DE112019006685T5

DE112019006685T5 - Verfahren zur herstellung von elektronischen vorrichtungen und elektronische vorrichtungen

Info

Publication number: DE112019006685T5
Application number: DE112019006685.4T
Authority: DE
Inventors: Markus Boss; Chai Liang Loke; Zeljko Pajkic; Wan Leng Lim
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2021-10-07
Also published as: WO2020147958A1; US20220109282A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Vorrichtungen (D) und auf ein Verfahren zur Herstellung von elektronischen Vorrichtungen (D), die elektronische Elemente, insbesondere optoelektronische Elemente (7), umfassen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:- Bereitstellen (S1) eines Substrats, von dem erste Wände (1) entlang einer Z-Achse in Richtung einer offenen Stirnseite vorstehen und mindestens ein Rechteck entlang einer X-Y-Ebene bilden, das einen jeweiligen mindestens einen Zwischenraum (S) umgibt;- Positionieren (S2) eines jeweiligen elektronischen Elements (7a), insbesondere eines optoelektronischen Elements (7), innerhalb des jeweiligen Raums (S) und Verbinden desselben mit Kontaktflächen (9);- Aufbringen (S3) eines jeweiligen Funktionselements (11a), insbesondere eines optischen Elements (11), insbesondere einer Linse, an der offenen Stirnseite der jeweiligen ersten Wand (1), um den jeweiligen Raum (S) abzudecken;- Ausbilden einer zweiten Wand (2) durch Umschließen (S4) des jeweiligen Funktionselements (11a), insbesondere des optischen Elements (11), mit einem Dammmaterial.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung oder zum Erhalten von elektronischen Vorrichtungen und eine solche elektronische Vorrichtung.
Die Komplexität des Prozesses in Kombination mit dem aktuellen Design von einem oberflächenemittierende Laser mit vertikalem Resonator (VCSEL), der ein zweiteiliges Design mit zwei Prozessen hat, einen der Befestigung der Meta-Linse und einen zweiten der Befestigung des Rahmens, führt zu einem hohen Zeitaufwand, einer höheren Investition und einem höheren Risiko der Delamination. Außerdem sind an dem gesamten Package mehrere Materialien beteiligt, die potenziell Spannungen in das Package einbringen würden. Die Erfindung bezieht sich auf die zuverlässige Herstellung von robusten elektronischen Vorrichtungen, insbesondere optoelektronischen Vorrichtungen, mit tiefen Kavitäten bzw. mit hohen Wänden.
Wände und damit verbundene Hohlräume in elektronischen, insbesondere elektro-optischen Vorrichtungen und um die Vorrichtungen herum sind aus verschiedenen Gründen notwendig:

Ein Grund ist der seitliche mechanische Schutz von empfindlichen optoelektronischen Bauteilen. Dies ist besonders wichtig bei speziellen Bauteilen mit bestimmten Abmessungen wie Meta-Linsen und bei Anwendungen, bei denen die mechanische Stabilität kritisch ist, wie z. B. bei Laserpackages wegen der Anforderungen an die Augensicherheit. Ein weiterer Grund für den Einsatz von Wänden ist die Vermeidung von so genanntem Cross-Talk zwischen benachbarten Komponenten wie Emittern oder Detektoren.

Eine bekannte Lösung besteht aus mehreren Komponenten, z. B. unter Verwendung eines flachen Substrats wie z. B. PCB (printed copper board) oder Keramik in Kombination mit einem Rahmen, in dem die Wände vorgesehen sind. Diese Lösung ist mechanisch weniger robust. Insbesondere bei mehreren Bauteilen ist die seitliche Trennung dieser Bauteile kritisch.
Ein weiteres bekanntes, einsetzbares Bauteil ist ein sogenanntes Quad-Flat-No-Leads-Substrat. Die Einschränkung bei dieser genannten Lösung ist die begrenzte Höhe der QFN-Wände. Mit zunehmender Höhe kann es zu Problemen bei der Herstellung kommen. Außerdem muss mit zunehmender Höhe die Größe des Packages in der X-Y-Ebene wegen der sich verformenden Schrägen in Z-Richtung und wegen der Mindestwandstärke der Packages zunehmen. Es ist eine Herausforderung, Prozesse wie Die-Bonden oder Drahtbonden in einer daraus resultierenden tiefen Kavität zuverlässig zu realisieren.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, robuste elektronische Vorrichtungen, insbesondere optoelektronische Vorrichtungen, mit hochwandigen Die-Kavitäten bereitzustellen. Die Erfindung betrifft insbesondere die Bereitstellung von Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Lasern (VCSEL). Optoelektronische Vorrichtungen mit optischen Elementen, wie z.B. Linsen, sollen einfach, in kurzer Zeit, zu geringen Kosten, mit geringem Delaminationsrisiko und geringer materialinduzierter Spannung hergestellt werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von elektronischen Vorrichtungen gemäß dem Hauptanspruch und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Vorrichtungen und die entsprechend hergestellten elektronischen Vorrichtungen oder optoelektronischen Vorrichtungen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von elektronischen Vorrichtungen, insbesondere optoelektronischen Vorrichtungen, insbesondere VCSEL, vorgeschlagen, das die folgenden Schritte umfasst,

- Bereitstellen eines Substrats, von dem eine erste Wand entlang einer Z-Achse in Richtung einer offenen Stirnseite vorsteht, die mindestens ein Rechteck entlang einer X-Y-Ebene bildet, das mindestens einen Raum umgibt;
- Anordnen eines jeweiligen elektronischen Elements, insbesondere eines optoelektronischen Elements, innerhalb eines jeweiligen Raums und Verbinden des elektronischen Elements mit Kontaktflächen;
- Anordnen eines jeweiligen Funktionselements, insbesondere eines optischen Elements, insbesondere einer Linse, an der offenen Stirnseite der ersten Wand, um einen jeweiligen Raum abzudecken;
- Ausbilden einer zweiten Wand durch Umgeben des jeweiligen Funktionselements, insbesondere des optischen Elements, entlang einer X-Y-Ebene mit einem Dammmaterial.

