DE102022116027A1

DE102022116027A1 - Gehäuse, bauteil und verfahren zur herstellung einer vielzahl von gehäusen

Info

Publication number: DE102022116027A1
Application number: DE102022116027.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Müller
Original assignee: Ams Osram International GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2022-06-28
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2023-12-28
Also published as: WO2024002594A1

Abstract

Es wird ein Gehäuse (20) angegeben, das Gehäuse (20) umfassend eine Trägerstruktur (21) mit einer Haupterstreckungsebene, und einen Formkörper (22), wobei der Formkörper (22) auf der Trägerstruktur (21) angeordnet ist, die Trägerstruktur (21) mindestens eine Verankerungsstruktur (23) aufweist, die Verankerungsstruktur (23) ein Metall aufweist und in einer Ausnehmung (24) des Formkörpers (22) angeordnet ist, die Ausnehmung (24) einen ersten Bereich (25) und einen zweiten Bereich (26) aufweist, der zweite Bereich (26) weiter entfernt von einer Unterseite (27) des Gehäuses (20) angeordnet ist als der erste Bereich (25), und der zweite Bereich (26) entlang einer lateralen Richtung (x) eine größere Erstreckung aufweist als der erste Bereich (25), wobei die laterale Richtung (x) parallel zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur (21) verläuft. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen (20) angegeben.

Description

Es werden ein Gehäuse, ein Bauteil und ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen angegeben.
Zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen werden diese oft im Verbund hergestellt und anschließend in einzelne Gehäuse vereinzelt. Dies kann zum Beispiel durch Zersägen erfolgen. Dabei können jedoch Teile der Gehäuse beschädigt werden. Beispielsweise können in Formkörpern, die jeweils einen Rahmen für ein Gehäuse bilden, Risse entstehen. Außerdem können in den Formkörpern durch thermomechanische Spannungen Risse entstehen und es können sich Teile des Gehäuses voneinander lösen. Große Temperaturunterschiede treten beispielsweise bei der Herstellung oder beim Testen der Gehäuse auf. Durch die Risse kann Feuchtigkeit in das Gehäuse eindringen, was zu einer Beschädigung des Gehäuses oder eines Chips im Gehäuse führen kann.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Gehäuse mit einer erhöhten Stabilität anzugeben. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen mit einer erhöhten Stabilität anzugeben.
Die Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses umfasst das Gehäuse eine Trägerstruktur mit einer Haupterstreckungsebene. Bei der Trägerstruktur kann es sich um einen Träger des Gehäuses handeln. So können andere Komponenten des Gehäuses auf der Trägerstruktur angeordnet oder montiert sein. Die Trägerstruktur kann somit als Träger für verschiedene Komponenten des Gehäuses dienen. Die Trägerstruktur kann an eine Unterseite des Gehäuses angrenzen. Die Trägerstruktur kann ein Metall aufweisen. Beispielsweise weist die Trägerstruktur mindestens eins der folgenden Metalle auf: Kupfer, Gold, Nickel, Silber. Es ist weiter möglich, dass die Trägerstruktur Palladium aufweist. Die Trägerstruktur kann Kupfer aufweisen und mit einer Schicht bedeckt sein, welche mindestens eins der folgenden Materialien aufweist: Gold, Nickel, Palladium, Silber. Somit kann die Trägerstruktur plattiert oder beschichtet sein. Es ist auch möglich, dass die Trägerstruktur nicht-plattiert oder frei von einer Beschichtung ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses umfasst das Gehäuse einen Formkörper. Der Formkörper kann eine Formmasse aufweisen. Beispielsweise weist der Formkörper ein Epoxid und/oder ein Silikon auf. Der Formkörper kann ein weißes Material aufweisen. Der Formkörper kann einen Reflexionskoeffizienten von mindestens 0,5 aufweisen.
