DE19600678A1 - Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement - Google Patents
Optoelektronisches Halbleiter-BauelementInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein optoelektronisches Halbleiter-Bauelement
mit wenigstens einem auf einem Sockelteil
eines Bauelementgehäuses angeordneten Halbleiterchip, der
elektrisch mit wenigstens zwei durch das Bauelementgehäuse
hindurchgeführten Elektrodenanschlüssen verbunden ist, und
einem über dem Sockelteil des Bauelementgehäuses angeordneten
und das Halbleiter-Bauelement abschließenden Gehäuseoberteil,
welches wenigstens bereichsweise für Strahlung durchlässig
ist.
Optoelektronische Bauelemente wie beispielsweise optoelektro
nische Sende- und Empfangsdioden werden derzeit als Einzel
bauelemente mit unterschiedlichen Gehäuseformen hergestellt.
Bei einer bisher bekannten, häufig verwendeten Bauform umfaßt
das Sockelteil des Bauelementgehäuses einen mit Kunststoff
umspritzten Träger mit Elektrodenanschlüssen, die eine soge
nannte oberflächenmontierbare Form ("Surface Mounted Design")
besitzen. Das Sockelteil kann als eigenständiges, vorgehäu
stes Gehäuseelement ausgebildet sein, auf dem der die opto
elektronische Schaltung tragende Halbleiterchip mit üblichen
Bondverfahren, d. h. Kleben, Legieren, Löten, montiert ist.
Die elektrische Verbindung des Halbleiterchips mit den Elek
trodenanschlüssen des Trägers erfolgt in der Regel mit Draht
bondverfahren. Als Schutz vor Umwelteinwirkungen ist der den
Halbleiterchip umgebende Hohlraum mit einer optisch transpa
renten Kunstharzmasse aufgefüllt, welches entsprechend der
jeweiligen optoelektronischen Anwendung unterschiedliche Fil
tereigenschaften, sowie unterschiedliche mechanische Eigen
schaften besitzen kann. Solche Bauformen optoelektronischer
Einzelbauelemente ermöglichen zwar eine kostengünstige Ferti
gung in Massenstückzahlen, weisen jedoch bezüglich der opti
schen Eigenschaften Nachteile auf. Insbesondere besitzen op
toelektronische Halbleiter-Bauelemente mit dieser Bauform im
wesentlichen nur ungerichtete Abstrahl- bzw. Empfangscharak
teristiken und sind daher für solche Anwendungen, bei denen
es auf enge Abstrahl- bzw. Empfangscharakteristiken ankommt,
nur bedingt einsetzbar. Darüber hinaus sind Bauformen von op
toelektronischen Halbleiter-Bauelementen, insbesondere solche
mit höheren Anforderungen an die optischen Eigenschaften be
kannt, die in Metall-Glas-Gehäusen gefertigt werden. Hierbei
werden als Chipträger insbesondere aus Metall gefertigte Bo
denplatten eingesetzt, die mit einer Metallkappe mit einge
paßter Glaslinse montiert werden. Als wesentlicher Nachteil
solcher Bauformen für optoelektronische Halbleiter-Bauele
mente werden die aufgrund der relativ komplizierten Herstel
lung notwendigerweise einhergehenden Kosten angesehen. Des
weiteren besitzen die in Metall-Glas-Gehäusen montierten
Halbleiter-Bauelemente aufgrund der relativ groß zu veran
schlagenden Justage- und Fertigungstoleranzen Probleme, so
daß solche optoelektronischen Halbleiter-Bauelemente in der
Regel ungünstigere Schielwinkel besitzen, d. h. fertigungsbe
dingte Abweichungen der optischen von der mechanischen Achse
des Bauelements, so daß solche Halbleiter-Bauelemente bei
weitergehenden Anforderungen an die optischen Eigenschaften
ebenfalls nur bedingt einsetzbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optoelektroni
sches Halbleiter-Bauelement zur Verfügung zu stellen, welches
bei hohen Anforderungen an die Justagetoleranzen den ge
wünschten optischen Anforderungen, insbesondere hinsichtlich
der Abstrahl- oder Empfangscharakteristiken genügt, dabei mit
geringer Bauhöhe und gegenüber den vorbekannten Bauformen er
heblich einfacher und kostengünstiger hergestellt werden
kann.
Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Halbleiter-Bauelement
gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das das Halbleiter-Bauelement
abschließende Gehäuseoberteil eine Strahlumlenk
einrichtung und eine der Strahlumlenkeinrichtung zugeordnete
optische Abbildungseinrichtung mit einer quer zur Richtung
der Chipnormalen des wenigstens einen Halbleiterchip verlau
fenden optischen Achse aufweist. Diese Lösung besitzt gegen
über den vorbekannten Bauelementen folgende Vorteile. Zu
nächst kann durch entsprechende Gestaltung des Gehäuseober
teiles des Halbleiter-Bauelementes die gewünschte Abstrahl-
oder Empfangscharakteristik des Bauelementes in optimaler
Weise eingestellt werden, ohne die gesamte Bauhöhe des Bau
elementgehäuses wesentlich zu vergrößern. Durch entsprechende
Ausbildung des Gehäuseoberteil es kann die zu verarbeitende
Lichtstrahlung optisch so geführt werden, daß sie in Achs
richtung der Chipnormalen entsprechenden Anforderungen ausge
richtet, d. h. in der Regel gebündelt wird. Darüber hinaus er
möglicht die erfindungsgemäße Lösung die Montage mehrerer
Halbleiterchips bzw. elektronische Schaltungskomponenten in
derselben Montageebene des Bauelementgehäuses, ohne die Bau
höhe des gesamten Bauelementes zu vergrößern, wobei die
Strahlumlenkeinrichtung und die der Strahlumlenkeinrichtung
zugeordnete optische Abbildungseinrichtung durch entsprechen
de Gestaltung des Gehäuseoberteiles gleichzeitig den mehre
ren, optoelektronischen Halbleiterchips bzw. Schaltungskompo
nenten zugeordnet sein kann.
Dem Prinzip der Erfindung folgend kann vorgesehen sein, daß
die Strahlumlenkeinrichtung eine schräg zur optischen Achse
der Abbildungseinrichtung angeordnete bzw. ausgerichtete Re
flektorebene besitzt. Hierbei kann die Abbildungseinrichtung
eine Abbildungslinse mit einer quer zur Chipnormalen ausge
richteten optischen Achse besitzen, und die Reflektorebene
derart im Strahlengang zwischen der Abbildungslinse und dem
wenigstens einen Halbleiterchip ausgerichtet sein, daß der
Brennpunkt der Abbildungslinse auf den Halbleiterchip abge
bildet ist.
Eine besonders einfache und kostengünstige Montage des Bau
elementgehäuses ergibt sich, wenn das die Strahlumlenkein
richtung und die Abbildungseinrichtung aufweisende und das
Bauelementgehäuse des Halbleiter-Bauelementes abschließende
Gehäuseoberteil als eigenständige, vorgefertigte Baueinheit,
insbesondere einstückig ausgebildete Baueinheit gestaltet
ist. In diesem Fall kann das Gehäuseoberteil beispielsweise
als gespritztes oder gegossenes Kunststoffteil separat von
den restlichen Gehäusekomponenten gefertigt und mit dem vor
zugsweise vorgehäustem Sockelteil des Bauelementgehäuses ver
mittels Klebe- oder Schnappverbindung bei Erfüllung gering
ster Toleranzvorgaben befestigt werden.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen
sein, daß die Reflektorebene ein mit einer Metallisierungs
schicht versehener Oberflächenabschnitt des Gehäuseoberteiles
darstellt. Hierbei kann vorgesehen sein, daß die Metallisie
rungsschicht der Reflektorebene gleichzeitig als Abschirmung
gegen elektrische und/oder magnetische Störfelder auf ein
vorbestimmtes elektrisches Potential gesetzt ist. Da insbe
sondere bei Infrarot-Anwendungen in der Regel sehr geringe
Photoströme in der auf dem Halbleiterchip ausgebildeten opto
elektronischen Empfangsschaltung verarbeitet werden, kann die
Empfindlichkeit der optoelektronischen Schaltung aufgrund der
Abschirmung gegen elektrische oder magnetische Störfelder er
heblich verbessert werden. Die Metallisierungsschicht kann
vorzugsweise mit einem ohnehin vorhandenen Masseanschluß des
Halbleiter-Bauelementes elektrisch verbunden sein.