Verfahren zur Herstellung gemeinsamer elektronischer Vorrichtungen und diese elektronischen Vorrichtungen selbst sind von der Erfindung umfasst. Beispielsweise sind Einstellungen von Abständen zwischen einem elektronischen Element und einer gemeinsamen Abdeckung oder einer alternativen Funktionsschicht in den Anwendungsbereich eingeschlossen. Beabsichtigte Abstandseinstellungen können beispielsweise auch aus thermischen oder mechanischen Gründen vorgenommen werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Lösung für ein ganzes Package betrachtet, das mögliche Spannungen, Delaminationen und eine flächige Anordnung der Befestigung des optischen Elements lösen kann.
Weitere Vorteile der Erfindung sind einfache Montageprozesse, geringere Gefahr von Delamination, insbesondere von Meta-Linsen, und Sägen eines Materials, d.h. Sägen nur eines metallischen Leadframes, was eine Delamination des verwendeten thixotropen Materials bei der Montage verhindert, da es nicht gesägt wird. Ein weiterer Aspekt sind geringere Investitionskosten, und das Material verschmiert und verunreinigt nicht den strukturierten Linsenbereich. Die doppelte Verbesserung der Haftung von Linsen, insbesondere von Meta-Linsen, verbessert die Planarität der Linsen- bzw. Meta-Linsenplatzierung.
Weitere Aspekte der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Substrat ein Quad-Flat-No-Leads-QFN-Leadframe sein. Eine elektronische Vorrichtung oder Package, die jeweils mit dem obigen Verfahren bereitgestellt wird und hohe Wände und/oder tiefe Kavitäten aufweist, kann zuverlässig zusammengebaut werden. Bei einem QFN entfällt das Risiko, tiefe Kavitäten abzuformen. Die Größe eines Packages in der X-Y-Ebene kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen reduziert werden. Dies resultiert daraus, dass die Notwendigkeit einer Formschräge oder dickeren Wände entfallen kann.
In einem weiteren Aspekt kann eine Vorformung des Substrats erfolgen. Zusätzlich ist das Abformen eines polymeren Verbundmaterials zum Aufbau von Wänden bzw. Hohlräumen möglich.
In einem weiteren Aspekt kann der Leadframe beidseitig geätzt werden. Dadurch kann eine Vielzahl von Strukturen durch den Leadframe bereitgestellt werden. Entsprechend kompakt können die resultierenden Vorrichtungen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Dammmaterial ein thixotropes Material, insbesondere ein hochthixotropes Material, insbesondere ein Silikon und/oder ein Epoxid sein. Thixotropie ist eine zeitabhängige scherverdünnende Eigenschaft.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Ausbilden der zweiten Wand durch mindestens eines der Verfahren Gießen oder Formen, Formpressen, Transferformen oder durch filmunterstütztes Formen des Dammmaterials erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Schritt des Ausbildens der ersten Wand das Ausbilden einer Ausnehmung entlang der offenen Stirnseite der ersten Wand umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann vor dem Schritt des Ausbildens einer Ausnehmung die offene Stirnseite der ersten Wand als ebene Fläche ausgebildet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Schritt des Ausbildens einer ersten Wand das Ausbilden einer Erhebung entlang der offenen Stirnseite der ersten Wand umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann eine zweite Wand durch Einfüllen des Dammmaterials in Lücken zwischen benachbart angeordneten optischen Elementen, Ausnehmungen und/oder Erhebungen bereitgestellt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Schritt des Ausbildens einer zweiten Wand das Ausbilden zusätzlicher Strukturen des Dammmaterials auf einer dem Substrat abgewandten Oberfläche eines optischen Elements umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Schritt des Ausbildens einer ersten Wand das Ausbilden einer offenen Stirnseite einer ersten Wand als eine ebene Fläche umfassen, wobei ein optisches Element bündig mit einer ersten Wand aufgebracht werden kann, und eine zweite Wand senkrecht zu dem Substrat ausgebildet werden kann, indem das optische Element und die erste Wand entlang einer X-Y-Ebene unter Bildung von Rechtecken vollständig umgeben werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die zweite Wand zwischen dem optischen Element, der ersten Wand und einer das optische Element vollständig umgebenden dritten Wand ausgebildet sein, und insbesondere auf dem Substrat vorgeformt sein. Gemäß diesem weiteren Aspekt können die zweiten Wände innerhalb dritter Wände gebildet werden, die entlang einer Z-Achse zu einer offenen Stirnseite hin aus dem Substrat herausragen und in einer X-Y-Ebene mindestens ein Rechteck bilden, das ein jeweiliges durch das optische Element und die ersten Wände gebildetes Rechteck umgibt.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die ersten Wände gleiche Dicken und die Rechtecke gleiche Größen aufweisen. Gemäß diesem Aspekt können die ersten Wände gleiche Dicken und die Rechtecke gleiche Größen aufweisen. Sie können natürlich auch unterschiedliche Formen oder Abmessungen haben.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die optoelektronischen Elemente Dies sein.
Nach einem weiteren Aspekt kann der Anschluss von optoelektronischen Elementen durch Drahtbonden an Kontaktflächen erfolgen. Nach einem weiteren Aspekt kann das Verbinden optoelektronischer Elemente durch Drahtbonden erfolgen. Verfahren wie Drahtbonden oder Die-Bonden können zuverlässig in nicht tiefen Kavitäten durchgeführt werden, bevor durch nachfolgende Schritte, wie z. B. Gießen, Hydridwände aufgebaut werden. Das Verbinden der optoelektronischen Elemente kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. In einigen Aspekten werden die optoelektronischen Elemente mit den Kontaktflächen drahtgebondet. In einer alternativen Lösung können die optoelektronischen Elemente als Flip-Chip ausgeführt sein und/oder die Kontakte der optoelektronischen Elemente sind mit den Kontaktflächen verlötet.
