Ein
Formkörper
für ein
elektronisches Bauelement ist beispielsweise aus der Patentschrift
EP 0 400 175 B1 oder
der Druckschrift
JP
10135257 A bekannt. In der erstgenannten Druckschrift ist
eine oberflächenmontierbare
Leuchtdiode beschrieben, die einen Leiterrahmen mit einem darauf
befestigten LED-Chip
umfaßt,
der in einem Kunststoff-Formkörper
eingebettet ist. In einer Montageform wird das Bauelement so montiert,
daß es
auf einer Auflagefläche
aufliegt und seitlich, also im wesentlichen parallel zur Auflagefläche Strahlung
emittiert. Weiterhin weist das Bauelement eine der Auflagefläche gegenüberliegende
Deckfläche
auf.
Für die Verarbeitung
solcher Bauelemente mit Bestückungsautomaten
ist es vorteilhaft, einen Formkörper
mit einer ebenen Auflagefläche
und einer dazu parallelen Deckfläche
vorzusehen. Die Bauelemente können
dann im sogenannten Pick & Place-Verfahren montiert
werden, wobei die ebene Deckfläche
eine Ansaugfläche
für eine
Saugvorrichtung bildet, mit der das Bauelement aufgenommen und zu
einer für
das Bauelement vorgesehenen Montagefläche befördert wird. Dort wird das Bauelement mit
der Auflagefläche
auf die Montagefläche
aufgesetzt und fixiert, beispielsweise auf die Montagefläche gelötet oder
geklebt.
Für eine definierte
und gleichförmige
Montage ist es vorteilhaft, derartige Bauelemente mit ebenen und
zueinander parallelen Auflage- und Deckflächen auszubilden.
Zur
Herstellung eines Formkörpers
für derartige
Bauelemente wird oftmals ein Spritzgußverfahren verwendet. Dabei
wird ein zu umhüllender
Leiterrahmen in eine Gußform
eingelegt, nachfolgend die Gußform
mit einer Formmasse gefüllt,
die Formmasse zum Formkörper
ausgehärtet
und abschließend der
Formkörper
mit dem darin eingebetteten Leiterrahmen entnommen.
Für strahlungsemittierende
Bauelemente mit einer zur Auflagefläche senkrechten Abstrahlrichtung kann
zur Herstellung des Formkörpers
eine Gußform verwendet
werden, wie sie beispielhaft in 5 dargestellt
ist. Die hier gezeigte Gußform 100 weist
zwei Hälften 102a, 102b auf,
die einen Hohlraum 103 zur Bildung des Formkörpers einschließen. Die
Gußformhälften weisen
im Schnitt jeweils zwei ebene Trennflächen 105a und 106a bzw. 105b und 106b auf,
die bei aneinandergefügten
Gußformhälften, d.h. bei
geschlossener Gußform 100,
jeweils aneinandergrenzen und dabei in einer gemeinsamen Ebene 107 liegen.
Nach dem Befüllen
und Aushärten
der Formmasse werden die Gußformhälften 102a,
b voneinander in Richtung der Pfeile 108 getrennt, und
der Formkörper
kann entnommen werden.
Die
Gußform
ist so gestaltet, daß die
eine Gußformhälfte 102a eine
die Auflagefläche
des Formkörpers
formende Hohlraumwand 109 und die andere Gußformhälfte 102b eine
die Deckfläche 110 des
Formkörpers
formende Hohlraumwand aufweist. Wesentlich ist bei der Gußform 100,
daß die
Hohlraumwände 111,
die die von der Auflagefläche
zur Deckfläche
verlaufenden Seitenflächen
des Formkörpers
formen, als sogenannte Entformschrägen ausgeführt sind. Diese Hohlraumwände 111 sind dazu
nicht senkrecht zu den Trennflächen 105a,
b bzw. 106a, b angeordnet, sondern schließen einen stumpfen
Winkel γ mit
den Trennflächen 105a,
b bzw. 106a, b ein. Ohne diese Entformschrägen können sich
aufgrund der Haftung der Formmasse an der Gußform 100 Schwierigkeiten
bei der Entnahme des Formkörpers
aus der Gußform
ergeben. Die Ausbildung derartiger Entformschrägen führt dazu, daß die so
gebildeten Seitenflächen
nicht durch gehend glatt und gegebenenfalls eben, sondern leicht
abgewinkelt sind und eine Kante aufweisen.
