WO2012146490A1 - Bauelement und verfahren zur herstellung eines bauelements - Google Patents

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WO2012146490A1
WO2012146490A1 PCT/EP2012/056695 EP2012056695W WO2012146490A1 WO 2012146490 A1 WO2012146490 A1 WO 2012146490A1 EP 2012056695 W EP2012056695 W EP 2012056695W WO 2012146490 A1 WO2012146490 A1 WO 2012146490A1
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carrier
molded body
optoelectronic semiconductor
shaped body
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PCT/EP2012/056695
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Thomas Kippes
Stephan HASLBECK
Annaniah Luruthudass
Ee Lian LEE
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L2224/85909Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592Applying permanent coating, e.g. protective coating

Definitions

  • a component is specified.
  • a problem to be solved is to add a component to ⁇ which is mechanically particularly stable especially in terms of Temperaturtechnike gen.
  • the component comprises a carrier.
  • the carrier can be, for example, a connection carrier on which components of the component can be mechanically fastened and electrically connected.
  • the carrier is then a printed circuit board, such as a printed circuit board.
  • the carrier is a housing (English: lead frame) for example, a lead frame comprising, can be fixed mechanically on the components of the Bauele ⁇ ment and electrically connected.
  • the component comprises an optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic semiconductor chip is, for example, a light-emitting diode chip which emits electromagnetic radiation from the spectral range between UV radiation and infrared radiation during operation. In particular, it is possible that the optoelectronic semiconductor chip generates light during operation.
  • the optoelectronic semiconductor chip comprises at least one side face, for example four side faces, which terminate and delimit the op ⁇ toelektronischen semiconductor chip in a lateral direction. Further, the semiconductor chip optoelectronic see comprises a radiation exit surface, which may be formed at the pitch by a ⁇ to the side surfaces principal transverse area of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the radiation exit surface also at least partially surrounds the side surfaces of the optoelectronic semiconductor chip. That is, a portion of the generated radiation can also escape through the side surfaces of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the component it is also possible, in particular, for the component to comprise two or more optoelectronic semiconductor chips, which may be of the same or different design.
  • the component can have at least one red light, at least one blue light and at least one green light and / or a different-colored one
  • the component comprises a connection means.
  • connection means By means of the dung Verbin ⁇ medium can be, for example, components of the device attached to the carrier and, optionally, electrically connected to the carrier.
  • the connection means may be a solder material, an adhesive or a conductive adhesive.
  • the component comprises a first molded body and a second Moldings.
  • the shaped bodies are in particular radiation-transmissive bodies which may be formed with an electrically insulating material.
  • the shaped bodies are produced, for example, by methods such as casting, spraying, dispensing, cold forming, embossing, etching techniques and optionally subsequent curing.
  • the optoelectronic semiconductor chip is mechanically connected to the carrier by means of the connecting means. That is, the connection means is, for example, in direct con tact with the semiconductor chip and the carrier and mediates in this way a mechanically strong connection between the optoelectronic semiconductor chip and the carrier. A release of the mechanical connection, which is produced by the connecting means between the semiconductor chip and the carrier, usually leads to a destruction of the component.
  • the dacasmit ⁇ tel can also produce an electrical connection between the optoelectronic semiconductor chip and the carrier in addition to the mechanical connection.
  • the connecting means may be designed in particular electrically conductive.
  • the first molded body covers an exposed outer surface of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the first molded body completely covers the exposed outer surface of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the exposed outer surface of the optoelectronic semiconductor chip is that outer surface of the optoelectronic semiconductor chip which, for example, is not covered by the connecting means and / or by the carrier. That is, those locations of the outer surface of the optoelectronic semiconductor chip, which prior to the application of the first molded article pers are uncovered by other components of the device are covered by the first molding.
  • the first molded body may be in direct contact with the optoelectronic semiconductor chip at these locations. That is to say, the first molded body is then in direct contact, for example, with a passivation of the semiconductor chip and / or a contact layer of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the device of the first shaped body covering an exposed outer surface of the Ver ⁇ binding agent.
  • the first mold body, the exposed outer surface of the Verbin ⁇ dung means completely covered.
  • the connecting means is that outer surface which is not covered by other components of the Bauele ⁇ ment before application of the first mold body.
  • outer surface of the connecting means that is not covered by the carrier and / or the opto ⁇ lektronischen semiconductor chip or directly adjacent to this.
  • the first shaped body at least locally be ⁇ also covers other components of the device.
  • the first mold body can also cover the Trä ⁇ ger in a region around the optoelectronic semiconductor chip around and located there in direct contact with the Trä- ger.
  • the component of the second magnetic body covering an exposed outer surface of the f th ⁇ molding.
  • the second main body fully covers the exposed outer surface of the first Formkör ⁇ pers. That is, where the first form ⁇ body is exposed before the application of the second molded body and is uncovered by other components of the device, Then, the second molded body is arranged and is for example in direct contact with the first molded body.
  • the second shaped body has a greater modulus of elasticity than the first shaped body.
  • the second form ⁇ body has a modulus of elasticity of at least 2 GPa and the first molded body has a modulus of elasticity of at most 1 GPa, in particular of at most 200 kPa.
  • the first and the second shaped body and in particular with different ⁇ friendly materials are formed.
  • the different elastic moduli resulting in, for example, a Temperaturbe ⁇ rich of at least 0 ° C to at most 100 ° C, especially at room temperature, which is for example 23 ° C.
  • the device comprises a support, an optoelectronic semiconductor chip with at least one side surface and a Verbin ⁇ dung medium. Furthermore, the component comprises a first form ⁇ body and a second molded body.
  • the optoelectronic semiconductor chip is mechanically connected by means of the connection means with the support, the first shaped body covering an exposed outer surface of the optoelectronic semiconductor chip, the first shaped body covering an exposed outer ⁇ surface of the connecting means and the second mold body be ⁇ covers an exposed outer surface of the first mold body.
  • the second mold body to a larger elasticity modulus than the first ⁇ molding.
  • the optoelectronic semiconductor chip and the connecting means are covered by a first shaped body which has a smaller modulus of elasticity than a second shaped body which covers the first shaped body.
  • the connecting means and optoelectronic semiconductor chip in particular completely covered can be cushioned and dampened by the second molded body transmitted mechanical stress.
  • the mechanical ⁇ African strain is particularly reduced to the connection between the op ⁇ toelektronischem semiconductor chip and carrier.
  • the result is a device that is mechanically stable and thus more stable.
  • the risk that the Ver ⁇ binding agent from the carrier and / or the optoelectronic semiconductor chip dissolves, is greatly reduced in the described device.