Nach einem weiteren Aspekt können die Linsen Meta-Linsen sein. Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Dammmaterial einen Klebstoff umfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein Schritt des Vereinzelns von elektronischen Packages aus einer Reihe oder einem Array von Packages durchgeführt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein Schritt des Vereinzelns von Packages ein Sägen umfassen.
Ein weiterer Aspekt betrifft eine Vorrichtung mit elektronischen Elementen, insbesondere mit optoelektronischen Elementen. Eine solche Vorrichtung kann umfassen

- ein Substrat, von dem erste Wände entlang einer Z-Achse in Richtung einer offenen Stirnseite vorstehen und mindestens ein Rechteck entlang einer X-Y-Ebene bilden, das mindestens einen Raum umgibt;
- ein jeweiliges optoelektronisches Element innerhalb eines jeweiligen Raums, das mit Kontaktflächen verbunden ist;
- ein jeweiliges optisches Element, insbesondere eine Linse, an der offenen Stirnseite der ersten Wand, die einen jeweiligen Raum abdeckt;
- wobei jedes optische Element entlang einer X-Y-Ebene mit einem Dammmaterial umgeben ist, das zweite Wände bildet.

Gemäß einigen Aspekten kann das optoelektronische Element einen Emitter umfassen und kann insbesondere eine LED, ein LASER, oder ein VCSEL sein. Alternativ oder zusätzlich kann das optoelektronische Element einen Detektor oder Sensor umfassen.
Die Erfindung wird anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in

1A eine bekannte Ausführungsform einer optoelektronischen Vorrichtung;
1B eine Querschnittsansicht der bekannten Ausführungsform von 1A;
2A eine perspektivische Ansicht einer Anordnung gemäß einigen Aspekten der Erfindung;
2B eine Draufsicht auf ein Array gemäß einigen Aspekten der Erfindung;
3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H, beispielhafte Schritte eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, 4G, beispielhafte Schritte eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, beispielhafte Schritte eines Verfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F, beispielhafte Schritte eines Verfahrens gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 ein Schritt 3 eines dritten und vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
8 ein alternativer Schritt 3 eines dritten und vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
9 ein Verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

1A zeigt eine bekannte Ausführungsform einer optoelektronischen Vorrichtung. 1A zeigt eine bekannte Ausführungsform eines Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Lasers. Dieser VCSEL besteht aus einem zweiteiligen Design mit zwei Prozessen, einer Meta-Linsenbefestigung und einer Rahmenbefestigung, die zeitaufwendig sind, eine hohe Investition erfordern und ein höheres Risiko der Delamination beinhalten. Darüber hinaus beinhaltet das gezeigte Package mehrere Materialien, die potenziell Spannungen darin induzieren könnten. Das Bezugszeichen 50 ist eine Keramik, das Bezugszeichen 60 bezieht sich auf einen Rahmen, das Bezugszeichen 70 auf eine Meta-Linse und das Bezugszeichen 80 auf einen sogenannten Vergussbereich. In der Elektronik ist das Vergießen ein Prozess, bei dem eine komplette elektronische Baugruppe mit einer festen oder gallertartigen Masse gefüllt wird, um sie gegen Stöße und Vibrationen zu schützen und Feuchtigkeit und korrosive Stoffe auszuschließen. Häufig werden duroplastische Kunststoffe oder Silikongummigel verwendet. Viele Websites empfehlen die Verwendung von Silikon oder Epoxid, um vor Stößen und losen Drähten zu schützen. Beim Vergussverfahren wird eine elektronische Baugruppe in eine Form gelegt, die dann mit einer isolierenden flüssigen Masse gefüllt wird, die aushärtet und die Baugruppe dauerhaft schützt. Die Gussform ist Teil des fertigen Artikels und kann neben der Funktion als Gussform auch abschirmende oder wärmeableitende Funktionen übernehmen. Bei einer Gussbaugruppe wird eine herausnehmbare Form verwendet.
1B zeigt eine Querschnittsansicht des bekannten Ausführungsbeispiels von . 1B zeigt eine bekannte Ausführungsform eines VCSEL, wobei 50 eine Keramik ist, das Bezugszeichen 60 einen Rahmen, das Bezugszeichen 70 eine Meta-Linse und das Bezugszeichen 80 den sogenannten Vergussbereich der 1A bezeichnet. Auf der Keramik 50 ist ein optoelektronisches Element 7 aufgebracht, das elektrisch mit Kontaktflächen verbunden ist. Die Linse 70 ist über den Vergussbereich 80 mit dem Rahmen 60 verbunden.
2A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Arrays gemäß einigen Aspekten der Erfindung. 2A zeigt ein strukturiertes Substrat, insbesondere einen Quad-, Flat, No Leads- (QFN)-Leadframe 5 mit periodisch angeordneten Erhebungen, die jeweils von ersten Wänden 1 umgebene Räume S bilden. 2A zeigt ein Substrat, von dem erste Wände 1 entlang einer Z-Achse in Richtung einer offenen Stirnseite hin vorstehen und acht Rechtecke entlang einer X-Y-Ebene bilden, die jeweils acht Räume S umgeben. Rechtecke könnten in dieser Anwendung grundsätzlich auch Quadrate sein.
Das Substrat ist ein Träger und kann ein Leadframe sein, insbesondere ein Quad-, Flat, No Leads- (QFN)- Leadframe 5. Das Substrat kann ein Metall, insbesondere ein Kupfer, umfassen. Der Leadframe kann ein vorgeformter QFN-Leadframe sein, wobei das vorgeformte Material jeder bekannte Kunststoff- oder jedes bekannte Verbundmaterial sein kann. Flat No-Leads-Packages wie Quad-Flat-No-Leads (QFN) und Dual-Flat-No-Leads (DFN) verbinden integrierte Schaltungen physikalisch und elektrisch mit Leiterplatten. Flat No-Leads, auch bekannt als Micro Leadframe (MLF) und SON (Small-Outline No Leads), ist eine Surface-Mount-Technologie, eine von mehreren Package-Technologien, die ICs (Integrated Circuits) ohne Durchgangslöcher mit den Oberflächen von PCBs (Printed Copper Boards) verbinden. Flat No-Lead ist ein kunststoffgekapseltes Package in Chipgröße, das mit einem planaren Kupfer-Leadframe-Substrat hergestellt wird. Lötaugen auf der Unterseite des Packages stellen eine elektrische Verbindungen zur PCB (Printed Copper Board) her. Flat No-Lead-Packages enthalten ein freiliegendes Wärmeleitpad, um die Wärmeübertragung aus dem IC (Integrated Curcuit) heraus (in die PCB) zu verbessern. Der Wärmeübergang kann durch metallische Durchkontaktierungen im Wärmeleitpad weiter erleichtert werden.