Bei
einem Bauteil, das neben der genannten ebenen Auflage- und Deckfläche eine
ebene, gekrümmte
oder in anderer Weise in ihrer Form vorgegebene Seitenfläche erfordert,
kann die Ausbildung von Entformschrägen, wie sie in 5 gezeigt sind, nachteilig
sein oder muß sogar
gänzlich
vermieden werden. Insbesondere bei einem strahlungsemittierenden
Bauelement mit seitlicher Emissionsrichtung ist die Ausbildung umfangsseitiger
Entformschrägen an
den Seitenflächen
unerwünscht,
da üblicherweise zumindest
eine Seitenfläche
eine Strahlungsaustrittsfläche
bildet. In der Regel ist die Form der Strahlungsaustrittsfläche vorgegeben,
beispielsweise eben oder zylindrisch oder sphärisch gewölbt. Eine abgewinkelte Seitenfläche, wie
sie ein Bauelement bei einer Gußform
gemäß 5 aufweist, könnte dabei
die Abstrahlungscharakteristik beeinträchtigen.
Eine
Umorientierung des Formkörpers
relativ zur Gußform,
so daß die
Strahlungsaustrittsfläche von
einer ebenen Hohlraumwand, beispielsweise der Hohlraumwand 109 oder 110,
geformt wird, führt
zu anderen Schwierigkeiten, da dann die Entformschrägen eine
Kante innerhalb der Auflage- oder Deckfläche bilden. Damit wird einerseits
eine definierte Auflage des Bauelements verschlechtert, da das Bauelement
bei der Montage zum Verkippen neigt. Andererseits wird durch die
Winkelung der Deckfläche
die Verarbeitbarkeit im Pick & Place-Verfahren
erschwert.
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Gußform für elektronische
Bauelemente der eingangs genannten Art zu entwickeln. Insbesondere
soll die Gußform
eine geringe Zahl von Entformschrägen aufweisen. Weiterhin ist
es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Bauelement zu schaffen,
das mit einer derartigen Gußform
hergestellt werden kann.
Diese
Aufgabe wird durch eine Gußform nach
Patentanspruch 1 bzw. ein Bauelement nach Patentanspruch 14 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß ist eine
Gußform
zur Herstellung eines Formkörpers
für ein
elektronisches Bauelement, der eine ebene Auflagefläche und
eine der Auflagefläche
gegenüberliegende
Deckfläche aufweist,
die zur Auflagefläche
parallel ist oder zumindest mit einem zur Auflagefläche parallelen
Teilbereich ausgebildet ist, vorgesehen, die eine erste Teilform
mit einer ersten und einer zweiten Trennfläche und eine zweite Teilform
mit einer ersten und einer zweiten Trennfläche umfaßt, wobei die erste und die
zweite Teilform jeweils eine Erhebung und eine Vertiefung aufweisen,
die aneinander angepasst sind. Dabei sind die Trennflächen so
angeordnet, daß bei
aneinandergefügten
Teilformen die jeweils ersten Trennflächen und die jeweils zweiten
Trennflächen
aneinandergrenzen und die Teilformen einen dem Formkörper entsprechenden
Hohlraum einschließen,
wobei die erste Trennfläche
der ersten Teilform an eine die Auflagefläche formende Hohlraumwand und
die zweite Trennfläche
der zweiten Teilform an eine die Deckfläche formende Hohlraumwand grenzt.
Eine
Gußform
im Sinne der Erfindung dient im allgemeinen dazu, eine Formmasse
in eine von der Gußform
vorgegebene Gestalt überzuführen. Dazu
kann vorzugsweise ein Spritzguß-,
Preßguß-, Preß- oder
Spritzpreßgußverfahren
verwendet werden, wobei je nach Verfahren die Gußform eine Spritzgußform, eine
Preßgußform, eine
Preßform oder
eine Spritzpreßgußform darstellt.
