DE102022116832A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement mit einem Träger, einem Gehäuse, einem optoelektronischen Halbleiterchip sowie einer Linse. Der Träger weist zumindest einen ersten elektrisch leitfähigen Bereich und einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich sowie einen elektrisch isolierenden Bereich auf. Der optoelektronische Halbleiterchip ist derart auf dem Träger angeordnet, dass ein erster Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich elektrisch leitfähig verbunden ist und ein zweiter Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips mit dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich elektrisch leitfähig verbunden ist. Das Gehäuse ist zumindest teilweise oberhalb des Trägers angeordnet. Das Gehäuse weist eine Oberseite und eine von der Oberseite ausgehende und bis zum Träger geführte Ausnehmung auf. Der optoelektronische Halbleiterchip ist in der Ausnehmung angeordnet. Ferner ist die Linse zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement sowie ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements.
  • Im Stand der Technik sind optoelektronische Bauelemente bekannt, bei denen ein optoelektronischer Halbleiterchip auf einem Träger angeordnet ist und bei denen das optoelektronische Bauelement ferner ein Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse den optoelektronischen Halbleiterchip umschließt. Dies kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass das Gehäuse eine Ausnehmung aufweist und der optoelektronische Halbleiterchip innerhalb der Ausnehmung angeordnet ist. Die Ausnehmung kann ferner mit einem transparenten Material verfüllt sein und oberhalb des Gehäuses kann aus dem transparenten Material eine Linse geformt sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass der optoelektronische Halbleiterchip in ein Linsenmaterial eingebettet ist. Die Linse ist dabei außerhalb des Gehäuses angeordnet, sodass ein mechanischer Schutz der Linse nicht unbedingt vorliegt.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen angegeben.
  • Ein optoelektronisches Bauelement weist einen Träger, ein Gehäuse, einen optoelektronischen Halbleiterchip sowie eine Linse auf. Der Träger weist zumindest einen ersten elektrisch leitfähigen Bereich und einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich sowie einen elektrisch isolierenden Bereich auf. Der optoelektronische Halbleiterchip ist derart auf dem Träger angeordnet, dass ein erster Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich elektrisch leitfähig verbunden ist und ein zweiter Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips mit dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich elektrisch leitfähig verbunden ist. Das Gehäuse ist zumindest teilweise oberhalb des Trägers angeordnet. Das Gehäuse weist eine Oberseite und eine von der Oberseite ausgehende und bis zum Träger geführte Ausnehmung auf. Der optoelektronische Halbleiterchip ist in der Ausnehmung angeordnet. Ferner ist die Linse zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet.
  • Dass das Gehäuse zumindest teilweise oberhalb des Trägers angeordnet ist, soll in diesem Zusammenhang bedeuten, dass das Gehäuse zumindest teilweise auf der Seite des Trägers angeordnet ist, auf der auch der optoelektronische Halbleiterchip befestigt ist. Der Träger als solches kann dabei verschiedene Ausgestaltungen annehmen und insbesondere in ein isolierendes Material, welches den elektrisch isolierenden Bereich bildet, eingebettete Leiterrahmenabschnitte aufweisen, wobei ein erster Leiterrahmenabschnitt dann der erste leitfähige Bereich und ein zweiter Leiterrahmenabschnitt der zweite leitfähige Bereich ist. In alternativen Ausgestaltungen kann der Träger auch eine Leiterkarte mit Leiterbahnen umfassen, wobei der erste elektrisch leitfähige Bereich dann eine erste Leiterbahn und der zweite elektrische leitfähige Bereich dann eine zweite Leiterbahn sein kann. Es ist ferner auch andere Kontaktierungsmöglichkeiten wie beispielsweise Vias möglich.
  • Dadurch, dass die Linse zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist, wird durch das Gehäuse ein mechanischer Schutz der Linse verbessert. Dabei kann vorgesehen sein, dass der optoelektronische Halbleiterchip vollständig innerhalb eines Linsenmaterials der Linse eingebettet ist. Das Linsenmaterial kann den optoelektronischen Halbleiterchip also vollständig umschließen. Die Linse kann insbesondere als Sammellinse ausgestaltet sein.
  • Der optoelektronische Halbleiterchip kann dabei als ersten Kontakt einen Unterseitenkontakt und als zweiten Kontakt einen Oberseitenkontakt aufweisen, wobei der Oberseitenkontakt mittels Bonddraht mit dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich verbunden ist und der Unterseitenkontakt direkt auf dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich aufliegt. Alternativ kann der optoelektronische Halbleiterchip auch einen Flip-Chip umfassen, bei dem der erste Kontakt und der zweite Kontakt jeweils auf einer Unterseite angeordnet ist und der erste Kontakt direkt auf dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich und der zweite Kontakt direkt auf dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich angeordnet ist. Ferner kann der optoelektronische Halbleiterchip über einen Submount verfügen, wobei der erste Kontakt und der zweite Kontakt jeweils am Submount angeordnet sind und mit den entsprechenden elektrisch leitfähigen Bereichen verbunden sind. In einer weiteren Ausgestaltung kann der optoelektronische Halbleiterchip innerhalb eines QFN-Bauelements angeordnet sein, wobei der erste Kontakt und der zweite Kontakt des QFN-Bauelements beispielsweise direkt mit Leiterbahnen einer Leiterkarte verlötet sein können.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die Linse vollständig in der Ausnehmung angeordnet. Dies ermöglicht eine weitere Verbesserung des mechanischen Schutzes der Linse. Insbesondere kann die Linse also vollständig unterhalb der Oberseite des Gehäuses angeordnet sein. Auf einer Ebene der Oberseite kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse die Linse vollständig umläuft. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Gehäuse nur in einzelnen Bereichen bis zur Oberseite geführt ist, wobei durch die oberhalb der Linse angeordnete Oberseite trotzdem ein guter mechanischer Schutz der Linse erreicht werden kann.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die Ausnehmung eine Innenwand auf. Die Linse ist beabstandet zur Innenwand angeordnet. Durch diese Ausgestaltung wird ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren ermöglicht, bei dem der auf dem Träger angeordnete optoelektronische Halbleiterchip in ein Vergusswerkzeug eingesetzt wird und zunächst die Linse und anschließend das Gehäuse geformt wird. Das Vergusswerkzeug dichtet dabei auf dem Träger ab, sodass die Innenwand des Gehäuses beabstandet zur Linse angeordnet wird.
