DE10214119A1 - Optoelectronic component comprises a casting compound which lets through radiation and consist of silicone or a silicone resin - Google Patents
Optoelectronic component comprises a casting compound which lets through radiation and consist of silicone or a silicone resinInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 oder 2. The present invention relates to an optoelectronic Component according to the preamble of claim 1 or 2.
Bauelemente der genannten Art weisen unter anderem einen optoelektronischen Halbleiterchip auf, der in eine Vergussmasse eingebettet ist. Components of the type mentioned include one optoelectronic semiconductor chip on which in a Potting compound is embedded.
Bei einem Herstellungsverfahren für herkömmliche optoelektronische Bauelemente der genannten Art wird zunächst ein vorgefertigter Leiterrahmen (Leadframe) mit einem geeigneten Kunststoffmaterial umspritzt, das einen Grundkörper für das Gehäuse des Bauteils bildet. Der Grundkörper weist an der Oberseite eine Ausnehmung auf, in die von zwei gegenüberliegenden Seiten Anschlüsse des Leiterrahmens eingeführt sind. Auf einem Anschluss wird der Halbleiterchip, beispielsweise ein LED-Chip oder eine Laserdiode, aufgeklebt und elektrisch kontaktiert. In die Ausnehmung wird dann eine in der Regel strahlungsdurchlässige Vergussmasse eingefüllt, die den Halbleiterkörper einbettet. Diese Grundform eines oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelements ist beispielsweise aus dem Artikel "SIEMENS SMT-TOPLED für die Oberflächenmontage", F. Möllmer und G. Waitl, Siemens Components 29 (1991), Heft 4, Seiten 147-149, bekannt. In a manufacturing process for conventional optoelectronic components of the type mentioned, a prefabricated lead frame is first overmolded with a suitable plastic material, which forms a base body for the housing of the component. The base body has a recess on the top, into which connections of the lead frame are inserted from two opposite sides. The semiconductor chip, for example an LED chip or a laser diode, is glued to a connection and electrically contacted. A potting compound which is generally permeable to radiation and which embeds the semiconductor body is then filled into the recess. This basic form of a surface-mountable optoelectronic component is known, for example, from the article "SIEMENS SMT-TOPLED for surface mount", F. Möllmer and G. Waitl, Siemens Components 29 ( 1991 ), No. 4, pages 147-149.
Bei einem anderen Herstellungsverfahren, das aus WO 01/50540 bekannt ist, wird ein LED-Chip in einem Montagebereich auf einem Leiterrahmen montiert und mit den Anschlüssen des Leiterahmens elektrisch leitend verbunden. Der LED-Chip wird anschließend einschließlich eines Teils der Leiterrahmenanschlüsse mit einer strahlungsdurchlässigen Vergussmasse auf Harzbasis umformt. In another manufacturing process that from WO 01/50540 is known, an LED chip is placed in an assembly area mounted on a lead frame and with the connections of the Lead frame electrically connected. The LED chip will subsequently including part of the Lead frame connections with a radiation-permeable Resin-molded casting compound.
Als strahlungsdurchlässige Vergussmasse wird bei beiden obigen Bauformen üblicherweise eine Vergussmasse auf Epoxidharzbasis verwendet. Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass die herkömmlicherweise eingesetzten Vergussmassen einen Druck auf den darin eingebetteten Halbleiterchip ausüben, der insbesondere bei niedrigen Betriebstemperaturen zu einer schnellen Alterung des Bauelements führt. The radiation-permeable casting compound is used in both above designs usually a potting compound Epoxy resin base used. Within the scope of the invention found that the conventionally used Potting compounds put pressure on the embedded one Exercise semiconductor chip, especially at low Operating temperatures for rapid aging of the Component leads.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optolektronisches Bauelement mit einem Halbleiterchip zu schaffen, das eine verringerte Alterung aufweist. Insbesondere soll die Vergussmasse die Funktionsfähigkeit nicht oder zumindest weniger als bei den herkömmlichen optoelektronischen Bauelementen beeinträchtigt. It is an object of the present invention optolectronic component with a semiconductor chip create that has a reduced aging. In particular, the potting compound should function not or at least less than the conventional ones optoelectronic components impaired.