Bei einer weiterhin bevorzugten Ausbildung der Erfindung kann
vorgesehen sein, daß das Bauelementgehäuse wenigstens zwei
über eine lichtundurchlässige Trennwand voneinander optisch
entkoppelte erste und zweite Chipkammern aufweist, deren er
ste Chipkammer den ersten Halbleiterchip aufnimmt, und deren
zweite Chipkammer einen weiteren, zweiten Halbleiterchip auf
nimmt, der elektrisch mit einem Teil der durch das Bauele
mentgehäuse hindurchgeführten Elektrodenanschlüssen verbunden
ist. Hierbei kann insbesondere der in der ersten Chipkammer
aufgenommene erste Halbleiterchip eine optoelektronische Sen
deschaltung, und der in der zweiten Chipkammer aufgenommene
zweite Halbleiterchip eine optoelektronische Empfangsschal
tung aufweisen. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß neben den
ersten und zweiten Halbleiterchips ein weiterer, in einer
dritten, von den ersten und zweiten Chipkammern separat ange
ordneten Chipkammer untergebrachter Steuerchip vorgesehen
ist, der elektrisch mit dem ersten und/oder dem zweiten Halb
leiterchip und/oder einem Teil der Elektrodenanschlüsse ge
koppelt ist. Durch die Trennung in mehrere Chipkammern kann
auch ermöglicht werden, daß die in den jeweiligen Chipkammern
untergebrachten Halbleiterchips mit einer Chipabdeckung über
griffen sind, welches jeweils aus einem Material besteht,
dessen optische Eigenschaften auf den optoelektronischen Ein
satzzweck der zugehörenden Schaltung des jeweiligen Halblei
terchips ausgerichtet sind. Insbesondere können für die je
weiligen Chipabdeckungen zur Optimierung der optischen Eigen
schaften Kunstharzmassen mit unterschiedlichen Filtereigen
schaften verwendet werden. Für solche Halbleiterchips, denen
keine optische Funktion zukommt, können zur Abdeckung auch
lichtundurchlässige Materialien gewählt werden.
Bei einer besonders bevorzugten Anwendung der Erfindung kann
vorgesehen sein, daß das Bauelementgehäuse bzw. die Elektro
denanschlüsse eine oberflächenmontierbare Anordnung (Surface
Mounted Technology) besitzen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh
rungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines optoelektroni
schen Halbleiter-Bauelementes gemäß dem Ausführungs
beispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht entlang der Schnitt
linie II-II aus Fig. 1; und
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht entlang der Schnitt
linie III-III aus Fig. 1.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt
ein optoelektronisches Halbleiter-Bauelement 1 mit drei auf
einem Sockelteil 2 eines Bauelementgehäuses 3 angeordnete
Halbleiterchips bzw. Schaltungskomponenten 4, 5 und 6, die
elektrisch mit durch das Bauelementgehäuse 3 hindurchgeführ
ten Elektrodenanschlüssen 7a bis 7h verbunden sind. Oberhalb
des Sockelteiles 2 angeordnet ist ein das Halbleiter-Bauelement
1 abschließendes Gehäuseoberteil 8, welches einstückig
aus einem für Licht durchlässigen Kunststoffmaterial herge
stellt ist. Die einzelnen Halbleiterchips 4, 5, 6 sind je
weils in voneinander getrennten Chipkammern 9, 10 und 11 un
tergebracht, deren Seitenwände aus dem Material des Sockel
teiles 2 durch entsprechende Spritzgußformgebung gebildet
sind, deren Bodenbereich durch eine aus Metall bestehende
Trägerplatte 20, aus der auch die Elektrodenanschlüsse 7a bis
7h gebildet sind, und deren Deckenbereich durch das Gehäuse
oberteil 8 ausgebildet ist.
