DE102020115565A1

DE102020115565A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren

Info

Publication number: DE102020115565A1
Application number: DE102020115565.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schlereth; Gregory Bellynck; Michael Bestele
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2020-06-12
Filing date: 2020-06-12
Publication date: 2021-12-16
Also published as: WO2021250202A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement, das einen zur Lichterzeugung ausgestalteter Halbleiterkörper (10) mit einer Lichtaustrittsfläche umfasst. An dieser grenzt eine Primärlinse (20) an. Weiterhin sind wenigstens zwei Blockierelemente (12, 13) vorgesehen, insbesondere als Bonddrahtelemente ausgebildet, welche an zwei unterschiedlichen Teilbereichen der Primärlinse (20) anliegen und/oder durch diese teilweise hindurchragen und in Form und/oder Anordnung ausgestaltet sind, eine Ausdehnung der Primärlinse durch dessen Oberflächenspannung in einer durch die Anordnung der Blockierelemente abhängigen Form zu begrenzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
HINTERGRUND
Bauelemente der genannten Art werden als sogenannte Leuchtdioden für eine Vielzahl an verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Dabei wachsen die Anforderungen insbesondere an die Effizienz stetig. Unter Effizienz einer Leuchtdiode kann unter anderem deren Helligkeit oder Lichtfluss bei einem vorgegebenen konstanten Strom verstanden werden. Von der Anforderung nach steigender Effizienz sind generell alle Arten von Leuchtdioden (im Hinblick auf dessen Farben im Betrieb) betroffen. Darunter fallen insbesondere auch rote Leuchtdioden, beispielsweise basierend auf dem InGaAlP Materialsystem, die bei einigen speziellen Anwendungen von Bedeutung sind.
Es besteht daher das Bedürfnis den steigenden Anforderungen an die Effizienz und damit unter anderem auch an die Helligkeit gerecht zu werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Generell kann eine Verbesserung einer Helligkeit einer Leuchtdiode auf unterschiedliche Arten erreicht werden. Dazu gehören unter anderem Verbesserungen in der Halbleiterstruktur selbst, beispielsweise durch eine Erhöhung der Quanteneffizienz oder - ausbeute. Ebenso kann aber auch die Chip Struktur, z.B. die Auskopplung, Fokussierung oder Reflektion des Lichtes durch verschiedene Maßnahmen verbessert werden.
Ein Aspekt beschäftigt sich hierbei mit der Anordnung einer Linse oberhalb der Lichtauskoppelfläche des das Licht erzeugenden Halbleiters. Dieser Aspekt steht im Unterschied zum üblichen vergießen, oder molden (Druck/Formguss) einer Linse, die gewissermaßen am Bauteilgehäuse befestigt ist und nicht direkt auf der Lichtauskoppelfläche. Die Herstellung einer solchen Linse ist dabei herausfordernd da die Linse geeignet geformt und während des Aushärtens zentriert über der Lichtaustrittsfläche gehalten werden muss, ohne die Bonddrähte oder den Halbleiterkörper zu beschädigen. Bislang wurde in der Firma des Erfinders unter anderem die Seitenkanten des Halbleiterkörper verwendet. Jedoch ergibt sich in aktuellen Bauelementen eine Schwierigkeit, da Hableiterkörper oftmals von einer reflektierenden Silikonmatrix umgeben sind, welche den Träger und manchmal auch die Seitenkante des Halbleiterkörpers bedecken.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Form und Anordnung eines Linsenmaterials nun auch von der Präsenz der Bonddrähte oder anderer Strukturen abhängt und somit auch gezielt eingestellt werden kann. Zudem lassen sich zusätzliche Strukturen, wie blinde Bonddrähte (blind im Sinne, dass sie keine elektrische Funktionalität besitzen), Opferkörper oder anderes einsetzen, um die Form und Anordnung der Linse zu wählen.
Form und Ausgestaltung der Bonddrähte erlauben es, einerseits das Material der Linse in seiner Ausdehnung zu begrenzen und andererseits die Form des Material und damit der Linse einzustellen. Hierzu machen sich die Erfinder die Oberflächenspannung des Materials und insbesondere das Zusammenspiel von Bonddrähten und Material der Primärlinse zu nutze.
In einem Aspekt wird ein optoelektronisches Bauelement vorgeschlagen, das einen ein zur Lichterzeugung ausgestalteten Halbleiterkörper mit einer Lichtaustrittsfläche aufweist. An der Lichtaustrittsfläche ist eine Primärlinse angeordnet. Zudem sind wenigstens zwei Blockierelemente vorgesehen, die insbesondere als Bonddrahtelemente ausgestaltet sind. diese liegen an zwei unterschiedlichen Teilbereichen der Primärlinse anliegen und/oder ragen durch diese teilweise hindurch. Sie sind in Form und Anordnung derart ausgestaltet, dass sie eine Ausdehnung der Primärlinse durch dessen Oberflächenspannung in einer durch die Anordnung der Blockierelemente abhängigen Form begrenzen.
Damit ist die Form der Linse im Wesentlichen durch die Form und die Anordnung der Blockierelemente bestimmt. Entsprechend wird eine genaue Zentrierung und Form der Linse über der Lichtaustrittsfläche erreicht. Umgekehrt kann auch die Fokussierung der Linse und dessen Charakteristik durch geeignete Wahl der Form und Anordnung der Blockierelemente eingestellt werden. Insbesondere kann der Mittelpunk und die Grundfläche über die Ausgestaltung der Blockierelemente eingestellt werden. im Zusammenspiel mit dem Linsenmaterial und dessen Menge lassen sich so verschiedene Formen für eine Primärlinse verwirklichen.
Bei einer Verwendung von Bonddrähten als Blockierelemente können bereits bestehende Maschinen eingesetzt werden, so dass lediglich zusätzlicher Materialaufwand durch eventuell weitere Bonddrähte erforderlich ist. Demgegenüber wird eine Ausbeute bei einer Herstellung optoelektronischer Bauelemente nach dem vorgeschlagenen Prinzip deutlich verbessert. Durch die gleichmäßige und einstellbare Form der Linse kann die Effizienz für einige Arten von Leuchtdioden im Prozentbereich gesteigert werden.
In einem weiteren Aspekt ist wenigstens eines der zwei Blockierelemente im Wesentlichen parallel zu einer Seitenkante des Halbleiterkörpers angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird der Bereich zwischen Blockierelement und Material der Primärlinse vergrößert, so dass auch Effekte der Oberflächenspannung stärker werden. in einigen Anwendungen kann mit im wesentlichen parallelen Blockierelementen somit die Form der Primärlinse gezielt gesteuert werden.