  • a second molded article having a larger modulus of elasticity than the first molded article allows, for example, direct adhering of optical components, such as lenses formed with a relatively rigid material, to the second molded article. That is, a strong mechanical stress, in particular with a change in temperature between the second molded body and the optical element, can be reduced compared to a component which has only a first molded body of relatively flexible material.
  • the device has the second shaped body has a greater hardness than the first form ⁇ body. That is, the first and second molded articles may be different in hardness from each other in addition to their difference in modulus of elasticity. Also, a lower hardness of the first molded body compared to the second molded body improves the mechanical decoupling between the second molded body and the connection between the optoelectronic semiconductor chip and the carrier. For example, the first molded body has a hardness between Shore AO and Shore A38 at room temperature. The second molded body then has a greater hardness.
  • the first molded body is predominantly or completely formed with a silicone and the second molded body is predominantly or completely formed with an epoxy resin.
  • the first molded body may be formed with a silicone whose refractive index is adapted to the refractive index of the second molded body.
  • a high refractive index silicon having a refractive index of at least 1.53 may be used for the first molded article.
  • the refractive index of the silicone is between 1.53 and 1.55.
  • also be between 1.53 and 1.55.
  • Zvi ⁇ rule reduces the first mold body and the second mold body, so that the mechanical stability of the Bauele ⁇ ments increased by the use of the first mold body, oh ⁇ ne that its optical efficiency significantly reduced.
  • the connecting means mediates a mechanical connection between the carrier and the optoelectronic semiconductor chip and acts in places on a side surface or the side surfaces of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the parts of the side surface or soflä ⁇ Chen of the optoelectronic semiconductor chip, which are covered by the connecting means in places, are then free of the first molded body.
  • the first molded body is free of foreign particles. That is, are in particular no particles of a luminescence conversion material in the first shaped body is introduced, which may negatively affect the Elas ⁇ tizticiansmodul and the hardness of the first mold body.
  • the first shaped body can be made transparent and in particular transparent.
  • foreign particles for example particles of a luminescence conversion material
  • a conversion of electromagnetic ⁇ shear radiation done close to the chip.
  • the first molded body has essentially the same optical refractive index as the second molded body.
  • "In Wesentli ⁇ chen equal optical refractive index” in this context means that the refractive indices of the two molded body differ by not more than 10%, especially at most 5%, such as at most 2.5%. In this manner, optical losses at the interface between the be reduced to two moldings.
  • the device comprises a bonding wire which is connected to the optoe ⁇ lektronischen semiconductor chip on its side remote from the support side.
  • the contacting wire electrically conductively connects the optoelectronic semiconductor chip to a part of the carrier.
  • the Kon ⁇ takt istsdraht is located on the n-side of the optoelectronic half ⁇ conductor chip.
  • the contacting wire is in particular free or largely free of the first molded body. That is, the first molded body does not over-form the contacting wire and covers the contacting wire only in places. "Mostly free” means in particular that the bonding wire is covered over a length of more than 49% of its total length with Ma ⁇ TERIAL the first magnetic body. In particular, the bonding wire is at most about 20%, preferably Hoechsmann ⁇ least to 10% with material of the first molded body covered. It has been found that a covering of the optoelectronic semiconductor chip with the first molded body is also advantageous on its side facing away from the carrier.
  • the contacting wire is likewise mechanically stabilized by embedding in the second shaped body.
  • the first molded body has, on the side of the optoelectronic semiconductor chip facing away from the carrier, a thickness of at most 500 ⁇ m, for example at most 300 ⁇ m, in particular at most 100 ⁇ m above the optoelectronic semiconductor chip. That is, the first molded body is guided only in a thin layer on the upper side facing away from the carrier of the semicon ⁇ terchips. It has been found that such a thin region of the first molded body above the semiconductor chip is sufficient for the mechanical decoupling of the connection between the semiconductor chip and the carrier from the second shaped body.
  • the carrier has a depression on its side facing the optoelectronic semiconductor chip, wherein the optoelectronic semiconductor chip is arranged in the depression and the first shaped body projects beyond a side wall of the depression. That is, the recess is filled with the optoelectronic semiconductor chip and the first molded body, wherein the first molded body can project beyond a side wall of the recess.
  • the first molded body has, for example, on its side facing away from the carrier, a convex curvature which spans the optoelectronic semiconductor chip like a dome, the vertex of the dome being higher than the highest point of the side wall of the recess.
  • the connecting means is formed with an adhesive.
  • the adhesive may be an electrically conductive adhesive.
  • a method for producing a component is specified.
  • a device described herein can be prepared by the Ver ⁇ driving. That is, all features disclosed for the device are also disclosed for the method and vice versa.
  • a carrier is initially provided, on which an optoelectronic semiconductor chip, which has at least one side face, is fastened by means of a connection means.
  • electrical contacting of the semiconductor chip to the carrier can also take place.
  • a first molded body is applied to an exposed outer surface of the optoelectronic semiconductor chip and an exposed outer surface of the connecting means, in particular all exposed outer surfaces of semiconductor chip and connecting means are covered by the first molded body.
  • a hardening of the first molded body takes place.
  • the curing takes place immediately after the application of the first molded body. That is, the initial curing is carried out for ⁇ In particular game within no more than one minute after application of the first mold body.
  • the first molded body is heated to a first temperature.
  • a curing of the first Formkör ⁇ pers at a second temperature which may be different from the first temperature.
  • the hardening can take place chemically or by radiation crosslinking.
  • a second mold body will be introduced ⁇ on an exposed outer surface of the first mold body, in particular the second molded body is coated on all exposed outer surfaces of the first molding.
  • the second molded body has in this case a larger Elas ⁇ tizticiansmodul than the first molding.
  • the first temperature at which the first molded body is hardened is greater than the second temperature at which curing of the shaped body takes place.
  • the method described here is based, inter alia, on the finding that materials for first shaped bodies which have a relatively small modulus of elasticity can run quickly during application. It therefore proves to be advantageous if a curing of the first molded body takes place quickly and at relatively high temperatures.
  • the first shaped body is, for example, a shaped body which is formed with a silicone
  • the hardening is preferably carried out at temperatures greater than 150 ° C.
  • chemical hardening or curing by radiation crosslinking can take place.
  • the curing then takes place, for example, at a temperature of less than or equal to 150 ° C.
  • the first molded article is quenched for a maximum of 15 minutes and cured for a period of at least 30 minutes.
  • Anhär ⁇ th and curing can be done in the same oven.