Diese Aufgabe wird durch ein Bauelement nach Patentanspruch 1 bzw. nach Patentanspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a component according to claim 1 or solved according to claim 2. advantageous Developments of the invention are the subject of the dependent Expectations.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist das optoelektronische Bauelement einen Grundkörper, wenigstens einen in einer Ausnehmung des Grundkörpers angeordneten optoelektronischen Halbleiterchip, und eine den wenigstens einen Halbleiterchip in der Ausnehmung einbettende strahlungsdurchlässige Vergussmasse auf Silikonbasis auf. Vorzugsweise enthält die Vergussmasse ein Silikon oder ein Silikonharz. In a first embodiment of the invention, this optoelectronic component a base body, at least one arranged in a recess of the base body optoelectronic semiconductor chip, and at least one embedding a semiconductor chip in the recess Radiation-permeable potting compound based on silicone. The casting compound preferably contains a silicone or a Silicone resin.
Aufgrund der Materialeigenschaften von Silikon, insbesondere der hohen Flexibilität und der geringen Härte im Vergleich zu einem herkömmlicherweise verwendeten Epoxidharz, ist der auf den Halbleiterchip ausgeübte Druck geringer, was selbst bei niedrigen Betriebstemperaturen, beispielsweise 0°C, zu einer zuverlässigeren Funktionsweise des Bauelements führt und schließlich auch in einer langsameren Alterung des Bauelements resultiert. Due to the material properties of silicone, in particular the high flexibility and the low hardness compared to a commonly used epoxy resin, is on pressure exerted on the semiconductor chip is lower, even at low operating temperatures, for example 0 ° C, to a leads to more reliable functioning of the component and finally also in a slower aging of the Component results.
Bei der Erfindung ist es vorteilhaft, die Vergussmasse so zu bilden, dass sie auch bei wechselnder thermischer Belastung ihre mechanischen und/oder optischen Eigenschaften nicht oder nur geringfügig ändert. Beispielsweise soll für Anwendungen in der Automobilindustrie eine Temperaturwechselfestigkeit eingehalten werden, die einer thermischen Belastung mit Temperaturzykeln zwischen -40°C und 100°C standhält. In the invention, it is advantageous to close the potting compound they form even with changing thermal loads their mechanical and / or optical properties are not or changes only slightly. For example, for applications resistance to temperature changes in the automotive industry be observed with a thermal load Withstands temperature cycles between -40 ° C and 100 ° C.
Bevorzugt enthält bei der Erfindung die Vergussmasse Silikonharze, die im wesentlichen frei von aromatischen Gruppen sind. Bei Silikonharzen, die aromatische Gruppen enthalten, kann bei der genannten Temperaturzykelbelastung eine unerwünschte Trübung eintreten. The potting compound preferably contains in the invention Silicone resins that are essentially free of aromatic Groups are. In the case of silicone resins, the aromatic groups may contain at the temperature cycle load mentioned there is an undesirable cloudiness.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung weist das optoelektronische Bauelement wenigstens einen optoelektronischen Halbleiterchip auf, der auf einem Leiterrahmen montiert ist, wobei der wenigstens eine Halbleiterchip und zumindest ein Teil des Leiterrahmnes mit einer strahlungsdurchlässigen Vergussmasse auf Silikonbasis, vorzugsweise einer ein Silikon oder ein Silikonharz enthaltenden Vergussmasse, umformt sind. Wie bei der ersten Ausführungsform ist aufgrund der Materialeigenschaften von Silikon der aus den Halbleiterchip ausgeübte Druck geringer, so dass die Alterung der Bauelements vorteilhaft reduziert wird. In a second embodiment of the invention, this optoelectronic component at least one optoelectronic semiconductor chip based on a Ladder frame is mounted, the at least one Semiconductor chip and at least part of the lead frame with a radiation-permeable sealing compound based on silicone, preferably one is a silicone or a silicone resin containing potting compound, are formed. Like the first one Embodiment is due to the material properties of Silicone the pressure exerted from the semiconductor chip is lower, so that the aging of the component is advantageously reduced becomes.