In einem Aspekt sind die wenigstens zwei Blockierelemente einander gegenüberliegend angeordnet sind. Dadurch wird eine gewisse Symmetrie in den auf das Material wirkenden Kräften oder Effekten erreicht. Eine Ausführung des vorgeschlagenen Prinzips verwendet die bereits zur Kontaktierung des Halbleiterkörpers vorgesehenen Bonddrähte. Diese sind in Form und Anordnung so ausgestaltet, dass sie das Material der Linse in der gewünschten Form und Anordnung halten. In einem Aspekt kontaktiert ein erster als Blockierelement vorgesehene Bonddraht mit einem Ende einen ersten Kontaktbereich auf der Seite der Lichtaustrittfläche. Ein zweiter als Blockierelement vorgesehener Bonddraht ist ausgestaltet, mit einem Ende einen zweiten Kontaktbereich auf der Seite der Lichtaustrittfläche zu kontaktieren. Die beiden Bonddrähte können sich gegenüberliegen. Die jeweils anderen Enden der Bonddrähte kontaktieren je einen Bereich außerhalb des Halbleiterkörpers. Aufgrund von Oberflächenspannung des Material wird durch die Anordnung und Form der Bonddrähte eine Form der Linse festgelegt. Bei einer Symmetrie der Anordnung aus Bonddrähten und Halbleiterkörper sollte auch die Primärlinse eine Symmetrie aufweisen und beispielsweise zentriert sein.
In einem Aspekt sind die Positionen der Kontaktbereich auf und außerhalb des Halbleiterkörpers und die daraus resultierende Form der Bonddrähte so gewählt, dass das Material der Primärlinse im Wesentlichen bis zu den jeweils anderen Enden der Bonddrähte reicht.
In einem weiteren Aspekt in dieser Ausgestaltung kann ein drittes Blockierelement vorgesehen sein, welches als Bonddraht ausgestaltet ist und im Wesentlichen parallel zu einer Seitenkante des Halbleiterkörper angeordnet ist. Dadurch wird die Formgebung der Primärlinse weiter verbessert.
Bei einer anderen Ausgestaltung des vorgeschlagenen Prinzips erstreckt sich ein erster Bonddraht als Blockierelement von einem ersten Kontaktbereich über eine erste Ecke des Halbleiterkörpers. Ein zweiter Bonddraht ist ebenfalls als Blockierelement ausgestaltet und liegt im Wesentlichen senkrecht zu einer Diagonalen, die durch die erste Ecke und die der ersten Ecke gegenüberliegenden Ecke des Halbleiterkörpers reicht.
In einigen Aspekten, sind die Blockierelemente und insbesondere die Bonddrähte zwar außerhalb des Halbleiterkörpers, aber im Wesentlichen parallel zu dessen Seitenkante (in Draufsicht) ausgeführt. Dadurch sind diese von der Seitenkante des Halbleiterkörpers beabstandet, so dass die Primärlinse zumindest in diesem Teilbereich über die Seitenkante des Halbleiterkörpers hinausragt.
Entsprechend kann in einigen Aspekten die Form, Position und Anordnung der wenigstens zwei Blockierelemente so ausgestaltet sein, dass die dadurch begrenzende Primärlinse den Halbleiterkörper vollständig bedeckt. Es ist möglich, dass die Blockierelemente eine Symmetrie bezüglich eines Mittelpunkts des Halbleiterkörpers aufweisen. In einigen Aspekten ist die Form wenigstens eines der als Bonddraht ausgestalteten Blockierelemente, als Halbschlaufe vorgesehen. Diese erstreckt sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt, wobei zumindest das zweite Ende außerhalb des Halbleiterkörpers liegt. Die Halbschlaufe kann in Draufsicht eine Länge aufweisen, die in Draufsicht einem 10tel bis einem Drittel der Kantenlänge des Halbleiterkörpers entspricht.
Der Halbleiterkörper ist im Regelfall auf einem Träger angeordnet, der mehrere Kontaktbereiche aufweise. Diese dienen zur elektrischen Verbindung des Halbleiterkörpers. In einigen Ausgestaltungen ist der Halbleiterkörper als sogenannter Flip Chip ausgeführt, d.h. die elektrischen Kontakte liegen auf der der Lichtaustrittfläche abgewandten Seite. In dieser Ausgestaltung sind Bonddrähte als Blockierelemente als blinde Bonddrähte ausgeführt. In einer anderen Ausgestaltung ist wenigstens ein elektrischer Kontakt auf der Lichtaustrittfläche vorgesehen, der mittels eines Bonddrahts einen Kontaktbereich auf dem Träger kontaktiert. Dieser Bonddraht wirkt nach dem vorgeschlagenen Prinzip gemeinsam mit einem weiteren Element also Blockierelement. In dieser Ausgestaltung zeigt der Bonddraht somit zwei Funktionalitäten; zum einen erzeugt er eine elektrische Verbindung, zum anderen wirkt er durch seine vorbestimmte Form und Anordnung als Blockierelement, um einen Materialfluss des Primärlinse zu begrenzen und diese damit zu fixieren. In diesem Zusammenhang können Bonddrähte, die verschiedene elektrische Funktionen haben, durch Ausgestaltung ihrer Form und Position zusätzlich zur mechanischen Begrenzung des Linsenmaterial und damit zur Formgebung der Primärlinse dienen.
In einem weiteren Aspekt ist ein optionales reflektierendes Material vorgesehen. Dieses umgibt insbesondere bündig den Halbleiterkörper und bildet somit einen Reflektor. In einer Ausgestaltung schließt es zudem bündig mit den Seitenkanten des Halbleiterkörpers ab. Das reflektierende Material kann ein Silikon enthalten, in dem reflektierende Partikel angeordnet sind. Die Oberseite des Reflektors kann in einigen Aspekten zum Träger hin geneigt sein, sie verläuft also schräg zum Träger hin. Zudem kann das Reflektormaterial zumindest ein Ende eines der wenigstens zwei Blockierelemente umgeben, so dass der als Blockierelement wirkende Bonddraht in das Reflektormaterial teilweise eingebettet ist.
Ein weiterer Aspekt beschäftigt sich mit zusätzlichen Elementen des optoelektronischen Bauelements. In einigen Aspekten ist eine Sekundärlinse vorgesehen, welche die Primärlinse umgibt. Diese kann aus dem gleichen oder einem anderen Material als die Primärlinse gefertigt sein. Die Sekundärlinse wird nach Aushärtung und Fertigstellung der Primärlinse aufgebracht. Jedoch ist auch hier für die Definition der Form und Position eine gleiche Ausgestaltung nach dem vorgeschlagenen Prinzip möglich. In einigen Aspekten sind wenigstens zwei weitere Blockierelemente auf dem Träger vorgesehen, die unter anderem als Bonddrähte und insbesondere als blinde Bonddrähte ausgebildet sind. Die wenigstens zwei weitere Blockierelemente liegen an zwei unterschiedlichen Teilbereichen der Sekundärlinse an und/oder ragen durch diese teilweise hindurch. Sie sind in Form und/oder Anordnung so ausgestaltet, dass sie eine Ausdehnung der Sekundärlinse durch dessen Oberflächenspannung in einer durch die Anordnung der zwei weiteren Blockierelemente abhängigen Form begrenzen.