2B zeigt eine Draufsicht auf ein Array gemäß einigen Aspekten der Erfindung. Das Beispiel umfasst vier Rechtecke und vier Zwischenräume S, die durch erste Wände 1 gebildet werden, die aus einem QFN-Leadframe 5 herausragen. Zwischen zwei benachbarten Rechtecken entlang einer X-Y-Ebene werden erste Wände 1 gebildet. Die entstehenden Wände eines elektronischen Vorrichtungspackage sind hybrid vorgesehen und können aus mehreren Komponenten bestehen. Als Ausgangskomponente könnte z.B. ein QFN-Leadframe 5 mit einer weniger hohen ersten Wand 1 verwendet werden. Im weiteren Verlauf der Verarbeitung können die Wände z.B. durch Gießen weiter aufgebaut werden. Die ersten Wände 1 können z.B. durch Gießen in der Höhe vergrößert werden. Die resultierende Höhe sollte insbesondere für Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Laser (VCSEL) geeignet sein.
Die Pfeile 3A innerhalb der 2A und 2B zeigen die Richtung des Querschnitts der Querschnittsansicht von 3A.
3A zeigt einen beispielhaften Schritt S1 eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es handelt sich um eine Querschnittsansicht, wobei die Schnittebene durch die Pfeile 3A in 2A angedeutet ist. 3A zeigt einen Ausgangs-QFN-Leadframe 5, dessen erste Wand 1 an einer offenen Stirnseite ebene Flächen aufweisen kann. 3A zeigt ein Substrat, das mit einem Quad-Flat-No-Leads-QFN-Leadframe 5 versehen ist. Der Leadframe 5 könnte vorgeformt sein und beidseitig geätzt werden. Das Bezugszeichen 1 zeigt in der Querschnittsansicht die erste Wand 1, die entlang einer Z-Achse zu einer offenen Stirnseite hin vorsteht und vier Rechtecke entlang einer X-Y-Ebene bildet, die vier Zwischenräume S umgeben. 3A zeigt elektrisch isolierende Teile 4 in einer umgedrehten „T“-Form und Kontaktflächen 9. Die Kontaktflächen 9 sind im Leadframe 5 angeordnet und werden durch die elektrisch isolierenden Teile 4 und die erste Wand 1 getrennt. Die Kontaktflächen 9 erstrecken sich in diesem Beispiel durch den Leiterrahmen 5. 3A zeigt vier vorgesehene Räume S, wobei der linke erste Wandabschnitt 1 und der rechte erste Wandabschnitt 1 Endwände sind und die anderen Wandabschnitte 1 Zwischenwände sind.
Der vorgeformte Leadframe 5 umfasst wie zuvor Kontaktflächen 9, die zwischen isolierenden Teilen 4 angeordnet sind, die durch eine Füllung und durch die erste Wand 1 bereitgestellt werden. Die beiden isolierenden Teile 4 erstrecken sich durch den Leadframe 5, um einen Kurzschluss zu verhindern. In diesem Beispiel umfasst der Leadframe 5 einen metallischen Kühlkörperbereich 6, der auf einer rechten Seite der ersten Wand 1 zwischen der ersten Wand 1 und dem mit einer Füllung versehenen isolierenden Teil 4 angeordnet ist. Auf dem Kühlkörperbereich 6 kann ein optoelektronisches Element 7 platziert werden, das mit der Kontaktfläche 9 kontaktiert werden kann. Obwohl hier nur eine einzige Kontaktfläche 9 dargestellt ist, wird ein Fachmann erkennen, dass er weitere Kontaktflächen 9 auf dem Leadframe 5 anordnen kann, um die beabsichtigte Anzahl der Flächen zu erreichen.
3B zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S2.1 eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3B veranschaulicht einen weiteren Herstellungsschritt, bei dem jeweilige optoelektronische Elemente 7 durch Die-Attach auf einem Kühlkörperbereich des Leadframes 5 innerhalb eines jeweiligen durch die erste Wand 1 gebildeten Raums S angeordnet werden. Darüber hinaus werden die optoelektronischen Elemente 7 beispielsweise durch Drahtbonden mit den Kontaktflächen 9 verbunden. Alternative Möglichkeiten bietet z. B. die Flip-Chip-Technologie. Anstelle der optoelektronischen Elemente 7 könnten grundsätzlich alle Arten von elektronischen Elementen 7a zur Bereitstellung von Vorrichtungen oder zur Durchführung von Verfahren verwendet werden.
In der Schnittebene der 3A und 3B ist das Profil der ersten Wand 1 entlang ihres offenen Endes flach.
3C zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S2.2 eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3C veranschaulicht einen Schritt, der auf den Schritt von 3B folgt. 3C zeigt, dass Ausnehmungen 15 in die erste Wand 1 eingeformt werden können, wenn die erste Wand 1 ein flaches offenes Ende aufweist. Es ist möglich, eine Ausnehmung 15 oder einen entsprechenden Graben in die erste Wand 1 zu formen, zum Beispiel durch dicing.
Während dieses Schritts S2.2 erstreckt sich die erste Wand 1 entlang einer X-Z-Ebene von einer linken Fläche entlang ihrer offenen Stirnseite zu einer rechten Fläche, die einen Graben oder eine Ausnehmung 15 aufweist. Die Ausnehmung 15 ist mittig auf der Oberseite der offenen Stirnseite der ersten Wand 1 angeordnet und weist eine Tiefe im Bereich von 10 % bis 40 % der Wandhöhe, insbesondere 25 %, auf. Es können jedoch auch andere Tiefen für die Ausnehmung 15 verwendet werden. Der Boden jeder Ausnehmung 15 kann eben oder gewölbt sein. In einigen Fällen kann die Oberfläche der Ausnehmung 15 oder des Bodens der Ausnehmung 15 der ersten Wand 1 aufgeraut sein, um die Haftung eines zweiten Materials darauf zu verbessern.
Die Ausnehmung 15 der ersten Wand 1 bildet eine strukturierte offene Stirnseite, die auch als Hohlraum bezeichnet werden kann. Dieses Merkmal der ersten Wand 1 ist vorteilhaft, weil sie die Befestigung einer zweiten Wand 2 verbessert und somit eine Hybridwand bildet. Dadurch kann die mechanische Stabilität und Zuverlässigkeit des Package oder der Vorrichtung D verbessert werden.
3D zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Schritt S3, wie er in 3D dargestellt ist, kann ein optisches Element 11 an der offenen Stirnseite der ersten Wand 1 angeordnet werden, um den jeweiligen Raum S, in dem das optoelektronische Element 7 angeordnet ist, abzudecken. Die Abstrahlrichtung des Elements 7 ist in Richtung des optischen Elements 11. Das optische Element 11 kann eine Linse oder eine Meta-Linse sein. Gemäß 3D weisen die ersten Wände 1 Ausnehmungen 15 auf. Jedes optische Element 11 ist bündig mit den verbleibenden flachen Abschnitten der offenen Stirnseite der ersten Wand 1 angeordnet. Durch die angeordneten optischen Elemente 11 und die erste Wand 1 mit den Ausnehmungen 15 entstehen dazwischen Leerräume und/oder Lücken. Anstelle der optischen Elemente 11 könnten grundsätzlich alle Arten von Funktionselementen 11a zur Bereitstellung von Vorrichtungen oder zur Durchführung von Verfahren verwendet werden.
3E zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3E zeigt einen Schritt S4, der auf den Schritt S3 der 3D folgt. Demnach kann eine zweite Wand 2 gebildet werden, indem ein jeweiliges optisches Element 11 entlang einer X-Y-Ebene mit einem Dammmaterial umgeben wird. Entsprechend kann die zweite Wand 2 in Leerräume und/oder Lücken zwischen benachbarten optischen Elementen 11 und Ausnehmungen 15 eingeformt werden.
3F zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3F zeigt die Vereinzelung eines einzelnen Elektronikpackages aus einer Reihe bzw. aus einem Array von fertigen Packages. Jedes fertige Package stellt eine elektronische Vorrichtung D bereit. Eine Ausgangsbasis für die Reihe oder das Array von fertigen Packages sind die Arrays der 2A und 2B. Gemäß umfasst die erhaltene elektronische Vorrichtung D eine ausreichende Höhe der ersten Wand 1 zusammen mit der zweiten Wand 2. Der Abstand zwischen dem optoelektronischen Element 7 und dem optischen Element 11 kann entsprechend dem vorgesehenen Betrieb der elektronischen Vorrichtung D eingestellt werden. Darüber hinaus können die erste Wand 1, das optische Element 11 und der Leadframe 5 zusammen den Raum S abdichten, um das elektrisch angeschlossene optoelektronische Element 7 zu schützen. Das Vereinzeln kann beispielsweise durch Sägen erfolgen, insbesondere indem die erste Wand 1 und die zweite Wand 2 jeweils in zwei Hälften entlang einer Y-Z-Ebene geteilt werden.
3G zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz zu 3E zeigt diese 3G einen Schritt S4, bei dem die implementierte zweite Wand 2 zusätzlich Strukturen 17 auf Flächen der optischen Elemente 11 ausbildet, wobei diese Flächen dem Leadframe 5 abgewandt sind. Die zweite Wand 2 erzeugt eine Umschlingung jedes optischen Elements 11.
3H zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3H zeigt eine vereinzelte elektronische Vorrichtung D, die aus einem Array oder einer Reihe von Packages, beispielsweise wie in 3G, vereinzelt wurde. Jedes fertige Package stellt eine elektronische Vorrichtung D bereit. Eine Ausgangsbasis für die Reihe oder das Array von fertigen Packages sind die Arrays der 2A und 2B. Gemäß 3H umfasst die erhaltene elektronische Vorrichtung D die richtige Höhe der ersten Wand 1 zusammen mit der zweiten Wand 2. Der Abstand zwischen dem optoelektronischen Element 7 und dem optischen Element 11 kann entsprechend dem vorgesehenen Betrieb der elektronischen Vorrichtung D eingestellt werden. Darüber hinaus können die erste Wand 1, das optische Element 11 und der Leadframe 5 zusammen den Raum S abdichten, um das elektrisch angeschlossene optoelektronische Element 7 zu schützen. Die Vereinzelung kann z. B. durch Sägen erfolgen, insbesondere indem die erste Wand 1 und die zweite Wand 2 jeweils in zwei Hälften entlang einer Y-Z-Ebene geteilt werden.
4A zeigt einen beispielhaften Schritt S1 eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4A zeigt eine weitere Ausführungsform eines vorgeformten Leadframes 5 mit einer ersten Wand 1. Wie zuvor umfasst der vorgeformte Leadframe 5 Kontaktflächen 9, die zwischen isolierenden Teilen 4 angeordnet sind, die durch eine Füllung und durch die erste Wand 1 bereitgestellt werden. Die beiden isolierenden Teile 4 erstrecken sich durch den Leadframe 5, um einen Kurzschluss zu verhindern. In diesem Beispiel umfasst der Leadframe 5 einen metallischen Kühlkörperbereich 6, der auf einer rechten Seite der ersten Wand 1 zwischen der ersten Wand 1 und dem durch eine Füllung versehenen isolierenden Teil 4 angeordnet ist. Auf dem Kühlkörperbereich 6 kann ein optoelektronisches Element 7 platziert werden, das mit der Kontaktfläche 9 kontaktiert werden kann. Obwohl hier nur eine einzige Kontaktfläche 9 dargestellt ist, wird ein Fachmann erkennen, dass er weitere Kontaktflächen 9 auf dem Leadframe 5 anordnen kann, um die beabsichtigte Anzahl an Flächen zu erreichen.
Bei diesem ersten Schritt S1 erstreckt sich die erste Wand 1 entlang einer X-Z-Ebene von einer linken Fläche entlang ihrer offenen Stirnseite zu einer rechten Fläche, die einen Vorsprung oder eine Erhebung 13 aufweist. Die Erhebung 13 ist mittig auf der Oberseite der offenen Stirnseite der ersten Wand 1 angeordnet und umfasst eine Höhe im Bereich von 10 % bis 40 % der Wandhöhe, insbesondere 25 %. Es können jedoch auch andere Höhen für die Erhebung 13 verwendet werden. Die Oberseite jeder Erhebung 13 ist flach. In einigen Fällen kann die Oberfläche der Erhebung 13 oder der Oberseite der ersten Wand 1 aufgeraut sein, um die Haftung eines zweiten Materials und/oder einer Linse darauf zu verbessern.
Der Vorsprung oder die Erhebung 13 der ersten Wand 1 bildet eine strukturierte offene Stirnseite, die auch als Hohlraumrand bezeichnet werden kann. Dieses Merkmal der ersten Wand 1 ist vorteilhaft, weil sie die Befestigung einer zweiten Wand 2 verbessert und somit eine Hybridwand bildet. Dadurch kann die mechanische Stabilität und Zuverlässigkeit der Packages oder Vorrichtungen D verbessert werden.
4B zeigt einen beispielhaften Schritt S2 eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4B zeigt eine weitere Ausführungsform der ersten Wand 1, hier in diesem Fall umfassend eine Erhebung 13 in ihrem Profil zwischen einer linken Fläche und einer rechten Fläche entlang ihrer offenen Stirnseite.
4C zeigt einen beispielhaften Schritt S3 eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4C zeigt eine weitere Ausführungsform, die der Ausführungsform von 3D ähnlich ist, aber hier umfassen die ersten Wände 1 Erhebungen 13. Zwischen den ersten Wänden 1 und den optischen Elementen 11 befinden sich Lücken oder Leerräume, die im Vergleich zu 3D eine andere Form aufweisen.
4D zeigt einen beispielhaften Schritt S4 eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4D zeigt die Ausführungsform der ersten Wand 1 mit einer Erhebung 13. Die zuvor erwähnten Lücken bzw. Leerräume können durch Gießen oder Abformen mit Dammmaterial gefüllt werden. So können die zweiten Wände 2 durch Gießen oder durch Formpressen oder durch Spritzpressen oder durch folienunterstütztes Vergießen hergestellt werden. So können die ersten Wände 1 und die zweiten Wände 2 bereitgestellt werden und zusammen eine Hybridwand bilden. Das Material kann z. B. Silikon oder auf Basis von Epoxid sein. Die Hybridwand besteht aus der ersten Wand 1 und der zweiten Wand 2. Die Hybridwand kann z. B. als Seitenwand oder als Zwischenwand in einem Mehrkavitätenpackage vorgesehen sein.
4E zeigt einen beispielhaften Schritt S5 eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4E zeigt eine vereinzelte optische Vorrichtung D bzw. Package, wobei erste Wände 1 und zweite Wände 2 das optische Element 11 tragen und alle Außenflächen bündig zueinander sind. Das optoelektronische Element 7 kann geschützt werden.
4F zeigt einen beispielhaften Schritt S4 eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4F zeigt die Ausführungsform von 4D, die zusätzlich zusätzliche Strukturen 17 entlang der dem Leadframe 5 abgewandten Seiten der optischen Elemente 11 aufweist.
4G zeigt einen beispielhaften Schritt S5 eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4G zeigt eine vereinzelte optische Vorrichtung D oder Package, das aus einer Anordnung oder Reihe gemäß 4F resultiert. Eine optoelektronische Vorrichtung kann keine, einen oder mehrere Emitter umfassen und könnte eine LED, ein Laser, oder ein VCSEL sein. Eine optoelektronische Vorrichtung kann keine, einen oder mehrere Detektoren oder Sensoren umfassen.
5A zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S1 eines Verfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Substrats 5 in einer Querschnittsansicht. Auf dem Substrat sind erste Wände 1 angeordnet, die in Z-Richtung vorstehen und eine offene Stirnseite bilden. 5A zeigt ein vorgeformtes QFN-Substrat mit einer durch die erste Wand 1 gebildeten Nut und Linsenhalterung.
5B zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S2 eines Verfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5B zeigt einen Fertigungsschritt S2, bei dem ein VCSEL-Chip innerhalb einer ersten Wand 1, die als Linsenhalter dient, befestigt wird. Entsprechend können Drähte gebondet werden.
5C zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S3 eines Verfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5C zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Verfahrensschritts S3. Hier ist ein optisches Element 11 vollständig auf der ersten Wand 1 positioniert, wobei eine jeweilige Außenfläche des optischen Elements 11 mit den Außenflächen der ersten Wand 1 bündig ist. Gemäß dieser Figur wird eine Meta-Linse auf dem von der ersten Wand 1 bereitgestellten Linsenhalter angebracht, um einen Luftspalt um den VCSEL-Chip herum zu erzeugen, um eine genauere Platzierung der Meta-Linse zu erreichen.
5D zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S4 eines Verfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5D zeigt den Schritt des Bereitstellens einer zweiten Wand 2. An beiden Außenseiten der Linsenhalterwand 1 wird ein hochthixotropes Dammmaterial (Silikon, Epoxid) aufgetragen. Eine äußere Rille G dient dazu, einen übermäßigen Fluss des Damm-Materials einzudämmen sowie als „Strichmarkierung“ zur Kennzeichnung des Dispensbereichs zu fungieren. Das hochthixotrope Material umfasst einen hinzugefügten Kleber, um die Linse 11 zu halten.
5E zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S5 eines Verfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5E zeigt die Vereinzelung der einzelnen Einheiten aus einem Array bzw. aus einer Platte oder Reihe. Ein Schnittbereich ist durch die vertikalen Linien in 5E markiert.
5F zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt eines Verfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5F zeigt eine fertige optoelektronische Vorrichtung D oder ein fertiges optoelektronisches Package.
6A zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S1 eines Verfahrens gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 6A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel nach dem gleichen Konzept und Prinzip. In diesem Schritt S1 wird der Leadframe 5 mit einer Barriere und einer Linsenhalterwand für jede Einheit vorgeformt. Das Bezugszeichen 1 bezieht sich auf eine erste Wand oder Linsenhalterwand. Das Bezugszeichen 3 bezieht sich auf eine dritte Wand oder Barriere.
6B zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S2 eines Verfahrens gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 6B ist eine Querschnittsansicht des Beispiels, bei dem ein VCSEL-Chip 7 innerhalb der ersten Wand 1 (Linsenhalter) und innerhalb der dritten Wand 3 (Barriere) angebracht ist. Anschließend kann ein Draht zu einem optoelektronischen Element 7 gebondet werden.
6C zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S3 eines Verfahrens gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 6C ist ähnlich wie 5C, aber hier wird die dritte Wand 3 gebildet. Außerdem ist hier eine Meta-Linse 11 auf der ersten Wand 1 (Linsenhalter) angebracht, der von der ersten Wand 1 bereitgestellt wird, um einen Luftspalt zu schaffen, der den VCSEL-Chip umgibt, um eine genauere Platzierung der Meta-Linse mit der ersten Wand 1 (Linsenhalter) als Indikator zu haben.
6D zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S4 eines Verfahrens gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 6D zeigt das Ausführungsbeispiel mit einer zusätzlichen dritten Wand 3. Die zweite Wand 2 ist innerhalb der dritten Wand 3 ausgebildet, die aus dem Substrat 5 entlang einer Z-Achse in Richtung einer offenen Stirnseite hin herausragt und in einer X-Y-Ebene mindestens ein Rechteck bildet, und die ein entsprechendes Rechteck, das durch das optische Element 11 und die erste Wand 1 gebildet wird, umgibt. Hochthixotropes Dammmaterial, z. B. Silikon oder Epoxid, wird hier zwischen die von der dritten Wand 3 bereitgestellte Barriere und den von der ersten Wand 1 bereitgestellten Linsenhalter für jede Einheit eingebracht. Das hochthixotrope Material verfügt über einen Kleber zum Halten der Linse bzw. der Meta-Linse 11.
6E zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt S5 eines Verfahrens gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 6E ist der Schritt der Vereinzelung in einzelne optoelektronische Vorrichtungen D bzw. einzelne optoelektronische Packages durch vertikale Linien angedeutet.
6F zeigt einen weiteren beispielhaften Schritt eines Verfahrens gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 6F zeigt die fertige optoelektronische Vorrichtung D bzw. Package nach dem Vereinzelungsschritt 5.
7 illustriert einen beispielhaften Herstellungsschritt S3, bei dem ein optisches Element 11 auf einer ersten Wand 1 positioniert werden kann, wobei die Außenflächen des optischen Elements 11 bündig mit der Außenfläche der ersten Wand 1 angeordnet werden.
8 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Linsenhalters im Vergleich zu der Ausführungsform von 7. 8 zeigt die Ausführungsform, bei der die erste Wand 1 an einer offenen Stirnseite eine Struktur bzw. eine Erhebung 13 aufweist. Dementsprechend ist ein optisches Element 11 unter Berücksichtigung von Lücken und Leerräumen durch das Aufbringen einer zweiten Wand 2 zu befestigen.
Das dritte und das vierte Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wurden anhand einer Linsenhalterkonstruktion gemäß 7 beschrieben. Alternativ kann auch die Linsenhalterausführung gemäß 8 verwendet werden.
9 illustriert ein Verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 9 zeigt ein Beispiel für einen Fertigungsschritt, beginnend mit dem Bereitstellen eines Substrats, von dem erste Wände 1 entlang einer Z-Achse in Richtung einer offenen Stirnseite hin vorstehen, die mindestens ein Rechteck entlang einer X-Y-Ebene bilden, das einen jeweiligen mindestens einen Raum umgibt. Ein zweiter Schritt S2 könnte darin bestehen, ein jeweiliges optoelektronisches Element 7 innerhalb des jeweiligen Raums zu positionieren und es mit Kontaktflächen 9 zu verbinden. Ein dritter Schritt könnte darin bestehen, ein jeweiliges optisches Element 11, insbesondere eine Linse, an der offenen Stirnseite der jeweiligen ersten Wände 1 zu positionieren, um den jeweiligen Raum abzudecken. Ein vierter Schritt könnte darin bestehen, das jeweilige optische Element 11 entlang einer X-Y-Ebene mit einem Dammmaterial zu umgeben, das zweite Wände 2 bildet. Ein fünfter Schritt könnte die Vereinzelung der Elektronikpackages aus einer Reihe oder einem Array von Packages sein.