  • the carrier is heated with the semiconductor chip affixed to the carrier prior to the application of the first shaped body, so that the carrier has a third temperature during application of the first shaped body which is greater than the room temperature.
  • the room temperature is 23 ° C.
  • the third temperature is for example equal to or less than the first temperature Tem ⁇ .
  • the third temperature for a first molded body formed with silicone is selected between at least 100 ° C and at most 150 ° C. It has since shown ⁇ in that such preheating of the carrier can suppress bleeding of the first mold body when applied, because the material of the first mold body when it on the warmed-up carrier applies, anhärtet immediately and thus special ⁇ can be DERS attached accurately on the semiconductor chip and in the vicinity of the semiconductor chip to the carrier.
  • the component comprises a carrier 1, the present case as a component housing with lead frame la, lb, which are designed for example as a metal strip, gebil ⁇ det.
  • an optoelectronic semiconductor chip 2 for example a light-emitting diode chip or a photodiode chip, is fastened to the carrier 1 by means of the connection means 3.
  • ei ⁇ nem connecting means 3 is, for example, egg ⁇ NEN adhesive, for example an electrically conductive adhesive.
  • the first shaped body 4 Exposed outer surfaces of the semiconductor chip 2 and in particular the surface of the semiconductor chip 2 facing away from the carrier 1 are covered by the first shaped body 4, which is formed, for example, with a high refractive index silicone.
  • the semiconductor chip 2 is connected by means of amaschine istsdrahtes (also: bonding wire) 6 to the carrier 1 and contacted in this way, for example, n-side electrically.
  • amaschine istsdrahtes also: bonding wire
  • ⁇ sondere the part of the bonding wire 6 which is located furthest from the support 1 is removed, remains uncovered by the first shaped body.
  • the second molded body 5 directly adjoins, which is formed for example with an epoxy resin.
  • the refractive indices of the first foreign matter 4 and the second foreign bodies 5 are adapted to one another so that no optical losses at about ⁇ occurs from generated in the optoelectronic semiconductor chip 2 occur from the first mold body 4 into the second mold body. 5
  • the first molded body 4 has, for example, a thickness d of at most 300 ⁇ m to 500 ⁇ m over the surface of the optoelectronic semiconductor chip 2 facing away from the carrier 1.
  • the thermal expansion of the first shaped body and of the second shaped body 5 is proportional to the temperature difference and the modulus of elasticity of the two shaped bodies.
  • FIG. 1B shows the plan view of the component corresponding to FIG. 1A.
  • the first molded body 4 completely covers both exposed outer surfaces of the connecting means 3 and of the optoelectronic semiconductor chip 2. That is, even exposed side surfaces 2a of the semiconductor chip 2 are covered by the first molded body 1.
  • the components illustrated in connection with FIGS. 1 and 2 can be produced, for example, as follows: First, the carrier 1 is provided. Subsequently, the optoelectronic semiconductor chip is mounted on the carrier 1 by means of the connecting means 3. This can be done for example by sticking. In a next method step, the first molded body 4 is applied to the exposed outer surfaces of the optoelectronic semiconductor chip and the frlie ⁇ ing outer surfaces of the connecting means 3, this is done, for example, by dispensing the Formkör ⁇ pers. The first molded body is then cured at a first temperature tempe- and cured at a second temperature, which may be lower than the first temperature.
  • the second mold body 5 is applied to the exposed exterior surfaces of the first ⁇ the molded body. 4 This happens, for example, by casting or transfer molding.
  • the carrier is here free of a recess in which the semiconductor chip 2 can be arranged, it may be advantageous if the carrier with the attached to the carrier 1
  • Semiconductor chip 2 is heated prior to application of the first molded body 4 to a third temperature which is less than or equal to the first temperature. In this way, undesired bleeding of the molded body 4 or wetting of parts of the carrier 1 and / or of the contacting wire 6 can be ef ⁇ efficiently prevented.
  • the invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

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Abstract

Es wird ein Bauelement angegeben, mit einem Träger (1), einem optoelektronischen Halbleiterchip (2) aufweisend zumindest eine Seitenfläche (2a), einem Verbindungsmittel (3), einem ersten Formkörper (4), und einem zweiten Formkörper (5), wobei der optoelektronische Halbleiterchip (2) mittels dem Verbindungsmittel (3) mechanisch mit dem Träger (1) verbunden ist, der erste Formkörper (4) eine freiliegende Außenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips (2) bedeckt, der erste Formkörper (4) eine freiliegende Außenfläche des Verbindungsmittels (3) bedeckt, der zweite Formkörper (5) eine freiliegende Außenfläche des ersten Formkörpers bedeckt, und der zweite Formkörper (5) ein bei Raumtemperatur größeres Elastizitätsmodul als der erste Formkörper aufweist.

Description

Beschreibung
Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
Es wird ein Bauelement angegeben.