Ähnlich wie die Blockierelemente für das Material der Primärlinse können die zwei weiteren Blockierelemente in einigen Aspekten im Wesentlichen parallel zu den Seitenkanten des Halbleiterkörpers angeordnet sein. Generell sei hier angemerkt, dass die für die Blockierelemente des Materials der Primärlinse beschriebenen Formen und Ausgestaltungen auch für das Material der Sekundärlinse geeignet sind. Im Zusammenspiel mit dem Material der Sekundärlinse wird Form und Position der wenigstens zwei weiteren Blockierelemente so gewählt, dass sich eine für die gewünschte Form der Sekundärlinse geeignete Begrenzung ergibt.
In einigen Aspekten sind die Blockierelemente für das Material der Primärlinse und die Blockierelemente für das Material der Sekundärlinse auf oder entlang unterschiedlicher Seitenkanten des Halbleiterkörpers angeordnet. Mit anderen Worten liegen die Blockierelemente für das Material der Primärlinse und die Blockierelemente für das Material der Sekundärlinse nicht benachbart zueinander.
Ein weiterer Gesichtspunkt beschäftigt sich mit einem Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements. Dieses kann unter anderem folgende Schritte umfassen:

- Vorbereiten eines Trägers;
- Befestigen eines Halbleiterkörpers an dem Träger;
- Erzeugen von wenigstens zwei Blockierelementen, insbesondere als Bonddrähte ausgestaltet, und befestigen der Bonddrähte an dem Träger;
- Aufbringen eines als Primärlinse dienenden Materials auf dem Halbleiterkörper;

Nach diesem vorgeschlagenen Verfahren werden somit Bonddrähte verwendet, deren Form, Position und Anordnung so gewählt ist, dass sie die Form und Anordnung eines Material der Primärlinse steuern und einstellen. Dabei wird die Oberflächenspannung und deren Effekt auf die Form des Material der Primärlinse bei Präsenz von Blockierelementen ausgenutzt.
In einer Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens werden Bonddrähte verwendet, die zudem eine andere Funktionalität aufweisen. So ist in einigen Aspekten vorgesehen, dass die als Blockierelemente vorgesehenen Bonddrähte mit einem ersten Ende einen Bereich auf einer Oberseite des Halbleiterkörpers kontaktieren und mit einem zweiten Ende einen Bereich auf dem Träger. Diese Bereiche können Kontaktbereiche darstellen, so dass die Bonddrähte neben ihrer mechanischen Funktion als Blockierelemente für das Material der Primärlinse auch eine elektrische Funktion übernehmen.
In einem weiteren Aspekt, wird nach dem Anbringen der Bonddrähte ein Reflektormaterial auf den Träger aufgebracht, so dass dieser den Halbleiterkörper umgibt. Dieses Reflektormaterial kann bündig mit der Oberfläche d.h. einer Lichtaustrittsfläche des Halbleitermaterials abschließen. Zudem umschließt es die Bonddrähte zumindest teilweise, so dass die mit dem Träger verbundenen Enden in das Reflektormaterial eingebettet sind.
Nach dem vorgeschlagenen Prinzip wird in einigen weiteren Aspekten wenigsten ein drittes Blockierelement in Form eines Bonddrahts bereitgestellt. Dieser Bonddraht kann als blinder Bonddraht ausgestaltet sein und sich im Wesentlichen parallel zum Halbleiterkörper in einem Abstand zu diesem erstrecken. Er ist am Träger befestigt. Der dritte Bonddraht kann sich entlang einer Seitenkante des Halbleiterkörpers erstrecken, über der noch kein weiterer Bonddraht verläuft. Durch den wenigstens einen dritten Bonddraht kann die Form und Position der Primärlinse nochmals genauer eingestellt und fixiert werden.
in einem weiteren Aspekt sind die Form und Anordnung der Blockierelemente so gewählt, dass die dadurch hervorgerufene Begrenzung des Materials der Primärlinse eine im Wesentlichen runde Form in Draufsicht erzeugt. Somit wird eine gewisse Symmetrie der Primärlinse erreicht. Ebenso kann in einigen Aspekten vorgesehen sein, die Form und Anordnung der Blockierelemente so zu wählen, dass das Material der Primärlinse den Halbleiterkörper vollständig bedeckt. Dabei kann das Material der Primärlinse auch leicht über den Halbleiterkörper hinausragen, allerdings kann in Aspekten der durch die Blockierelemente vorgegebene begrenzte Durchmesser der Linse mindesten der Diagonalen des Halbleiterkörpers entsprechen.
Ein weiterer Gesichtspunkt betrifft die Herstellung einer Sekundärlinse über der Primärlinse. In einigen Aspekten wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren zusätzlich zumindest zwei weitere Blockierelemente, insbesondere zwei weitere Bonddrähte vorgesehen. Diese werden in einem größeren Abstand vom Halbleiterkörper als die Blockierelemente für das Material der Primärlinse an dem Träger befestigt. Dann wird in einem Schritt nach dem aushärten des Materials der Primärlinse ein Material für die Sekundärlinse aufgebracht. Die wenigstens zwei weitere Blockierelemente liegen an zwei unterschiedlichen Teilbereichen der Sekundärlinse an und/oder ragen durch diese teilweise hindurch.
Sie werden in Form und/oder Anordnung so ausgestaltet, dass sie eine Ausdehnung der Sekundärlinse durch dessen Oberflächenspannung in einer durch die Anordnung der zwei weiteren Blockierelemente abhängigen Form begrenzen.
Damit wird es möglich auch die Form, Position und Anordnung der Sekundärlinse durch eine Form und Anordnung von Blockierelementen beeinflusst. Ähnlich wie die Blockierelemente für das Material der Primärlinse können die zwei weiteren Blockierelemente in einigen Aspekten im Wesentlichen parallel zu den Seitenkanten des Halbleiterkörpers angeordnet werden. Im Zusammenspiel mit dem Material der Sekundärlinse wird Form und Position der wenigstens zwei weiteren Blockierelemente so gewählt, dass sich eine für die gewünschte Form der Sekundärlinse geeignete Begrenzung ergibt.
In einigen Aspekten werden die Blockierelemente für das Material der Primärlinse und die Blockierelemente für das Material der Sekundärlinse auf oder entlang unterschiedlicher Seitenkanten des Halbleiterkörpers angeordnet. Mit anderen Worten liegen die Blockierelemente für das Material der Primärlinse und die Blockierelemente für das Material der Sekundärlinse nicht benachbart zueinander.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf mehrere in den untenstehenden Zeichnungen offenbarten ausführungsformen im Detail erläutert. So zeigen:

1 eine Ausgestaltung eines idealisierten optoelektronischen Bauelements;
2 Beispiele für Ausführungsformen herkömmlicher Bauelemente in Draufsicht und Querschnittsdarstellung;
3 verschiedene Ausführungen optoelektronischer Bauelemente nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips in einer Draufsicht;
4A und 4B weitere Ausführungen optoelektronischer Bauelemente nach weiteren Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips sowie Elemente hierzu;
5 und 6 eine Ausgestaltung eines optoelektronischen Bauelements nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips in Draufsicht und Querschnittsdarstellung;
7 eine Ausgestaltung eines optoelektronischen Bauelements nach weiteren Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips in Draufsicht und Querschnittsdarstellung;
8 eine Ausgestaltung eines optoelektronischen Bauelements mit Sekundärlinse nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips in Draufsicht und Querschnittsdarstellung;
9 eine Ausgestaltung eines Verfahrens nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips in Querschnittsdarstellung;
10 ein optoelektronisches Bauelement, welches mit dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellt wurde in Draufsicht.