Bevorzugt ist bei der Erfindung der Halbleiterchip ein Halbleiterlaser, besonders bevorzugt ein VCL (Vertical Cavity laser) oder ein VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). Weiter bevorzugt ist als Halbleiterchip eine RCLED (Resonant Cavity Light Emitting Diode). Eine durch den bei der Einbettung in die Vergussmasse entstehenden Druck induzierte Degradation ist bei Halbleiterlaserchips mit großen Nachteilen verbunden, da diese zu einem deutlichen Anstieg des Schwellenstroms und schließlich zum Totalausfall des Bauelements führen kann. Im Gegensatz zu einer LED ist bei einer Laserdiode ein Betrieb mit einem verringertem Betriebsstrom, der kleiner als der Schwellenstrom ist, nicht zweckmäßig. Da somit eine schonende Betriebsweise unter Inkaufnahme geringerer optischer Leistung nur schwer möglich ist, ist die Erfindung für diese Bauelemente besonders vorteilhaft. In the invention, the semiconductor chip is preferred Semiconductor laser, particularly preferably a VCL (Vertical Cavity laser) or a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). An RCLED is further preferred as the semiconductor chip (Resonant Cavity Light Emitting Diode). One by the at the resulting pressure in the potting compound induced degradation is associated with semiconductor laser chips major disadvantages, as these become a clear one Increase in the threshold current and finally to total failure of the component can lead. Unlike an LED with a laser diode, an operation with a reduced Operating current that is less than the threshold current is not appropriate. As a gentle mode of operation It is difficult to accept lower optical performance the invention is special for these components advantageous.
Weitergehend eignet sich die Erfindung für Bauelemente, die neben einem Strahlungsemitter, vorzugsweise einem Halbleiterlaser, einen Strahlungsempfänger, beispielsweise eine Photodiode, enthalten. Derartige Bauelemente finden insbesondere als Reflexlichtschranken vielfach Anwendung. Furthermore, the invention is suitable for components that in addition to a radiation emitter, preferably one Semiconductor laser, a radiation receiver, for example a photodiode. Find such components especially used as reflex light barriers.
Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung kann der wenigstens eine Halbleiterchip und die strahlungsdurchlässige Vergussmasse in einer weiteren strahlungsdurchlässigen Vergussmasse eingebettet sein, die beispielsweise eine herkömmliche Vergussmasse auf Epoxidharzbasis ist. Entscheidend für die durch die Erfindung erzielten Vorteile ist es, dass die direkt auf den Halbleiterchip aufgebrachte Vergussmasse eine Vergussmasse auf Silikonbasis ist. Die nicht mit dem Halbleiterchip in Verbindung stehende weitere Vergussmasse übt einen wesentlich geringeren oder sogar keinen Druck auf den Halbleiterchip aus und ist deshalb für die Funktionsfähigkeit und den Alterungsprozess des Bauelements nicht so relevant wie die direkt mit dem Halbleiterchip in Verbindung stehende Vergussmasse. In both embodiments of the invention, the at least one semiconductor chip and the radiation-transmissive Potting compound in another radiation-permeable Potting compound can be embedded, for example a is a conventional potting compound based on epoxy resin. Crucial for the advantages achieved by the invention is that the one applied directly to the semiconductor chip Potting compound is a silicone-based potting compound. The others not connected to the semiconductor chip Casting compound exercises a much lower or even no pressure on the semiconductor chip and is therefore for the functionality and the aging process of the Component not as relevant as that directly with the Semiconductor chip related potting compound.
Außerdem kann die strahlungsdurchlässige Vergussmasse und/oder die weitere strahlungsdurchlässige Vergussmasse einen Füllstoff enthalten, der die optischen Eigenschaften der Vergussmasse, beispielsweise den Brechungsindex der Vergussmasse oder die Transmission, verändert. Der Füllstoff kann auch ein Leuchtstoff sein, der die Wellenlänge der von dem Halbleiterchip ausgestrahlte oder zu emfangende Strahlung verändert. In addition, the radiolucent casting compound and / or the further radiation-permeable casting compound contain a filler that has optical properties the casting compound, for example the refractive index of the Potting compound or the transmission changed. The filler can also be a phosphor that has the wavelength of radiation emitted or to be received by the semiconductor chip changed.