Die Druckschrift US 6,624,491 beschreibt ein Bauelement.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauelement an¬ zugeben, das insbesondere hinsichtlich von Temperaturände gen mechanisch besonders stabil ist.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements umfasst das Bauelement einen Träger. Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um einen Anschlussträger handeln, auf dem Komponenten des Bauelements mechanisch befestigt und elektrisch angeschlossen werden können. Zum Beispiel handelt es sich bei dem Träger dann um eine Leiterplatte, wie etwa eine bedruckte Leiterplatte. Ferner kann es sich bei dem Träger um ein Gehäuse handeln, das beispielsweise einen Leiterrahmen (englisch: Leadframe) umfasst, auf dem Komponenten des Bauele¬ ments mechanisch befestigt und elektrisch angeschlossen werden können.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements umfasst das Bauelement einen optoelektronischen Halbleiterchip. Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip handelt es sich beispielsweise um einen Leuchtdiodenchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung aus dem Spektralbereich zwischen UV- Strahlung und Infrarotstrahlung emittiert. Insbesondere ist es möglich, dass der optoelektronische Halbleiterchip im Betrieb Licht erzeugt. Der optoelektronische Halbleiterchip umfasst zumindest eine Seitenfläche, beispielsweise vier Seitenflächen, die den op¬ toelektronischen Halbleiterchip in einer lateralen Richtung abschließen und begrenzen. Ferner umfasst der optoelektroni- sehe Halbleiterchip eine Strahlungsaustrittsfläche, die bei¬ spielsweise durch eine zu den Seitenflächen quer verlaufende Hauptfläche des optoelektronischen Halbleiterchips gebildet sein kann. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Strahlungsaustrittsfläche auch die Seitenflächen des optoelektro- nischen Halbleiterchips zumindest teilweise umfasst. Das heißt, ein Teil der erzeugten Strahlung kann auch durch die Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips aus diesen austreten. Es ist beim hier beschriebenen Bauelement insbesondere auch möglich, dass das Bauelement zwei oder mehr optoelektronische Halbleiterchips umfasst, die gleichartig oder unterschiedlich ausgeprägt sein können. Beispielsweise kann das Bauelement zumindest einen rotes Licht, zumindest einen blaues Licht und zumindest einen grünes Licht und/oder einen andersfarbiges
Licht emittierenden optoelektronischen Halbleiterchip umfassen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements umfasst das Bauelement ein Verbindungsmittel. Mittels dem Verbin¬ dungsmittel können Komponenten des Bauelements beispielsweise am Träger befestigt und gegebenenfalls elektrisch mit dem Träger verbunden werden. Bei dem Verbindungsmittel kann es sich um ein Lotmaterial, einen Klebstoff oder einen leitfähi- gen Klebstoff handeln.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements umfasst das Bauelement einen ersten Formkörper und einen zweiten Formkörper. Bei den Formkörpern handelt es sich insbesondere um strahlungsdurchlässige Körper, die mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet sein können. Die Formkörper werden beispielsweise durch Verfahren wie Vergießen, Sprit- zen, Dispensen, Kaltverformung, Prägung, Ätztechniken und gegebenenfalls anschließendes Aushärten hergestellt.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements ist der optoelektronische Halbleiterchip mittels dem Verbindungsmit- tel mechanisch mit dem Träger verbunden. Das heißt, das Verbindungsmittel befindet sich beispielsweise in direktem Kon¬ takt mit dem Halbleiterchip und dem Träger und vermittelt auf diese Weise eine mechanisch feste Verbindung zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip und dem Träger. Ein Lösen der mechanischen Verbindung, die durch das Verbindungsmittel zwischen Halbleiterchip und Träger erzeugt ist, führt in der Regel zu einer Zerstörung des Bauelements. Das Verbindungsmit¬ tel kann neben der mechanischen Verbindung auch eine elektrische Verbindung zwischen dem optoelektronischen Halbleiter- chip und dem Träger herstellen. Dazu kann das Verbindungsmittel insbesondere elektrisch leitfähig ausgebildet sein.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements bedeckt der erste Formkörper eine freiliegende Außenfläche des optoe- lektronischen Halbleiterchips. Insbesondere ist es möglich, dass der erste Formkörper die freiliegende Außenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips vollständig bedeckt. Bei der freiliegenden Außenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips handelt es sich um diejenige Außenfläche des optoe- lektronischen Halbleiterchips, die beispielsweise nicht vom Verbindungsmittel und/oder vom Träger bedeckt ist. Das heißt, diejenigen Stellen der Außenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips, die vor dem Aufbringen des ersten Formkör- pers von anderen Komponenten des Bauelements unbedeckt sind, werden vom ersten Formkörper bedeckt. Der erste Formkörper kann sich an diesen Stellen in direktem Kontakt mit dem optoelektronischen Halbleiterchip befinden. Das heißt, der ers- te Formkörper befindet sich beispielsweise dann in direktem Kontakt mit einer Passivierung des Halbleiterchips und/oder einer Kontaktschicht des optoelektronischen Halbleiterchips.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements bedeckt der erste Formkörper eine freiliegende Außenfläche des Ver¬ bindungsmittels. Dabei ist es insbesondere möglich, dass der erste Formkörper die freiliegende Außenfläche des Verbin¬ dungsmittels vollständig bedeckt. Bei der freiliegenden Au¬ ßenfläche des Verbindungsmittels handelt es sich um diejenige Außenfläche, die nicht von anderen Komponenten des Bauele¬ ments vor Aufbringen des ersten Formkörpers abgedeckt ist. Zum Beispiel handelt es sich um diejenige Außenfläche des Verbindungsmittels, die nicht vom Träger und/oder vom optoe¬ lektronischen Halbleiterchip bedeckt ist oder direkt an diese grenzt. Dabei ist es möglich, dass der erste Formkörper auch andere Komponenten des Bauelements zumindest stellenweise be¬ deckt. Beispielsweise kann der erste Formkörper auch den Trä¬ ger in einem Bereich um den optoelektronischen Halbleiterchip herum bedecken und sich dort in direktem Kontakt mit dem Trä- ger befinden.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements bedeckt der zweite Formkörper eine freiliegende Außenfläche des ers¬ ten Formkörpers. Insbesondere ist es möglich, dass der zweite Hauptkörper die freiliegende Außenfläche des ersten Formkör¬ pers vollständig bedeckt. Das heißt, dort wo der erste Form¬ körper vor dem Aufbringen des zweiten Formkörpers freiliegt und von anderen Komponenten des Bauelements unbedeckt ist, ist dann der zweite Formkörper angeordnet und befindet sich beispielsweise in direktem Kontakt mit dem ersten Formkörper.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist der zweite Formkörper ein größeres Elastizitätsmodul als der erste Formkörper auf. Beispielsweise weist der zweite Form¬ körper ein Elastizitätsmodul von wenigstens 2 GPa auf und der erste Formkörper weist ein Elastizitätsmodul von höchstens 1 GPa, insbesondere von höchstens 200 kPa auf. Dazu sind der erste und der zweite Formkörper insbesondere mit unterschied¬ lichen Materialien gebildet. Die unterschiedlichen Elastizitätsmodule ergeben sich zum Beispiel in einem Temperaturbe¬ reich von wenigstens 0°C bis höchstens 100°C, insbesondere bei Raumtemperatur, die zum Beispiel 23 °C beträgt.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements umfasst das Bauelement einen Träger, einen optoelektronischen Halbleiterchip mit zumindest einer Seitenfläche und ein Verbin¬ dungsmittel. Weiter umfasst das Bauelement einen ersten Form¬ körper und einen zweiten Formkörper. Der optoelektronische Halbleiterchip ist mittels des Verbindungsmittels mechanisch mit dem Träger verbunden, der erste Formkörper bedeckt eine freiliegende Außenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips, der erste Formkörper bedeckt eine freiliegende Außen¬ fläche des Verbindungsmittels und der zweite Formkörper be¬ deckt eine freiliegende Außenfläche des ersten Formkörpers. Dabei weist der zweite Formkörper ein größeres Elastizitäts¬ modul als der erste Formkörper auf.