11 eine Ausgestaltung eines optoelektronischen Bauelements nach weiteren Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips in Draufsicht und Querschnittsdarstellung;
12 eine Ausgestaltung eines optoelektronischen Bauelements nach weiteren Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips in Draufsicht und Querschnittsdarstellung;

Die nun folgenden Ausführungsbeispiele betreffen verschiedene Aspekte und deren Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Dabei sind die Ausführungsbeispiele nicht grundsätzlich maßstabsgetreue dargestellt. Ebenso wenig können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte zu betonen. Es versteht sich jedoch für den Fachmann, dass die hier dargestellten Aspekte in den verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, ohne dass dies dem erfinderischen Gedanken abträglich ist. Einige Aspekte zeigen eine regelmäßige Struktur oder Form. Hierbei ist anzumerken, dass in der Praxis leichte Unterschiede und Abweichungen von der idealen Form auftreten, ohne dass dies dem erfinderischen Gedanken jedoch widerspricht.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Bauelements in einer idealisiert dargestellten Form. Das optoelektronische Bauelement umfasst einen Träger 50, der beispielsweise als PCB Substrat ausgeführt ist. Der Träger 50 kann hier nicht dargestellte Zuleitungen, Kontaktbereiche und andere Elemente umfassen, die zur Kontaktierung des Halbleiterkörpers 10 notwendig sind. Auf dem Substratträger 50 ist ein Licht emittierender Halbleiterkörper 10 mittels einer Klebstoffschicht 11 befestigt. Der Licht emittierende Halbleiterkörper 10 umfasst eine Lichtaustrittsfläche, die dem Substratträger 50 abgewandt ist. Die Lichtaustrittsfläche weist darüber hinaus auch hier nicht dargestellte Kontaktbereiche zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterkörpers auf. Das optoelektronische Bauelement umfasst zur Verbesserung der Lichtabstrahlcharakteristik einen Reflektor 40, der aus einem reflektierenden Material aufgebaut ist und den Halbleiterkörper 10 umgibt. Der Reflektor 40 weist eine abgeschrägte Oberseite 41 auf, so das sich mit zunehmendem Abstand vom Halbleiterkörper die Dicke des Reflektors 40 verringert. Das Reflektormaterial wird beispielsweise während der Herstellung durch Dispensen, Jetten oder anderen Technologien aufgebracht und ausgehärtet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der 1 schließt das Reflektormaterial 40 bündig mit der Seitenkante des Halbleiterkörpers ab. Jedoch sind hier verschiedene Ausführungsformen denkbar, beispielsweise, dass das Reflektormaterial 40 leicht über die Seitenkante hinausragt, auf die Oberseite des Halbleiterkörpers kriecht oder unterhalb der Oberseite des Halbleiterkörpers liegt. Das Reflektormaterial 40 reflektiert seitlich abgestrahlt das Licht und trägt somit zur Verbesserung der Lichtabstrahlcharakteristik bei.
Zur weiteren Verbesserung ist eine Primärlinse 20 vorgesehen, die über der Lichtaustrittsfläche des Halbleiterkörpers 10 angeordnet ist. Die Primärlinse 20 reicht über den Halbleiterkörper hinaus und bedeckt zumindest auch teilweise das Reflektormaterial 40. In dieser idealisierten dargestellten Form umfasst die Primärlinse 20 eine kreisförmige Oberfläche. Oberhalb der Primärlinse ist eine Sekundärlinse 30 aufgebracht. Diese kann ein gegenüber der Primärlinse 20 unterschiedliches Material umfassen. Mit der Sekundär- und der Primärlinse wird die Lichtabstrahlcharakteristik des optoelektronischen Bauelements eingestellt.
In der Praxis ergeben sich verschiedene Probleme und Schwierigkeiten bei der Herstellung der Primär- bzw. Sekundärlinse und der genauen Anordnung der Linsen über dem Halbleiterkörper. 2 zeigt verschiedene Ausführungsformen bekannter Bauelemente in Draufsicht sowie Querschnittsdarstellung, bei denen das Problem verdeutlicht wird. Das Halbleiterkörper ist in allen Ausgestaltungen beispielhaft quadratisch ausgebildet und von dem Reflektormaterial zu allen Seiten umgeben. Dies ist jedoch nicht notwendig andere Formen, wie ein Rechteck oder auch ein Vieleck oder eine runde Ausgestaltung sind denkbar. In der linken Teilfigur ist ein erstes Problem bei der Herstellung der Primärlinse verdeutlicht. Diese muss zentriert auf dem Halbleiterkörper positioniert werden, was je nach Größe des Bauelements und Größe der Primärlinse Schwierigkeiten bereitet. Dadurch kommt es zu einem durch die Primärlinse nicht abgedeckten Bereich auf dem Körper 10, sodass sich die Lichtabstrahlcharakteristik verändert. Zusätzlich entspricht auch das Zentrum der Primärlinse nicht im Zentrum des Halbleiterkörpers 10, sodass zusätzlich eine Asymmetrie erzeugt wird. In der Querschnittsdarstellung ist dies durch einen Versatz der Primärlinse 20 über dem Halbleiterkörper 10 dargestellt.
In der mittleren Teilfigur der 2 ist das Problem dargestellt, dass das Linsenmaterial während des Aufbringen häufig zerfließt und somit die Linse nicht die gewünschte Form aufweist. Je nach Aufbringungsvorgang kann es somit zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Linsenmaterials oberhalb des Halbleiterkörpers 10 kommen. Dadurch weist die Linse nicht mehr die gewünschte Form auf, sodass sich auch hier die Abstrahlcharakteristik verändert. Davon unabhängig ist dieser Prozess häufig zufällig wodurch es keine Reproduzierbarkeit gibt. Die rechte Teilfigur der 2 zeigt ein weiteres Problem, welches sich durch Oberflächeneffekte des Linsenmaterials 20b in Bezug auf einen Bonddraht 12 ergibt. Wie hier dargestellt, kriecht das Linsenmaterial 20b entlang des Bonddrahts, sodass sich eine ungleichmäßige Verteilung über dem Halbleiterkörper 10 einstellt. Ähnlich wie in der rechten Teilfigur sind auch hier Teilbereiche des Halbleiterkörpers 10 vom Linsenmaterial 20b unbedeckt. Im Querschnitt dargestellt ist die Linsenform asymmetrisch und die Lichtabstrahlcharakteristik verändert sich.