Das Gehäuse kann oberflächenmontierbar sein. Bei dem Gehäuse kann es sich um eine quad flat no lead Struktur handeln. Das Gehäuse kann zur Aufnahme mindestens eines Chips geeignet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses ist der Formkörper auf der Trägerstruktur angeordnet. Der Formkörper kann die Trägerstruktur stellenweise bedecken. Der Formkörper kann an die Trägerstruktur angeformt sein. So kann der Formkörper die Trägerstruktur zumindest stellenweise formschlüssig umschließen. Der Formkörper und die Trägerstruktur können in direktem Kontakt sein. Der Formkörper kann sich bis zu einer der Unterseite abgewandten Oberseite des Gehäuses erstrecken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses weist die Trägerstruktur mindestens eine Verankerungsstruktur auf. Die Verankerungsstruktur kann einstückig mit der Trägerstruktur gebildet sein. Somit kann die Verankerungsstruktur das gleiche Material aufweisen wie die Trägerstruktur. Die Verankerungsstruktur kann aus einem Metall, zum Beispiel Kupfer, bestehen. Die Verankerungsstruktur kann nicht-plattiert oder frei von einer Beschichtung sein. Es ist auch möglich, dass die Verankerungsstruktur plattiert ist. Bei der Verankerungsstruktur kann es sich somit um einen Bereich der Trägerstruktur handeln. Die Verankerungsstruktur kann dazu ausgelegt sein die mechanische Stabilität des Gehäuses zu erhöhen. Die Verankerungsstruktur kann eine Symmetrieachse aufweisen. Die Symmetrieachse kann senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur verlaufen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses weist die Verankerungsstruktur ein Metall auf und ist in einer Ausnehmung des Formkörpers angeordnet. Die Verankerungsstruktur kann das gleiche Material wie die Trägerstruktur aufweisen oder aus dem gleichen Material wie die Trägerstruktur bestehen. Beispielsweise weist die Verankerungsstruktur Kupfer auf. Bei der Ausnehmung kann es sich um eine Öffnung handeln, welche sich in den Formkörper hinein erstreckt. Die Ausnehmung selbst ist frei vom Formkörper. Mit anderen Worten, bei der Ausnehmung kann es sich um eine Aussparung im Formkörper handeln. Die Ausnehmung kann eine dreidimensionale Form aufweisen. Somit kann es sich bei der Ausnehmung um ein dreidimensionales Volumen handeln, welches frei vom Formkörper ist. Die Ausnehmung kann an mindestens eine Seitenfläche des Formkörpers angrenzen. Die Ausnehmung kann sich teilweise durch den Formkörper erstrecken. Somit ist es möglich, dass sich die Ausnehmung nicht vollständig durch den Formkörper erstreckt. Die Verankerungsstruktur kann teilweise oder vollständig in der Ausnehmung angeordnet sein. Das kann bedeuten, dass nur ein Teil der Verankerungsstruktur oder die gesamte Verankerungsstruktur in der Ausnehmung angeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses weist die Ausnehmung einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf. Bei dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich kann es sich jeweils um ein Teilvolumen der Ausnehmung handeln. Die Ausnehmung kann aus dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich bestehen. Somit können der erste Bereich und der zweite Bereich direkt aneinander angrenzen. Es ist jedoch auch möglich, dass der erste Bereich und der zweite Bereich beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Verankerungsstruktur kann im ersten Bereich und im zweiten Bereich angeordnet sein. Das kann bedeuten, dass die Verankerungsstruktur teilweise im ersten Bereich und teilweise zweiten Bereich angeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses ist der zweite Bereich weiter entfernt von einer Unterseite des Gehäuses angeordnet als der erste Bereich. Somit ist der erste Bereich näher an der Unterseite des Gehäuses angeordnet als der zweite Bereich. Bei der Unterseite des Gehäuses kann es sich um die Seite handeln, bis zu welcher sich die Trägerstruktur erstreckt. Die Unterseite kann der Oberseite des Gehäuses gegenüberliegen, wobei sich der Formkörper bis zur Oberseite erstreckt. Es ist möglich, dass sich die Trägerstruktur nicht bis zur Oberseite erstreckt. Der erste Bereich kann an die Unterseite des Gehäuses angrenzen. Der zweite Bereich kann beabstandet zu Unterseite des Gehäuses angeordnet sein. Der erste Bereich und der zweite Bereich können entlang einer vertikalen Richtung übereinander angeordnet sein. Die vertikale Richtung verläuft senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses weist der zweite Bereich entlang einer lateralen Richtung eine größere Erstreckung auf als der erste Bereich, wobei die laterale Richtung parallel zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur verläuft. Die laterale Richtung kann parallel zu einer Seitenkante des Gehäuses verlaufen. Der erste Bereich und der zweite Bereich können sich dadurch unterscheiden, dass der zweite Bereich entlang der lateralen Richtung eine größere Erstreckung aufweist als der erste Bereich. Es ist möglich, dass der erste Bereich und der zweite Bereich entlang einer Richtung, welche verschieden von der lateralen Richtung ist, die gleiche Erstreckung aufweisen. Die Verankerungsstruktur kann den zweiten Bereich vollständig ausfüllen. So kann die Verankerungsstruktur im zweiten Bereich entlang der lateralen Richtung eine größere Erstreckung aufweisen als im ersten Bereich. Die Verankerungsstruktur kann in einem Querschnitt durch das Gehäuse im zweiten Bereich entlang der lateralen Richtung eine größere Erstreckung aufweisen als im ersten Bereich. Dabei kann der Querschnitt in einer Ebene verlaufen, welcher sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur erstreckt. In einem Querschnitt durch das Gehäuse kann die Verankerungsstruktur oder eine Kontur der Verankerungsstruktur die Form des Buchstabens T aufweisen. Dabei kann der Querschnitt in einer Ebene verlaufen, welcher sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur erstreckt. Die Kontur der Verankerungsstruktur kann eine Linie sein, welche die Ausdehnung der Verankerungsstruktur begrenzt. Die Kontur kann entlang des Umrisses der Verankerungsstruktur verlaufen. Die Kontur kann in einem Querschnitt durch das Gehäuse entlang des Umrisses der Verankerungsstruktur verlaufen, wobei der Querschnitt in einer Ebene verläuft, welche sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur erstreckt. Es ist auch möglich, dass die Verankerungsstruktur oder eine Kontur der Verankerungsstruktur im Querschnitt durch das Gehäuse die Form von zwei aneinander angrenzenden „T“ hat.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses umfasst das Gehäuse eine Trägerstruktur mit einer Haupterstreckungsebene, und einen Formkörper, wobei der Formkörper auf der Trägerstruktur angeordnet ist, die Trägerstruktur mindestens eine Verankerungsstruktur aufweist, die Verankerungsstruktur ein Metall aufweist und in einer Ausnehmung des Formkörpers angeordnet ist, die Ausnehmung einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, der zweite Bereich weiter entfernt von einer Unterseite des Gehäuses angeordnet ist als der erste Bereich, und der zweite Bereich entlang einer lateralen Richtung eine größere Erstreckung aufweist als der erste Bereich, wobei die laterale Richtung parallel zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur verläuft.