Dabei wird in der Regel die Formmasse unter Anwendung eines äußeren Drucks
in die Gußform
eingebracht. Weiterhin ist die Gußform auch für ein Gußverfahren
geeignet, bei dem beispielsweise eine ausreichend flüssige Formmasse
in die Gußform
ohne Anwendung eines äußeren Drucks
eingefüllt
wird.
Andere
herkömmliche
Formungsverfahren können
ebenfalls angewandt werden.
Der
Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, die Trennflächen zwischen
den beiden Teilformen nicht in einer Ebene, sondern in zwei voneinander
beabstandeten Ebenen anzuordnen. Diese Anordnung hat den Vorteil,
daß die
Zahl der Entformschrägen
verringert ist. Insbesondere kann eine Oberfläche des Formkörpers von
einer durchgehenden ebenen Entformschräge geformt werden, so daß diese
Oberfläche
eine vorteilhaft ebene Auflage- und/oder Deckfläche des Formkörpers bilden
kann.
Die
Trennflächen
zwischen den Teilformen sind vorzugsweise eben und weitergehend
in zwei voneinander beabstandeten, parallelen Ebenen, sogenannten
Trennebenen, angeordnet.
Zur
Bildung von Entformschrägen
ist es weiterhin vorteilhaft, die Hohlraumwand, die die Auflagefläche des
Bauelements formt, so anzuordnen, daß sie einen stumpfen Winkel
mit der ersten Trennfläche der
ersten Teilform einschließt.
Ebenso ist es vorteilhaft, die Hohlraumwand, die die Deckfläche des
Bauelements formt, so anzuordnen, daß sie einen stumpfen Winkel
mit der zweiten Trennfläche
der zweiten Teilform einschließt.
Falls eine oder mehrere der beteiligten Flächen gekrümmt sind, kann zur Bestimmung
des Winkels der von den jeweiligen Oberflächennormalen eingeschlossenen
Winkel entlang der Grenzlinie herangezogen werden. Durch die Anordnung
in einem stumpfen Winkel, der vorzugsweise kleiner oder gleich 100° ist, bilden
die beteiligten Hohlraumwände
Entformschrägen
und erleichtern so die Entnahme des Formkörpers aus der Gußform.
Vorzugsweise
geht die erste und/oder die zweite Trennfläche in eine eine Seitenfläche des Formkörpers formende
Hohlraumwand über.
Dieser Übergang
vereinfacht die Formgebung und Herstellung der Gußform, da
die Trennebene und die Hohlraumwand durch eine durchgehende, gemeinsame und
vorzugsweise ebene Fläche
gebildet wird.
Bei
elektronischen Bauelementen der eingangs genannten Art werden oftmals
Halbleiterkörper,
beispielsweise LED-Chips, auf einen Leiterrahmen montiert und der
Leiterrahmen in den Formkörper
eingebettet. Hierfür
ist es vorteilhaft, die Gußform so
zu gestalten, daß ein
Leiterrahmen zwischen die erste und die zweite Teilform eingelegt
werden kann. Dazu können
beispielsweise in der ersten und/oder zweiten Teilform Ausnehmungen,
in die der Leiterrahmen eingelegt wird, vorgesehen sein.
Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Gußformen
zu einer Mehrfachgußform
zusammengefügt,
die die gleichzeitige Herstellung mehrerer Bauelemente ermöglicht.
Zweckmäßigerweise
werden dazu mehrere erfindungsgemäße Gußformen seitlich aneinandergereiht.
Dabei ist es vorteilhaft, die einzelnen aneinandergereihten Gußformen
so auszurichten, daß jeweils
die ersten Trennflächen
der ersten Teilformen eine erste gemeinsame Trennebene und die zweiten
Trennflächen der
zweiten Teilformen eine zweite gemeinsame Trennebene festlegen.
