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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein optoelektronisches Bauteil, insbesondere auf ein oberflächenmontierbares
optoelektronisches Bauteil, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Bei herkömmlichen oberflächenmontierbaren
optoelektronischen Bauteilen wird zunächst ein vorgehäustes Bauteil
dadurch hergestellt, dass ein vorgefertigter Halbleiterrahmen (Leadframe)
mit einem geeigneten Kunststoffmaterial umspritzt wird, welches
das Gehäuse
des Bauteils bildet. Dieses Bauteil weist zum Beispiel an der Oberseite
eine Vertiefung bzw. Ausnehmung auf, in die von zwei gegenüberliegenden
Seiten Leadframe-Anschlüsse eingeführt sind,
wobei auf einem ein Halbleiterchip wie beispielsweise ein LED-Chip,
aufgeklebt und elektrisch kontaktiert ist. In diese Ausnehmung wird
dann in der Regel transparente Vergussmasse eingefüllt. Diese Grundform
von oberflächenmontierbaren
optoelektronischen Bauteilen ist beispielsweise aus dem Artikel „Siemens
SMT-TOPLED für
die Oberflächenmontage
von „F.
Möllmer
und G. Waitl, Siemens Components 29 (1991), Heft 4, Seiten 147–149, bekannt.
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Derartige Bauteile werden als Sender
und Empfänger
eingesetzt, z.B. in Fernbedienungen, Lichtschranken oder zur Datenübertragung
zwischen einem Mobiltelefon und einem Computer. Ist das optoelektronische
Bauelement als Sender ausgebildet, so ist eine möglichst homogene, engwinklige
Abstrahlcharakteristik gewünscht.
Bei herkömmlichen SMT-Bauformen
wird diese Abstrahlcharakteristik mittels einer beispielsweise auf
das Bauteil aufgesetzten Linse erzielt. Der diffuse Kunststoffreflektor ist
jedoch bei der Abbildung der Lichtquelle über die Linse nachteilig. Darüber hinaus
erhöht
sich die Bauhöhe
des optoelektronischen Bauteiles. Neben einem erhöhten Platzbedarf
besteht der Nachteil, dass die Bautei loberfläche nicht eben ist, so dass
das Verfahren der „pick
and place"-Methode
für die
Leiterplattenmontage nicht verwendet werden kann.
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Es sind weiterhin sogenannte MID(Molded Interconnect
Devices)-Bauteile bekannt, bei denen im Gegensatz zu den oben beschriebenen
Bauteilen auf einen Leiterrahmen verzichtet ist. Bei diesen Bauteilen
wird nach der Herstellung eines beliebig geformten Kunststoffkörpers mittels
Spritzguss eine Metallisierung auf die Oberfläche desselben aufgebracht.
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Ein nach diesem Verfahren hergestelltes
optoelektronisches Bauteil und ein Verfahren zur Herstellung der
Metallisierung ist aus dem Artikel (MID Technology to miniaturize
electrooptical devices" von H.
Yamanaka, T. Suzuki, S. Matsushima, 4. Intern. Congress Molded Interconnect
Devices MID 2000, 27. bis 28. September 2000, Seiten 129 – 138, bekannt.
Das in diesem Artikel beschriebene optoelektronische Bauelement
lässt sich
zwar auf einfache Weise herstellen, greift jedoch, wie aus den 4 bis 6 hervorgeht,
auf eine Linse zurück.
Das Bauteil weist damit die oben beschriebenen Nachteile ebenfalls
auf.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein verbessertes optoelektronisches Bauteil anzugeben,
das auf einfache Weise eine engwinklige, homogene Abstrahlcharakteristik
ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches
Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche.
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Ein optoelektronisches Bauteil gemäß der Erfindung
weist ein Gehäuse
mit zumindest einer Ausnehmung auf. In der Ausnehmung ist zumindest ein
Halbleiterchip angeordnet. Die die Ausnehmung begrenzenden Wände bilden
für eine
vom Halbleiterchip ausgesandte elektromagnetische Strahlung einen
Reflektor und sind mit einer Metallisierung versehen, die gleichzeitig
als elektrische Anschlußleiter des
Bauteils fungieren.