Die Verankerungsstruktur des hier beschriebenen Gehäuses kann zur mechanischen Stabilität des Gehäuses beitragen. So können sich generell in Bauteilen der Formkörper und die Trägerstruktur stellenweise voneinander lösen. Außerdem können im Formkörper des Gehäuses von Bauteilen Risse entstehen, beispielsweise durch einen Sägeprozess oder große Temperaturunterschiede. Dies verringert die mechanische Stabilität des Gehäuses und kann zu Schäden des jeweiligen Bauteils führen. Die Form der hier beschriebenen Verankerungsstruktur ist derart gewählt, dass die Bildung von Rissen und das Lösen des Formkörpers von der Trägerstruktur in diesen Situationen verhindert oder verringert wird.
Da die Verankerungsstruktur in der Ausnehmung angeordnet ist, welche den ersten Bereich und den zweiten Bereich aufweist, die verschiedene Erstreckungen entlang der lateralen Richtung haben, weist die Verankerungsstruktur eine Form auf, welche dazu führt, dass das Ablösen des Formkörpers von der Trägerstruktur verringert oder verhindert werden kann. Außerdem können mechanische Spannungen im Gehäuse so gering bleiben, dass keine Risse entstehen. So können bei anderen Formen der Verankerungsstruktur beispielsweise von Ecken der Verankerungsstruktur ausgehend Risse im Formkörper entstehen. Für die Form einer hier beschriebenen Verankerungsstruktur treten an der Grenzfläche zwischen der Verankerungsstruktur und dem Formkörper jedoch insgesamt geringere mechanische Spannungen auf. Die Form der Verankerungsstruktur ist dadurch gegeben, dass die Verankerungsstruktur die Ausnehmung zumindest teilweise ausfüllt. Daher werden die Bildung von Rissen und das Ablösen des Formkörpers von der Trägerstruktur verhindert oder verringert. Somit trägt die Verankerungsstruktur der Trägerstruktur zu einer erhöhten mechanischen Stabilität des Gehäuses bei.