Dem hier beschriebenen Bauelement liegt dabei unter anderem die folgende Erkenntnis zugrunde: Bei herkömmlichen Bauele¬ menten, wie sie beispielsweise in der oben genannten Druckschrift beschrieben sind, sind optoelektronische Halbleiter- chips oft mit einem relativ unelastischen Material wie einem Epoxidharz vergossen. Es hat sich nun gezeigt, dass ein solches unelastisches Material eine große mechanische Beanspru¬ chung auf den optoelektronischen Halbleiterchip und die durch ein Verbindungsmittel vermittelte Verbindung zwischen optoe¬ lektronischem Halbleiterchip und Träger ausübt. Diese mechanische Belastung kann insbesondere zur Beschädigung oder Zerstörung der durch das Verbindungsmittel vermittelten Verbindung führen. Beispielsweise tritt diese hohe Belastung bei Temperaturänderungen, wie bei einem Auflöten des Bauelements an seinem Bestimmungsort, auf.
Vorliegend sind der optoelektronische Halbleiterchip und das Verbindungsmittel von einem ersten Formkörper bedeckt, der ein kleineres Elastizitätsmodul aufweist, als ein zweiter Formkörper, der den ersten Formkörper bedeckt. Durch den ersten Formkörper, der Verbindungsmittel und optoelektronischen Halbleiterchip insbesondere vollständig bedeckt, kann vom zweiten Formkörper übertragene mechanische Beanspruchung abgefedert und gedämpft werden. Auf diese Weise wird die mecha¬ nische Belastung insbesondere auf die Verbindung zwischen op¬ toelektronischem Halbleiterchip und Träger reduziert. Es resultiert ein Bauelement, das mechanisch stabiler und damit beständiger ist. Insbesondere die Gefahr, dass sich das Ver¬ bindungsmittel vom Träger und/oder vom optoelektronischen Halbleiterchip löst, ist beim beschriebenen Bauelement stark reduziert .
Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung eines zweiten Formkörpers, der ein größeres Elastizitätsmodul als der erste Formkörper aufweist, beispielsweise ein direktes Aufkleben von optischen Komponenten, wie Linsen, die mit einem relativ starren Material gebildet sind, auf den zweiten Formkörper. Das heißt, eine starke mechanische Belastung insbesondere bei Temperaturänderung zwischen dem zweiten Formkörper und dem optischen Element kann im Vergleich zu einem Bauelement, das lediglich einen ersten Formkörper aus relativ flexiblem Material aufweist, reduziert werden.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist der zweite Formkörper eine größere Härte als der erste Form¬ körper auf. Das heißt, der erste und der zweite Formkörper können sich zusätzlich zu ihrem Unterschied hinsichtlich des Elastizitätsmoduls auch hinsichtlich ihrer Härte voneinander unterscheiden. Auch eine geringere Härte des ersten Formkörpers im Vergleich zum zweiten Formkörper verbessert die mechanische Entkoppelung zwischen dem zweiten Formkörper und der Verbindung zwischen optoelektronischem Halbleiterchip und Träger. Beispielsweise weist der erste Formkörper eine Härte zwischen Shore AO und Shore A38 bei Raumtemperatur auf. Der zweite Formkörper weist dann eine größere Härte auf.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements ist de erste Formkörper überwiegend oder vollständig mit einem Sili kon gebildet und der zweite Formkörper ist überwiegend oder vollständig mit einem Epoxidharz gebildet. Beispielsweise kann der erste Formkörper mit einem Silikon gebildet sein, dessen Brechungsindex an den Brechungsindex des zweiten Formkörpers angepasst ist. In diesem Fall kann für den ersten Formkörper ein hochbrechendes Silikon mit einem Brechungsindex von wenigstens 1,53 Verwendung finden. Beispielsweise liegt der Brechungsindex des Silikons zwischen 1,53 und 1,55. Der Brechungsindex des zweiten Formkörpers, der beispielsweise mit Epoxidharz gebildet ist, liegt dann ebenfalls in diesem Bereich und beträgt wenigstens 1,53. Der Brechungsindex des zweiten Formkörpers kann dann beispiels¬ weise ebenfalls zwischen 1,53 und 1,55 liegen. Auf diese Wei¬ se sind Verluste, beispielsweise durch Totalreflexion, zwi¬ schen dem ersten Formkörper und dem zweiten Formkörper reduziert, so dass sich die mechanische Stabilität des Bauele¬ ments durch die Verwendung des ersten Formkörpers erhöht, oh¬ ne dass sich dessen optische Effizienz signifikant verringert .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements bedeckt das Verbindungsmittel die Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips und eine dem optoelektronischen Halb¬ leiterchip zugewandte Oberfläche des Trägers stellenweise. Das heißt, das Verbindungsmittel vermittelt eine mechanische Verbindung zwischen dem Träger und dem optoelektronischen Halbleiterchip und greift dabei stellenweise an einer Seitenfläche oder den Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips an. Die Teile der Seitenfläche oder der Seitenflä¬ chen des optoelektronischen Halbleiterchips, die vom Verbindungsmittel stellenweise bedeckt sind, sind dann frei vom ersten Formkörper.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements ist der erste Formkörper frei von Fremdpartikeln. Das heißt, in den ersten Formkörper sind insbesondere dann keine Partikel eines Lumineszenzkonversionsmaterials eingebracht, welche das Elas¬ tizitätsmodul und die Härte des ersten Formkörpers negativ beeinflussen können. Der erste Formkörper kann in diesem Fall transparent und insbesondere klarsichtig ausgebildet sein.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements sind in den ersten Formkörper Fremdpartikel wie zum Beispiel Partikel eines Lumineszenzkonversionsmaterials eingebracht. In diesem Fall kann zum Beispiel eine Konversion von elektromagneti¬ scher Strahlung chipnah erfolgen.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist der erste Formkörper im Wesentlichen den gleichen optischen Brechungsindex wie der zweite Formkörper auf. „Im Wesentli¬ chen gleicher optischer Brechungsindex" heißt dabei, dass die Brechungsindices der beiden Formkörper um höchstens 10 %, insbesondere um höchstens 5 %, beispielsweise um höchstens 2,5 % voneinander abweichen. Auf diese Weise können optische Verluste an der Grenzfläche zwischen den beiden Formkörpern reduziert werden.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements umfasst das Bauelement einen Kontaktierungsdraht, der mit dem optoe¬ lektronischen Halbleiterchip an seiner dem Träger abgewandten Seite verbunden ist. Der Kontaktierungsdraht verbindet den optoelektronischen Halbleiterchip elektrisch leitend mit einem Teil des Trägers. Beispielsweise befindet sich der Kon¬ taktierungsdraht an der n-Seite des optoelektronischen Halb¬ leiterchips .