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Das so gestaltete optoelektronische
Bauteil ermöglicht
einen Verzicht auf eine Linse, um die gewünschte engwinklige, homogene
Abstrahlcharakteristik zu erreichen. Die Abstrahlcharakteristik
ergibt sich allein aus der Gestaltung des Reflektors, der beispielsweise
als Kegelstumpf, Paraboloid oder Kugelreflektor ausgebildet ist.
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Prinzipiell ist jede beliebige Form
der Ausnehmung, d.h. des Reflektors, denkbar. Die Formgebung wird
lediglich durch das verwendete Verfahren zur Aufbringung der Metallisierung
begrenzt. Bevorzugte Verfahren, das aus Kunststoff bestehende Gehäuse zu metallisieren,
sind ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren,
eine subtraktive Laserstrukturierung oder die Maskierung und Strukturierung
der zunächst
vollflächig
metallisierten Oberflächen.
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Die Metallisierung der Ausnehmung
ermöglicht
eine hohe Ausbeute des beispielsweise als LED-Chip ausgebildeten
Halbleiterchips. Der Wirkungsgrad eines solchen Bauteils ist gegenüber einem
herkömmlichen
optoelektronsichen Bauteil erheblich verbessert. Der Verzicht auf
die Linse ermöglicht
darüber
hinaus eine ebene Bauteiloberfläche
sowie eine geringe Bauhöhe.
Das Bauteil kann dadurch auf technisch einfache und kostengünstige Weise mittels
eines Pick-and-place-Verfahrens auf eine Leiterplatte montiert werden.
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Dadurch, dass die Metallisierung
des Reflektors auch elektrische Funktionen übernimmt, ist die Ausbildung
besonders kleiner Bauteile möglich.
Es müssen
keine zusätzlichen
Flächen
für die
Ausbildung und Herausführung
der elektrischen Anschlüsse
zur Verfügung
gestellt werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
ist die Metallisierung durch einen Isoliersteg (oder besser Isolierspalt
in der Metallisierung) in mindestens zwei elektrisch voneinander
getrennte Bereiche aufgeteilt. Dies ermöglicht Bauteile mit besonders
geringer Bauhöhe,
da der Halbleiterchip auf einen ersten Bereich der Metallisierung
aufgebracht und eine elektrische Verbindung zwischen dem Halbleiterchip
und einem zweiten Bereich innerhalb des Reflektors hergestellt werden
kann.
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Der Isoliersteg ist vorteilhafterweise
im Bereich der die Ausnehmung begrenzenden Flächen angeordnet, und die elektrische
Verbindung zwischen dem Halbleiterchip und dem zweiten Bereich ist
in der Ausnehmung hergestellt. Der Isoliersteg ist mit anderen Worten
im Inneren des Reflektors vorgesehen.
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Vorzugsweise verläuft der Isoliersteg durch die
Bodenfläche
der Ausnehmung und ist eine elektrische Verbindung zwischen dem
Halbleiterchip und dem zweiten Bereich der Metallisierung am Boden der
Ausnehmung hergestellt. Dadurch kann vorteilhafterweise eine größere Reflektorhöhe erzielt
werden, ohne die Höhe
des Bauteiles zu vergrößern. Hierdurch
kann auf einfache Weise die gewünschte engwinklige
und homogene Abstrahlcharakteristik hergestellt werden, da die Bondverbindung
zwischen Halbleiterchip und Metallisierung im Inneren des Reflektors
erfolgt. Der Bogen des Bonddrahtes ist bei dieser Variante in dem
vom Reflektor umfassten Raum gelegen. Er ist insbesondere nicht über den Rand
des Reflektors geführt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
durchquert der Isoliersteg die Ausnehmung derart, dass dieser in
der Verlängerung
der Flächendiagonale
des Halbleiterchips (in Draufsicht gesehen) über die Reflektorwände aus
der Ausnehmung heraus verläuft. Hierdurch
kann eine höhere
Reflektoreffizienz erreicht werden. Der größte Anteil der seitlich aus
dem Halbleiterchip austretenden Strahlung tritt über dessen Seitenflächen aus
und nicht über
die vertikalen Chip-Ecken. Lediglich ein kleiner Teil der Strahlung tritt
an den vertikalen Chip-Ecken aus. Der nicht oder nur vermindert
reflektierende Isoliersteg befindet sich deshalb vorzugsweise in
der diagonalen Verlängerung
bezüglich
der Ecken des Halbleiterchips.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung ist die von dem Isoliersteg eingenommene Fläche gegenüber der
metallisierten Fläche
in der Ausnehmung möglichst
gering. Dies bedeutet nichts anderes, als dass der Isoliersteg möglichst
schmal ausgeführt
wird, da dieser – im
Gegensatz zur Metallisierung – keine
gut reflektierenden Eigenschaften aufweist. Der Isoliersteg kann
durch einfache Unterbrechung der Metallisierung erzeugt sein, die
gerade so groß ist,
daß zwischen
den getrennten Metallisierungsbereichen ein Kurzschluß vermieden
wird.