Wie bereits erläutert, entstehen die genannten Schwierigkeiten und Probleme auf unterschiedliche Weise und können während der Herstellung kombiniert und auch einzelne verstärkt auftreten. Prozessparameter während der Herstellung der Primärlinse und auch der Sekundärlinse sind daher genau einzuhalten und geringe Abweichungen können zu den genannten Veränderungen der Linsenform führen.
Den Erfindern ist es nun gelungen, durch geeignete Maßnahmen diesen Effekt zu reduzieren oder sich zu Nutze zu machen. Dabei nutzen die Erfinder die Oberflächenspannung des Materials der Primärlinse 20 geeignet aus, um so eine zentrierte und symmetrische Form zu erreichen. 3 zeigt hierzu verschiedene Ausgestaltungsform.
In der linken Teilfigur wird das Material der Primärlinse durch symmetrisch ausgestaltete Bonddrahtelemente 12 als Blockierelemente in der gewünschten Form gehalten. Im Einzelnen sind die Bonddrahtelemente von Kontaktbereichen auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers 10 hin zu dem Träger 50 geführt. Die Form und Ausgestaltung der Bonddrahtelemente ist dabei relevant für den Effekt auf das Material der Primärlinse und unter anderem von der Größe und Länge des Bonddrahtes, der Viskosität des Linsenmaterials und anderen Eigenschaften, wie der Benetzung abhängig. Im Allgemeinen kann jedoch gesagt werden, dass durch Oberflächenspannung des Material und Benetzungseigenschaften des Materials die Form und die Ausrichtung der Linse aufgrund der Form der Blockierelemente eingestellt wird.
Durch die symmetrische Ausgestaltungsform wird das Material der Primärlinse zu beiden Seiten des Halbleiterkörpers gezogen, sodass sich dadurch eine gewisse Symmetrie des Materials der Primärlinse 20 in Bezug auf das Zentrum des Halbleiterkörpers 10 einstellt. Beim Aufbringen des Materials der Primärlinse wird dieses durch die Bonddrähte 12 in eine durch die Form der Drähte beeinflusste Form gezogen. Die Bonddrähte 12 besitzen hierbei einen vom Material und der gewünschten Form abhängigen Abstand zum Halbleiterkörper 10.
Eine andere Ausgestaltung zeigt die mittlere Teilfigur der 3. Bei dieser sind zwei Blockierelemente 13 vorgesehen, die als sogenannte blinde Bonddrähte ausgestaltet sind. Unter dem Begriff „blinder Bonddraht“ wird ein Bonddraht verstanden, der am Trägersubstrat beidseitig befestigt ist, jedoch bis auf die gewünschte mechanische Begrenzung des Materials der Primärlinse 20 keine elektrische Funktion aufweist. Die blinden Bonddrähte 13 sind parallel zu einer Seitenkante des Halbleiterkörpers 10 angeordnet. Zudem sind sie zu zwei gegenüberliegenden Seiten des Halbleiterkörpers im Wesentlichen parallel angeordnet. Der Begriff parallel bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein Mittelabschnitt der beiden Bonddrähte in Draufsicht im Wesentlichen parallel entlang einer Seitenkante des Halbleiterkörpers 10 verläuft die Länge dieses Mittelabschnittes ist dabei von der Form der Primärlinse abhängig. Beim Aufbringen des Materials der Primärlinse auf den Halbleiterkörper bilden die Bonddrähte 13 Blockierelemente, sodass sich das Material aufgrund seiner Oberflächenspannung nicht über die Blockierelemente hinaus weiter fließt. Je nach Größe und Ausgestaltung halten die Blockierelemente somit das Material der Linse in einer im Wesentlichen durch die Oberflächenspannung vorgegebenen kreisrunden Form.
In der rechten Teilfigur ist eine weitere Ausgestaltungsform mit Blockierelementen zur Einstellung der Form und Position der Primärlinse gezeigt. In Ergänzung zu der mittleren Teilfigur sind zwei zusätzliche Blockierelemente 13 in Form von Bonddrähte vorgesehen, die ebenfalls im Wesentlichen parallel einer Seitenkante des Halbleiterkörpers 10 verlaufen. Damit bilden die vier Bonddrahtelemente eine natürliche Begrenzung gegen ein Zerfließen des Materials der Primärlinse.
4A zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Prinzips mit Blockierelementen in vergrößerter Darstellung. In dieser Ausgestaltung umfasst der Halbleiterkörper 10, zwei Kontaktbereiche, auf den Endpunkte 12a von zweiten und dritten befestigt sind. Die beiden Kontaktbereiche und die Bonddrähte können beispielsweise eine elektrische Funktion oder Stromversorgung bereitstellen. Die Bonddrähte 12 sind symmetrisch zu einer Mittelachse angeordnet und erstrecken sich von der Lichtaustrittsfläche des Halbleiterkörpers 10 mit ihren Bereichen 12a über die Seitenkante des Halbleiterkörpers bis zu einem zweiten Bereich 12b. Im zweiten Bereich 12b reichen die beiden Bonddrähte in das Material des Reflektor 40 und kontaktieren das hier nicht dargestellt Trägersubstrat 50 elektrisch. Zudem ist ein weiteres Blockierelement 13 vorgesehen, welches zwei Elemente 13b sowie eine dazwischen angeordnetes Drahtstück 13c umfasst. Das zusätzliche Blockierelement ist im Wesentlichen parallel einer Seitenkante des Halbleiterkörpers 10 angeordnet. Die Anordnung erfolgt dabei derart, dass der Abstand zwischen dem Blockierelement 13 und dem Halbleiterkörper im Wesentlichen dem Abstand der Endbereiche 12b der Bonddrähte 12 zu der nächstgelegenen Seitenkante des Halbleiterkörpers 10 entspricht. Mit anderen Worten sind die Endbereiche der jeweiligen Blockierelemente bzw. die Bonddrähte im gleichen Abstand um den Halbleiterkörper angeordnet.
Dadurch ergibt sich eine natürliche Grenzzone, sodass ein Material der Primärlinse durch die Blockierelemente in seiner Ausbreitung begrenzt wird. Die Erfinder haben hierzu erkannt, dass die beiden Bonddrähte 12 zur elektrischen Kontaktierung bei einer geeigneten Ausgestaltung der Form und Positionierung zusätzlich die mechanische Funktion einer Begrenzung des Linsenmaterials übernehmen können. Durch eine geeignete Wahl der Länge der Bonddrähte d. h. des Abstandes zwischen der Seitenkante und den Bereichen 12b kann die Form und Position des Materials der Primärlinse festgelegt werden. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Länge der Blockierelemente bzw. Bonddrähte 12 und des Blockierelements 13 im Wesentlichen ein Drittel der Gesamtkantenlänge des Halbleiterkörpers 10. Je nach Ausgestaltung kann diese Länge jedoch auch anders sein, insbesondere kann sie im Bereich von 10% bis 50% der Seitenlänge des Halbleiterkörpers liegen. Bei Halbleiterkörpern als Vielecke (z.B. Sechs- oder Achtecke) kann zudem die Länge der Bonddrähte bis zu einer Seitenlänge des Vielecks entsprechen.