Der Kontaktierungsdraht ist dabei insbesondere frei oder größtenteils frei vom ersten Formkörper. Das heißt, der erste Formkörper überformt den Kontaktierungsdraht nicht und be¬ deckt den Kontaktierungsdraht nur stellenweise. „Größtenteils frei" bedeutet insbesondere, dass der Kontaktierungsdraht über eine Länge von höchstens 49 % seiner Gesamtlänge mit Ma¬ terial des ersten Formkörpers bedeckt ist. Insbesondere ist der Kontaktierungsdraht höchstens zu 20 %, bevorzugt höchs¬ tens zu 10 % mit Material des ersten Formkörpers bedeckt. Es hat sich gezeigt, dass eine Bedeckung des optoelektronischen Halbleiterchips mit dem ersten Formkörper auch an seiner dem Träger abgewandten Seite vorteilhaft ist. Um jedoch die mechanische Stabilität des Kontaktierungsdrahts nicht zu gefährden, erweist es sich als vorteilhaft, wenn insbesondere der Teil des Kontaktierungsdrahtes , der am weitesten vom Trä¬ ger entfernt ist, vom ersten Formkörper unbedeckt ist. Das heißt, insbesondere die Drahtschleife des Kontaktierungsdrah¬ tes sollte vom ersten Formkörper unbedeckt sein. Dieser Teil des Kontaktierungsdrahtes ist dann bevorzugt vom zweiten
Formkörper bedeckt und in diesen eingebettet. Aufgrund der Tatsache, dass der zweite Formkörper mechanisch starrer ist als der erste Formkörper, wird der Kontaktierungsdraht durch ein Einbetten im zweiten Formkörper ebenfalls mechanisch sta- bilisiert.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist der erste Formkörper an der dem Träger abgewandten Seite des optoelektronischen Halbleiterchips eine Dicke von höchstens 500 μπι, zum Beispiel höchstens 300 μπι, insbesondere höchstens 100 μπι über dem optoelektronischen Halbleiterchip auf. Das heißt, der erste Formkörper ist lediglich in einer dünnen Schicht über die dem Träger abgewandte Oberseite des Halblei¬ terchips geführt. Es hat sich dabei gezeigt, dass ein solch dünner Bereich des ersten Formkörpers über dem Halbleiterchip ausreichend zur mechanischen Entkopplung der Verbindung zwischen Halbleiterchip und Träger vom zweiten Formkörper ist. Ist der erste Formkörper über dem optoelektronischen Halbleiterchip möglichst dünn ausgebildet, so ergibt sich vorteil- haft, dass der zweite Formkörper direkt über dem Halbleiterchip relativ dick ausgebildet werden kann, was die mechanische Stabilität des Bauelements insgesamt erhöht. Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements weist der Träger eine Vertiefung an seiner dem optoelektronischen Halbleiterchip zugewandten Seite auf, wobei der optoelektronische Halbleiterchip in der Vertiefung angeordnet ist und der erste Formkörper eine Seitenwand der Vertiefung überragt. Das heißt, die Vertiefung ist mit dem optoelektronischen Halbleiterchip und dem ersten Formkörper befüllt, wobei der erste Formkörper eine Seitenwand der Vertiefung überragen kann. Der erste Formkörper weist beispielsweise an seiner dem Träger abgewandten Seite eine konvexe Krümmung auf, die den optoelektronischen Halbleiterchip kuppelartig überspannt, wobei der Scheitelpunkt der Kuppel höher liegt als der höchste Punkt der Seitenwand der Vertiefung. Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Bauelements ist das Verbindungsmittel mit einem Klebstoff gebildet. Insbesondere kann es sich bei dem Klebstoff um einen elektrisch leitfähigen Klebstoff handeln. Vor allem für Verbindungsmittel, die auf Klebstoffbasis gebildet sind, erweist sich ein hier be- schriebenes Bauelement als besonders vorteilhaft, da solche Verbindungsmittel oft mechanische Verbindungen vermitteln, die schwächer sind als beispielsweise durch Lot vermittelte Verbindungen. Die durch einen Klebstoff vermittelte Verbindung zwischen Halbleiterchip und Träger wird daher vorliegend besonders effizient geschützt.
Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements angegeben. Beispielsweise kann mittels des Ver¬ fahrens ein hier beschriebenes Bauelement hergestellt werden. Das heißt, sämtliche für das Bauelement offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt. Bei dem Verfahren wird in einer Aus führungs form zunächst ein Träger bereitgestellt, auf dem ein optoelektronischer Halbleiterchip, der zumindest eine Seitenfläche aufweist, mittels eines Verbindungsmittels befestigt wird. Neben der mechani- sehen Verbindung kann dabei auch eine elektrische Kontaktie- rung des Halbleiterchips am Träger erfolgen.
Nachfolgend wird ein erster Formkörper auf eine freiliegende Außenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips und eine freiliegende Außenfläche des Verbindungsmittels aufgebracht, insbesondere werden sämtliche freiliegenden Außenflächen von Halbleiterchip und Verbindungsmittel vom ersten Formkörper bedeckt . Nachfolgend erfolgt ein Anhärten des ersten Formkörpers. Das Anhärten erfolgt dabei unmittelbar nach dem Aufbringen des ersten Formkörpers. Das heißt, das Anhärten erfolgt zum Bei¬ spiel insbesondere innerhalb von höchstens einer Minute nach dem Aufbringen des ersten Formkörpers. Zum Anhärten wird der erste Formkörper zum Beispiel auf eine erste Temperatur erwärmt. Nachfolgend erfolgt ein Aushärten des ersten Formkör¬ pers bei einer zweiten Temperatur, die von der ersten Temperatur verschieden sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Anhärten chemisch oder durch Strahlungsvernetzen erfol- gen.
In einem nächsten Schritt wird ein zweiter Formkörper auf eine freiliegende Außenfläche des ersten Formkörpers aufge¬ bracht, insbesondere wird der zweite Formkörper auf sämtliche freiliegenden Außenflächen des ersten Formkörpers aufgebracht. Der zweite Formkörper weist dabei ein größeres Elas¬ tizitätsmodul als der erste Formkörper auf. Ferner ist die erste Temperatur, bei der der erste Formkörper angehärtet wird, größer als die zweite Temperatur, bei der ein Aushärten des Formkörpers erfolgt.