Die Aneinanderreihung der Gußformen
zu einer Mehrfachgußform
bezieht sich dabei jeweils auf die Formgebung, so daß die Mehrfachgußform selbstverständlich auch
einstückig
ausgebildet sein kann.
Erfindungsgemäß ist weiterhin
ein vorzugsweise oberflächenmontierbares
elektronisches Bauelement mit einem Formkörper vorgesehen, der eine ebene
Auflagefläche
und eine Deckfläche,
die zur Auflagefläche
parallel ist oder zumindest einen zur Auflagefläche parallelen Teilbereich
aufweist, umfaßt,
wobei der Formkörper
mittels der Gußform
oder der Mehrfachgußform
hergestellt ist. Der Formkörper wird
dabei von einer durchgehenden, bevorzugt ebenen Seitenfläche begrenzt,
die an die Auflagefläche und
an die Deckfläche
grenzt und in einem spitzen oder stumpfen Winkel zur Auflagefläche angeordnet ist.
Unter einer durchgehenden Seitenfläche ist dabei insbesondere
eine Seitenfläche
zu verstehen, die nicht abgewinkelt ist oder eine in der Seitenfläche verlaufende
Kante aufweist. Wei terhin liegt es auch im Rahmen der Erfindung,
im Angrenzungsbereich der Seitenfläche und der Auflage- bzw. Deckfläche eine
Fase oder Abrundung mit geringem Radius vorzusehen.
Ein
derartiges Bauelement kann bevorzugt mittels eines Guß- oder Preßverfahrens,
beispielsweise eines Spritzguß-,
Preßguß- oder
Spritzpreßgußverfahrens
und damit kostengünstig
in großen Stückzahlen
hergestellt werden, wobei eine erfindungsgemäße Gußform zur Herstellung besonders geeignet
ist.
Durch
die vorteilhaft verringerte Zahl von Entformschrägen an dem Bauelement wird
die Zahl der frei formbaren, insbesondere ebenen Oberflächen erhöht, so daß das Bauelement
leicht an Gestaltvorgaben angepaßt werden kann. Der Winkel zwischen
der Seitenfläche
und der Auflagefläche weicht
vorzugsweise um weniger als einschließlich 10° vom rechten Winkel ab, ist
also vorzugsweise größer oder
gleich 80° und
kleiner oder gleich 100°. Ein
Winkel von etwa 93° bzw.
87° ist
bei der Erfindung zur Bildung von Entformschrägen besonders bevorzugt.
Diese
Formgebung ist für
optoelektronische Bauelemente vorteilhaft, die eine seitliche Sende- und/oder
Empfangscharakteristik aufweisen. Mit besonderem Vorteil können die
Bauelemente mittels eines Pick & Place-Verfahrens
weiterverarbeitet werden, wobei zumindest eine der Seitenflächen nicht durch
aneinanderstoßende
Entformschrägen
abgewinkelt ist. Somit können
die Strahlungseintritts- und/oder Strahlungsaustrittsfläche frei
nach entsprechenden Vorgaben, beispielsweise eben oder nach Art
einer Linse gekrümmt
ausgeführt
werden.
Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in den Formkörper des
Bauelements ein Leiterrahmen zumindest teilweise eingebettet, auf den
beispielsweise ein oder mehrere Halbleiterkörper montiert sein können. Der
Formkörper
bildet so ein kompaktes und robustes Gehäuse für das Bauelement, das zudem
kostengünstig
herstellbar ist.
Der
in dem Formkörper
eingebettete Leiterrahmen ist vorzugsweise eben und in einem vorgegebenen
Winkel zur Auflagefläche
angeordnet. Mit einem auf den Leiterrahmen montierten strahlungsemittierenden
Chip, beispielsweise einem Lumineszenzdiodenchip wie einem Leuchtdioden-
oder Laserdiodenchip, kann so ein kompaktes seitlich strahlungsemittierendes
Bauelement geschaffen werden, das insbesondere oberflächenmontierbar
und im Pick & Place-Verfahren
verarbeitbar ist. Die Abstrahlcharakteristik kann dabei durch die
Formgebung der als Strahlungsaustrittsfläche fungierenden Seitenfläche in weiten
Bereichen festgelegt werden, ohne durch aneinanderstoßende Entformschrägen beeinträchtigt zu
werden.