Weiterhin kann die Vergussmasse einen Füllstoff enthalten, der thermische, chemische und/oder mechanische Eigenschaften der Vergussmasse modifiziert. Damit können beispielsweise Härte, Haftung, Feuchtigkeitsresistenz und/oder Temperaturbeständigkeit der Vergussmasse beeinflusst werden. The potting compound may also contain a filler, the thermal, chemical and / or mechanical properties modified the sealing compound. For example Hardness, adhesion, moisture resistance and / or Temperature resistance of the casting compound can be influenced.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 näher erläutert. Darin zeigen: The invention is explained in more detail below with the aid of two preferred exemplary embodiments in conjunction with FIGS. 1 and 2. In it show:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of an optoelectronic device according to the present invention, and
Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of an optoelectronic device according to the present invention.
Die Fig. 1 und 2 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele eines optoelektronischen Bauelements in Oberflächenmontagetechnik (SMT), wobei gleiche Teile des Bauelements in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Figs. 1 and 2 show different embodiments of an optoelectronic component in surface mount technology (SMT), where the same parts of the device are indicated in both figures with the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelements, insbesondere eines oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelements, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing an optoelectronic component, in particular a surface-mounted optoelectronic component according to a first embodiment of the present invention.
Der Grundkörper 2 für das Bauelement wird durch Umspritzen eines Leiterrahmens 1 mit einem geeigneten Kunststoffmaterial unter Formung eines Gehäuses gebildet. Das Gehäuse 2 weist eine mittige Ausnehmung auf, in der ein Halbleiterchip 3 wie zum Beispiel ein optoelektronischer Sender oder Empfänger angeordnet und mit den elektrischen Anschlüssen 1A, 1B des Leiterrahmens 1 mittels Bonddrahttechnik 4 elektrisch leitend verbunden wird. The base body 2 for the component is formed by overmolding a lead frame 1 with a suitable plastic material to form a housing. The housing 2 has a central recess in which a semiconductor chip 3, such as an optoelectronic transmitter or receiver, is arranged and electrically conductively connected to the electrical connections 1 A, 1 B of the lead frame 1 by means of bond wire technology 4 .
Die Innenflächen 2A der Ausnehmung des Grundkörpers 2 sind vorzugsweise schräg ausgebildet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Durch die Auswahl eines geeigneten Materials für den Grundkörper 2 mit einem hohen Reflexionsvermögen können diese schrägen Innenflächen 2A zudem als Reflektoren dienen, um die Abstrahlleistung bzw. die Empfangsempfindlichkeit des optoelektronischen Bauelements zu erhöhen. Für den Grundkörper 2 des Bauelements wird beispielsweise ein Kunststoffmaterial, vorzugsweise ein thermoplastischer oder duroplastischer Kunststoff eingesetzt. Man hat in der Vergangenheit festgestellt, dass sich hierfür beispielsweise Polyphthalamid besonders eignet, das zusätzlich mit Glasfasern versetzt sein kann. The inner surfaces 2 A of the recess of the base body 2 are preferably formed obliquely, as shown in Fig. 1. By selecting a suitable material for the base body 2 with a high reflectivity, these inclined inner surfaces 2 A can also serve as reflectors in order to increase the radiation power or the reception sensitivity of the optoelectronic component. For example, a plastic material, preferably a thermoplastic or thermosetting plastic, is used for the base body 2 of the component. It has been found in the past that polyphthalamide, for example, which can additionally be mixed with glass fibers, is particularly suitable for this.
Der optoelektronische Halbleiterchip 3 ist in einer strahlungsdurchlässigen Vergussmasse 5 eingebettet. Die dem Halbleiterchip 3 abgewandte Emissionsfläche 6 der Vergussmasse 5 schließt dabei im wesentlichen mit der Oberfläche 2B des Grundkörpers 2 ab. Es wird aber darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung je nach Bedarf selbstverständlich auch andere Füllhöhen der Vergussmasse 5 in der Ausnehmung des Grundkörpers 2 gewählt werden können. The optoelectronic semiconductor chip 3 is embedded in a radiation-permeable potting compound 5 . The emission surface 6 of the potting compound 5 facing away from the semiconductor chip 3 essentially terminates with the surface 2 B of the base body 2 . However, it is pointed out that, within the scope of the present invention, other filling levels of the sealing compound 5 in the recess of the base body 2 can of course also be selected as required.