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Nach einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung besteht das Gehäuse
aus einem Kunststoff aus zwei Komponenten, wobei nur auf eine der
beiden Komponenten die Aufbringung einer Metallisierung möglich ist.
Das Gehäuse
besteht hierbei aus einem Zweikomponenten-Spritzguss, wobei durch
das Spritzgusswerkzeug die zu metallisierenden Flächen und
Strukturen bereits definiert werden.
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Die erfindungsgemäße Gestaltung des Bauteils
bringt den Vorteil mit sich, dass der Kunststoff des Gehäuses in
einer beliebigen Farbe einfärbbar ist.
Bei herkömmlichen
optoelektronischen Bauteilen, die keine Metallisierung des Reflektors
aufweisen, ist die Verwendung eines hellen Kunststoffs aufgrund seiner
reflektiven Eigenschaften zwingend. Solche Kunststoffe zeigen jedoch
bei UV-Bestrahlung Alterungserscheinungen. Durch die erfindungsgemäße Metallbeschichtung
ist die Oberfläche
des Kunststoffes vor UV-Strahlung weitestgehend geschützt. Eine Verfärbung der
Reflektorwände
ist somit ausgeschlossen, wodurch auch die Zuverlässigkeit
des Bauteiles erhöht
wird. Lediglich im Bereich des Isoliersteges können Verfärbungen auftreten.
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Bevorzugt wird der Einsatz eines
dunklen Kunststoffes in Erwägung
gezogen, da die hochreflektive Eigenschaft nicht mit mehr benötigt wird.
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Die Nutzung einer zweiten Kunststoff-Komponente
ermöglicht
die Einfärbung
der Bauteile zur Kontrasterhöhung.
Für das
gesamte Bauteil könnte beispielsweise
schwarzer Kunststoff verwendet werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung
ist das erfindungsgemäße optoelektronische
Bauteil ein Molded Interconnect Device (MID). Dies ermöglicht eine
einfache Herstellung des Bauteiles und insbesondere eine beliebige
Bauform. Sämtliche
metallischen Leiter und Flächen
werden erst nach Abschluß des
Spritzvorganges hergestellt und verlaufen auf den Oberflächen des
Bauteils. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass zwei aneinander
grenzende Oberflächen
in einem beliebigen Winkel zueinander angeordnet sein können. Hierdurch
ist die spätere
Bauteilorientierung bereits bei der Herstellung des Gehäuses einstellbar,
indem die Neigung des Bauteilbodens in Bezug zum Reflektorboden
entsprechend eingestellt wird. Diese unterschiedliche Gestaltung lässt sich
auf einfache Weise durch geänderte
Werkzeugeinsätze
beim Spritzguss erzielen. Im Gegensatz zu bisherigen SMT-Bauteilen,
bei denen die Neigung durch eine geänderte Biegung des Leadframes eingestellt
wurde, lässt
sich durch das erfindungsgemäße Vorgehen
eine besonders robuste und gut montierbare Bauform erzielen. Insbesondere
bislang vorhandene Probleme hinsichtlich der Herstellung und der
Toleranzen können
dadurch vermieden werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind
zumindest zwei elektrische Anschlüsse auf mindestens zwei Oberflächen des
Gehäuses
vorgesehen. Durch die nachträgliche
Aufbringung der Metallisierung auf das vorgeformte Gehäuse, können die elektrischen
Anschlüsse
vorteilhafterweise beliebig auf den Oberflächen des Gehäuses angeordnet
werden. Hierdurch lässt
sich die Größe des Bauteiles
minimieren, vor allem, wenn mehr als vier elektrische Anschlüsse benötigt werden,
wie dies bei optoelektronischen Bauteilen mit mehreren Halbleiterchips
der Fall ist.
