise mittels UV-Strahlung oder thermisch behandelt worden ist, um die Haftung an der Folie 34 zu reduzieren.
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In einem letzten Verfahrensschritt wird der Kleber am weiteren Vorsprung 19 und gegebenenfalls an der Innenwandung 12 zwischen dem Vorsprung 13 und der Oberkante 10 des Rahmens 4 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann ein Teil des Klebers auch auf der Unterseite 20 der Abdeckung 18 in den Bereichen, mit denen die Unterseite 20 der Abdeckung 18 am weiteren Vorsprung 19 anliegen soll, angeordnet werden. Die Abdeckung 18 wird mit ihrer Unterseite 20 der Folie 34 oder der weiteren Folie 35 zugewandt in den Rahmen 4 eingeführt und am weiteren Vorsprung 19 und gegebenenfalls an der Innenwandung 12 zwischen dem Vorsprung 13 und der Oberkante 10 des Rahmens 4 fixiert. Nach dem Aushärten des Klebers ist das elektronische Bauelement 1 fertiggestellt.
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Die vorliegende Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele beschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektronisches Bauelement gemäß der ersten Ausführungsform
- 2
- Gehäusekörper
- 3
- Halbleiterchip
- 4
- Rahmen des Gehäusekörpers
- 5
- Träger des Gehäusekörpers
- 6
- Oberseite des Halbleiterchips
- 7
- Unterseite des Halbleiterchips
- 8
- Oberseite des Trägers
- 9
- wellenlängenkonvertierendes Material
- 10
- Oberkante des Rahmens
- 11
- Unterkante des Rahmens
- 12
- Innenwandung des Rahmens
- 13
- Vorsprung
- 14
- Seitenflächen des Trägers
- 15
- Unterseite des Trägers
- 16
- Kavität
- 17
- Vergussmaterial
- 18
- Abdeckung/optisches Element
- 19
- weiterer Vorsprung
- 20
- Unterseite der Abdeckung
- 21
- Seitenflächen der Abdeckung
- 22
- Oberseite der Abdeckung
- 23
- elektronisches Bauelement gemäß der zweiten Ausführungsform
- 24
- Zwischenraum zwischen dem Vorsprung und dem weiteren Vorsprung
- 25
- äußere Kante am Vorsprung
- 26
- weitere äußere Kante am weiteren Vorsprung
- 27
- elektronisches Bauelement gemäß der dritten Ausführungsform
- 28
- weiterer Halbleiterchip
- 29
- Zwischenwand
- 30
- weitere Kavität
- 31
- optischer Filter
- 32
- Oberseite des weiteren Halbleiterchips
- 33
- weiterer optischer Filter
- 34
- Folie
- 35
- weitere Folie