Zudem ist es möglich, die Form der Bonddrähte, insbesondere des Zwischenstücks 13c zu verändern und beispielsweise an die gewünschte Struktur des Materials der Primärlinse anzupassen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass beispielsweise das Zwischenstück 13c der äußeren gewünschten Form der Primärlinse folgt.
4B zeigt hierzu verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten der Blockierelemente bzw. der Bonddrähte. Im oberen Teilbereiche sind zwei Ausgestaltungen von als blinde Bonddrähte ausgebildete Blockierelemente dargestellt. Das Zwischenstück 13c kann beispielsweise kreisrund ausgebildet sein, wie der zweiten Ausgestaltung von oben dargestellt, jedoch auch ein im Wesentlichen gerades längliches Zwischenstück umfassen. Die Endpunkte reichen durch das Material des Reflektors und zeigen im Eintrittspunkt in das Reflektormaterial diesbezüglich keine besondere Ausgestaltung. Lediglich durch die Grenzfläche zwischen Reflektor 40 und dem Bonddraht des Blockierelements wird ein Bereich erzeugt, der aufgrund der Oberflächenspannung des Materials der Primärlinse das Material an dieser Position fixiert.
Die beiden unteren Darstellungen der 4B sind Ausgestaltungen der Bonddrähte 12, die von der Oberfläche des Halbleiterkörpers 10 zu einem Endbereich 12b auf dem Reflektormaterial reichen. In dieser Ausgestaltung sind die Bonddrähte V- oder U-förmig und leicht asymmetrisch ausgeführt. Dies ist durchaus beabsichtigt, da im Bereich 12a d. h. auf bzw. über der Oberfläche des Halbleiterkörpers der Bonddraht vom Material der Primärlinse vollständig umgeben ist. Über dem Reflektor 40 wird hingegen der Bonddraht zum dem das Material der Linse begrenzenden Element und erzeugt zusammen mit der Oberflächenspannung des Materials der Primärlinse, die für die Primärlinse gewünschte Form.
Neben den in 3 und 4 dargestellten im wesentlichen symmetrischen Ausführungsformen kommen jedoch für einige Anwendungen auch nicht symmetrische Ausgestaltungen der Blockierelemente in Betracht. Je nach verwendeten Material für die Primärlinse kann es daher ausreichend sein, lediglich ein bzw. eine ungerade Anzahl von Blockierelementen zu verwenden. Zudem können die Blockierelemente so ausgestaltet sein, dass sie möglichst unabhängig von den Bonddrähten wirken, sodass die Bonddrähte selbst keine negativen oder bzw. vernachlässigbare Effekte auf die Form und Position der Primärlinse haben. 5 und 6 zeigen eine Ausgestaltung mit Primärlinsen nach diesem vorgeschlagenen Prinzip. Bei dieser Ausführung ist in Draufsicht ein Bonddraht 12 vorgesehen, dass sich von einer Ecke des Halbleiterkörpers 10 zum Reflektormaterial hin erstreckt. Dieser erfüllt eine elektrische und die hier vorgeschlagene mechanische Funktion. Zudem ist entlang einer Seitenkante des Halbleiterkörpers ein weiteres Blockierelement 13 ausgeführt als Bonddraht vorgesehen. Das Blockierelement befindet sich im Wesentlichen parallel einer Seitenkante des Halbleiterkörpers, die dem Bonddrahtelement nicht benachbart ist. Der Abstand zwischen dem Blockierelement 13 und dem Halbleiterkörper 10 ist so gewählt, dass das Material der Primärlinse in seiner Form und Position durch das Blockierelement 13 begrenzt wird. Dadurch ergibt sich eine bezüglich des Zentrums des Halbleiterkörpers symmetrische Form, wie dies in der Querschnittsdarstellung der 3 ebenfalls zu sehen ist. Die Höhe und Größe des Blockierelements 13 ist dabei so gewählt, dass sich die Linse im Wesentlichen kreisförmig über den Halbleiterkörper 10 erstreckt.
7 zeigt in Draufsicht und Querschnittsdarstellung eine weitere Ausgestaltung. In dieser ist das Blockierelement 13 bezüglich des Bonddrahtes 12 auf der diagonal gegenüberliegenden Seite des Halbleiterkörpers angeordnet. Zudem ist es von der Ecke des Halbleiterkörpers 10 etwas beabstandet, sodass sich die daraus ergebende durch das Blockierelement begrenzte Primärlinse auch über die Ecken des Halbleiterkörpers hinweg erstreckt. Mit anderen Worten ist der Durchmesser der Primärlinse größer als die Diagonale des Halbleiterkörpers 10. Durch das Blockierelement 13 und den als Blockierelement wirkenden Bonddraht 12 wird die Form der Primärlinse und die laterale Ausdehnung vorgegeben. Durch die verwendete Menge des Materials für die Primärlinse lässt sich zudem die Höhe der Primärlinse und Form der Linse beeinflussen, wie in der unteren Querschnittsdarstellung gezeigt.
Die Oberflächenspannung des Materials der Primärlinse wechselwirkt dabei mit den Blockierelement 13 und im Bonddraht 12. Durch die Blockierelemente und die geeignete Form und Ausgestaltung der elektrischen Bondverbindungen lässt sich so die Formposition und Ausgestaltung der Primärlinse über einen weiten Teilbereich hinweg einstellen. Jedoch sind die Blockierelemente nicht nur für die Herstellung und Formgebung der Primärlinse, sondern auch für die Begrenzung des Materials der Sekundärlinse geeignet.
8 zeigt eine Ausgestaltung der Draufsicht sowie eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform. Bei dieser wird neben der Primärlinse auch durch zusätzliche Blockierelemente, die später aufzubringenden Sekundärlinse in ihrer lateralen Ausdehnung begrenzt. Hierzu sind neben den beiden symmetrisch angeordneten Bonddrähten 12, welche die Ausdehnung der Primärlinse 20 begrenzen, zwei zusätzliche Blockierelemente 31 vorgesehen. Diese zusätzlichen Blockierelemente sind in einem Abstand vom Halbleiterkörper auf dem Trägersubstrat angeordnet und von dem Reflektormaterial umgeben. Die Blockierelemente 31 sind. Wie bereits für die anderen Blockelemente erläutert als sogenannte blinde Bonddrähte ausgeführt. Diese blinden Bonddrähte befinden sich im Wesentlichen parallel zu den Seitenkanten des Halbleiterkörpers, über die sich kein Bonddraht 12 erstreckt. Sie sind sozusagen parallel zu den freien Seitenkanten des Halbleiterkörpers angeordnet. Der Abstand der zusätzlichen Blockierelemente 31 ist deutlich größer als die Ausdehnung der Bonddrähte 12, sodass das Material der Primärlinse durch die als begrenzende Elemente wirkenden Bonddrähte 12 fixiert wird. Das Material der Primärlinse reicht somit nicht bis zu den zusätzlichen Blockierelementen 31.