Als Vergussmasse 5 wird eine strahlungsduchlässige Vergussmasse auf Silikonbasis, beispielsweise ein Silikonharz, verwendet. Die Vergussmasse zeichnet sich gegenüber den herkömmlich als Vergussmasse verwendeten Epoxidharzen vor allem durch ihre größere Flexibilität und ihre geringere Härte aus. Mit anderen Worten, die Vergussmasse 5 auf Silikonbasis ist weicher als eine Vergussmasse auf Epoxidharzbasis. A radiation-permeable silicone-based casting compound, for example a silicone resin, is used as casting compound 5 . The potting compound is distinguished above all from the epoxy resins conventionally used as potting compound by its greater flexibility and its lower hardness. In other words, the potting compound 5 based on silicone is softer than a potting compound based on epoxy resin.
Dies führt zu einem geringeren Druck auf den in der Vergussmasse 5 eingebetteten Halbleiterchip 3. Hierdurch wird eine zuverlässigere Funktionalität und eine langsamere Alterung des optoelektronischen Bauelements erzielt. Dies gilt selbst für niedrige Betriebstemperaturen von beispielsweise 0°C. This leads to a lower pressure to the embedded in the potting compound 5 semiconductor chip. 3 This results in more reliable functionality and slower aging of the optoelectronic component. This applies even to low operating temperatures of, for example, 0 ° C.
Versuche haben gezeigt, dass bei einer Betriebstemperatur von etwa 0°C und einem Betriebsstrom von etwa 10 mA das Schaltverhalten und die wesentlichen Betriebsparameter im Fall der Verwendung einer Vergussmasse auf Silikonbasis über einen Zeitraum von mehr als 750 Betriebsstunden nahezu konstant bleiben. Vergleichbare Bauelemente mit Epoxidharzverguss zeigten hingegen schon nach 100 Betriebsstunden deutliche Degradationserscheinungen, die beispielsweise eine erhöhte Vorwärtsspannung und einen erhöhten Schwellenstrom bewirkten. Tests have shown that at an operating temperature of about 0 ° C and an operating current of about 10 mA Switching behavior and the main operating parameters in the Case using a silicone-based potting compound over almost a period of more than 750 operating hours remain constant. Comparable components with Epoxy resin potting, however, showed after 100 Operating hours significant signs of degradation, the for example an increased forward voltage and one caused increased threshold current.
Darüber hinaus kann die strahlungsdurchlässige Vergussmasse 5 auf Silikonbasis auch Füllstoffe (nicht dargestellt) enthalten, um die optischen Eigenschaften der Vergussmasse gezielt zu beeinflussen. Zum Beispiel können als Füllstoffe spezielle Streukörper oder die Brechzahl oder die Lichtdurchlässigkeit verändernde Partikel eingesetzt werden. Außerdem können auch Füllstoffe beigefügt werden, welche die Anhärte- und Aushärtezeit, die mechanische Härte, die Temperaturbeständigkeit etc. einstellen, verwendet werden. Diesbezüglich ist das optoelektronische Bauelement gemäß dieser Erfindung in keiner Weise beschränkt. In addition, the radiation-permeable potting compound 5 based on silicone can also contain fillers (not shown) in order to specifically influence the optical properties of the potting compound. For example, special scattering bodies or particles which change the refractive index or the light transmittance can be used as fillers. In addition, fillers can also be added, which set the hardening and hardening time, the mechanical hardness, the temperature resistance, etc. In this regard, the optoelectronic component according to this invention is in no way restricted.
Zusätzlich zu der in Fig. 1 dargestellten Bauform des optoelektronischen Bauelements kann auf der Emissionsfläche 6 der Vergussmasse 5 auch ein Linse vorgesehen sein, wie dies prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt ist. In addition to the design of the optoelectronic component shown in FIG. 1, a lens can also be provided on the emission surface 6 of the sealing compound 5 , as is known in principle from the prior art.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Grundsätzlich weist das hier gezeigte optoelektronische Bauelement den gleichen Aufbau wie das vorherige Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 auf. In FIG. 2, a second embodiment of the invention is shown. Basically, the optoelectronic component shown here has the same structure as the previous exemplary embodiment according to FIG. 1.