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Zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit
ist vorgesehen, das Gehäuse
mit Metallpartikeln, einer Wärmesenke
oder einer thermischen Durchkontaktierung auszustatten.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht
nur bei optoelektronischen Bauteilen einsetzbar, die nach dem Prinzip
des MID hergestellt sind, sondern lässt sich auch in Bauteilen
mit einem Leiterrahmen einsetzen. In einer solchen Ausgestaltungsvariante
ist ein Bereich der Reflektor-Metallisierung durch einen metallischen
Leiterrahmen (Leadframe) gebildet. Der Leiterrahmen bildet beispielsweise
zumindest zum Teil den Boden der Ausnehmung während die Wände der Ausnehmung erfindungsgemäß metallisiert
sind. Die Eigenschaften herkömmlicher
SMT-Bauteile können durch
die Metallisierung des Reflektors auf einfache Weise verbessert
werden.
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Bei mehreren Ausnehmungen in einem
Gehäuse
können
diese voneinander verschieden geformt sein, unterschiedlich groß sein und/oder
auch von einander verschiedene Halbleiterchips, wie beispielsweise
einen LED-Chip, einen Fotodiodenchip und einen IC-Chip aufnehmen.
Somit können
die in dem optoelektronischen Bauteil integrierten Halbleiterchips
sowohl optoelektronische Halbleiterchips wie Leuchtdioden und Detektoren
als auch elektronische Halbleiterchips mit integrierte Ansteuerschaltkreisen
umfassen.
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Weitere bevorzugte Weiterbildungen
und Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen optoelektronischen
Bauteils sowie weitere Vorteile ergeben sich aus den im folgenden
unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 erläuterten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
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1a bis e eine schematische Darstellung eines ersten
Ausführungsbeispiels
mit einem Halbleiterchip in einer Draufsicht von oben, zwei Schnittdarstellungen,
einer Seitenansicht und einer Draufsicht von unten,
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2a bis f eine schematische Darstellung eines zweiten
Ausführungsbeispiels
mit einem Halbleiterchip in einer Draufsicht von oben, einem Schnitt, einer
Seitenansicht, einer Draufsicht von unten sowie zwei perspektivischen
Darstellungen,
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3a, b eine schematische Darstellung eines dritten
Ausführungsbeispieles
mit einem Halbleiterchip und mit einem Leiterrahmen in einer Draufsicht
und einer Schnittansicht,
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4a, b schematische perspektivische Darstellungen
von zwei Ausführungsbeispielen
mit jeweils vier Halbleiterchips, und
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5 eine
schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines Ausführungsbeispiels mit
mehreren Ausnehmungen, in denen jeweils ein Halbleiterchip angeordnet
ist.
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In den Ausführungsbeispielen sind gleiche oder
gleichwirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Bei dem Bauteil gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
handelt es sich um ein oberflächenmontierbares
optoelektronisches Bauteil, bei dem in einem Gehäuse 10 eine Ausnehmung 12 vorgesehen
ist (vgl. 1a). Die Ausnehmung 12 weist,
wie aus den 1b und 1c am besten ersichtlich,
die Form eines Kegelstumpfes auf. Mit dem Bezugszeichen 13 sind
eine Wand der Ausnehmung 12 und mit dem Bezugszeichen 14 der
Boden der Ausnehmung 12 bezeichnet.
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Im Zentrumsbereich des Bodens 14 ist
ein Halbleiterchip 50, z.B. ein LED-Chip, angeordnet. Die Oberfläche des
Gehäuses 10 sowie
Bereiche der Ausnehmung 12 sind mit einer Metallisierung 15 versehen.
Die Metallisierung 15 ist in zwei Bereiche 16, 18 unterteilt,
die mittels eines Isoliersteges 20 (oder besser Isolierschlitzes)
voneinander elektrisch getrennt sind.
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Der Bereich 16 der Metallisierung 15 erstreckt
sich vom Boden 14 der Ausnehmung 12 über deren
Wand 13 auf eine Oberfläche 30 des
Gehäuses 10.