Durch die als Blockierelemente wirkenden Bonddrähte 12 ergibt sich die in 8 in Querschnittsform dargestellte halbkugelförmige Primärlinse 20. Nach dem Aushärten der Primärlinse 20 wird das Material der Sekundärlinse 30 auf die Primärlinse aufgebracht. Dies erfolgt beispielsweise durch ein Dispens- oder Mould-Verfahren. Die Menge des Materials für die Sekundärlinse ist dabei so gewählt, dass sie über die Primärlinse fließt und dabei in Kontakt mit den zusätzlichen Blockierelementen 31 kommt. Diese wirken nun als Begrenzung, sodass sich die durch die Oberflächenspannung und die Menge des Materials festgelegte Form der Sekundärlinse 30 ergibt. Auch hier kann die Ausdehnung der Sekundärlinse sowohl in laterale wie auch in vertikaler Richtung durch die Eigenschaft der Oberflächenspannung gemeinsam mit der Form und Position der Blockierelemente 31 eingestellt werden. Die als Begrenzung wirkenden Blockierelemente erzeugen gemeinsame mit der Oberflächenspannung eine im Wesentlichen kreisrunde und halbkugelförmige symmetrische Ausgestaltung.
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements nach dem vorgeschlagenen Prinzip. 10 zeigt die diesbezügliche Draufsicht auf ein derartig hergestelltes Bauelement.
In Schritt S1 wird ein Trägersubstrat 50 bereitgestellt, welches unter anderem eine Vielzahl von Zuleitungen und Kontaktbereiche umfasst. Die Zuleitungen und Kontaktbereiche sind metallisch ausgeformt, sodass über diese eine elektrische Verbindung zum Körper herstellbar ist. Anschließend wird in Schritt S2 ein Halbleiterkörper 10 mittels einer Klebeschicht 11 auf dem Trägersubstrat 50 befestigt. Nach dem Aushärten des Klebers werden in Schritt S3 Kontaktbereiche auf der Oberseite des Halbleiterkörpers 10 durch Bonddrähte 12 mit Kontaktbereichen auf dem Trägersubstrat 50 elektrisch leitend verbunden. Dadurch ist eine elektrische Verbindung und damit eine Versorgung des Halbleiterkörpers und einer darin angeordneten zur Lichterzeugung geeigneten Schicht gewährleistet. Gleichzeitig dienen die Bonddrähte 12 durch ihre besondere Ausgestaltung und Form als mechanische Begrenzung bzw. Fixierungselement für die spätere zu formende Primärlinse.
In einem darauffolgenden Schritt S4 wird der Halbleiterkörper zehn von einem reflektierenden Material 40 umgeben. Dieses kann beispielsweise durch ein Druckverfahren oder ein Dispensverfahren auf dem Trägersubstrat aufgebracht werden. Das Material des Reflektors schließt dabei im Wesentlichen bündig zur oberen Seitenkante des Halbleiterkörpers 10 ab. Gleichzeitig kann die Oberfläche des Reflektormaterials leicht nach außen hin abgeneigt zu sein, sodass sich die Dicke des Reflektormaterials nach außen hin verringert. Die Form und Neigung des Reflektormaterials ergibt sich aus dem Aufbringung und Auswertungsprozess.
In Schritt S5 wird nun das Material der Primärlinse auf dem Halbleiterkörper 10 abgeschieden. Durch die vorher aufgebrachten Bonddrähte sowie die in dieser Darstellung nicht dargestellten blinden Bonddrähte wird das Material der Primärlinse hinsichtlich eines „Auseinanderfließens“ in lateraler Richtung begrenzt und damit in einer durch die Form und Ausgestaltung der Bonddrähte und der anderen Blockierelemente vorgegebenen Form fixiert. Die Oberflächenspannung erzeugt gemeinsam mit den als Bonddrähten ausgebildeten Blockierelementen eine halbrunde Form über dem Halbleiterkörper 10.
10 zeigt diesbezüglich die Draufsicht auf die sich nach Schritt S5 ergebende Struktur. Deutlich zu erkennen ist das Blockierelement 13, welches die laterale Ausdehnung des Linsenmaterials begrenzt, sodass dieses den Halbleiterkörper vollständig bedeckt. Der Abstand zwischen Blockierelement 13 und dem Halbleiterkörper ist so gewählt, dass das Linsenmaterial bis zu den Ecken des Halbleiterkörpers 10 fließt. In einem letzten Schritt wird nun beispielsweise durch ein Dispens- oder Mouldprozess die Sekundärlinse 30 auf die Oberseite der Primärlinse 20 und des Reflektormaterials 40 aufgebracht. Nach dem Aushärten ergibt sich ein elektronisches Bauelement, welches eine durch die über der Lichtaustrittsfläche angeordnete primär und Sekundärlinse gewünschte Licht Abstrahlcharakteristik aufweist.
11 und 12 zeigen alternative Ausgestaltungen und Erweiterungen des vorgeschlagenen Prinzips. In einem Aspekt ist ein optoelektronisches Bauelement vorgesehen, das einen zur Lichterzeugung ausgestalteter Halbleiterkörper (10) mit einer Lichtaustrittsfläche und eine an die Lichtaustrittsfläche angrenzende Primärlinse (20) aufweist. Es ist nach diesem Prinzip neben zwei Bondelementen (12) zur elektrischen Kontaktierung des Körpers ein zusätzliches Blockierelement (13) vorgesehen, welches an der Grenzfläche der die Bonddrähte vollständig überdeckenden Primärlinse anliegt, so dass diese dem Blockierelement zumindest teilweise folgt. Die Bonddrähte sind hierbei in einer Ausgestaltung vollständig vom Material der Primärlinse eingeschlossen.
Das Blockierelement 13 in 11 ist freistehend, das heißt, es ist mit einem Ende an dem Träger 40 festgemacht und zeigt ein freies Ende. Die Form des Blockierelements gibt zumindest teilweise den Verlauf der Grenz- oder Oberfläche der Primärlinse vor.
Ein weiteres Beispiel zeigt 12. Hierbei ist das Blockierelement mit seinen beiden Enden am Träger festgemacht und grenzt zumindest teilweise an die Oberfläche der Primärlinse an. Die Position des Blockierelements 13 ist so gewählt, dass die die lichtemittierende Fläche nicht überdeckt, es ist somit neben dem Halbleiterkörper angeordnet. In einigen Ausgestaltungen überdeckt es, wie beispielsweise hier dargestellt den Bonddraht 12, der vollständig im Material der Linse eingebettet ist. Blockierelement weist beispielsweise die Form eines Halbkreises oder einer Ellipse oder eine andere „runde“ Form auf. Diese ist so ausgestaltet, dass die Form des Blockierelements 13 als Begrenzung für das Material der Primärlinse dient. Gleichzeitig wird durch die Oberflächenspannung des Materials der Primärlinse diese in einer durch die Form des Elements 13 beeinflussten Form gehalten. Dadurch lässt sich die Form der Primärlinse auch durch ein einzelnes Element einstellen. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass das Blockierelement in der Draufsicht nicht nur gerade (wie in 12 dargestellt), sondern auch gebogen sein kann und so die Oberfläche der Primärlinse über eine längere Strecke an das Blockierelement grenzt. Die Materialmenge der Primärlinse ist dabei so gewählt, dass die Oberfläche gerade an das Blockierelement angrenzt. Gleichzeitig kann durch leichte Variation der Materialmenge bei vorgegebenen Blockierelement oder Blockierelementen die Form der Primärlinse geändert und so an die Bedürfnisse hinsichtlich einer Abstrahlcharakteristik angepasst werden.