Als Vergussmasse wird wiederum ein stahlungsdurchlässiges Material auf Silikonbasis, beispielsweise ein Silikonharz verwendet. In turn, a potting compound becomes a potting compound Silicone-based material, such as a silicone resin used.
Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Bauelement ist die Ausnehmung in dem Gehäuse 2 hier nicht vollständig mit der Vergussmasse 5 auf Silikonbasis gefüllt. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der auf dem Leiterrahmen 1 montierte Halbleiterchip 3 aber vollständig in der Vergussmasse 5 auf Silikonbasis eingebettet, so dass auch in diesem Fall der Druck auf den Halbleiterchip reduziert und der Alterungsprozess des Bauelements verlangsamt wird. In contrast to the component shown in FIG. 1, the recess in the housing 2 is not completely filled with the silicone-based sealing compound 5 here. As shown in FIG. 2, the semiconductor chip 3 mounted on the lead frame 1 is , however, completely embedded in the sealing compound 5 on a silicone basis, so that in this case too the pressure on the semiconductor chip is reduced and the aging process of the component is slowed down.
Die nur zum Teil mit der Vergussmasse 5 auf Silikonbasis gefüllte Ausnehmung des Gehäuses 2 des optoelektronischen Bauelements ist mit einer weiteren strahlungsdurchlässigen Vergussmasse 7 bis zum Rand 2B des Gehäuses 2 aufgefüllt. Für diese weitere strahlungsdurchlässige Vergussmasse 7 kann zum Beispiel eine Vergussmasse auf Epoxidharzbasis verwendet werden, da diese nicht direkt mit dem Halbleiterchip in Verbindung steht und somit weder Druck auf diesen ausüben noch dessen Alterungsprozess beeinflussen kann. The recess of the housing 2 of the optoelectronic component, which is only partially filled with the potting compound 5 on a silicone basis, is filled with a further radiation-permeable potting compound 7 up to the edge 2 B of the housing 2 . For this further radiation-permeable potting compound 7 , for example, a potting compound based on epoxy resin can be used, since it is not directly connected to the semiconductor chip and can therefore neither exert pressure on it nor influence its aging process.
Bezüglich der möglichen Füllstoffe und Linsenvorrichtungen gelten die bereits oben in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemachten Ausführungen. Regarding the possible fillers and lens devices apply already in connection with the first Embodiments made.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht nur auf die in den beiden Ausführungsbeispielen dargestellte Bauform beschränkt ist. Insbesondere kann die Erfindung auch bei einer Bauform angewendet werden wie sie beispielsweise in der WO 01/50540 offenbart ist. Auch kann neben der in den gezeigten Ausführungsbeispielen dargestellten Toplooker- Konstruktion ebenso Bauelemente mit Sidelooker-Konstruktion aufgebaut werden. At this point it should be noted that the present invention of course not only to the in the two embodiments shown is limited. In particular, the invention can also a design such as those used in the WO 01/50540 is disclosed. In addition to that in the shown top examples shown Construction as well as components with sidelooker construction being constructed.
Außerdem ist die vorliegende Erfindung auf keine speziellen Arten von Halbleiterchips beschränkt, sondern es können im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebige Bauelemente mit beliebigen Funktionen gebildet werden. Als Halbleiterchips sind neben den bevozugten VCL-, VCSEL- und RCLED-Chips auch andere Halbleiterlaser-Chips, beispielsweise kantenemittierende Laserdioden, LED-Chips sowie Halbleiterchips mit Sendefunktion und Empfangsfunktion einsetzbar. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist die bereits erwähnte Reflex-Lichtschranke, die mit einer Vergussmasse auf Silikonbasis versehen ist. In addition, the present invention is not specific to any one Types of semiconductor chips limited, but it can in Within the scope of the invention basically any components arbitrary functions are formed. As semiconductor chips are in addition to the preferred VCL, VCSEL and RCLED chips other semiconductor laser chips, for example edge emitting laser diodes, LED chips as well Semiconductor chips with send function and receive function used. A preferred embodiment of the invention is the already mentioned reflex light barrier, which with a Silicone-based potting compound is provided.