Bezugszeichenliste

1: erste Wand
2: zweite Wand
3: dritte Wand
4: isolierendes Teil
5: Leadframe
6: Kühlkörperbereich
7: optoelektronisches Element
7a: elektronisches Element
9: Kontaktfläche
11: optisches Element
11a: Funktionselement
13: Erhebung
15: Ausnehmung
17: zusätzliche Struktur
S: Raum G Rille

Claims

Verfahren zum Herstellen von elektronischen Vorrichtungen (D) umfassend elektronische Elemente, insbesondere optoelektronische Elemente (7), wobei das optoelektronische Element mindestens eines von einer LED, einem LASER, einem VCSEL umfasst, umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen (S1) eines Substrats, von dem eine erste Wand (1) entlang einer Z-Achse in Richtung einer offenen Stirnseite vorsteht, die mindestens ein Rechteck entlang einer X-Y-Ebene bildet, das mindestens einen Raum (S) umgibt; - Positionieren (S2) eines jeweiligen optoelektronischen Elements (7) innerhalb eines jeweiligen Raums (S) und Verbinden des optoelektronischen Elements (7) mit Kontaktflächen (9); - Anordnen (S3) eines jeweiligen optischen Elements (11), insbesondere einer Linse, an der offenen Stirnseite der ersten Wand (1) zum Abdecken eines jeweiligen Raums (S) ; - Ausbilden einer zweiten Wand (2) durch Umschließen (S4) des jeweiligen optischen Elements (11) entlang einer X-Y-Ebene mit einem Dammmaterial.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Quad-Flat-No-Leads-QFN-Leadframe (5) ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bereitstellens eines Substrats das Vorformen des Leadframes (5) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Ätzen des Leadframes (5) auf beiden Seiten.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dammmaterial ein thixotropes Material, insbesondere ein hochthixotropes Material, insbesondere Silikon und/oder Epoxid ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausbildens einer zweiten Wand (2) mindestens eins aus Gießen, Strahlen oder Formen, Formpressen, Transferformen oder folienunterstütztes Formen des Dammmaterials umfasst.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausbildens einer ersten Wand (1) das Ausbilden einer Ausnehmung (15) entlang der offenen Stirnseite der ersten Wand umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Ausbildens einer Ausnehmung (15) die offene Stirnseite einer ersten Wand (1) als ebene Fläche ausgebildet wurde.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausbildens einer ersten Wand (1) das Ausbilden einer Erhebung (13) entlang der offenen Stirnseite der ersten Wand umfasst.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausbildens einer zweiten Wand (2) das Einfüllen des Dammmaterials in Lücken zwischen benachbart angeordneten optischen Elementen (11), Ausnehmungen (15) und/oder Erhebungen (13) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausbildens einer zweiten Wand (2) das Ausbilden von zusätzlichen Strukturen (17) aus dem Dammmaterial auf einer dem Substrat abgewandten Oberfläche eines optischen Elements umfasst.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausbildens einer ersten Wand (1) das Ausbilden einer offenen Stirnseite einer ersten Wand (1) in Form einer ebenen Fläche umfasst, wobei ein optisches Element bündig mit einer ersten Wand (1) aufgebracht ist, und eine zweite Wand (2) senkrecht zum Substrat ausgebildet wird, indem das optische Element (11) und die erste Wand (1) entlang einer X-Y-Ebene unter Bildung von Rechtecken vollständig umgeben werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wand (2) zwischen dem optischen Element (11), der ersten Wand (1) und einer vollständig umgebenden dritten Wand (3) ausgebildet ist und insbesondere auf dem Substrat vorgeformt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die ersten Wände (1) gleiche Dicken aufweisen und die Rechtecke gleiche Größen aufweisen.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optoelektronischen Elemente (7) Dies sind.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verbinden optoelektronischer Elemente (7) durch Drahtbonden mit Kontaktflächen (9).
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsen Meta-Linsen oder diffraktive optische Elemente oder Mikro-Linsenarrays oder TIR-Linsen sind.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dammmaterial einen Klebstoff, insbesondere Epoxid oder Silikon, umfasst.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt des Vereinzelns von elektronischen Vorrichtungen aus einer Reihe oder aus einer Anordnung von Vorrichtungen.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 7 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vereinzelns ein Sägen umfasst.
Eine elektronische Vorrichtung (D) umfassend, elektronische Elemente, insbesondere optoelektronische Elemente (7), umfassend: - ein Substrat, von dem eine erste Wand (1) entlang einer Z-Achse in Richtung einer offenen Stirnseite vorsteht, die mindestens ein Rechteck entlang einer X-Y-Ebene bildet, das mindestens einen Raum umgibt; - ein jeweiliges elektronisches Element (7a), insbesondere ein optoelektronisches Element (7), das innerhalb eines jeweiligen Raumes mit Kontaktflächen (9) verbunden ist; - ein jeweiliges Funktionselement (11a), insbesondere eine Abdeckung, insbesondere ein optisches Element (11), insbesondere eine Linse, dass an der offenen Stirnseite der ersten Wand (1) einen jeweiligen Raum abdeckt; - jedes Funktionselement (IIa), insbesondere optisches Element (11), entlang einer X-Y-Ebene mit einem Dammmaterial umgeben ist, das zweite Wände (2) bildet.
Die elektronische Vorrichtung (D) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das optoelektronische Element (7) einen Emitter umfasst, und insbesondere eine LED, ein LASER, oder ein VCSEL ist.
Die elektronische Vorrichtung (D) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das optoelektronische Element (7) einen Detektor oder Sensor umfasst.
Verfahren zur Herstellung von elektronischen Vorrichtungen (D) umfassend elektronische Elemente, mit den Schritten - Bereitstellen (S1) eines Substrats, von dem eine erste Wand (1) entlang einer Z-Achse in Richtung einer offenen Stirnseite vorsteht, die mindestens ein Rechteck entlang einer X-Y-Ebene bildet, das mindestens einen Raum (S) umgibt; - Positionieren (S2) eines jeweiligen elektronischen Elements (7a) innerhalb eines jeweiligen Raums (S) und Verbinden des elektronischen Elements (7a) mit Kontaktflächen (9); - Anordnen (S3) eines jeweiligen Funktionselements (11a), insbesondere einer Abdeckung, an der offenen Stirnseite der ersten Wand (1) zum Abdecken eines jeweiligen Raums (S); - Ausbilden einer zweiten Wand (2) durch Umschließen (S4) des jeweiligen Funktionselements (11a) entlang einer X-Y-Ebene mit einem Dammmaterial.
Verfahren nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch die Anwendung der Verfahrensschritte nach Anspruch 1 bis 20, wobei elektronische Vorrichtungen umfassend elektronische Elemente (7a) und Funktionselemente (11a), insbesondere Abdeckungen, erhalten werden.