Als
Material für
den Formkörper
ist bei der Erfindung ein Kunststoff, beispielsweise ein Duroplast
oder Thermoplast bevorzugt. Insbesondere für Duroplaste mit vergleichsweise
geringer Viskosität
ist der Erfindung vorteilhaft, da sich bei diesen Materialien leicht
Grate (auch als "Flash" bezeichnet) entlang der
durch aneinanderstoßenden
Entformschrägen gebildeten
Kanten entstehen können.
Solche Grate sind für
die Verarbeitung im Pick & Place-Verfahren hinderlich
und müssen
bei herkömmlich
hergestellten Bauelementen entfernt werden. Bei der Erfindung hingegen
ist eine gegebenenfalls auftretende Gratbildung von geringerem Nachteil,
da sie an Stellen des Formkörpers
verlagert ist, an denen Grate weniger störend sind.
Weiterhin
kann der Formkörper
aus einer Kunststoff-Preßmasse
gebildet sein, die aus einem mit einem Härter vorreagierten Harzpulver,
beispielsweise einem Epoxidharz wie Epoxynovolak oder Epoxykresolnovolak,
das mit einem Phenol- und/oder Anhydridhärter vorreagiert ist, hergestellt
ist. Der Formmasse können
weiterhin Haftvermittler, Entformungs- oder Trennmittel, anorganische
Füllstoffe
zur Steigerung des Brechungsindexes des Formkörpers und/oder Glaspartikel
zugesetzt sein.
Für strahlungsemittierende
Bauelemente wird zweckmäßigerweise
ein strahlungsdurchlässiger
Formkörper
verwendet. Weiterhin kann zur Erzeugung von mischfarbigem Licht
in dem Formkörper ein
Konversionstoff enthalten sein. Hierfür eignen sich beispielsweise
Leuchtstoffe mit einem Metallzentrum in einem Wirtsgitter der allgemeinen
Formel A3B5X12 (sofern sie nicht unter den üblichen
Herstellungs- und Betriebsbedingungen instabil sind). Vorzugsweise
bezeichnet A dabei mindestens ein Element der Gruppe Y, Lu, Sc,
La, Gd, Tb und Sm, B mindestens ein Element der Gruppe Al, Ga und
In und M mindestens ein Element der Gruppe Ce und Pr, vorzugsweise
Ce. Als effiziente Leuchtstoffe haben sich die Verbindungen YAG:Ce
(Y3Al5O12:Ce), TAG:Ce
(Tb3Al5O12:Ce), TbYAG:Ce ((TbxY1-x)3Al5O12:Ce, 0 ≤ x ≤ 1), GdYAG:Ce ((GdxY1-x)3Al5O12:Ce, 0 ≤ x ≤ 1) und GdTbYAG:Ce ((GdxTbyY1-x-y)3Al5O12:Ce,
0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1) sowie hierauf
basierende Gemische erwiesen. Dabei kann Al zumindest teilweise
durch Ga oder In ersetzt sein. Die genannten Leuchtstoffe sind als
Beispiel und nicht als Einschränkung
der allgemeinen Formel A3B5X12:M zu verstehen.
Weiter
als Leuchtstoff geeignet sind die Verbindungen SrS:Ce3+,
Na, SrS:Ce3+, Cl, SrS:CeCl3, CaS:Ce3+ und SrSe:Ce3+.
Darüber
hinaus können auch
Wirtsgitter auf Sulfid- und Oxysulfidbasis sowie Aluminate, Borate,
Erdalkalisulfide, Thiogallate, oder Orthosilikate etc. mit entsprechend
im kurzwelligen Bereich anregbaren Metallzentren oder metallorganischen
Leuchtstoffsysteme verwendet werden. Auch lösliche und schwer lösliche organische
Farbstoffe und Leuchtstoffabmischungen können eingesetzt werden.