Das Gehäuseoberteil 8 besitzt eine den Halbleiterchips 4 und
5 zugeordnete optische Einrichtung 12 mit einer Strahlumlen
keinrichtung 13 aufweisend eine Reflektorebene 14 und eine
der Strahlumlenkeinrichtung 13 zugeordnete optische Abbil
dungseinrichtung 15 mit einer dem Halbleiterchip 4 zugeordne
ten Sammellinse 16 und einer dem Halbleiterchip 5 zugeordne
ten Sammellinse 17. Beide Sammellinsen 16 und 17 sind durch
an der Stirnseite des Gehäuseoberteils 8 geformte Kugelflä
chen mit konkaver Krümmung ausgebildet; erforderlichenfalls
kann je nach gewünschten Abbildungseigenschaften die den
Halbleiterchips 4 oder 5 zugeordneten optischen Abbildungs
einrichtung 15 auch andere optische Beugungsflächen besitzen,
beispielsweise konvex gekrümmte Flächen oder komplexer ge
krümmte Brechungsflächen. Die optischen Achsen 18 und 19 der
beiden Sammellinsen 16 und 17 sind parallel zur Montageebene
20 bzw. Trägerplatte 21 ausgerichtet, d. h. sie verlaufen
senkrecht zu den Chipnormalen 22 und 23 der jeweiligen Halb
leiterchips 4 und 5. Die Reflektorebene 14 ist durch eine
obere, der Stirnseite des Gehäuseoberteils 8 gegenüberliegend
angeordnete Begrenzungsfläche 24 ausgebildet, die schräg zu
den optischen Achsen 18 und 19 der Abbildungseinrichtung 15
verläuft, im dargestellten Ausführungsbeispiel unter einem
Winkel von etwa 45°. Die schräg ausgerichtete Begrenzungsflä
che 24 der Strahlumlenkeinrichtung 13 schließt an eine im we
sentlichen parallel zur Montageebene 20 verlaufende obere Be
grenzungsfläche 25 des Gehäuseoberteils 8 an.
Der in der Chipkammer 9 untergebrachte Halbleiterchip 4 be
sitzt eine optoelektronische Sendeeinrichtung, beispielsweise
eine Sendediode, welche einen Lichtstrahl 26 mit einer vorbe
stimmten Wellenlänge gemäß der schematischen Schnittansicht
nach Fig. 2 nach oben aussendet, welcher an der Reflektore
bene 14 der Strahlumlenkeinrichtung 13 quer zur Montageebene
20 reflektiert und vermittels der Sammellinse 16 der opti
schen Abbildungseinrichtung 15 optisch derart ausgerichtet
wird, daß entsprechend der gewünschten Abstrahlcharakteristik
des optoelektronischen Halbleiter-Bauelementes 1 eine Aus
richtung bzw. Bündelung in Richtung der optischen Achse 18
erfolgt. Die Sammellinse 16 der Abbildungseinrichtung 15 ist
hierbei so gestaltet, und die Reflektorebene 14 derart im
Strahlengang zwischen der Abbildungslinse 16 und dem Halblei
terchip 4 ausgerichtet, daß der Brennpunkt der Abbildungslin
se 16 auf den Halbleiterchip 4 abgebildet ist. Über eine
lichtundurchlässige Trennwand 27 optisch vom Halbleiterchip 4
entkoppelt ist der zweite Halbleiterchip 5 in der zweiten
Chipkammer 10 untergebracht. Der zweite Halbleiterchip 5 be
sitzt eine optoelektronische Empfangseinrichtung, beispiels
weise eine Empfangsdiode, der die Sammellinse 17 der opti
schen Abbildungseinrichtung 15 und die Reflektorebene 14 der
Strahlumlenkeinrichtung 13 zugeordnet ist, wie dies gemäß der
schematischen Schnittansicht nach Fig. 3 ersichtlich ist.
Die Abbildungslinse 17 ist hierbei so gestaltet bzw. angeord
net, daß die parallel zur Montagebene 20 auf die Abbildungs
einrichtung 15 einfallende Lichtstrahlung 28, die von der op
toelektronischen Empfangsschaltung des Halbleiterchips 5 de
tektiert wird, in Richtung der optischen Achse 19 gebündelt,
an der Reflektorebene 14 gemäß Fig. 3 nach unten umgelenkt
wird und auf den im Brennpunkt der Abbildungslinse 17 ange
ordneten Halbleiterchip 5 einfällt. Unabhängig von der opti
schen Sendecharakteristik der dem Halbleiterchip 4 zugeordne
ten Abbildungseinrichtung 16 kann somit die dem Halbleiter
chip 5 zugeordnete Abbildungseinrichtung 17 durch entspre
chende Formgebung der Strahleintrittsfläche eine gewünschte
optische Empfangscharakteristik vorgegeben werden. Das erfin
dungsgemäße optoelektronische Halbleiter-Bauelement 1 ermög
licht somit die Unterbringung sowohl einer optoelektronischen
Sende-, als auch Empfangsschaltung innerhalb desselben Bau
elementgehäuses, jedoch mit unterschiedlichen, optimal ange
paßten Abstrahl- und Empfangscharakteristiken. Dennoch sind
die beiden optoelektronischen Schaltungen optisch voneinander
entkoppelt, so daß eine störende gegenseitige Beeinflussung
vermieden wird.