Bezugszeichenliste

1: optoelektronisches Bauelement
10: Halbleiterkörper
11: Klebstoffschicht
12: Bonddraht, Blockierelement
12a, 12b: Endbereich
13: Blockierelement, blinder Bonddraht
13a, 13b: Endbereich
13c: Zwischenstück
20: Primärlinse
20a, 20b: Primärlinse
30: Sekundärlinse
31: Blockierelement, blinder Bonddraht
40: Reflektor
41: Oberseite des Reflektors
50: Substratträger

Claims

Optoelektronisches Bauelement (1), umfassend: - ein zur Lichterzeugung ausgestalteter Halbleiterkörper (10) mit einer Lichtaustrittsfläche; - eine an die Lichtaustrittsfläche angrenzende Primärlinse (20) ; - wenigstens zwei Blockierelemente (12, 13), insbesondere Bonddrahtelemente (12, 13) welche an zwei unterschiedlichen Teilbereichen der Primärlinse (20) anliegen und/oder durch diese teilweise hindurchragen und derart in Form und/oder Anordnung und/oder Position ausgestaltet sind, dass sie eine Ausdehnung der Primärlinse (20) durch dessen Oberflächenspannung in einer durch die Blockierelemente abhängigen Form begrenzen.
Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der zwei Blockierelemente (12, 13) im Wesentlichen parallel zu einer Seitenkante des Halbleiterkörpers (10) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Blockierelemente (12, 13) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der Blockierelemente (12) als Bonddraht ausgestaltet ist, der mit einem Ende einen ersten Kontaktbereich auf der Seite der Lichtaustrittfläche kontaktiert.
Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites der Blockierelemente als Bonddraht ausgestaltet ist, welcher mit einem Ende einen zweiten Kontaktbereich auf der Seite der Lichtaustrittfläche kontaktiert.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem die jeweils anderen Enden der Bonddrähte einen Bereich außerhalb des Halbleiterkörpers (10) kontaktieren, wobei das Material der Primärlinse (20) im Wesentlichen bis zu den jeweils anderen Enden der Bonddrähte reicht.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei dem die Bonddrähte einander gegenüberliegen.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Blockierelement vorgesehen ist, welches als Bonddraht ausgestaltet ist, und im Wesentlichen parallel zu einer Seitenkante des Halbleiterkörper (10) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement nach einem Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste der Blockierelemente (12) sich von dem ersten Kontaktbereich über eine erste Ecke des Halbleiterkörpers (10) erstreckt und ein zweites der Blockierelemente (13) als Bonddraht ausgestaltet ist, der im Wesentlichen senkrecht zu einer Diagonalen liegt, die durch die erste Ecke und die der ersten Ecke gegenüberliegenden Ecke des Halbleiterkörpers (10) reicht.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen parallel zu einer Seitenkante des Halbleiterkörper angeordneten Blockierelemente (13) von der Seitenkante des Halbleiterkörpers (10) beabstandet sind, so dass die Primärlinse (20) zumindest in diesem Teilbereich über die Seitenkante des Halbleiterkörpers hinausragt.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Blockierelemente so ausgestaltet sind, insbesondere zwei gegenüberliegende Blockierelemente einen Abstand zueinander derart aufweisen, dass die dadurch begrenzte Primärlinse (20) den Halbleiterkörper (10) vollständig bedeckt.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Blockierelemente als Bonddraht ausgestaltet ist, der sich als Halbschlaufe von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt, wobei erstes und zweites Ende außerhalb des Halbleiterkörpers liegen.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: - einen Träger (50), auf dem der Halbleiterkörper angeordnet ist und der zumindest ein mit dem Halbleiterkörper in elektrischer Verbindung stehenden Kontaktabschnitt aufweist; - ein optionales reflektierendes Material (40), welches insbesondere bündig den Halbleiterkörper umgibt.
Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der wenigstens zwei Blockierelemente mit wenigstens einem Ende an dem Träger befestigt ist, so dass das Ende von dem reflektierenden Material (40) umgeben ist.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: - eine Sekundärlinse (20), welche die Primärlinse (30) zumindest teilweise umgibt.
Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 15, umfassend: - wenigstens zwei weitere Blockierelemente (31), insbesondere als Bonddrähte ausgebildet, welche an zwei unterschiedlichen Teilbereichen der Sekundärlinse (30) anliegen und/oder durch diese teilweise hindurchragen und derart in Form und/oder Anordnung und/oder Position ausgestaltet sind, dass sie eine Ausdehnung der Sekundärlinse (30) durch dessen Oberflächenspannung in einer durch die zwei weiteren Blockierelemente (31) abhängigen Form begrenzen.
Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 14, bei dem die zwei weiteren Blockierelemente im Wesentlichen parallel zu den Seitenkanten des Halbleiterkörpers angeordnet sind.
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements, umfassend: - Vorbereiten (S1) eines Trägers; - Befestigen (S2) eines Halbleiterkörpers an dem Träger; - Erzeugen (S3) von wenigstens zwei Blockierelementen, insbesondere als Bonddrähte ausgestaltet, und befestigen der Bonddrähte an dem Träger; - Aufbringen (S5) eines als Primärlinse dienenden Materials auf dem Halbleiterkörper; wobei die zwei Blockierelemente so angeordnet und ausgeformt sind, dass sie eine Ausdehnung des Materials der Primärlinse aufgrund dessen Oberflächenspannung begrenzen.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die die als Blockierelemente vorgesehenen Bonddrähte mit einem ersten Ende einen Bereich auf einer Oberseite des Halbleiterkörpers kontaktieren und mit einem zweiten Ende einen Bereich auf dem Träger.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, bei dem der Schritt des Erzeugens von wenigstens zwei Blockierelementen umfasst: - Aufbringen (S4) eines den Halbleiterkörper umgebenden reflektierenden Materials.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend - Bereitstellen eines dritten Blockierelements in Form eines Bonddrahts, der sich im Wesentlichen parallel zum Halbleiterkörper in einem Abstand zu diesem erstreckt und am Träger befestigt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Form und Anordnung der Blockierelemente so gewählt sind, dass die dadurch hervorgerufene Begrenzung des Materials der Primärlinse eine im Wesentlichen runde Form in Draufsicht erzeugt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Form und Anordnung der Blockierelemente so gewählt sind, dass das Material der Primärlinse den Halbleiterkörper vollständig bedeckt.