Das hier beschriebene Verfahren beruht dabei unter anderem auf der Erkenntnis, dass Materialien für erste Formkörper, die ein relativ kleines Elastizitätsmodul aufweisen, beim Aufbringen schnell verlaufen können. Es erweist sich daher als vorteilhaft, wenn ein Anhärten des ersten Formkörpers schnell und bei relativ hohen Temperaturen erfolgt. Handelt es sich bei dem ersten Formkörper beispielsweise um einen Formkörper, der mit einem Silikon gebildet ist, so erfolgt das Anhärten vorzugsweise bei Temperaturen größer 150°C. Alternativ oder zusätzlich kann ein chemische Anhärten oder ein Anhärten durch Strahlungsvernetzen erfolgen. Das Aushärten erfolgt dann zum Beispiel bei einer Temperatur von kleiner gleich 150 °C. Beispielsweise wird der erste Formkörper für eine Zeitspanne von höchstens 15 Minuten angehärtet und für eine Zeitspanne von wenigstens 30 Minuten ausgehärtet. Anhär¬ ten und Aushärten kann dabei im gleichen Ofen erfolgen.
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird der Träger mit dem auf dem Träger befestigten Halbleiterchip vor dem Aufbringen des ersten Formkörpers erwärmt, so dass der Träger beim Aufbringen des ersten Formkörpers eine dritte Temperatur aufweist, die größer als die Raumtemperatur ist.
Die Raumtemperatur beträgt dabei 23 °C. Die dritte Temperatur beträgt beispielsweise gleich oder weniger als die erste Tem¬ peratur. Beispielsweise ist die dritte Temperatur für einen ersten Formkörper, der mit Silikon gebildet ist, zwischen we- nigstens 100 °C und höchstens 150 °C gewählt. Es hat sich da¬ bei gezeigt, dass ein derartiges Vorwärmen des Trägers ein Verlaufen des ersten Formkörpers beim Aufbringen unterbinden kann, da das Material des ersten Formkörpers, wenn es auf den aufgewärmten Träger trifft, sofort anhärtet und damit beson¬ ders passgenau am Halbleiterchip und in der Umgebung des Halbleiterchips am Träger befestigt werden kann. Im Folgenden werden das hier beschriebene Bauelement sowie das hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbei¬ spielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
Die schematischen Ansichten der Figuren 1A, 1B und 2 zeigen
Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen Bauele¬ menten .
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Fi- guren und die Größenverhältnisse der in den Figuren darge¬ stellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
In der schematischen Schnittdarstellung der Figur 1A ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Bauele¬ ments näher erläutert. Das Bauelement umfasst einen Träger 1, der vorliegend als Bauelementgehäuse mit Leiterrahmen la, lb, die beispielsweise als Metallstreifen ausgeführt sind, gebil¬ det ist.
Vorliegend ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 2, zum Beispiel ein Leuchtdiodenchip oder ein Photodiodenchip, mit- tels des Verbindungsmittels 3 am Träger 1 befestigt. Bei ei¬ nem Verbindungsmittel 3 handelt es sich beispielsweise um ei¬ nen Klebstoff, zum Beispiel einen elektrisch leitfähigen Klebstoff. Freiliegende Außenflächen des Halbleiterchips 2 und dabei insbesondere die dem Träger 1 abgewandte Oberfläche des Halbleiterchips 2 sind vom ersten Formkörper 4 bedeckt, der beispielsweise mit einem hochbrechenden Silikon gebildet ist .
Der Halbleiterchip 2 ist mittels eines Kontaktierungsdrahtes (auch: Bonddraht) 6 mit dem Träger 1 verbunden und auf diese Weise beispielsweise n-seitig elektrisch kontaktiert. Insbe¬ sondere der Teil des Kontaktierungsdrahtes 6, der sich am weitesten vom Träger 1 entfernt befindet, bleibt vom ersten Formkörper 1 unbedeckt.
An die freiliegende Außenfläche des ersten Formkörpers 4 grenzt der zweite Formkörper 5 direkt an, der beispielsweise mit einem Epoxidharz gebildet ist. Die Brechungsindices von erstem Fremdkörper 4 und zweitem Fremdkörper 5 sind dabei aneinander angepasst, so dass kaum optische Verluste beim Über¬ tritt vom im optoelektronischen Halbleiterchip 2 erzeugte Strahlung vom ersten Formkörper 4 in den zweiten Formkörper 5 auftreten.
Der erste Formkörper 4 weist dabei beispielsweise eine Dicke d von höchstens 300 μπι bis 500 μπι über der dem Träger 1 abgewandten Oberfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 2 auf.
Die thermische Ausdehnung des ersten Formkörpers und des zweiten Formkörpers 5 ist proportional zum Temperaturunterschied und zum Elastizitätsmodul der beiden Formkörper. Je kleiner das Elastizitätsmodul, desto kleiner ist die thermi¬ sche Ausdehnung und desto kleiner ist daher die mechanische Belastung der von den Formkörpern 4, 5 bedeckten Bereiche und Komponenten. Durch die Verwendung eines ersten Formkörpers 4 mit kleinem Elastizitätsmodul kann daher eine Reduzierung der mechanischen Belastung aufgrund einer Reduzierung der thermischen Ausdehnung insbesondere im Bereich der Verbindung zwischen optoelektronischem Halbleiterchip 2 und Träger 1 erfol- gen. Gleichzeitig werden die Komponenten des Bauelements durch den relativ starren und harten zweiten Formkörper 5 vor mechanischen Einflüssen von außerhalb des Bauelements ge¬ schützt. Der erste Formkörper 4 wirkt dabei als Absorber für mechanische Belastung, so dass eine erhöhte mechanische Sta- bilität, insbesondere eine erhöhte thermische Stabilität der Verbindung zwischen Halbleiterchip 2 und Träger 1, resultiert .
Die Figur 1B zeigt die zur Figur 1A entsprechende Draufsicht auf das Bauelement. Insbesondere ist ersichtlich, dass der erste Formkörper 4 sowohl freiliegende Außenflächen des Verbindungsmittels 3 als auch des optoelektronischen Halbleiterchips 2 vollständig bedeckt. Das heißt, auch freiliegende Seitenflächen 2a des Halbleiterchips 2 werden vom ersten Formkörper 1 bedeckt.