Des Weiteren wird durch das Verhindern oder Verringern der Bildung von Rissen und der Ablösung des Formkörpers von der Trägerstruktur das Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse verringert oder verhindert. Somit kann eine Beschädigung des Gehäuses oder eines Chips, welcher im Gehäuse angeordnet ist, durch eindringende Feuchtigkeit verhindert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses grenzt die Verankerungsstruktur an eine Außenseite des Gehäuses an. Die Außenseite kann sich entlang einer Ebene erstrecken, welche sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur erstreckt. Der Formkörper ist somit zumindest stellenweise auf der Trägerstruktur angeordnet. Die Trägerstruktur kann daher einen mechanisch stabilen Träger bilden, auf welchem der Formkörper angeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses grenzt die Verankerungsstruktur an eine Außenseite des Gehäuses an oder die Verankerungsstruktur ist höchstens 100 um entfernt von einer Außenseite des Gehäuses angeordnet. Dabei ist die Entfernung zwischen der Verankerungsstruktur und der Außenseite durch die kürzeste Verbindung zwischen diesen gegeben. Bei dieser Anordnung der Verankerungsstruktur wird vorteilhafterweise das Ablösen des Formkörpers von der Trägerstruktur verhindert oder verringert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses schließen die Verankerungsstruktur und der Formkörper an mindestens einer Seite des Gehäuses bündig miteinander ab. Die Verankerungsstruktur und der Formkörper können an einer Außenseite des Gehäuses bündig miteinander abschließen. Somit können die Verankerungsstruktur und der Formkörper jeweils an mindestens eine Seite des Gehäuses angrenzen. Da die Verankerungsstruktur und der Formkörper an der Seite bündig miteinander abschließen, kann das Gehäuse zumindest eine Seite aufweisen, welche eine ebene Form hat. Dies vereinfacht zum Beispiel das Transferieren oder das Weiterverarbeiten des Gehäuses.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses füllt die Verankerungsstruktur die Ausnehmung zumindest teilweise aus. Die Verankerungsstruktur kann die Ausnehmung zumindest teilweise oder zumindest stellenweise formschlüssig ausfüllen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Formkörper zumindest stellenweise an die Verankerungsstruktur angeformt ist und/oder die Verankerungsstruktur zumindest stellenweise umformt. In der Ausnehmung können die Verankerungsstruktur und der Formkörper zumindest stellenweise in direktem Kontakt sein. Die Verankerungsstruktur kann die gleiche Kontur wie die Ausnehmung aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Verankerungsstruktur stellenweise die gleiche Kontur wie die Ausnehmung aufweist. Dass die Verankerungsstruktur die Ausnehmung zumindest teilweise ausfüllt, kann die mechanische Stabilität des Gehäuses erhöhen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses weist die Verankerungsstruktur eine weitere Ausnehmung auf. Bei der weiteren Ausnehmung kann es sich um eine Aussparung in der Verankerungsstruktur handeln. Die weitere Ausnehmung kann im ersten Bereich der Ausnehmung angeordnet sein. Die weitere Ausnehmung kann an die Unterseite des Gehäuses angrenzen. Die weitere Ausnehmung kann an eine Außenseite des Gehäuses angrenzen. Die weitere Ausnehmung ist frei von dem Material der Verankerungsstruktur. Die weitere Ausnehmung ist frei von dem Material des Formkörpers. Die weitere Ausnehmung kann beabstandet zum Formkörper angeordnet sein. Das kann bedeuten, dass die weitere Ausnehmung nicht direkt an den Formkörper angrenzt. Die weitere Ausnehmung kann in einem Querschnitt durch das Gehäuse die Form eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken aufweisen, wobei der Querschnitt in einer Ebene verläuft, welche sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur erstreckt. Die Verankerungsstruktur kann zwei Stützbereiche aufweisen, wobei die Stützbereiche entlang der lateralen Richtung jeweils zwischen dem Formkörper und der weiteren Ausnehmung angeordnet sind. Die Stützbereiche können sich jeweils bis zur Unterseite des Gehäuses erstrecken. Die Verankerungsstruktur kann weiter einen Verbindungsbereich aufweisen. Der Verbindungsbereich kann im zweiten Bereich der Ausnehmung angeordnet sein. Der Verbindungsbereich kann in direktem Kontakt mit den Stützbereichen sein. Mit den zwei Stützbereichen und dem Verbindungsbereich kann die Verankerungsstruktur insgesamt die Form von zwei nebeneinander angeordneten „T“ haben. Dadurch dass die weitere Ausnehmung in der Verankerungsstruktur angeordnet ist, ist die Benetzung mit einem Lotmaterial an der Verankerungsstruktur verbessert. So kann ein Lotmaterial im Bereich der weiteren Ausnehmung direkt an die Verankerungsstruktur angrenzen. Eine Benetzung mit dem Lotmaterial kann verbessert sein, wenn die Verankerungsstruktur im Bereich der weiteren Ausnehmung zumindest stellenweise beschichtet oder plattiert ist. Die Verankerungsstruktur kann im Bereich der weiteren Ausnehmung zumindest stellenweise mit einem Metall wie zum Beispiel Silber oder Gold beschichtet sein. Das Metall kann verschieden sein von einem anderen Metall, welches die Verankerungsstruktur aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses grenzt die weitere Ausnehmung an die Unterseite des Gehäuses an. Dies ermöglicht die bessere Benetzung mit einem Lotmaterial. Das Lotmaterial kann zwischen der Verankerungsstruktur und einem Träger angeordnet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses füllt die Verankerungsstruktur die Ausnehmung vollständig aus. Für diesen Fall kann die Erstreckung des ersten Bereichs entlang der lateralen Richtung kleiner sein als für den Fall, dass die Verankerungsstruktur die Ausnehmung nicht vollständig ausfüllt und eine weitere Ausnehmung in der Verankerungsstruktur angeordnet ist. Dadurch wird auch für den Fall, dass die Verankerungsstruktur die Ausnehmung vollständig ausfüllt, die Erstreckung der Verankerungsstruktur entlang der lateralen Richtung im ersten Bereich nicht zu groß, was dazu führt, dass weniger thermomechanische Spannungen auftreten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses weist die Verankerungsstruktur mindestens einen Überhang auf, welcher einen Bereich der Verankerungsstruktur, welcher näher an der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist als der Überhang, überragt. Der Überhang kann den Bereich der Verankerungsstruktur, welcher näher an der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist als der Überhang, entlang der lateralen Richtung überragen. Somit wird erreicht, dass sich im zweiten Bereich die Verankerungsstruktur weiter entlang der lateralen Richtung erstreckt als im ersten Bereich. Die Ausnehmung kann somit entlang der vertikalen Richtung mindestens eine Stufe aufweisen. Die Verankerungsstruktur kann entlang der vertikalen Richtung mindestens eine Stufe aufweisen. Durch diese Form der Verankerungsstruktur werden Risse im Formkörper und das Ablösen des Formkörpers von der Trägerstruktur verhindert oder verringert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses weist die Verankerungsstruktur mindestens einen weiteren Überhang auf, welcher einen Bereich der Verankerungsstruktur, welcher näher an der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist als der weitere Überhang, überragt. Der weitere Überhang kann an einer dem Überhang gegenüberliegenden Seite der Verankerungsstruktur angeordnet sein. Der weitere Überhang kann den Bereich der Verankerungsstruktur, welcher näher an der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist als der weitere Überhang, entlang der lateralen Richtung überragen. Somit wird erreicht, dass sich im zweiten Bereich die Verankerungsstruktur weiter entlang der lateralen Richtung erstreckt als im ersten Bereich. Die Ausnehmung kann somit entlang der vertikalen Richtung mindestens zwei Stufen aufweisen. Die Verankerungsstruktur kann entlang der vertikalen Richtung mindestens zwei Stufen aufweisen. Mit dem Überhang und dem weiteren Überhang kann erreicht werden, dass die Verankerungsstruktur in einem Querschnitt durch das Gehäuse die Form des Buchstabens T aufweist. Durch diese Form der Verankerungsstruktur werden Risse im Formkörper und das Ablösen des Formkörpers von der Trägerstruktur verhindert oder verringert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses grenzen der erste Bereich und der zweite Bereich direkt aneinander an. Die Ausnehmung kann aus dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich bestehen. Dies ermöglicht eine Form der Verankerungsstruktur, bei welcher Risse im Formkörper und das Ablösen des Formkörpers von der Trägerstruktur verringert oder verhindert werden können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses bildet der Formkörper einen Rahmen. Der Formkörper kann einen Rahmen bilden, der auf der Trägerstruktur angeordnet ist. Der Rahmen kann einen Bereich innerhalb des Rahmens, zum Beispiel eine Kavität, umgeben. Innerhalb des Rahmens kann die Trägerstruktur zumindest stellenweise frei vom Formkörper sein. Somit kann in dem Rahmen des Gehäuses beispielsweise ein Chip angeordnet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses erstreckt sich der Formkörper entlang einer vertikalen Richtung weiter als die Trägerstruktur, wobei die vertikale Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur verläuft. Der Formkörper kann somit eine Kavität aufweisen, in welcher zum Beispiel ein Chip angeordnet werden kann. Dabei kann der Formkörper, welcher sich weiter als die Trägerstruktur entlang der vertikalen Richtung erstreckt, einen schützenden Rahmen für den Chip darstellen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses weist die Trägerstruktur eine Leiterplatte auf. Dies ermöglicht, dass ein Chip, welcher auf der Trägerstruktur angeordnet ist, über die Leiterplatte elektrisch kontaktiert wird.
Es wird ferner ein Bauteil angegeben. Das Bauteil weist das Gehäuse auf. Somit sind alle Merkmale des Gehäuses auch für das Gehäuse des Bauteils offenbart. Das Bauteil weist weiter einen Chip auf der Trägerstruktur auf. Der Chip kann in einer Kavität des Formkörpers angeordnet sein. Dabei kann der Formkörper als Rahmen um den Chip herum angeordnet sein. Bei dem Chip kann es sich um einen optoelektronischen Chip handeln. Das Bauteil weist somit ein mechanisch stabiles Gehäuse auf.
Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen angegeben. Das Gehäuse ist bevorzugt mit einem hier beschriebenen Verfahren herstellbar. Mit anderen Worten, sämtliche für das Gehäuse offenbarte Merkmale sind auch für das Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen offenbart und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem eine Trägerstruktur mit einer Haupterstreckungsebene bereitgestellt wird. Die Trägerstruktur kann durch nasschemisches Ätzen strukturiert werden. Dadurch können Kanten der Trägerstruktur eine abgerundete Form aufweisen. Die Trägerstruktur kann nacheinander von zwei sich gegenüberliegenden Seiten aus geätzt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem die Trägerstruktur mit einem Formkörper zumindest stellenweise umformt wird. Die Trägerstruktur kann mit dem Formkörper durch Transfermolding umformt werden. Das Umformen kann ein Umspritzen umfassen. Während des Umformens kann an einer Unterseite der Trägerstruktur ein Zwischenträger angeordnet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem die Trägerstruktur mit dem Formkörper in eine Vielzahl von Gehäusen vereinzelt wird. Dazu kann die Trägerstruktur mit dem Formkörper entlang der vertikalen Richtung zertrennt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Trägerstruktur für jedes Gehäuse mindestens eine Verankerungsstruktur auf. Die Verankerungsstruktur kann mit der Trägerstruktur zusammen durch nasschemisches Ätzen strukturiert werden. Dadurch kann die Form der Verankerungsstruktur erreicht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Verankerungsstruktur für jedes Gehäuse ein Metall auf und ist in einer Ausnehmung des Formkörpers angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Ausnehmung für jedes Gehäuse einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist für jedes Gehäuse der zweite Bereich weiter entfernt von einer Unterseite des jeweiligen Gehäuses angeordnet als der erste Bereich.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist für jedes Gehäuse der zweite Bereich entlang einer lateralen Richtung eine größere Erstreckung auf als der erste Bereich, wobei die laterale Richtung parallel zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur verläuft.
Die hergestellten Gehäuse weisen die oben beschriebenen Vorteile des Gehäuses auf.
Der Zwischenträger kann verhindern, dass während des Umformens Material des Formkörpers in die weitere Ausnehmung eindringt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Trägerstruktur mit dem Formkörper durch Zersägen vereinzelt. Dazu kann die Trägerstruktur mit dem Formkörper entlang der vertikalen Richtung zersägt werden. Somit kann auf einfache Art und Weise eine Vielzahl von Gehäusen hergestellt werden.
Im Folgenden werden das hier beschriebene Gehäuse, das hier beschriebene Bauteil und das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen in Verbindung mit Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

1 zeigt ein Gehäuse gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 zeigt ein Bauteil gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die 3 und 4 zeigen Ausführungsbeispiele einer Verankerungsstruktur des Gehäuses.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende 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.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Gehäuses 20. Das Gehäuse 20 umfasst eine Trägerstruktur 21 mit einer Haupterstreckungsebene und einen Formkörper 22. In 1 ist das Gehäuse 20 auseinandergenommen dargestellt. Somit sind die Trägerstruktur 21 und der Formkörper 22 beabstandet voneinander dargestellt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der Formkörper 22 jedoch auf der Trägerstruktur 21 angeordnet. Dies ist in 2 gezeigt. Die Trägerstruktur 21 kann eine Leiterplatte aufweisen. Ganz unten in 1 ist außerdem eine Ansicht von unten auf den eingekreisten Ausschnitt gezeigt.
Die Trägerstruktur 21 weist eine Verankerungsstruktur 23 auf. Die Verankerungsstruktur 23 weist ein Metall auf und ist in einer Ausnehmung 24 des Formkörpers 22 angeordnet. Die Ausnehmung 24 ist an einer Unterseite 27 des Gehäuses 20 angeordnet. Die Ausnehmung 24 und die Verankerungsstruktur 23 grenzen an eine Außenseite 28 des Gehäuses 20 an. Die Verankerungsstruktur 23 füllt die Ausnehmung 24 teilweise aus. Die Verankerungsstruktur 23 weist eine weitere Ausnehmung 29 auf. Die weitere Ausnehmung 29 grenzt ebenfalls an die Unterseite 27 des Gehäuses 20 an. Die Verankerungsstruktur 23 und der Formkörper 22 schließen an der Unterseite 27 und an einer Außenseite 28 des Gehäuses 20 bündig miteinander ab. Der unten in 1 gezeigte Ausschnitt zeigt eine Sicht auf den eingekreisten Bereich von der Unterseite 27 aus gesehen.
Die Ausnehmung 24 weist einen ersten Bereich 25 und einen zweiten Bereich 26 auf. Der zweite Bereich 26 ist weiter entfernt von der Unterseite 27 des Gehäuses 20 angeordnet als der erste Bereich 25. Der erste Bereich 25 und der zweite Bereich 26 sind entlang einer vertikalen Richtung z übereinander angeordnet. Der erste Bereich 25 und der zweite Bereich 26 grenzen direkt aneinander an. Die vertikale Richtung z erstreckt sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur 21. Der zweite Bereich 26 weist entlang einer lateralen Richtung x eine größere Erstreckung auf als der erste Bereich 25, wobei die laterale Richtung x parallel zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur 21 verläuft.