Der Halbleiterchip 50 ist auf diesen Bereich 16 der
Metallisierung 15 aufgesetzt und mit ihm elektrisch verbunden. Über einen
Bonddraht 52 ist der Halbleiterchip 50 mit dem
weiteren Bereich 18 der Metallisierung 15 verbunden.
Der Bereich 18 der Metallisierung 15 erstreckt
sich ebenfalls vom Boden 14 über die Wand 13 auf
die Oberfläche 30 des
Gehäuses 10.
Die Metallisierung 18 ist dabei auf allen Flächen elektrisch
von dem Bereich 16 der Metallisierung 15 getrennt.
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Die von der Metallisierung 15 eingenommene
Fläche
ist gegenüber
der von dem Isoliersteg 20 eingenommenen Fläche innerhalb
des Reflektors größtmöglich. Da
im Bereich des Isolierstegs 20 im Vergleich zum metallisierten
Bereich die Reflexion des von dem Halbleiterchip emittierten Lichtes
deutlich geringer ist, durchquert der Isoliersteg die Ausnehmung 12 derart,
dass dieser in der Verlängerung der
Flächendiagonale
des Halbleiterchips 50 liegt. In der vorliegenden Figur
ist der Isoliersteg in der Verlängerung
der Vorderseiten-Diagonalen
des Chips unter einem Winkel 35 entlang des Bodens 14 und der
Wände 13 aus
der Ausnehmung 12 herausgeführt. Durch dieses Design lässt sich
eine hohe Reflektoreffizienz erzielen, da der größte Anteil der Strahlung des
Halbleiter chips 50 an dessen Seitenflächen und nicht an den senkrecht
stehenden Ecken austritt.
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Der in 1b dargestellte
Schnitt durch das optoelektronische Bauteil gemäß 1a entlang der in 1a eingezeichneten Linie A-A veranschaulicht die
kegelstumpfförmige
Form der Ausnehmung 12 bzw. des Reflektors und die Zweiteilung
der Metallisierung 15 in die Bereiche 16, 18.
Der Halbleiterchip 50 ist auf dem Boden 14 der
Ausnehmung 12 angeordnet. Der Bonddraht 52 überquert
den Isoliersteg 20 und verbindet die vom Boden 14 abgewandte
Seite des Halbleiterchips 50 mit der Metallisierung 18. Aus 1b) ist gut zu erkennen,
dass sich der Isoliersteg 20 vom Boden 14 entlang
der Wand 13 auf die Oberfläche 30 sich erstreckt.
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1c zeigt
eine Schnittansicht entlang der in 1a eingezeichneten
Linie B-B. Diese Ansicht verdeutlicht, dass der sichtbare Bereich
der Wand 13 des Reflektors durchgängig mit dem Bereich 16 der Metallisierung 15 versehen
ist.
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Die 1d und 1e zeigen, dass sich die
Bereiche 16, 18 der Metallisierung 15 auch
entlang der Oberfläche 28 bis
zur Rückseite
des Gehäuses
erstrecken und externe elektrische Anschlüsse 38, 40 ausbilden.
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Durch die Anordnung der elektrischen
Anschlüsse 38, 40 sowohl
an den seitlichen Oberflächen 28, 22 als
auch auf der Oberfläche 24,
die die Rückseite
bildet, lässt
sich das optoelektronische Bauteil sowohl als Toplooker als auch
als Sidelooker verwenden.
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Das in den 1a bis 1e dargestellte
optoelektronische Bauteil ist ein Molded Interconnect Device (MID).
Dies bedeutet, dass der Gehäusekörper 10 in
einem Spritzgussverfahren hergestellt wird. Bevorzugt kommt hierbei
ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren zum Einsatz. Bei diesem
Verfahren werden mindestens zwei verschiedene Kunststoffe verwendet, wobei
lediglich auf einem der Kunststoffe eine Metallisierung möglich ist.
Bereits während
des Spritzvorganges wird somit definiert, an welchen Stellen eine
Metallisierung erfolgt. Die Metallisierung wird beispielsweise mittels
chemischer und/oder galvanischer Behandlung erzeugt.