  • In einer Ausführungsform weist das Gehäuse ein Vergussmaterial auf. Dadurch kann eine vorteilhafte Herstellung des optoelektronischen Bauelements ermöglicht sein.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist das Vergussmaterial undurchlässig für elektromagnetische Strahlung eines vorgegebenen Wellenlängenbereichs. Der vorgegebene Wellenlängenbereich kann dabei eine Emissionswellenlänge des optoelektronischen Halbleiterchips umfassen. Ferner kann der vorgegebene Wellenlängenbereich eine Wellenlänge umfassen, die bei der Anwendung der optoelektronischen Halbleiterchips in Form einer Photodiode detektiert werden soll. Dass das Vergussmaterial undurchlässig für die elektromagnetische Strahlung mit dem vorgegebenen Wellenlängenbereich ist, kann dabei außerdem bedeuten, dass das Vergussmaterial in diesem Wellenlängenbereich reflektiert und/oder absorbiert. Ist der optoelektronische Halbleiterchip als LED ausgestaltet, kann das Vergussmaterial insbesondere schwarz oder weiß sein.
  • In einer Ausführungsform weist die Linse ein Silikon und/oder ein Epoxid-Harz auf. Beide Materialien sind transparent für elektromagnetische Strahlung in Wellenlängenbereichen, die insbesondere bei der Anwendung von optoelektronischen Halbleiterchips relevant sind, und somit gut als Linsenmaterial geeignet.
  • In einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement ferner einen weiteren optoelektronischen Halbleiterchip und eine von der Oberseite des Gehäuses ausgehende weitere Ausnehmung auf. Der weitere optoelektronische Halbleiterchip ist in der weiteren Ausnehmung angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip umfasst einen Emitter und der weitere optoelektronische Halbleiterchip umfasst eine Photodiode. Dabei kann vorgesehen sein, dass die weitere Ausnehmung ebenfalls bis zum Träger geführt ist. Ein solches optoelektronisches Bauelement kann beispielsweise ein Abstandssensor oder ein Biosensor sein. Im Falle des Abstandssensors ist der Emitter eingerichtet, elektromagnetische Strahlung mit einer vorgegebenen Wellenlänge zu emittieren, die von der Linse fokussiert wird. Mittels einer Laufzeitmessung kann dann die mittels der Photodiode gemessene rückgestreute elektromagnetische Strahlung detektiert werden und aus der Laufzeit eine Abstandsbestimmung erfolgen. In diesem Fall kann die emittierte elektromagnetische Strahlung insbesondere eine Infrarotstrahlung sein. Im Falle eines Biosensors kann vorgesehen sein, dass der Emitter sichtbares Licht im grünen Wellenlängenbereich, insbesondere um 500 nm, emittiert und aus dem rückgestreuten Licht eine Information über eine Herzfrequenz gewonnen wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Emitter rotes Licht mit einer Wellenlänge um 670 nm und Infrarotstrahlung oberhalb von 800 nm Wellenlänge emittiert und aus der rückgestreuten Strahlung entsprechend ein Blutsauerstoffgehalt bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Emitter Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge um 2500 nm emittiert und aus der rückgestreuten Strahlung entsprechend ein Blutlactatgehalt bestimmt wird. Ist die Linse in einem solchen Sensor zumindest teilweise und insbesondere vollständig innerhalb der Ausnehmung angeordnet, so wird die Wahrscheinlichkeit, dass gestreutes Licht vom Emitter direkt zur Photodiode gelangt, deutlich reduziert und somit der Sensor insgesamt deutlich verbessert.
  • Insbesondere kann das grüne Licht eine maximale Intensität im Wellenlängenbereich von mindestens 480 und maximal 560 Nanometer aufweisen, beispielsweise 550 Nanometer. Ferner kann das rote Licht eine maximale Intensität im Wellenlängenbereich von mindestens 640 und maximal 700 Nanometer aufweisen. Die Infrarotstrahlung kann beispielsweise eine maximale Intensität im Wellenlängenbereich von mindestens 850 und maximal 1050 Nanometer aufweisen, beispielsweise 900 Nanometer. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Emitter eine Infrarotstrahlung mit einer maximalen Intensität im Wellenlängenbereich von mindestens 2300 und maximal 2700 Nanometer emittiert, beispielsweise 2500 Nanometer.
  • In allen Ausgestaltungen mit einem weiteren optoelektronischen Halbleiterchip kann alternativ vorgesehen sein, dass sowohl der optoelektronische Halbleiterchip als auch der weitere optoelektronische Halbleiterchip einen Emitter umfassen. Ferner kann in allen Ausgestaltungen mit einem weiteren optoelektronischen Halbleiterchip kann alternativ vorgesehen sein, dass sowohl der optoelektronische Halbleiterchip als auch der weitere optoelektronische Halbleiterchip eine Photodiode umfassen.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist ferner eine weitere Linse zumindest teilweise in der weiteren Ausnehmung angeordnet. Auch die weitere Linse kann insbesondere vollständig innerhalb der weiteren Ausnehmung angeordnet sein. Für die bereits beschriebenen Sensoren, also insbesondere für den Abstandssensor und den Biosensor, kann vorgesehen sein, dass die weitere Linse in Form einer Zylinderlinse ausgestaltet ist.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die weitere Linse ein Silikon und/oder ein Epoxid-Harz auf.
  • In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die Photodiode Teil einer integrierten Schaltung. Dies ermöglicht insbesondere, die komplette Elektronik eines Sensors, insbesondere eines Abstandssensors oder eines Biosensors, innerhalb des optoelektronischen Bauelements anzuordnen und eine entsprechende Auswertung eines Sensorsignals bereits innerhalb des optoelektronischen Bauelements vorzunehmen.