Weitere
Merkmale, Vorzüge
und Zweckmäßigkeiten
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen der
Erfindung in Verbindung mit den 1 bis 4.
Es
zeigen:
1a und 1b eine schematische Schnittdarstellung
einer Gußform
in geschlossener und in geöffneter
Position,
2a und 2b eine schematische Schnittdarstellung
eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Gußform in
geschlossener und in geöffneter
Position,
3a, 3b und 3c eine
schematische Aufsicht und zwei zugehörige schematische Seitenansichten
eines Ausführungsbeispiels
mehrerer erfindungsgemäßer elektronischen
Bauelemente,
4a und 4b jeweils eine schematische perspektivische
Ansicht eines erfindungsgemäßen Bauelements
und
5 eine Gußform nach
dem Stand der Technik.
Gleiche
oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben
Bezugszeichen versehen.
Die
in 1a gezeigte Gußform 1 umfaßt eine
erste Teilform 2a und eine zweite Teilform 2b.
In geschlossener Position, wie sie in 1a dargestellt ist,
schließen
die beiden Teilformen 2a und 2b einen Hohlraum 3 ein,
dessen Form dem herzustellenden Formkörper entspricht. In diesen
Hohlraum kann, beispielsweise über
Kanäle,
die in den Teilformen gebildet sind (nicht dargestellt), eine Formmasse
eingefüllt
werden, die nachfolgend zu einem Formkörper verfestig wird bzw. sich
verfestigt.
Die
Teilformen 2a, b weisen jeweils eine erste Trennfläche 5a,
b und eine zweite Trennfläche 6a, b
auf, die in geschlossener Position, 1a,
jeweils eine gemeinsame Grenzfläche
zwischen den Teilformen 2a, 2b bilden.
Die
Trennflächen 5a,
b und 6a, b sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eben ausgebildet
und in zwei parallelen, voneinander beabstandeten Ebenen 7 und 8 angeordnet.
Die
so beabstandete Anordnung der Trennebenen 7 und 8 ermöglicht es,
zwei gegenüberliegende
Wände 9 und 10 des
Hohlraums 3 als Entformschrägen auszubilden, die sich jeweils
von der ersten Trennebene 7 zur zweiten Trennebene 8 erstrecken. Mit
besonderem Vorteil sind dabei die von den Entformschrägen geformten
Flächen 11 und 12 des Formkörpers durchgehend
eben und können
eine Auflagefläche
bzw. eine Deckfläche
des Formkörpers bilden.
Ein
solcher Formkörper 4 ist
schematisch in 1b dargestellt.
Die Auflagefläche 13 ist
dabei von der als Entformschräge
angeordneten Hohlraumwand 9, die Deckfläche 14 von der gegenüberliegenden,
ebenfalls als Entformschräge
angeordenten und zu der Hohraumwand 9 parallelen Hohlraumwand 10 geformt.
Diese Anordnung ermöglicht
es, daß die
von der Auflagefläche 11 zur
Deckfläche 12 verlaufenden Seitenflächen 15 und 16 des
Formkörpers
weitgehend beliebig geformt bzw. wie dargestellt eben und parallel
ausgebildet sein können.
Der
von der ersten Trennfläche 5a der
ersten Teilform 2a und der die Auflagefläche 13 formenden Hohlraumwand 9 eingeschlossene
Winkel α bzw.
der von der zweiten Trennfläche 6b der
zweiten Teilform 2b und der die Deckfläche 14 formenden Hohlraumwand 10 eingeschlossene
Winkel β ist
im Ausführungsbeispiel
der Deutlichkeit halber übertrieben
dargestellt. Vorzugsweise sind diese Winkel α und β größer als 90° und kleiner als 100°. Ein für Entformschrägen typischer
Winkel von etwa 93° ist
besonders bevorzugt.
In 1b ist die Gußform 1 nach
dem Befüllen
mit einer Formmasse und deren Verfestigung zu einem Formkörper 4 in
geöffneter
Position gezeigt. Beim Öffnen
der Gußform 1 werden
die Teilformen 2a und 2b entlang der Trennflächen 5a,
b und 6a, b getrennt, wobei die Trennrichtung, die durch
die Pfeile angedeutet ist, orthogonal zu den Trennebenen 7 und 8 ist.
Bei der Trennung bildet sich sowohl zwischen den Seitenflächen 15 und 16 des
Formkörpers 4 und
den jeweils angrenzenden Hohlraumwänden 11 und 12 als
auch auf Grund der Entformschrägen zwischen
der Auflagefläche 13 und
der angrenzenden Hohlraumwand 9 sowie der Deckfläche 14 und der
angrenzenden Hohlraumwand 10 ein Zwischenraum, so daß der Formkörper nachfolgend
leicht entnommen werden kann.
Die 2a und 2b zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gußform, die
als Mehrfachgußform
zur gleichzeitigen Herstellung von vier Formkörpern ausgestaltet ist. 2a zeigt die Gußform in
geschlossener Position, 2b in
geöffneter
Position. Die dargestellte Gußform
dient insbesondere zur Formung von Formkörpern für Lumineszenzdioden mit seitlicher
Abstrahlcharakteristik.
Allgemein
ist eine seitliche Abstrahlcharakteristik durch eine Emission mit
einer Hauptemissionsrichtung gekennzeichnet, die einen von 90° verschiedenen
Winkel, insbesondere einen kleinen Winkel mit der Auflagefläche einschließt oder
zur Auflagefläche
parallel ist.
Die
Gußform 1 weist
wiederum zwei Teilformen 2a und 2b auf, die in
geschlossener Position, 2a,
vier Hohlräume 3 umschließen. Jeder
Hohlraum 3 weist zwei gegenüberliegende ebene Wände 9 und 10 auf,
die jeweils die Auflagefläche 13 und
die zugehörige
Deckfläche 14 der
Formkörper 4 ausformen
(vgl. 2b). Jedem Hohlraum 3 ist
eine erste und eine zweite Trennfläche 5a, 6a der
ersten Teilform 2a und eine erste und eine zweite Trennfläche 5b, 6b der
zweiten Teilform 2b zugeordnet, wobei benachbarte Hohlräume 3 spiegelbildlich
zueinander angeordnet sind und die entsprechenden Trennflächen 5a,
b und 6a, b der Teilformen 2a, b ineinander übergehen.
Weiterhin sind die ersten Trennflächen 5a, b in einer
ersten Trennebene 7 und die zweiten Trennflächen 6a,
b in einer zwei ten Trennebene 8, die zur ersten Trennebene 7 parallel
ist, angeordnet.
Die
Anordnung der Hohlraumwände 9 und 10 folgt
der in 1a dargestellten
Gußform 1.
Im Unterschied hierzu ist jeweils eine Hohlraumwand 12,
die eine Seitenfläche 16 des
Formkörpers 4 formt,
zylindrisch gewölbt
gebildet. Diese Hohlraumwände 12 bilden
jeweils die Strahlungsaustrittsfläche der Formkörper 4 aus,
wobei durch die Wölbung
eine Linsenwirkung erzielt wird.
In
die Gußform
ist weiterhin ein Leiterrahmen 18 zwischen die Teilformen 2a und 2b eingelegt,
der nachfolgend von der Formmasse umhüllt wird. Auf dem Leiterrahmen 18 ist
jeweils innerhalb eines Hohlraums ein strahlungsemittierender Chip 17,
beispielsweise ein LED-Chip oder ein Laserdioden-Chip, befestigt.
Da
aufgrund der Ausbildung der Trennflächen 5a, b und 6a,
b in verschiedenen Ebenen 7 und 8 die Teilformen 2a und 2b einander
angepaßte
Erhebungen und Vertiefungen aufweisen, sind in dem Leiterrahmen 18 Durchbrüche gebildet,
in die diese Erhebungen bzw. Vertiefungen eingreifen können. Dies wird
im Zusammenhang mit 3 weiter erläutert.
Nach
dem Befüllen
der Gußform
in geschlossener Position mit einer Formmasse und dem Aushärten der
Formmasse werden die Teilformen 2a und 2b entlang
der Trennflächen 5a,
b und 6a, b voneinander separiert, und der umformte Leiterrahmen 18 kann
entnommen werden, 2b.
Abschließend kann
der Leiterrahmen 18 zerteilt werden, so daß vier seitlich
strahlungsemittierende Bauelemente entstehen, 2c.
In 2d ist eines dieser Bauelement
in Montageposition auf einem Träger 19,
beispielsweise einer Platine, dargestellt. Der eingezeichnete Winkel α zwischen
der Trägerober fläche bzw.
der Auflagefläche
und der Seitenfläche
ist übertrieben
dargestellt und beträgt
etwa 93°.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
gezeigt, das eine Mehrzahl elektronischer Bauelement umfaßt. Dargestellt
sind in 3a eine Aufsicht
und in den 3b und 3c zwei zugehörige Seitenansichten
des Ausführungsbeispiels.
Die
Bauelemente weisen jeweils einen Formkörper 4 mit einem darin
eingebetteten Leiterrahmen 18 auf, wobei die einzelnen
Leiterrahmen noch in Form eines gemeinsamen Leiterrahmenbands 24 zusammenhängen. Eine
derartige Mehrzahl von Bauelementen ist beispielsweise mit der in 2 dargestellten Gußform hergestellt.
Das
Leiterrahmenband 24 ist als Metallband oder als metallisiertes
Band, beispielsweise eine metallisierte Folie wie eine Kunststoffolie,
mit seitlichen Transportöffnungen 20 ausgebildet.
In dem Leiterrahmen 18 sind weiterhin Durchbrüche 21 gebildet,
in die die Erhebungen bzw. Vertiefungen der Teilformen erfindungsgemäßer Gußformen
eingreifen.
Die
einzelnen Bauelemente können
aus einem derartigen Leiterrahmenband 24, beispielsweise entlang
der gestrichelten Linie 22, ausgestanzt werden.
Wie
insbesondere aus 3b hervorgeht, weisen
die Formkörper 4 jeweils
eine Auflagefläche 13 und
eine dazu parallele Deckfläche 14 sowie
eine durchgehende, an die Auflagefläche 13 und die Deckfläche 14 grenzende
ebene Seitenfläche 15 und eine
dieser Seitenfläche 15 gegenüberliegende
gewölbte
Seitenfläche 16 auf.
Die ebene Seitenfläche 15 schließt mit der
Auflagefläche
einen stumfen Winkel δ ein.
In 4 sind zwei perspektivische Ansichten eines
weiteren Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Bauelements
dar gestellt. 4a zeigt
eine Unteransicht auf die Auflagefläche 13, 4b eine perspektivische
Oberansicht auf die Deckfläche 14.
Beide Flächen
sind eben und zueinander parallel ausgebildet, so daß ein derartiges Bauelement
besonders zur Verarbeitung im Pick & Place-Verfahren geeignet ist. Zwei
der von der Auflagefläche
zur Deckfläche
verlaufenden Seitenflächen 15 und 16 sind
eben ausgeformt, wobei die Seitenfläche 15 mit der Auflagefläche 13 einen
stumpfen Winkel δ einschließt.
Die
Seitenflächen 22 und 23,
an denen der Leiterrahmen 18 seitlich in Form zweier Anschlußfahnen
austritt, sind dabei mit herkömmlichen
Entformschrägen
ausgebildet, da an diesen Seitenflächen die an den aneinanderstoßenden Entformschrägen entstehende
Kante 25 keinen Nachteil mit sich bringt. Hingegen sind
die anderen beiden Seitenflächen 15 und 16 durchgehend
eben geformt. Alternativ können diese
Seitenfläche 15 und/oder 16 auch
gewölbt
oder mit einer anderen Struktur versehen sein.