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10214119A1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005064696A1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-07-14 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation-emitting and/or radiation-receiving semiconductor component and method for the production thereof |
| DE10361801A1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-08-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation emitting and/or radiation receiving semiconductor element with a semiconductor chip useful in LED technology, and in reaction-flow processes and surface mounting technology (SMT) |
| WO2006006544A1 (en) * | 2004-07-09 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light-emitting device |
| EP1794808A1 (en) * | 2004-09-10 | 2007-06-13 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting diode package having multiple molding resins |
| US7974018B2 (en) | 2005-12-09 | 2011-07-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optical element, production method therefor, and composite component provided with an optical element |
| US8188492B2 (en) | 2006-08-29 | 2012-05-29 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device having plural light emitting diodes and at least one phosphor for emitting different wavelengths of light |
| DE102012106984A1 (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic semiconductor component and method for producing an optoelectronic semiconductor component |
| WO2017178525A1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light-emitting component |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2851951C2 (en) * | 1977-12-02 | 1988-08-25 | General Electric Co., Schenectady, N.Y., Us | |
| DE19638667A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-04-02 | Siemens Ag | Mixed-color light-emitting semiconductor component with luminescence conversion element |
| DE19839066A1 (en) * | 1998-01-12 | 1999-07-15 | Hewlett Packard Co | Injection molded two-level lead frame |
| DE10020465A1 (en) * | 2000-04-26 | 2001-11-08 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation-emitting semiconductor component with luminescence conversion element |
-
2002
- 2002-03-28 DE DE10214119A patent/DE10214119A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2851951C2 (en) * | 1977-12-02 | 1988-08-25 | General Electric Co., Schenectady, N.Y., Us | |
| DE19638667A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-04-02 | Siemens Ag | Mixed-color light-emitting semiconductor component with luminescence conversion element |
| DE19839066A1 (en) * | 1998-01-12 | 1999-07-15 | Hewlett Packard Co | Injection molded two-level lead frame |
| DE10020465A1 (en) * | 2000-04-26 | 2001-11-08 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation-emitting semiconductor component with luminescence conversion element |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP 08-3 35 720 A (abstract), JPO, 1996 * |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7666715B2 (en) | 2003-12-30 | 2010-02-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation-emitting and/or radiation-receiving semiconductor component and method for the production thereof |
| DE10361801A1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-08-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation emitting and/or radiation receiving semiconductor element with a semiconductor chip useful in LED technology, and in reaction-flow processes and surface mounting technology (SMT) |
| WO2005064696A1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-07-14 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation-emitting and/or radiation-receiving semiconductor component and method for the production thereof |
| WO2006006544A1 (en) * | 2004-07-09 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light-emitting device |
| US7737463B2 (en) | 2004-09-10 | 2010-06-15 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting diode package with a heat sink support ring and having multiple molding resins, wherein secondary molding resin with higher hardness than primary molding resin and which covers primary molding resin that covers LED die |
| EP1794808A4 (en) * | 2004-09-10 | 2009-09-23 | Seoul Semiconductor Co Ltd | Light emitting diode package having multiple molding resins |
| EP1794808A1 (en) * | 2004-09-10 | 2007-06-13 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting diode package having multiple molding resins |
| US7855395B2 (en) | 2004-09-10 | 2010-12-21 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting diode package having multiple molding resins on a light emitting diode die |
| US7974018B2 (en) | 2005-12-09 | 2011-07-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optical element, production method therefor, and composite component provided with an optical element |
| EP1958268B1 (en) * | 2005-12-09 | 2011-10-19 | OSRAM Opto Semiconductors GmbH | Composite component provided with an optical element |
| US8188492B2 (en) | 2006-08-29 | 2012-05-29 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device having plural light emitting diodes and at least one phosphor for emitting different wavelengths of light |
| US8674380B2 (en) | 2006-08-29 | 2014-03-18 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device having plural light emitting diodes and plural phosphors for emitting different wavelengths of light |
| DE102012106984A1 (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic semiconductor component and method for producing an optoelectronic semiconductor component |
| WO2017178525A1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light-emitting component |
| US11355897B2 (en) | 2016-04-14 | 2022-06-07 | Osram Oled Gmbh | Light-emitting component |
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