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Der Vorteil des in 1 dargestellten erfindungsgemäßen optoelektronischen
Bauteils besteht darin, dass durch die Metallisierung der als Reflektor ausgebildeten
Ausnehmung 12 ein höherer
Wirkungsgrad gegenüber
herkömmlichen
Bauteilen erzielt wird. Durch die Reflexion an den Reflektorwänden (analog
zu Radialbauelementen mit Metallreflektoren) können engwinklige, homogene
Abstrahlcharakteristiken erzeugt werden, wenn die Reflektorgeometrie
entsprechend angepasst ist. Die Geometrie des Reflektors lässt sich
dabei durch den Spritzgussvorgang festlegen. Der Reflektor könnte – im Gegensatz
zur Darstellung – in
der Form eines Paraboloids, eines Kugelreflektors oder einer sonstigen
geeigneten Form ausgebildet sein.
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Das in 1 dargestellte
Bauteil erlaubt einen Verzicht auf eine Linse, wodurch eine ebene Oberfläche und
eine geringe Bauhöhe
erreicht werden. Dadurch, dass die elektrische Anbindung des Halbleiterchips
im Inneren des Reflektors vorgenommen wird, kann die Bauhöhe des optoelektronischen Bauteils
weiter reduziert werden.
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Die 2b zeigt
eine Seitenansicht entlang des in 2a eingezeichneten
Schnittes B-B. Aus dieser Darstellung ist gut ersichtlich, dass
die Oberflächen 22, 24 und 26, 28 des
Bauteiles nicht orthogonal zueinander angeordnet sind, sondern dass
die Oberfläche 24 gegenüber der
Oberfläche 22 mit
einem Winkel 36 geneigt ist. Lediglich beispielhaft sind die
Oberflächen 24 und 26 rechtwinklig
zueinander angeordnet. Je nachdem, mit welcher der genannten Oberflächen das
optoelektronische Bauteil auf einem Baugruppenträger befestigt wird, ergibt
sich eine Neigung des Reflektorbodens 14 gegenüber dem Bauteilboden 24 oder 26.
Durch Variation des Winkels 36 kann die Bauteilorientierung
frei gewählt
werden.
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Für
einen externen elektrischen Anschluss erstrecken sich die Metallisierungen 16, 18 ausgehend
von der Ausnehmung über
die Oberfläche 30 (der
Oberseite des Bauteiles) entlang der Seitenflächen 22 und 28 zu
den Flächen 24 und 26.
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Die 2e und 2f zeigen das zweite Ausführungsbeispiel
jeweils in einer perspektivischen Darstellung und zwar 2e eine Ansicht schräg von oben
und 2f eine Ansicht
schräg
von unten.
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Das dritte Ausführungsbeispiel gemäß 3, ein oberflächenmontierbares
Bauteil (SMT-Bauteil), ist mit einem Leiterrahmen 42, 44 ausgestattet. 3a zeigt eine Draufsicht
auf das SMT-Bauteil, während 3b die Seitenansicht eines
Schnittes entlang der in 3a eingezeichneten Linie
A-A zeigt.
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Gegenüber herkömmlichen SMT-Bauteilen dieser
Art ist gemäß der Erfindung
eine Metallisierung der Wand 13 der Ausnehmung 12 vorgesehen. Hierdurch
lassen sich die optischen Eigenschaften des Bauteiles erheblich
verbessern. Der Halbleiterchip 50 ist auf einer elektrisch
leitenden Wärmesenke 46 angeordnet,
diese ist mit dem Leadframe-Anschluss 42 elektrisch verbunden. Über einen
Bonddraht 52 ist der Halbleiterchip 50 mit dem
zweiten Leadframe-Anschluss 44 elektrisch verbunden. Zwischen
der elektrisch leitenden Wärmesenke
und der Metallisierung auf der Wand 13 der Ausnehmung 12 besteht
keinerlei elektrischer Kontakt, um einen Kurzschluss zu vermeiden.
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Die 4a und 4b zeigen ganz schematisch oberflächenmontierbare
optoelektronische Bauelemente, die jeweils beispielhaft vier Halbleiterchips 50a, 50b, 50c, 50d aufweisen.
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In 4a ist
in jeweils einer Ausnehmung 12a, 12b, 12c, 12d genau
ein Halbleiterchip 50a, 50b, 50c, 50d angeordnet.
Jede der Ausnehmungen 12a, 12b, 12c, 12d ist
mit einer Metallisierung versehen, wie sie in den vorangehend erläuterten
Ausführungsbeispielen
beschrieben sind. Die Metallisierungen wurden der Übersichtlichkeit
halber in der Figur weggelassen.