  • In einem Verfahren zum Herstellen eines solchen optoelektronischen Bauelements wird zunächst der Träger mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich und dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich sowie dem elektrisch isolierenden Bereich bereitgestellt. Anschließend wird der optoelektronische Halbleiterchip am Träger derart angebracht, dass der erste Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich elektrisch leitfähig verbunden ist und der zweite Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips mit dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich elektrisch leitfähig verbunden ist. Anschließend wird das Gehäuse mit der von der Oberseite ausgehenden und bis zum Träger geführten Ausnehmung und die Linse geformt.
  • Das Anbringen des optoelektronischen Halbleiterchips am Träger kann dabei umfassen, den optoelektronischen Halbleiterchip auf dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich aufzusetzen und mittels Bonddraht einen zweiten Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips mit dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich zu verbinden. Ist der optoelektronische Halbleiterchip ein Flip-Chip, kann das Anbringen des optoelektronischen Halbleiterchips am Träger umfassen, den ersten Kontakt auf den ersten leitfähigen Bereich und den zweiten Kontakt auf den zweiten elektrisch leitfähigen Bereich des Trägers aufzusetzen. Ist der optoelektronische Halbleiterchip in einem Bauelement mit Submount innerhalb eines QFN-Bauteils angeordnet, so kann das Anbringen des optoelektronischen Halbleiterchips umfassen, den Submount auf dem Träger anzuordnen und entsprechende elektrisch leitfähige Verbindungen mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich und dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich herzustellen oder umfassen, das QFN-Bauelement mit dem Träger zu verlöten.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst die Linse und anschließend das Gehäuse geformt. Dies ermöglicht den Einsatz eines vorteilhaften Herstellungsverfahrens.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Träger mit dem auf dem Träger angebrachten optoelektronischen Halbleiterchip in ein Vergusswerkzeug eingesetzt. Das Vergusswerkzeug weist eine erste Kavität zur Formung der Linse und eine zweite Kavität zur Formung des Gehäuses auf. Ein Linsenmaterial wird in der ersten Kavität angeordnet. Durch ein Schließen des Vergusswerkzeugs wird das Linsenmaterial in eine Linsenform gebracht, wobei anschließend ein Gehäusematerial in die zweite Kavität eingebracht wird. Das Linsenmaterial wird also innerhalb des geöffneten Vergusswerkzeugs in die erste Kavität eingebracht und gegebenenfalls derart dosiert, dass eine Menge des Linsenmaterials der Menge entspricht, die zur Formung der Linse notwendig ist. Beim Schließen des Vergusswerkzeugs verteilt sich das Linsenmaterial innerhalb der ersten Kavität und umschließt den optoelektronischen Halbleiterchip, sodass dabei die Linse geformt wird. Anschließend kann die zweite Kavität mit einem Vergussmaterial gefüllt werden, um das Gehäuse zu erzeugen. Es kann vorgesehen sein, dass das Linsenmaterial in der ersten Kavität mittels Dispensing angeordnet wird.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Gehäusematerial mittels eines vakuumunterstützten Füllprozesses in die zweite Kavität eingebracht. Zu diesem Zweck wird die zweite Kavität evakuiert und durch den Unterdruck ein Gehäusematerial in die zweite Kavität gesaugt. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da dadurch die maximal auftretenden Druckunterschiede im Bereich von 1 bar liegen und somit im Gegensatz zu beispielsweise einem Spritzguss- oder Spritzpressverfahren das Vergusswerkzeug für deutlich niedrigere Maximaldrücke ausgelegt sein muss. Der vakuumunterstützte Füllprozess kann auch als Vakuuminjektionsverguss bezeichnet werden.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Linsenmaterial vor dem Einbringen des Gehäusematerials ausgehärtet. Zur Aushärtung wird dabei eine elektromagnetische Strahlung verwendet, wobei das Vergusswerkzeug transparent für die zur Aushärtung verwendete elektromagnetische Strahlung ist. Die elektromagnetische Strahlung kann dabei insbesondere eine Ultraviolett-Strahlung sein. Durch das Aushärten des Linsenmaterials vor dem Einbringen des Gehäusematerials kann erreicht werden, dass selbst wenn durch das Schließen des Vergusswerkzeugs eine nicht optimale Abgrenzung der ersten Kavität von der zweiten Kavität erreicht werden kann, das während des Einbringens des Gehäusematerials zugeführte Gehäusematerial nicht in den Bereich der Linse gelangen kann und so eine klare Abgrenzung von Linse und Gehäuse trotzdem möglich ist.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Gehäusematerial ausgehärtet, wobei zur Aushärtung eine elektromagnetische Strahlung verwendet wird, wobei das Vergusswerkzeug transparent für die zur Aushärtung verwendete elektromagnetische Strahlung ist. Diese Strahlung kann ebenfalls eine Ultraviolett-Strahlung sein.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens besteht das Vergusswerkzeug zumindest teilweise aus einem flexiblen Material. Beim Schließen des Vergusswerkzeugs wird das flexible Material vorgespannt. Dadurch kann insbesondere eine genauere Abgrenzung von Linse und Gehäuse erfolgen. Das flexible Material kann insbesondere in einem ringförmigen Bereich um den optoelektronischen Halbleiterchip herum vorgespannt werden, sodass das Gehäusematerial und das Linsenmaterial räumlich voneinander getrennt werden können
  • In einer Ausführungsform weist das flexible Material ein Polydimethylsiloxan auf. Dieses Material ist gut geeignet zum Erzeugen eines flexiblen und gleichzeitig formstabilen Vergusswerkzeugs. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Polydimethylsiloxan an einer ersten ebenen Platte angeordnet ist und der Träger auf einer zweiten ebenen Platte angeordnet ist, wobei die erste ebene Platte das Polydimethylsiloxan und die zweite Ebene Platte das Vergusswerkzeug bilden.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens liegt ein zwischen der ersten Kavität und der zweiten Kavität liegender Steg des Vergusswerkzeugs beim Schließen des Vergusswerkzeugs auf dem Träger auf. Dieser Steg kann insbesondere ringförmig um den optoelektronischen Halbleiterchip geführt sein und ebenfalls zur Abgrenzung zwischen Linsenmaterial und Gehäusematerial dienen.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden 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 schematisierter Darstellung
    • 1 einen Querschnitt durch ein optoelektronisches Bauelement;
    • 2 einen weiteren Querschnitt durch ein optoelektronisches Bauelement;
    • 3 einen weiteren Querschnitt durch ein optoelektronisches Bauelement;
    • 4 einen Träger mit zwei optoelektronischen Halbleiterchips;
    • 5 einen weiteren Querschnitt durch ein optoelektronisches Bauelement;
    • 6 ein Ablaufdiagramm eines Herstellungsverfahrens; und
    • 7 Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines Herstellungsverfahrens.
  • Im Folgenden können für gleiche oder gleich wirkende Elemente identische Bezugszeichen verwendet sein. Gegebenenfalls können die anhand eines Bezugszeichens einer Figur erläuterten Merkmale auch für die Merkmale der entsprechenden Bezugszeichen der weiteren Figuren zutreffen.
  • 1 zeigt ein optoelektronisches Bauelement 100 mit einem Träger 110, einem Gehäuse 120, einem optoelektronischen Halbleiterchip 130 sowie einer Linse 140. Der Träger 110 weist zumindest einen ersten elektrisch leitfähigen Bereich 111 und einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 112 sowie einen elektrisch isolierenden Bereich 113 auf. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Träger 110 beispielsweise derart ausgestaltet, dass der erste elektrisch leitfähige Bereich 111 und der zweite elektrisch leitfähige Bereich 112 jeweils Leiterrahmenabschnitte sind und der elektrisch isolierende Bereich 113 ein Einbettungsmaterial ist, in dem die Leiterrahmenabschnitte eingebettet sind. Der optoelektronische Halbleiterchip 130 ist derart auf dem Träger 110 angeordnet, dass ein erster Kontakt 131 des optoelektronischen Halbleiterchips 130 mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich 111 elektrisch leitfähig verbunden ist. Dies ist dadurch verwirklicht, dass der erste Kontakt 131 ein Unterseitenkontakt des optoelektronischen Halbleiterchips 130 ist und der optoelektronische Halbleiterchip 130 mit dem Unterseitenkontakt 131 direkt auf dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich 111 aufsitzt. Ein zweiter Kontakt 132 des optoelektronischen Halbleiterchips 130, der in diesem Ausführungsbeispiel als Oberseitenkontakt ausgestaltet ist, ist mit einem Bonddraht 150 mit dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 112 verbunden. Das Gehäuse 120 ist zumindest teilweise oberhalb des Trägers 110 angeordnet. Dies bedeutet insbesondere, dass das Gehäuse 120 zumindest teilweise auf der Seite angeordnet ist, auf der auch der optoelektronische Halbleiterchip 130 angeordnet ist. Das Gehäuse 120 weist eine Oberseite 121 auf. Die Oberseite 121 ist dabei die vom Träger 110 abgewandte Seite des Gehäuses 120. Das Gehäuse 120 weist ferner eine von der Oberseite 121 ausgehende und bis Träger 110 geführte Ausnehmung 122 auf. Der optoelektronische Halbleiterchip 130 ist in der Ausnehmung 122 angeordnet. Die Linse 140 ist zumindest teilweise in der Ausnehmung 122 angeordnet. In 1 ist ferner optional dargestellt, dass die Linse 140 vollständig innerhalb der Ausnehmung 122 angeordnet ist.
  • Dadurch dass die Linse 140 vollständig innerhalb der Ausnehmung 122 angeordnet ist, besteht ein mechanischer Schutz der Linse 140 vor Beschädigung, da etwaige Beschädigungen gegebenenfalls von dem Gehäuse 120 abgehalten werden. Insbesondere kann das optoelektronische Bauelement 100 mit dem Gehäuse 120 und insbesondere der Oberseite 121 des Gehäuses 120 auf einen ebenen Bereich aufgesetzt werden, ohne dass es zu einer Berührung der Linse 140 kommen kann. Dies ermöglicht eine vorteilhafte berührungs- und beschädigungsgeschützte Linse 140 in einem optoelektronischen Bauelement 100.
  • In einer alternativen, nicht in 1 gezeigten Ausgestaltung kann der Träger 110 beispielsweise eine Leiterplatte (PCB) umfassen, wobei der erste elektrisch leitfähige Bereich 111 dann in Form einer ersten Leiterbahn und der zweite elektrische leitfähige Bereich 112 in Form einer zweiter Leiterbahn ausgestaltet sein kann und der elektrisch isolierende Bereich 113 das Leiterkartenmaterial umfassen kann. In einer weiteren alternativen, nicht in 1 gezeigten Ausgestaltung kann der Träger 110 beispielsweise ein isolierendes Material umfassen, das den elektrisch isolierenden Bereich bildet. Der erste elektrisch leitfähige Bereich 111 und der zweite elektrische leitfähige Bereich 112 können dann beispielsweise als Vias ausgestaltet sein.
  • Im Folgenden werden weitere Merkmale der 1 erläutert, die jedoch optional sind und nicht zwingend vorgesehen sein müssen. Dabei können die verschiedenen optionalen Merkmale auch jeweils einzeln in einem optoelektronischen Bauelement 100 realisiert sein.
  • Die Ausnehmung 122 weist eine Innenwand 123 auf. Die Linse 140 ist beabstandet zur Innenwand 123 angeordnet. Dadurch kann ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren ermöglicht sein, bei dem ein Werkzeug bis zum Träger 110, insbesondere in dem Bereich zwischen Linse 140 und Innenwand 123, geführt ist.
  • Ebenfalls optional ist, dass das Gehäuse 120 ein Vergussmaterial aufweist. Das Vergussmaterial des Gehäuses 120 kann insbesondere ein Material sein, welches flüssig verarbeitet werden kann und anschließend ausgehärtet wird. Gegebenenfalls können das Vergussmaterial des Gehäuses 120 und das Material des elektrisch isolierenden Bereichs 113 des Trägers 110 identisch sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Vergussmaterial des Gehäuses 120 undurchlässig für elektromagnetische Strahlung eines vorgegebenen Wellenlängenbereichs ist. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn das Vergussmaterial des Gehäuses 120 ein schwarzes oder weißes Vergussmaterial ist. Dies ist insbesondere hilfreich für den Fall, dass der optoelektronische Halbleiterchip 130 eine im sichtbaren Spektrum emittierende Leuchtdiode aufweist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Vergussmaterial undurchlässig für eine Strahlung in einem anderen Wellenlängenbereich, beispielsweise Infrarotstrahlung oder Ultraviolett-Strahlung, ist.
  • Ebenfalls optional ist, dass die Linse 140 ein Silikon und/oder ein Epoxid-Harz aufweist. Diese Materialien sind insbesondere gut für Linsen geeignet. Die Linse 140 kann dabei in Form einer Sammellinse ausgestaltet sein. Der optoelektronische Halbleiterchip 130 kann dabei quadratisch oder im Wesentlichen quadratisch ausgestaltet sein, wobei im Wesentlichen quadratisch bedeuten soll, dass eine Abmessung in einer ersten Dimension des optoelektronischen Halbleiterchips 130 um maximal 25 % von einer Abmessung in einer zweiten Dimension des optoelektronischen Halbleiterchips 130 abweicht und die erste Dimension bzw. die zweite Dimension parallel zu einer Oberfläche des Trägers 110 ausgerichtet sind. Die Linse 140 kann in diesem Fall rotationssymmetrisch sein und es kann vorgesehen sein, dass eine Brennweite der Linse 140 derart ausgestaltet ist, dass eine vom optoelektronischen Halbleiterchip 130 ausgehende elektromagnetische Strahlung durch die Linse 140 derart gebündelt wird, dass ein Parallelstrahl entsteht.
  • Im Gegensatz zur Darstellung der 1 kann der optoelektronische Halbleiterchip 130 auch als Flip-Chip ausgestaltet sein. Alternativ kann der optoelektronische Halbleiterchip 130 auch auf einem zusätzlichen, nicht in 1 dargestellten Submount angeordnet sein und der Kontakt zum ersten elektrisch leitfähigen Bereich 111 bzw. dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 112 über den Submount hergestellt werden. Der optoelektronische Halbleiterchip 130 kann auch beispielsweise in einem eigenen Bauelement, beispielsweise innerhalb eines QFN-Bauelements angeordnet sein und beispielsweise mit dem Träger 110 in Form einer Leiterplatte verlötet sein.
  • Ebenfalls in 1 dargestellt ist, dass der optoelektronische Halbleiterchip 130 vollständig in der Linse 140 eingebettet ist.
  • 2 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres optoelektronisches Bauelement 100, das dem optoelektronischen Bauelement 100 der 1 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Der optoelektronische Halbleiterchip 130 ist in diesem Fall als Flip-Chip ausgestaltet und der erste Kontakt 131 bzw. der zweite Kontakt 132 derart angeordnet, dass der erste Kontakt 131 direkt an den ersten elektrisch leitfähigen Bereich 111 und der zweite Kontakt 132 direkt an den zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 112 angrenzt. Das optoelektronische Bauelement 100 weist ferner einen weiteren optoelektronischen Halbleiterchip 135 und eine von der Oberseite 121 ausgehende weitere Ausnehmung 124 auf. Dabei ist in 2 dargestellt, dass die weitere Ausnehmung 124 optional ebenfalls bis zum Träger 110 geführt ist. Der weitere optoelektronische Halbleiterchip 135 ist in der weiteren Ausnehmung 124 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 130 umfasst dabei einen Emitter und der weitere optoelektronische Halbleiterchip 135 umfasst eine Photodiode. Der weitere optoelektronische Halbleiterchip 135 weist darüber hinaus optional ebenfalls einen weiteren ersten Kontakt 136 und einen weiteren zweiten Kontakt 137 auf. Der weitere optoelektronische Halbleiterchip 135 ist ebenfalls als Flip-Chip ausgestaltet und grenzt an einen ersten elektrisch leitfähigen Bereich 111 mit dem weiteren ersten Kontakt 136 und an einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 112 mit dem weiteren zweiten Kontakt 137 an.
  • Das optoelektronische Bauelement 100 der 2 kann optional als Abstandssensor ausgestaltet sein. Dabei kann mittels des optoelektronischen Halbleiterchips 130 eine elektromagnetische Strahlung emittiert werden und mittels des weiteren optoelektronischen Halbleiterchips 135 eine rückgestreute elektromagnetische Strahlung detektiert werden. Durch eine Messung der Laufzeit zwischen Emission der elektromagnetischen Strahlung mittels des optoelektronischen Halbleiterchips 130 und Detektion der rückgestreuten elektromagnetischen Strahlung mittels des weiteren optoelektronischen Halbleiterchips 135 können dann Rückschlüsse auf einen Abstand zu einem Objekt, von dem die Strahlung zurückgestreut wird, getroffen werden. Dies ermöglicht die Bestimmung eines entsprechen Abstands. Die vom optoelektronischen Halbleiterchip 130 ausgesandte elektromagnetische Strahlung kann dabei insbesondere eine Infrarotstrahlung sein. Dadurch dass der optoelektronische Halbleiterchip 130 und die Linse 140 vollständig innerhalb der Ausnehmung 122 angeordnet sind und gegebenenfalls das Material des Gehäuses 120 für die vom optoelektronischen Halbleiterchip 130 emittierte Wellenlänge intransparent bzw. absorbierend oder reflektierend ist, kann erreicht werden, dass elektromagnetische Strahlung ausgehend vom optoelektronischen Halbleiterchip 130 nicht direkt zum weiteren optoelektronischen Halbleiterchip 135 gelangen kann.
  • Ebenfalls in 2 dargestellt ist, dass eine weitere Linse 141 zumindest teilweise, optional vollständig, in der weiteren Ausnehmung 124 angeordnet ist. Der weitere optoelektronische Halbleiterchip 135 ist dabei in der weiteren Linse 141 eingebettet. Die weitere Linse 141 kann ebenfalls als Sammellinse ausgestaltet sein. Ein Material der weiteren Linse 141 kann ebenfalls ein Silikon und/oder ein Epoxid-Harz umfassen.
  • In 2 sind der optoelektronische Halbleiterchip 130 und der weitere optoelektronische Halbleiterchip 135 als Flip-Chips dargestellt. Ebenso können jedoch auch die anderen in Zusammenhang mit 1 erläuterten Möglichkeiten, den optoelektronischen Halbleiterchip anzuordnen und zu kontaktieren, für das optoelektronische Bauelement 100 der 2 genutzt werden. Dies gilt insbesondere für die Kontaktierung mittels Bonddraht 150 wie in 1 gezeigt oder für die Ausgestaltung hinsichtlich eines Submounts oder eines QFN Bauelements.
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres optoelektronisches Bauelement 100, das dem optoelektronischen Bauelement 100 der 2 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Der optoelektronische Halbleiterchip 130 ist analog zu 1 mittels Bonddraht 150 elektrisch leitfähig kontaktiert. Der weitere optoelektronische Halbleiterchip 135 ist Teil einer integrierten Schaltung 138, wobei die integrierte Schaltung 138 mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich 111 und dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 112 verbunden ist. Dies ermöglicht, bei der Verwendung des optoelektronischen Bauelements 100 als Sensor eine Auswertung und gegebenenfalls bereits eine Analog-Digital-Wandlung der Daten des weiteren optoelektronischen Halbleiterchips 135 in der integrierten Schaltung 138, sodass der integrierten Schaltung 138 nur eine Versorgungsspannung zur Verfügung gestellt werden muss und Kontaktmöglichkeiten für einen Auswerteanschluss. Die dafür notwendigen jeweiligen genauen Ausgestaltungen des Trägers 110 und der dafür notwendigen leitfähigen und isolierenden Bereiche des Trägers 110 ergeben sich dabei für den Fachmann aus den entsprechen Notwendigkeiten und Anschlussmöglichkeiten der integrierten Schaltung 138. Optional in 3 dargestellt ist, dass die weitere Ausnehmung 124 nicht bis zum Träger 110 geführt ist.
  • 4 zeigt eine isometrische Ansicht eines Trägers 110, der gegebenenfalls in einem optoelektronischen Bauelement 100 wie in 3 gezeigt zum Einsatz kommen kann. Auf dem Träger 110 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 130 mittels Bonddraht 150 analog zu 1 kontaktiert. Ferner ist auf dem Träger 110 eine integrierte Schaltung 138 mit dem weiteren optoelektronischen Halbleiterchip 135 angeordnet und ebenfalls mittels Bonddrähten 150 mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich 111 und dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 112 kontaktiert. Ferner weist der Träger 110 weitere elektrisch leitfähige Bereiche 114 auf, die jeweils mittels Bonddrähten 150 kontaktiert sind oder werden können. Analog kann die Kontaktierung von optoelektronischem Halbleiterchip 130 und integrierter Schaltung 138 auch mittels der bereits beschriebenen Flip-Chip- oder QFN- oder Submount-Technologie erfolgen. Der elektrisch isolierende Bereich 113 ist in 4 transparent dargestellt, so dass die elektrisch leitfähigen Bereiche 111, 112, 114 vollständig sichtbar sind. Der elektrisch isolierende Bereich 113 kann auch intransparent sein, so dass nur die Oberseiten der elektrisch leitfähigen Bereiche 111, 112, 114 sichtbar wären.
  • 5 zeigt einen Querschnitt durch ein optoelektronisches Bauelement 100, bei dem der in 4 gezeigte Träger 110 zum Einsatz kommt. Ansonsten ist das optoelektronische Bauelement 100 analog zum optoelektronischen Bauelement 100 der 3 ausgestaltet, wobei die weitere Ausnehmung 124 in diesem Fall zumindest teilweise bis zum Träger 110 geführt ist.
  • In den Ausführungsbeispielen der 3 und 5 ist für den weiteren optoelektronischen Halbleiterchip 135 keine weitere Linse 141 gezeigt. Diese kann jedoch analog zur 2 durchaus trotzdem vorgesehen sein. Ist der weitere optoelektronische Halbleiterchip 135 wie in den 4 und 5 gezeigt eher rechteckig ausgestaltet, also insbesondere in einer Dimension deutlich größer als in einer weiteren Dimension, so kann die weitere Linse 141 in Form einer Zylinderlinse ausgestaltet sein, da nur eine Fokussierung in einer Dimension notwendig ist. In diesem Fall kann insbesondere die weitere Ausnehmung 124 analog zum weiteren optoelektronischen Halbleiterchip 135 in dieser Richtung eine größere Abmessung aufweisen als quer zu dieser Richtung. Dies ermöglicht ebenfalls einen zusätzlichen Schutz der weiteren Linse 141 bzw. des weiteren optoelektronischen Halbleiterchips 135.
  • 6 zeigt ein Ablaufdiagramm 200 eines Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 100, welches wie eines der optoelektronischen Bauelemente der 1 bis 3 oder 5 ausgestaltet sein kann. In einem ersten Verfahrensschritt 201 wird der Träger 110 mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich 111 und dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 112 sowie dem elektrisch isolierenden Bereich 113 bereitgestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt 202 wird der optoelektronische Halbleiterchip 130 am Träger 110 derart angebracht, dass der erste Kontakt 131 des optoelektronischen Halbleiterchips 130 mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich 111 elektrisch leitfähig verbunden ist und der zweite Kontakt 132 des optoelektronischen Halbleiterchips 130 mit dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 112 elektrisch leitfähig verbunden ist. In einem dritten Verfahrensschritt 203 wird das Gehäuse 120 mit der von der Oberseite 121 ausgehenden und bis zum Träger 110 geführten Ausnehmung 122 geformt. In einem vierten Verfahrensschritt 204 wird die Linse 140 geformt. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass zunächst der dritte Verfahrensschritt 203 und anschließend der vierte Verfahrensschritt 204 ausgeführt wird. Es ist ebenso möglich, zunächst den vierten Verfahrensschritt 204 auszuführen und die Linse 140 zu formen und erst anschließend den dritten Verfahrensschritt 203 auszuführen und dabei das Gehäuse 120 zu formen. Weist das optoelektronische Bauelement 100 den weiteren optoelektronischen Halbleiterchip 135 auf, so kann im zweiten Verfahrensschritt 202 auch der weitere optoelektronische Halbleiterchip 135 auf dem Träger 110 angebracht werden, gegebenenfalls zusammen mit der integrierten Schaltung 138. In diesem Fall kann ferner im dritten Verfahrensschritt 203 das Gehäuse 120 mit der weiteren Ausnehmung 124 geformt werden und gegebenenfalls im vierten Verfahrensschritt 204 auch die weitere Linse 141 geformt werden.
  • 7 zeigt verschiedene Zwischenschritte während eines Ausführungsbeispiels des Herstellungsverfahrens zum Erzeugen eines optoelektronischen Bauelements 100. Zunächst wird der Träger 110 mit dem auf dem Träger 110 angebrachten optoelektronischen Halbleiterchip 130 in ein Vergusswerkzeug 210 eingesetzt. Das Vergusswerkzeug 210 weist dabei eine Unterseite 211 und eine Oberseite 212 auf. Die Unterseite 211 ist dabei im Wesentlichen eine ebene Platte, auf der der Träger 110 aufgesetzt ist. Die Oberseite 212 weist einen Formkörper 213 auf, wobei der Formkörper 213 eine erste Kavität 221 zur Formung der Linse 140 und eine zweite Kavität 222 zur Formung des Gehäuses 120 aufweist. In der ersten Kavität 221 ist Linsenmaterial 143 angeordnet. Dieses Linsenmaterial 143 kann beispielsweise in die erste Kavität 221 eingebracht werden, wobei eine Menge des Linsenmaterials 143 derart eingestellt wird, dass das Linsenmaterial 143 genau ausreichend zum Formen der Linse 140 ist. Im nächsten Verfahrensschritt wird das Vergusswerkzeug 210 geschlossen und dabei das Linsenmaterial 143 innerhalb der ersten Kavität 221 verteilt, sodass die Linse 140 geformt wird. Anschließend in einem nächsten Schritt dargestellt ist, dass nun Gehäusematerial in die zweite Kavität 222 zur Formung des Gehäuses 120 eingebracht wird. Anschließend kann das Vergusswerkzeug 210 geöffnet und entfernt werden und es bleibt ein optoelektronisches Bauelement 100 zurück, welches grundsätzlich dem optoelektronischen Bauelement 100 der 1 entspricht, wobei in der Darstellung der 7 der optoelektronische Halbleiterchip 130 als Flip-Chip analog zu 2 dargestellt ist. Es sind jedoch auch die anderen, bereits genannten Kontaktierungsmöglichkeiten denkbar. Ferner kann auch eine weitere erste Kavität 221 vorgesehen sein, mit der die weitere Linse 141 für einen gegebenenfalls und nicht in 7 vorhandenen, in 7 jedoch nicht dargestellten, weiteren optoelektronischen Halbleiterchip 135 beim Schließen des Vergusswerkzeugs 210 geformt wird.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird das Gehäusematerial für das Gehäuse 120 mittels vakuumunterstützten Füllprozess in die zweite Kavität 222 eingebracht. Dies ermöglicht ein einfaches Verfahren, da insbesondere der Formkörper 213 lediglich für einen Druckunterschied von etwa 1 bar ausgelegt sein muss, im Gegensatz zu den beim Spritzguss bzw. Spritzpressverfahren vorherrschenden hohen Drücken. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass die zweite Kavität 222 evakuiert wird und durch den Unterdruck ein Gehäusematerial in die zweite Kavität 222 gesaugt wird.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird das Linsenmaterial 143 vor dem Einbringen des Gehäusematerials ausgehärtet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass zur Aushärtung eine elektromagnetische Strahlung verwendet wird, wobei das Vergusswerkzeug 210 transparent für die zur Aushärtung verwendete elektromagnetische Strahlung ist. Diese elektromagnetische Strahlung kann insbesondere eine Ultraviolett-Strahlung sein.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, auch nach der Formung des Gehäuses 120 das Gehäusematerial mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mittels Ultraviolett-Strahlung auszuhärten. Ferner kann vorgesehen sein, dass nach dem Aushärten der Linse 140 bzw. des Gehäuses 120 das fertige optoelektronische Bauelement 100 einer erhöhten Temperatur von beispielsweise 200 bis 400 °C ausgesetzt wird, um ein weiteres Aushärten des Linsenmaterials 143 bzw. der Linse 140 und des Gehäuses 120 zu ermöglichen.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist der Formkörper 213 aus einem flexiblen Material gefertigt und wird beim Schließen des Vergusswerkzeugs 210 vorgespannt. Dadurch wird insbesondere der Formkörper 213 auf dem Träger 110 aufgesetzt und dort vorgespannt, sodass kein Querfluss von Linsenmaterial 143 in die zweite Kavität 222 bzw. von Gehäusematerial aus der zweiten Kavität 222 in Richtung der Linse 140 erfolgen kann. Das flexible Material des Formkörpers 213 kann dabei ein Polydimethylsiloxan sein.
  • Optional in 7 dargestellt ist, dass der Formkörper 213 einen Steg 214 aufweist. Der Steg 214 ist damit Teil des Vergusswerkzeugs 210. Der Steg 214 liegt beim Schließen des Vergusswerkzeugs 210 auf dem Träger 110 auf und erreicht damit die entsprechende, bereits oben beschriebene Abdichtung. Dieser Steg 214 kann dann auch dazu führen, dass die Linse 140 beabstandet von der Innenwand 123 der Ausnehmung 122 angeordnet ist.
  • Der Steg 214 kann dabei insbesondere ringförmig ausgestaltet sein und insbesondere kreisförmig oder rechteckig um den optoelektronischen Halbleiterchip 130 geführt sein.
  • Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können andere Variationen vom Fachmann aus den beschriebenen Ausführungsbeispielen abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 100
    optoelektronisches Bauelement
    110
    Träger
    111
    erster elektrisch leitfähiger Bereich
    112
    zweiter elektrisch leitfähiger Bereich
    113
    elektrisch isolierender Bereich
    114
    weiterer elektrisch leitfähiger Bereich
    120
    Gehäuse
    121
    Oberseite (des Gehäuses)
    122
    Ausnehmung
    123
    Innenwand (der Ausnehmung)
    124
    weitere Ausnehmung
    130
    optoelektronischer Halbleiterchip
    131
    erster Kontakt (Unterseitenkontakt)
    132
    zweiter Kontakt (Oberseitenkontakt)
    135
    weiter optoelektronischer Halbleiterchip
    136
    weiterer erster Kontakt
    137
    weiterer zweiter Kontakt
    138
    (integrierte) Schaltung
    140
    Linse
    141
    weitere Linse
    143
    Linsenmaterial
    150
    Bonddraht
    200
    Ablaufdiagramm
    201
    erster Verfahrensschritt
    202
    zweiter Verfahrensschritt
    203
    dritter Verfahrensschritt
    204
    vierter Verfahrensschritt
    210
    Vergusswerkzeug
    211
    Unterseite (des Vergusswerkzeugs)
    212
    Oberseite (des Vergusswerkzeugs)
    213
    Formkörper
    214
    Steg
    221
    erste Kavität
    222
    zweite Kavität

Claims (20)

  1. Optoelektronisches Bauelement (100), aufweisend einen Träger (110), ein Gehäuse (120), einen optoelektronischen Halbleiterchip (130) sowie eine Linse (140), wobei der Träger (110) zumindest einen ersten elektrisch leitfähigen Bereich (111) und einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich (112) sowie einen elektrisch isolierenden Bereich (113) aufweist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (130) derart auf dem Träger (110) angeordnet ist, dass ein erster Kontakt (131) des optoelektronischen Halbleiterchips (130) mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich (111) elektrisch leitfähig verbunden ist und ein zweiter Kontakt (132) des optoelektronischen Halbleiterchips (130) mit dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich (112) elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei das Gehäuse (120) zumindest teilweise oberhalb des Trägers (110) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (120) eine Oberseite (121) und eine von der Oberseite (121) ausgehende und bis zum Träger (110) geführte Ausnehmung (122) aufweist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (130) in der Ausnehmung (122) angeordnet ist, wobei die Linse (140) zumindest teilweise in der Ausnehmung (122) angeordnet ist.
  2. Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 1, wobei die Linse (140) vollständig in der Ausnehmung (122) angeordnet ist.
  3. Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausnehmung (122) eine Innenwand (123) aufweist, wobei die Linse (140) beabstandet zur Innenwand (123) angeordnet ist.
  4. Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse (120) ein Vergussmaterial aufweist.
  5. Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 4, wobei das Vergussmaterial undurchlässig für elektromagnetische Strahlung eines vorgegebenen Wellenlängenbereichs ist.
  6. Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Linse (140) ein Silikon und/oder ein Epoxid-Harz aufweist.
  7. Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend einen weiteren optoelektronischen Halbleiterchip (135) und eine von der Oberseite (121) ausgehende weitere Ausnehmung (124), wobei der weitere optoelektronische Halbleiterchip (135) in der weiteren Ausnehmung (124) angeordnet ist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (130) einen Emitter umfasst, wobei der weitere optoelektronische Halbleiterchip (135) eine Photodiode umfasst.
  8. Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 7, ferner aufweisend eine weitere Linse (141), wobei die weitere Linse (141) zumindest teilweise in der weiteren Ausnehmung (124) angeordnet ist.
  9. Optoelektronisches Bauelement (100) Anspruch 8, wobei die weitere Linse (141) ein Silikon und/oder ein Epoxid-Harz aufweist.
  10. Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Photodiode Teil einer integrierten Schaltung (138) ist.
  11. Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit den folgenden Schritten: - Bereitstellen (201) des Trägers (110) mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich (111) und dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich (112) sowie dem elektrisch isolierenden Bereich (113); - Anbringen (202) des optoelektronischen Halbleiterchips (130) am Träger (110) derart, dass der erste Kontakt (131) des optoelektronischen Halbleiterchips (130) mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bereich (111) elektrisch leitfähig verbunden ist und der zweite Kontakt (132) des optoelektronischen Halbleiterchips (130) mit dem zweiten elektrisch leitfähigen Bereich (112) elektrisch leitfähig verbunden ist; - Formen (203) des Gehäuses (120) mit der von der Oberseite (121) ausgehenden und bis zum Träger (110) geführten Ausnehmung (122); - Formen (204) der Linse (140).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei zunächst die Linse (140) und anschließend das Gehäuse (120) geformt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Träger (110) mit dem auf dem Träger (110) angebrachten optoelektronischen Halbleiterchip (130) in ein Vergusswerkzeug (210) eingesetzt wird, wobei das Vergusswerkzeug (210) eine erste Kavität (221) zur Formung der Linse (140) und eine zweite Kavität (222) zur Formung des Gehäuses (120) aufweist, wobei ein Linsenmaterial (143) in der ersten Kavität (221) angeordnet ist, wobei durch ein Schließen des Vergusswerkzeugs (210) das Linsenmaterial (143) in eine Linsenform gebracht wird, wobei anschließend ein Gehäusematerial in die zweite Kavität (222) eingebracht wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Gehäusematerial mittels vakuumunterstützten Füllprozess in die zweite Kavität (222) eingebracht wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Linsenmaterial (143) vor dem Einbringen des Gehäusematerials ausgehärtet wird, wobei zur Aushärtung eine elektromagnetische Strahlung verwendet wird, wobei das Vergusswerkzeug (210) transparent für die zur Aushärtung verwendete elektromagnetische Strahlung ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die elektromagnetische Strahlung eine Ultraviolett-Strahlung ist.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das Gehäusematerial ausgehärtet wird, wobei zur Aushärtung eine elektromagnetische Strahlung verwendet wird, wobei das Vergusswerkzeug (210) transparent für die zur Aushärtung verwendete elektromagnetische Strahlung ist.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Vergusswerkzeug (210) zumindest teilweise aus einem flexiblen Material besteht, wobei beim Schließen des Vergusswerkzeugs (210) das flexible Material vorgespannt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das flexible Material ein Polydimethylsiloxan aufweist.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei ein zwischen der ersten Kavität (221) und der zweiten Kavität (222) liegender Steg (214) des Vergusswerkzeugs (210) beim Schließen des Vergusswerkzeugs (210) auf dem Träger (110) aufliegt.
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