Darüber hinaus kann neben den optoelektronischen Halbleiter
chips 4 und 5 innerhalb desselben Bauelementgehäuses 3 ein
weiterer, in einer dritten Chipkammer 11 untergebrachter
Halbleiterchip 6 vorgesehen sein, der beispielsweise Steuer
und/oder Verstärkerschaltungen besitzt, die elektrisch mit
den optoelektronischen Schaltungen der Halbleiterchips 4 und
5, sowie wenigstens mit einem Teil der nach außerhalb des
Bauelementgehäuses 3 führenden Elektrodenanschlüssen 7a bis
7h verbunden ist. Die jeweiligen elektrischen Verbindungen
können mit an sich bekannten, daher nicht näher dargestellten
Bonddrähten, und/oder durch entsprechende Gestaltung der Trä
gerplatte 21, die in an sich ebenfalls bekannter Weise in der
Form eines Anschlußrahmens (sogenannter "Lead Frame") ausge
bildet sein kann, der aus Gründen der Übersichtlichkeit eben
falls nicht näher dargestellt ist, ermöglicht werden.
Zur Verbesserung der Reflexionseigenschaften der Strahlumlen
keinrichtung 13 kann die Reflektorebene 14 mit einer Metalli
sierungsschicht 29 überzogen sein, welche beispielsweise
durch Bedampfung der oberen Oberfläche des Gehäuseoberteils 8
hergestellt sein kann. Die Metallisierungsschicht 29 kann von
Vorteil gleichzeitig als Abschirmung gegen elektrische
und/oder magnetische Felder dienen, wodurch insbesondere die
auf dem Halbleiterchip 5 ausgebildete optoelektronische Emp
fangsschaltung, in welcher insbesondere bei Infrarotanwendun
gen sehr geringe Photoströme verarbeitet werden, die Empfind
lichkeit bzw. der Störabstand verbessert werden kann. Zu die
sem Zweck ist die Metallisierungsschicht 29 mit einem fest
liegenden elektrischen Potential, insbesondere mit einem Mas
sepotential elektrisch verbunden. Die Metallisierungsschicht
29 kann sich hierzu sowohl über die Begrenzungsfläche 24 der
Strahlumlenkeinrichtung 13, als auch über die den Halbleiter
chip 6 mit den Steuer- und/oder Verstärkerschaltungen über
deckende obere Begrenzungsfläche 25 erstrecken, wie es den
Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist.
Zur Abdeckung der Halbleiterchips 4, 5 und 6 sind die ver
bleibenden Hohlräume der Chipkammern 9, 10 und 11 mit Abdeck
materialien 30, 31 und 32 aufgefüllt, welche vorzugsweise aus
unterschiedlichen Harzen bestehen. Das den optoelektronischen
Halbleiterchips 4 und 5 zugeordnete Abdeckmaterial 30 und 31
ist für Licht der jeweiligen Wellenlänge durchlässig, während
das dem Halbleiterchip 6 zugeordnete Abdeckmaterial 32 licht
undurchlässig sein kann. Zur weiteren Optimierung der Ab
strahl- bzw. Empfangscharakteristiken kann das den optoelek
tronischen Halbleiterchips 4 und 5 zugeordnete Abdeckmaterial
30 und 31 geeignete, unter Umständen unterschiedliche Fil
tereigenschaften besitzen.
Vorteilhafterweise wird das Sockelteil 2 des Bauelementgehäu
ses 3 und die Trägerplatte 21 mit den Elektrodenanschlüssen
7a bis 7h als eigenständiger, vorgehäuster Chipträger gefer
tigt. Hierzu wird die Trägerplatte 21 durch einen Spritzguß
vorgang mit einem Kunststoffmaterial, welches vorzugsweise
hochtemperaturstabile Eigenschaften besitzt, zur Gestaltung
des Sockelteiles 2 unter gleichzeitiger Ausbildung der ein
zelnen Chipkammern 9, 10 und 11 umspritzt. In den solcherma
ßen vormontierten Chipträger werden anschließend die einzel
nen Halbleiterchips 4, 5 und 6 in die einzelnen Chipkammern
9, 10 und 11 eingelegt und mittels den an sich bekannten Be
festigungsverfahren (Kleben, Legieren oder Löten) montiert.