Im Unterschied zu dem in Verbindung mit den Figuren 1A, 1B beschriebenem Ausführungsbeispiel ist beim Ausführungsbei¬ spiel der Figur 2 der optoelektronische Halbleiterchip in ei- ner Vertiefung 7 angeordnet. Die Vertiefung 7 bildet dabei durch ihre Seitenwände 7a einen Schutz für das Material des ersten Formkörpers 4 vor Verlaufen. Bei der Verwendung einer Vertiefung 7 kann beispielsweise auf ein Vorwärmen des Trägers 1 vor Aufbringen des ersten Formkörpers 4 verzichtet werden. Weiter ergibt sich vorteilhaft, dass der Kontaktie- rungsdraht 6 fast vollständig vom ersten Formkörper 4 unbe¬ deckt bleibt und größtenteils vom zweiten Formkörper 5 um- schlössen ist. Dies erhöht die mechanische Stabilität des Bauelements weiter.
Die in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 dargestellten Bau- elemente können beispielsweise wie folgt hergestellt werden: Zunächst wird der Träger 1 bereitgestellt. Anschließend wird der optoelektronische Halbleiterchip auf den Träger 1 mittels des Verbindungsmittels 3 befestigt. Dies kann beispielsweise durch Aufkleben erfolgen. In einem nächsten Verfahrensschritt wird der erste Formkörper 4 auf die freiliegenden Außenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips und die freilie¬ genden Außenflächen des Verbindungsmittels 3 aufgebracht, dies geschieht beispielsweise durch Dispensen des Formkör¬ pers. Der erste Formkörper wird dann bei einer ersten Tempe- ratur angehärtet und bei einer zweiten Temperatur, die niedriger als die erste Temperatur sein kann, ausgehärtet.
Anschließend wird der zweite Formkörper 5 auf die freiliegen¬ den Außenflächen des ersten Formkörpers 4 aufgebracht. Dies geschieht beispielsweise durch Vergießen oder Spritzpressen.
Insbesondere beim Ausführungsbeispiel der Figur 1A, 1B, der Träger ist hier frei von einer Vertiefung, in der der Halbleiterchip 2 angeordnet werden kann, kann es vorteilhaft sein, wenn der Träger mit dem auf dem Träger 1 befestigten
Halbleiterchip 2 vor dem Aufbringen des ersten Formkörpers 4 erwärmt wird auf eine dritte Temperatur, die kleiner gleich der ersten Temperatur ist. Auch auf diese Weise kann ein unerwünschtes Verlaufen des Formkörpers 4 oder ein Benetzen von Teilen des Trägers 1 und/oder des Kontaktierungsdrahtes 6 ef¬ fizient unterbunden werden. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102011100028.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Bauelement mit
- einem Träger (1),
- einem optoelektronischen Halbleiterchip (2) aufweisend zumindest eine Seitenfläche (2a) ,
- einem Verbindungsmittel (3),
- einem ersten Formkörper (4), und
- einem zweiten Formkörper (5), wobei
- der optoelektronische Halbleiterchip (2) mittels dem Verbindungsmittel (3) mechanisch mit dem Träger (1) verbunden ist,
- der erste Formkörper (4) eine freiliegende Außenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips (2) bedeckt,
- der erste Formkörper (4) eine freiliegende Außenfläche des Verbindungsmittels (3) bedeckt,
- der zweite Formkörper (5) eine freiliegende Außenfläche des ersten Formkörpers bedeckt, und
- der zweite Formkörper (5) ein bei Raumtemperatur größeres Elastizitätsmodul als der erste Formkörper aufweist.
2. Bauelement nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem der zweite Formkörper (5) eine größere Härte als der erste Formkörper (4) aufweist.
3. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der erste Formkörper (4) überwiegend oder vollständig mit einem Silikon gebildet ist und der zweite Formkörper (5) überwiegend oder vollständig mit einem Epoxidharz gebildet ist.
4. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Verbindungsmittel (3) die Seitenfläche des optoe¬ lektronischen Halbleiterchips (2) und eine dem optoelektronischen Halbleiterchip (2) zugewandte Oberfläche des Trägers (1) stellenweise bedeckt.
5. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der erste Formkörper (4) den optoelektronischen Halbleiterchip (2) an seiner dem Träger (1) abgewandten Seite bedeckt .
6. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der erste Formkörper (4) frei von Fremdpartikeln ist.
7. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der erste Formkörper (4) im Wesentlichen den gleichen optischen Brechungsindex wie der zweite Formkörper (5) auf¬ weist.
8. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche mit einem Kontaktierungsdraht , der mit dem optoelektronischen
Halbleiterchip (2) an seiner dem Träger (1) abgewandten Seite verbunden ist, wobei
der Kontaktierungsdraht (6) frei oder größtenteils frei vom ersten Formkörper (4) ist.
9. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der erste Formkörper (4) an der dem Träger (1) abgewandten Seite des optoelektronischen Halbleiterchips (2) eine Dicke von höchstens 100 μπι über dem optoelektronischen Halb- leiterchip (2) aufweist.
10. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche mit einer Vertiefung im Träger, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (2) in der Vertiefung (7) angeordnet ist und der erste Formköper (4) eine Seiten¬ wand (7a) der Vertiefung (7) überragt.
11. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem das Verbindungsmittel (3) mit einem Klebstoff gebil¬ det ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Bauelements mit den fol- genden Schritten
- Bereitstellen eines Trägers (1),
- Befestigen eines optoelektronischen Halbleiterchip (2) aufweisend zumindest eine Seitenfläche auf den Träger (1) mit¬ tels eines Verbindungsmittels (3),
- Aufbringen eines ersten Formkörpers (4) auf eine freilie¬ gende Außenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips (2) und eine freiliegende Außenfläche des Verbindungsmittels (3),
- Anhärten des ersten Formkörpers (4),
- Aushärten des ersten Formkörpers (4),
- Aufbringen eines zweiten Formkörpers (5) auf eine freilie¬ gende Außenfläche des ausgehärteten ersten Formkörpers (4), wobei
- der zweite Formkörper (5) bei Raumtemperatur ein größeres Elastizitätsmodul als der erste Formkörper (4) aufweist.
13. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei
- das Anhärten bei einer ersten Temperatur erfolgt,
- das Aushärten bei einer zweiten Temperatur erfolgt,
- der Träger (1) mit dem auf dem Träger (1) befestigten Halb- leiterchip (2) vor dem Aufbringen des ersten Formkörpers (4) erwärmt wird, so dass der Träger (1) beim Aufbringen des ersten Formkörpers (4) eine dritte Temperatur aufweist, - die dritte Temperatur größer als die Raumtemperatur ist, und
- die zweite Temperatur kleiner als die erste Temperatur ist
14. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
wobei die dritte Temperatur kleiner gleich der ersten Temperatur ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
wobei ein Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11 herge stellt wird.
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