Die Verankerungsstruktur 23 hat an ihren Außenseiten die gleiche Kontur wie die Ausnehmung 24. Somit weist die Verankerungsstruktur 23 einen Bereich auf, welcher entlang der lateralen Richtung x eine größere Erstreckung aufweist als ein anderer Bereich, welcher näher an der Unterseite 27 angeordnet ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Verankerungsstruktur 23 einen Überhang 30 und einen weiteren Überhang 31 aufweist. Der Überhang 30 überragt einen Bereich der Verankerungsstruktur 23, welcher näher an der Unterseite 27 des Gehäuses 20 angeordnet ist als der Überhang 30. Der weitere Überhang 31 überragt einen Bereich der Verankerungsstruktur 23, welcher näher an der Unterseite 27 des Gehäuses 20 angeordnet ist als der weitere Überhang 31.
Der Formkörper 22 bildet einen Rahmen, welcher eine Kavität 34 einschließt. Innerhalb der Kavität 34 ist die Trägerstruktur 21 zumindest stellenweise frei vom Formkörper 22. Entlang der vertikalen Richtung z erstreckt sich der Formkörper 22 weiter als die Trägerstruktur 21.
Mit 1 wird ebenfalls ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen 20 beschrieben. Dabei wird die Trägerstruktur 21 bereitgestellt und die Trägerstruktur 21 wird mit dem Formkörper 22 stellenweise umformt. Anschließend wird die Trägerstruktur 21 mit dem Formkörper 22 in eine Vielzahl von Gehäusen 20 vereinzelt. Dabei wird die Trägerstruktur 21 mit dem Formkörper 22 durch Zersägen entlang der vertikalen Richtung z vereinzelt.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Bauteils 32. Das Bauteil 32 weist das Gehäuse 20 mit der Trägerstruktur 21 und dem Formkörper 22 auf. Außerdem weist das Bauteil 32 einen Chip 33 auf. Der Formkörper 22 ist auf der Trägerstruktur 21 angeordnet und umschließt den Chip 33 rahmenartig. Somit ist der Chip 33 in einer Kavität 34 des Formkörpers 22 angeordnet. Die Verankerungsstruktur 23, die Ausnehmung 24, die weitere Ausnehmung 29 und der Formkörper 22 grenzen an die Unterseite 27 des Gehäuses 20 an. Die Verankerungsstruktur 23 weist die gleiche Form und die gleichen Merkmale wie mit 1 gezeigt auf.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Verankerungsstruktur 23 gezeigt. Dabei ist eine Seitenansicht auf das Gehäuse 20 dargestellt. Es ist eine Sicht auf die Außenseite 28 des Gehäuses 20 gezeigt, an welche die Verankerungsstruktur 23 angrenzt. Die Verankerungsstruktur 23 weist den in 1 gezeigten Aufbau auf. Die weitere Ausnehmung 29 ist frei von dem Material der Verankerungsstruktur 23. Der erste Bereich 25 der Ausnehmung 24 ist der Bereich, welcher an die Unterseite 27 des Gehäuses 20 angrenzt und in welchem die weitere Ausnehmung 29 angeordnet ist. Der zweite Bereich 26 der Ausnehmung 24 ist der Bereich, welcher entlang der lateralen Richtung x eine größere Erstreckung aufweist als der erste Bereich 25. Der erste Bereich 25 und der zweite Bereich 26 grenzen direkt aneinander an. Somit ist der zweite Bereich 26 der Bereich, welcher die maximale Erstreckung entlang der lateralen Richtung x aufweist. Der erste Bereich 25 ist der Bereich, in welchem die Ausnehmung 24 eine geringere Erstreckung als ihre maximale Erstreckung entlang der lateralen Richtung x aufweist. Die Verankerungsstruktur 23 weist zwei Stützbereiche 35 auf, wobei die Stützbereiche 35 entlang der lateralen Richtung x jeweils zwischen dem Formkörper 22 und der weiteren Ausnehmung 29 angeordnet sind. Die Stützbereiche 35 erstrecken sich jeweils bis zur Unterseite 27 des Gehäuses 20. Die Verankerungsstruktur 23 weist weiter einen Verbindungsbereich 36 auf. Der Verbindungsbereich 36 ist im zweiten Bereich 26 der Ausnehmung 24 angeordnet sein. Der Verbindungsbereich 36 ist in direktem Kontakt mit den Stützbereichen 35. Mit den zwei Stützbereichen 35 und dem Verbindungsbereich 36 kann die Verankerungsstruktur 23 insgesamt die Form von zwei nebeneinander angeordneten „T“ haben.
In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verankerungsstruktur 23 gezeigt. Dabei ist wie in 3 eine Seitenansicht auf das Gehäuse 20 dargestellt. Es ist eine Sicht auf die Außenseite 28 des Gehäuses 20 gezeigt, an welche die Verankerungsstruktur 23 angrenzt. Die Verankerungsstruktur 23 füllt im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Ausnehmung 24 vollständig aus. Somit weist die Verankerungsstruktur 23 in der Ansicht in 4 die Form des Buchstabens T auf. Dabei ist der erste Bereich 25 der Ausnehmung 24 der Bereich, welcher an die Unterseite 27 des Gehäuses 20 angrenzt. Der zweite Bereich 26 der Ausnehmung 24 ist der Bereich, welcher entlang der lateralen Richtung x eine größere Erstreckung aufweist als der erste Bereich 25.
Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen explizit beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen.
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

20: Gehäuse
21: Trägerstruktur
22: Formkörper
23: Verankerungsstruktur
24: Ausnehmung
25: erster Bereich
26: zweiter Bereich
27: Unterseite
28: Außenseite
29: weitere Ausnehmung
30: Überhang
31: weiterer Überhang
32: Bauteil
33: Chip
34: Kavität
35: Stützbereich
36: Verbindungsbereich
x: laterale Richtung
z: vertikale Richtung

Claims

Gehäuse (20) umfassend: - eine Trägerstruktur (21) mit einer Haupterstreckungsebene, und - einen Formkörper (22), wobei - der Formkörper (22) auf der Trägerstruktur (21) angeordnet ist, - die Trägerstruktur (21) mindestens eine Verankerungsstruktur (23) aufweist, - die Verankerungsstruktur (23) ein Metall aufweist und in einer Ausnehmung (24) des Formkörpers (22) angeordnet ist, - die Ausnehmung (24) einen ersten Bereich (25) und einen zweiten Bereich (26) aufweist, - der zweite Bereich (26) weiter entfernt von einer Unterseite (27) des Gehäuses (20) angeordnet ist als der erste Bereich (25), und - der zweite Bereich (26) entlang einer lateralen Richtung (x) eine größere Erstreckung aufweist als der erste Bereich (25), wobei die laterale Richtung (x) parallel zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur (21) verläuft.
Gehäuse (20) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei die Verankerungsstruktur (23) an eine Außenseite (28) des Gehäuses (20) angrenzt.
Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verankerungsstruktur (23) und der Formkörper (22) an mindestens einer Seite des Gehäuses (20) bündig miteinander abschließen.
Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verankerungsstruktur (23) die Ausnehmung (24) zumindest teilweise ausfüllt.
Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verankerungsstruktur (23) eine weitere Ausnehmung (29) aufweist.
Gehäuse (20) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei die weitere Ausnehmung (29) an die Unterseite (27) des Gehäuses (20) angrenzt.
Gehäuse (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verankerungsstruktur (23) die Ausnehmung (24) vollständig ausfüllt.
Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verankerungsstruktur (23) mindestens einen Überhang (30) aufweist, welcher einen Bereich der Verankerungsstruktur (23), welcher näher an der Unterseite (27) des Gehäuses (20) angeordnet ist als der Überhang (30), überragt.
Gehäuse (20) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei die Verankerungsstruktur (23) mindestens einen weiteren Überhang (31) aufweist, welcher einen Bereich der Verankerungsstruktur (23), welcher näher an der Unterseite (27) des Gehäuses (20) angeordnet ist als der weitere Überhang (31), überragt.
Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Bereich (25) und der zweite Bereich (26) direkt aneinander angrenzen.
Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Formkörper (22) einen Rahmen bildet.
Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich der Formkörper (22) entlang einer vertikalen Richtung (z) weiter als die Trägerstruktur (21) erstreckt, wobei die vertikale Richtung (z) senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur (21) verläuft.
Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Trägerstruktur (21) eine Leiterplatte aufweist.
Bauteil (32), wobei das Bauteil (32) ein Gehäuse (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche und auf der Trägerstruktur (21) einen Chip (33) aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Gehäusen (20), das Verfahren umfassend: - Bereitstellen einer Trägerstruktur (21) mit einer Haupterstreckungsebene, - Umformen der Trägerstruktur (21) mit einem Formkörper (22) zumindest stellenweise, und - Vereinzeln der Trägerstruktur (21) mit dem Formkörper (22) in eine Vielzahl von Gehäusen (20), wobei für jedes Gehäuse (20): - die Trägerstruktur (21) mindestens eine Verankerungsstruktur (23) aufweist, - die Verankerungsstruktur (23) ein Metall aufweist und in einer Ausnehmung (24) des Formkörpers (22) angeordnet ist, - die Ausnehmung (24) einen ersten Bereich (25) und einen zweiten Bereich (26) aufweist, - der zweite Bereich (26) weiter entfernt von einer Unterseite (27) des jeweiligen Gehäuses (20) angeordnet ist als der erste Bereich (25), und - der zweite Bereich (26) entlang einer lateralen Richtung (x) eine größere Erstreckung aufweist als der erste Bereich (25), wobei die laterale Richtung (x) parallel zur Haupterstreckungsebene der Trägerstruktur (21) verläuft.
Verfahren gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei die Trägerstruktur (21) mit dem Formkörper (22) durch Zersägen vereinzelt wird.