Daran anschließend erfolgt die elektrische Verbindung der
einzelnen Halbleiterchips 4, 5 und 6 untereinander bzw. mit
den durch das Bauelementgehäuse 3 hindurchgeführten Elektro
denanschlüssen 7a bis 7h. Anschließend werden die einzelnen
Chipkammern 9, 10 und 11 mit den gegebenenfalls unterschied
lichen Abdeckungen 30, 31 und 32 versehen. Danach erfolgt die
mechanische Befestigung des als separates Kunststoffteil aus
gebildeten Gehäuseoberteils 8 mit dem Sockelteil 2, vorzugs
weise über eine Klebe- oder Schnappverbindung. Die dem Soc
kelteil 2 zugeordneten Randbereiche des Gehäuseoberteils 8
besitzen zu diesem Zweck randseitig umlaufende Haltemittel
33, die für eine formschlüssige Verbindung mit entsprechend
ausgebildeten, am oberen Rand des Sockelteils 2 umlaufend
ausgebildeten Stützmitteln 34 angepaßt bzw. ausgebildet sind.
Haltemittel 33 und Stützmittel 34 sind hierbei so ausgebil
det, daß beim Fügen von Sockelteil 2 und Gehäuseoberteil 8
diese selbsttätig so zueinander positioniert werden, daß eine
stabile, wenigstens annähernd spielfreie Symmetrielage von
Sockelteil 2 und Gehäuseoberteil 8 gewährleistet ist. Hierbei
kann, wie es in den Fig. 2 und 3 näher dargestellt ist,
das Stützmittel 34 des Sockelteiles 2 an seinem Außenumfang
eine umlaufende und das Haltemittel 33 des Gehäuseoberteils 8
abstützende Widerlagerfläche 35 besitzen. Darüber hinaus kann
vorgesehen sein, was in den Figuren nicht näher dargestellt
ist, daß die der formschlüssig mechanischen Verbindung von
dem Gehäuseoberteil 8 und dem Sockelteil 2 zugeordneten Hal
te- und Stützmittel 33, 34 durch an beiden Teilen umlaufend
und wechselweise ausgebildete Vorsprünge und Nutausnehmungen
gebildet sind. Weiterhin kann das Haltemittel 33 des Gehäuse
oberteils 8 mit einer (ebenfalls in den Figuren nicht näher
dargestellten) federnden Auskragung versehen sein, die mit
einer in dem Stützmittel 34 des Sockelteiles 2 vorgesehenen
(nicht näher dargestellten) Raste zur selbsttätigen Festle
gung des Sockelteils 2 und des Gehäuseoberteils 8 in einer
Montagelage zugeordnet ist.
Claims (15)
1. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) mit wenig
stens einem auf einem Sockelteil (2) eines Bauelementgehäuses
(3) angeordneten Halbleiterchip (4, 5, 6), der elektrisch mit
wenigstens zwei durch das Bauelementgehäuse (3) hindurchge
führten Elektrodenanschlüssen (7a bis 7h) verbunden ist, und
einem über dem Sockelteil (2) des Bauelementgehäuses (3) an
geordneten und das Halbleiter-Bauelement (1) abschließenden
Gehäuseoberteil (8), welches wenigstens bereichsweise für
Strahlung (26, 28) durchlässig ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das das Halbleiter-Bauelement (1) abschließende Gehäuseober
teil (8) eine Strahlumlenkeinrichtung (13) und eine der
Strahlumlenkeinrichtung (13) zugeordnete optische Abbildungs
einrichtung (15) mit einer quer zur Richtung der Chipnormalen
(22, 23) des wenigstens einen Halbleiterchip (4, 5, 6) ver
laufenden optischen Achse (18, 19) aufweist.
2. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlumlenkeinrichtung
(13) eine schräg zur optischen Achse (18, 19) der Abbildungs
einrichtung (15) angeordnete bzw. ausgerichtete Reflektorebe
ne (14) besitzt.
3. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach Anspruch
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungseinrich
tung (15) eine Abbildungslinse (16, 17) mit einer quer zur
Chipnormalen (22, 23) ausgerichteten optischen Achse (18, 19)
besitzt, und die Reflektorebene (14) derart im Strahlengang
zwischen der Abbildungslinse (16, 17) und dem wenigstens ei
nen Halbleiterchip (4, 5) ausgerichtet ist, daß der Brenn
punkt der Abbildungslinse (16, 17) auf den Halbleiterchip (4,
5) abgebildet ist.
4. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach Anspruch
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Strahlumlenkein
richtung (13) und die Abbildungseinrichtung (15) aufweisende
und das Bauelementgehäuse (3) des Halbleiter-Bauelementes (1)
abschließende Gehäuseoberteil (8) eine eigenständige, vorge
fertigte Baueinheit bildet.
5. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach Anspruch
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseoberteil (8) ein
stückig ausgebildet ist.
6. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach Anspruch
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorebene (14)
ein mit einer Metallisierungsschicht (29) versehener Oberflä
chenabschnitt (24, 25) des Gehäuseoberteiles (8) darstellt.
7. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach Anspruch
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierungsschicht
(29) der Reflektorebene (14) gleichzeitig als Abschirmung ge
gen elektrische und/oder magnetische Felder auf ein vorbe
stimmtes elektrisches Potential gesetzt ist.
8. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach Anspruch
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die Strahlumlenkein
richtung (13) und die Abbildungseinrichtung (15) aufweisende
Gehäuseoberteil (8) über ein Haltemittel (33) formschlüssig
mit einem Stützmittel des Sockelteiles (2) des Bauelementge
häuses (3) verbindbar ist.
9. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach Anspruch
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelementgehäuse
(3) wenigstens zwei über eine lichtundurchlässige Trennwand
(27) voneinander optisch entkoppelte erste (9) und zweite
Chipkammern (10) aufweist, deren erste Chipkammer (9) den er
sten Halbleiterchip (4) aufnimmt, und deren zweite Chipkammer
(10) einen weiteren, zweiten Halbleiterchip (5) aufnimmt, der
elektrisch mit weiteren, ebenfalls durch das Bauelementgehäu
se (3) hindurchgeführten Elektrodenanschlüssen (7a bis 7h)
verbunden ist.
10. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach An
spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der in der ersten Chip
kammer (9) aufgenommene erste Halbleiterchip (4) eine opto
elektronische Sendeschaltung, und der in der zweiten Chipkam
mer (10) aufgenommene zweite Halbleiterchip (5) eine opto
elektronische Empfangsschaltung aufweist.
11. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach An
spruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß neben den er
sten und zweiten Halbleiterchips (4, 5) ein weiterer, in ei
ner dritten, von den ersten (9) und zweiten (10) Chipkammern
separat angeordneten Chipkammer (11) untergebrachter dritter
Halbleiterchip (6) vorgesehen ist, der elektrisch mit dem er
sten und/oder dem zweiten Halbleiterchip und/oder den Elek
trodenanschlüssen (7a bis 7h) gekoppelt ist.
12. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach An
spruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in den je
weiligen Chipkammern (9, 10, 11) untergebrachten Halbleiter
chips (4, 5, 6) mit einer Chipabdeckung (30, 31, 32) über
griffen sind, welches jeweils aus einem Material besteht,
dessen optische Eigenschaften auf den optoelektronischen Ein
satzzweck der zugehörenden Schaltung des jeweiligen Halblei
terchips ausgerichtet sind.
13. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach An
spruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Sockelteil
(2) des Bauelementgehäuses (3) aus einem hochtemperaturstabi
len Kunststoffmaterial gefertigt ist.
14. Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement (1) nach An
spruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement
gehäuse (3) bzw. die Elektrodenanschlüsse (7a bis 7h) eine
oberflächenmontierbare Anordnung (Surface Mounted Technology)
besitzen.
15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sockelteil (2) und die Elektrodenanschlüsse (7a bis
7h) des Bauelementgehäuses (3) als eigenständiger, vormon
tierter Chipträger gefertigt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19600678A DE19600678A1 (de) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19600678A DE19600678A1 (de) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19600678A1 true DE19600678A1 (de) | 1997-07-24 |
Family
ID=7782463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19600678A Withdrawn DE19600678A1 (de) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement |
Country Status (1)
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DE (1) | DE19600678A1 (de) |
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- 1996-01-10 DE DE19600678A patent/DE19600678A1/de not_active Withdrawn
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