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Jede der Metallisierungen in den
Ausnehmungen 12a, 12b, 12c, 12d ist
durch einen Isoliersteg (nicht dargestellt) in zwei elektrisch voneinander getrennte
Bereiche geteilt. Auf einem der Bereiche ist der jeweilige Halbleiterchip
angeordnet und weist eine Bondverbindung zu dem anderen Bereich
der Metallisierung auf. Jeder der Bereiche der Metallisierung ist über Leiterbahnen
mit elektrischen Anschlüssen 38a, 38b, 38c, 38d bzw. 40a, 40b, 40c, 40d verbunden.
Jeweils zwei elektrische Anschlüsse
sind auf den vier Seitenflächen
des Bauteiles angeordnet. Elektrische Anschlüsse können darüber hinaus auch auf der in
der Figur nicht sichtbaren Rückseite
des Bauteiles angeordnet sein.
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Sofern die jeweiligen Bereiche einer
Metallisierung einer Ausnehmung 12a, 12b, 12c, 12d keinen
elektrischen Kontakt zueinander aufweisen, können die Halbleiterchips 50a, 50b, 50c, 50d unabhängig voneinander
angesteuert werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Halbleiterchips 50a, 50b, 50c, 50d mittels
einer sowohl in den Ausnehmungen als auch auf der Oberfläche des
Bauteils befindlichen Metallisierung elektrisch miteinander verbunden sind.
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4b zeigt
eine ähnliche
Anordnung, bei der jedoch die vier Halbleiterchips 50a, 50b,
..., 50h in einer einzigen Ausnehmung 12 angeordnet
sind. Auch bei dieser Variante können
die Bereiche der Metallisierung auf der Hüllfläche der Ausnehmung derart gestaltet
sein, dass kein elektrischer Kontakt zwischen den Halbleiterchips 50a, 50b,..., 50h hergestellt
ist. Bei entsprechender Gestaltung der Metallisierung ist eine elektrische
Verbindung jedoch durchaus denkbar. Auch in dieser Figur wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit
auf die Darstellung des Verlaufs der Metallisierung verzichtet.
Elektrische Anschlüsse 38a, 38b,..., 38h bzw. 40a, 40b,..., 40h sind
gleichfalls auf allen vier Seitenflächen des Bauteiles vorhanden,
wobei jeweils zwei elektrische Anschlüsse auf einer Oberfläche angeordnet
sind.
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In dem Ausführungsbeispiel der 5 sind acht als Reflektoren
ausgebildete Ausnehmungen 12a, 12b,..., 12h nebeneinanderliegend
in einem Gehäuse 10 untergebracht.
Jeder Reflektor ist mit einem Halbleiterchip 50a, 50b,..., 50h bestückt. Die Anordnung
der Metallisierung die in der Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen
wurde, kann wie in 1 oder 2 dargestellt, erfolgen.
Auf den zwei gegenüberliegenden
Seitenflächen
sind jeweils elektrische Anschlüsse 38a, 38b,..., 38h bzw. 40a, 40b,..., 40h angeordnet,
die jeweils eine elektrische Verbindung zu einem Bereich der Metallisierung aufweisen.
Die elektrischen Anschlüsse 38a, 38b,..., 38h bzw. 40a, 40b,..., 40h sind
ebenfalls auf der Rückseite
des als „Barren" ausgeführten Bauteils
angeordnet und lassen sich auf Wunsch durch Zersägen in einzelne Bauteile aufteilen.
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Die in den 4a, b und 5 dargestellten Bauteile
können
sowohl als Toplooker als auch als Sidelooker auf einer Baugruppe
angeordnet werden.
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Mit Ausnahme des Ausführungsbeispiels
in 3 ist allen Beispielen
gemein, dass diese als Molded Interconnect Device (MID) ausgeführt sind. Mittels
dieser Herstellungstechnik lassen sich beliebig gestaltete Gehäuse und
beliebig gestaltete Reflektoren auf einfachste Weise herstellen.
Die Aufbringung der Metallisierung kann in dem oben genannten Zweikomponenten-Spritzgussverfahren, mittels
einer Laserstrukturierung oder eines Maskierungsverfahrens erfolgen.
Die größten Freiheitsgrade
erlaubt das Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren.