WO2013182351A1 - Optoelektronische vorrichtung und apparatur mit einer solchen vorrichtung - Google Patents

Optoelektronische vorrichtung und apparatur mit einer solchen vorrichtung Download PDF

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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H03K2217/94108—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated using an optical detector characterised by the type of activation making use of reflection

Definitions

  • the present application relates to an optoelectronic device and an apparatus with such
  • a proximity sensor which detects the radiation emitted by a radiation source and reflected at a target object, scattered radiation, for example on a radiation window, behind which the proximity sensor is arranged in an apparatus, can be used to falsify the radiation
  • An object of the present application is to provide a simple and inexpensive to produce optoelectronic device in which the influence of stray radiation is reduced.
  • the optoelectronic device has a first component that is used to generate radiation
  • the first component can as a
  • Luminescence diode be executed.
  • the optoelectronic device has a second component which is provided for receiving radiation, in particular radiation emitted by the first component during operation of the device.
  • the second Component may be embodied for example as a photodiode or a phototransistor.
  • the first component and / or the second component may be formed as an unhoused semiconductor chip. That is, the device itself has no housing. A compact embodiment of the device is simplified. Alternatively, the component can also be designed as a component with a housing.
  • the optoelectronic device has a connection carrier.
  • the first component and the second component can be arranged on the connection carrier and in particular fixed.
  • the first component and / or the second component can each have at least two connection surfaces of the connection carrier
  • connection carrier may be, for example, as a printed circuit board, such as a printed circuit board (PCB) or as a PCB (PCB)
  • connection carrier can terminate the optoelectronic device on the rear side, that is to say on a side opposite a radiation passage area of the optoelectronic device.
  • connection carrier can be designed, for example, as a leadframe.
  • this is a surface mountable
  • connection carrier such as the circuit board
  • Optoelectronic device which for mounting on a mounting bracket, for example, on another Printed circuit board, can be arranged and connected to this electrically conductive.
  • connection carrier has on the
  • Contact surfaces can be electrically connected via vias through the connection carrier with the optoelectronic component and optionally the further optoelectronic component.
  • the optoelectronic device is therefore electrically external from the rear side
  • the optoelectronic device has a frame.
  • the frame may have a first opening in which the first component is arranged.
  • the frame may further comprise a second opening in which the second component is arranged.
  • the frame can be on the
  • Connection carrier arranged and further attached to this, for example by means of a fixing layer.
  • first opening and / or the second opening can completely circulate the first component or the second component in the lateral direction.
  • a direct beam path between the first device and the second device is blocked by means of the frame.
  • the frame has a main surface on the side opposite the connection carrier.
  • the first opening and / or the second opening extend from a main surface of the main body opposite the connection carrier
  • the first opening and / or the second openings may extend completely through the frame.
  • the main area has an intermediate area.
  • the intermediate region is arranged between the first opening and the second opening. In the intermediate region, a reflection of radiation of the second component impinging on the main surface is reduced.
  • the optoelectronic device is preferably provided for operation with a radiation window.
  • the radiation window is in particular spaced from the main surface of the frame.
  • the radiation window may be formed, for example, in an apparatus containing the optoelectronic device. In the operation of the device is the first
  • the radiation window preferably runs parallel or substantially parallel to
  • substantially parallel is meant in the context of the application, an included angle of at most 10 °.
  • Main surface impinges and after reflection on the main surface and another reflection on the radiation window impinges on the second component and there an unwanted
  • a structuring with at least one depression is formed in the intermediate region.
  • the structuring can be so in particular
  • the internal stray radiation is reduced compared to a configuration with a flat major surface between the first opening and the second opening.
  • the internal stray radiation must become a
  • Targeted absorbing means that in the intermediate region incident, emitted by the first component, radiation to at least 80%, preferably at least 90%, particularly preferably at least 95% is absorbed.
  • the frame can be in the range of
  • Intermediate area to be made of a targeted absorbing material or coated with a targeted absorbent material.
  • the depression is arranged at a distance from the first cavity and from the second cavity.
  • the recess can be in the vertical direction, ie in a direction perpendicular to a
  • Main extension plane of the connection carrier extending direction completely or only partially extend through the frame.
  • the depression is in the
  • the structuring has a plurality of
  • the frame can also have more than one survey.
  • the at least one survey may be formed in particular web-shaped.
  • Main extension direction of the web-shaped elevation preferably extends transversely or perpendicular to a connecting line between the first component and the second component.
  • the web-shaped elevation of the optoelectronic device the web-shaped elevation of the optoelectronic device
  • connection carrier seen in the direction of the main surface inclined towards the first component.
  • the web-shaped elevation of the tapers is
  • connection carrier in the direction of the main surface. With increasing distance from the connection carrier takes a cross section of the connection carrier.
  • a plurality of web-shaped elevations is formed between the depressions.
  • Main area is a radius of curvature of a bar-shaped
  • the intermediate region has an oblique to the
  • Terminal carrier extending surface area of the
  • the intermediate region has a ridge line extending parallel or substantially parallel, that is to say with an included angle of at most 10 °, to a connecting line between the first component and the second component.
  • the surface area extends in a direction perpendicular to the ridge line transverse direction obliquely to the connection carrier. In a transverse direction
  • Section view the surface area so a roof-shaped basic form.
  • the ridge line may be a distance between the
  • the optoelectronic device is designed as a proximity sensor.
  • the optoelectronic device is particularly suitable for use in an apparatus, for example a hand-held apparatus, such as a hand-held device, for example for communication.
  • the apparatus may be, for example, a mobile phone.
  • this has the optoelectronic device and a
  • Component is intended from the first
  • the radiation window can be provided in particular in a housing of the apparatus.
  • the structuring is designed such that the radiation emitted by the first component and reflected by the radiation window
  • the structuring is designed such that the radiation emitted by the first component and reflected by the radiation window
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an apparatus with an optoelectronic device in a schematic sectional view
  • Figures 2A and 2B an embodiment of a
  • Figure 3 shows a third embodiment of a
  • Figures 4A and 4B a fourth embodiment of an optoelectronic device in plan view ( Figure 4A) and schematic sectional view ( Figure 4B);
  • Figure 5 shows a fifth embodiment of a
  • FIG. 6 shows a sixth embodiment of a
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an apparatus 10 with an optoelectronic device 1.
  • Apparatus may be, for example, a hand-held device for communication, such as a mobile phone.
  • the apparatus 10 has a radiation window 100, behind which the optoelectronic device 1 is arranged.
  • the Optoelectronic device has a provided for generating radiation first device 21 and a to
  • Receiving radiation of the first device provided second component 22.
  • the first component and the second component thus form an emitter-detector pair.
  • connection carrier 4 for example, a printed circuit board, such as a printed
  • PCB Printed Circuit Board
  • connection carrier has connection surfaces on the side facing the components (not explicitly shown in FIG. 1).
  • the optoelectronic device 1 is formed as a surface mountable device.
  • electrical contacts may be formed on a side of the connection carrier 4 facing away from the components 21, 22 (not explicitly shown in FIG. 1 for the purpose of simplified illustration). The electrical contacts are with a
  • Mounting support 105 for example, another
  • the first component 21 is preferably as a
  • Luminescence diode in particular as a light emitting diode
  • the device preferably emits near-infrared radiation (NIR;
  • Vacuum wavelength 750 nm - 1400 nm particularly preferably in the wavelength range between 800 nm and 1000 nm inclusive.
  • the second component 22 is preferably designed as a photodiode or as a phototransistor. Also a
  • Photosensitive integrated circuit for example, a specially trained application-specific
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • the second device 22 is preferably based on silicon. Deviating from this, the second component can also be based on another semiconductor material, for example a III-V compound semiconductor material.
  • the first component 21 and / or the second component 22 can each be designed as an unhoused semiconductor chip.
  • Optoelectronic device 1 is thereby simplified.
  • the first component and / or the second component may have a housing with a semiconductor chip.
  • a frame 3 is arranged and preferably stably connected thereto, for example by means of a bonding layer, such as an adhesive layer.
  • the frame is preferably made of a plastic, for example by injection molding or transfer molding. In a lateral direction, ie in one along a
  • Main extension plane of the connection carrier 4 extending direction, close the frame 3 and the connection carrier 4 at least partially, preferably along the entire circumference of the device, flush with each other.
  • the frame 3 and the connection carrier 4 can be cut through in a simplified manner in a simplified singulation step. In a vertical direction, so one perpendicular to
  • connection carrier 4 Main extension plane of the connection carrier 4 extending direction, the frame extends between one of
  • a first opening 31 and a second opening 32 are formed in the main surface 30 .
  • the first component 21 is formed in the first opening and the second component 22 in the second opening 32.
  • the openings are in
  • the borders of the openings 31, 32 preferably each form apertures for the first component 21 and the second component 22, respectively. That is, a radiation cone that radiates directly, ie without reflection on a side surface of the openings of the first component
  • the main surface 30 has an intermediate region 5.
  • the intermediate region 5 is formed so that from the first opening 31 and the second opening 32.
  • Component 21 radiated and reflected at the radiation window 100 radiation is deflected so that they can not impinge on the second component without further reflection on the frame 3.
  • Intermediate area 5 a structuring 50 with a plurality of recesses 51 on.
  • the depressions extend completely through the frame 3 in the vertical direction.
  • the recesses are along a connecting line between the first component and the second component
  • the elevations are preferably formed web-shaped in plan view of the device 1, wherein a
  • Stray radiation 6 thus does not strike a flat main surface of the frame 3, but is reflected at side surfaces 510 and strikes a majority of them
  • Intermediate region 5 also have a targeted absorbing material.
  • the frame 3 may be formed in the intermediate region 5 or completely of a material that targets the radiation generated by the first component 21
  • a coating of specifically absorbent material may be provided in the intermediate region.
  • the second exemplary embodiment illustrated in FIG. 2A essentially corresponds to the first exemplary embodiment described in connection with FIG.
  • the frame 3 in the intermediate region 5 elevations 52 which are seen from the connection carrier 4 in the direction of the main surface inclined to the first component 21 out.
  • the inclination of the projections 52 decreases with increasing distance from the first
  • Stray radiation which does not impinge on the main surface 30 but on a side surface 510, can be further reduced.
  • the elevations 52 are spaced apart from each other such that the elevations 52 in a plan view of the
  • FIG. 2B shows various embodiments of a section 7 of the elevations 52 shown in FIG. 2A. With all the embodiments shown, the proportion of the surface of the frame 3 running parallel to the main surface 30 is minimized.
  • the elevations 52a, 52b have a cross section with a quadrangular basic shape, wherein an upper side 520 is inclined relative to the main surface 30.
  • Survey 52a points to the second component 22. With this configuration, the amount of internal stray radiation incident on the top surface 520 is minimized. In the elevation 52b, the top 520 points to the first component 21. This causes reflected radiation to be reflected away from the second device 22, whereby a reduction of the scattered radiation impinging on the second device can likewise be achieved.
  • the elevations 52c, 52d and 52e each have a triangular basic shape in cross-section, wherein the elevations 52d, 52e each have the basic shape of a right-angled triangle
  • top edges of the elevations 52 also rounded
  • the third exemplary embodiment illustrated in FIG. 3 essentially corresponds to the second exemplary embodiment described in conjunction with FIG. 2A.
  • the depressions 51 do not extend completely through the frame 3 in the vertical direction.
  • connection carrier 4 is completely covered in the intermediate region 5 in plan view of the device 1 and thus not visible.
  • the connection carrier 4 is completely covered in the intermediate region 5 in plan view of the device 1 and thus not visible.
  • FIG. 4A A fourth exemplary embodiment of an optoelectronic device 1 is shown in plan view in FIG. 4A, wherein the exemplary embodiment substantially corresponds to the first exemplary embodiment described in connection with FIG. 4A
  • Frame 3 have a ladder-like structure, in which the web-shaped elevations between two of the elevations
  • interconnecting connecting webs 55 are formed.
  • the main directions of extension of the elevations 52 are parallel in plan view or at least substantially parallel to each other. Furthermore, the elevations 52 extend obliquely or perpendicular to a connecting line 71 between the first component 21 and the second component 22 in plan view.
  • the connecting webs 55 run parallel or in the plane
  • the upper side 520 of the elevations 52 each have a ridge line 53 which is parallel or substantially parallel to
  • Connecting line 71 runs.
  • the ridge line runs in the middle, so that the upper side 520 has an obliquely extending surface area 54 on both sides of the ridge line.
  • the ridge line is at one
  • Top has only a sloping surface area 54. An angle between the sloping
  • the fifth exemplary embodiment shown in FIG. 5 essentially corresponds to the fourth exemplary embodiment described in connection with FIG.
  • the elevations 52 are formed in a plan view of the frame 3 curved in some areas. The radius of curvature of the elevations 52 increases with increasing distance from the first component 21. Of course, not everyone has to
  • Elevations 52 may be curved. In the exemplary embodiment shown, the elevations 52 are each concave curved viewed from the first component 21
  • the proportion of the internal scattered radiation which strikes the second component 22 is reduced by the fact that the optical path of the
  • FIG. 6 also shows schematically a beam path of a target radiation 61 reflected at a target object 75.
  • Section shown have a roof-shaped basic shape.
  • a ridge line 53 preferably runs parallel or substantially parallel to a connecting line between the first component 21 and the second component 22
  • another device 23 provided for receiving radiation is furthermore arranged in the second opening 32.
  • This further component can in particular have a different spectral sensitivity distribution than the second component and, for example, the
  • Embodiments described above find application.
  • the optoelectronic device 1 can thus fulfill both the function of a proximity sensor and the function of an ambient light sensor.
  • the function of the intermediate region 5 is shown by means of a beam 6.
  • Radiation is at a first impact point 62 at the
  • Radiation window 100 diffusely and / or directionally reflected in the direction of the device. This reflected radiation hits in a second point of impact 63 on the
  • Connection carrier 4 extends, deflected away, so that the radiation no longer or at least only to a strong
  • it may be configured such that only one inclined region 54 is formed.

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Abstract

Es wird eine optoelektronische Vorrichtung (1) mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen ersten Bauelement (21), einem zum Empfangen von Strahlung vorgesehenen zweiten Bauelement (22), einem Anschlussträger (4) und einem Rahmen (3) angegeben. Das erste Bauelement und das zweite Bauelement sind auf dem Anschlussträger angeordnet. Der Rahmen ist auf dem Anschlussträger angeordnet. Das erste Bauelement ist in einer ersten Öffnung (31) des Rahmens angeordnet. Das zweite Bauelement ist in einer zweiten Öffnung (32) des Rahmens angeordnet. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung erstrecken sich von einer dem Anschlussträger gegenüberliegenden Hauptfläche (30) des Rahmens in Richtung des Anschlussträgers. Die Hauptfläche zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung weist einen Zwischenbereich (5) auf, in dem eine Reflexion von auf die Hauptfläche auftreffender Strahlung vermindert ist.

Description

Beschreibung
Optoelektronische Vorrichtung und Apparatur mit einer solchen Vorrichtung
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung sowie eine Apparatur mit einer solchen
Vorrichtung .
Bei einem Näherungssensor, der die von einer Strahlungsquelle emittierte und an einem Zielobjekt reflektierte Strahlung detektiert, kann Streustrahlung, beispielsweise an einem Strahlungsfenster, hinter dem der Näherungssensor in einer Apparatur angeordnet ist, zur Verfälschung des
Messergebnisses führen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, eine einfache und kostengünstig herstellbare optoelektronische Vorrichtung anzugeben, bei der der Einfluss von Streustrahlung vermindert ist .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung weist die optoelektronische Vorrichtung ein erstes Bauelement auf, das zum Erzeugen von Strahlung
vorgesehen ist. Das erste Bauelement kann als eine
Lumineszenzdiode ausgeführt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung weist die optoelektronische Vorrichtung ein zweites Bauelement auf, das zum Empfangen von Strahlung, insbesondere von im Betrieb der Vorrichtung von dem ersten Bauelement emittierter Strahlung, vorgesehen ist. Das zweite Bauelement kann beispielsweise als eine Photodiode oder ein Phototransistor ausgeführt sein.
Das erste Bauelement und/oder das zweite Bauelement kann als ein ungehäuster Halbleiterchip ausgebildet sein. Das heißt, das Bauelement selbst weist kein Gehäuse auf. Eine kompakte Ausgestaltung der Vorrichtung wird so vereinfacht. Alternativ kann das Bauelement auch als ein Bauelement mit einem Gehäuse ausgeführt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung weist die optoelektronische Vorrichtung einen Anschlussträger auf. Das erste Bauelement und das zweite Bauelement können auf dem Anschlussträger angeordnet und insbesondere befestigt sein. Insbesondere kann das erste Bauelement und/oder das zweite Bauelement jeweils mit zumindest zwei Anschlussflächen des Anschlussträgers
elektrisch leitend verbunden sein. Der Anschlussträger kann beispielsweise als eine Leiterplatte, etwa eine gedruckte Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) oder als eine
Metallkernplatine ausgeführt sein. Der Anschlussträger kann die optoelektronische Vorrichtung rückseitig, also auf einer einer Strahlungsdurchtrittsfläche der optoelektronischen Vorrichtung gegenüberliegenden Seite, abschließen. Alternativ zu einer Leiterplatte kann der Anschlussträger beispielsweise als ein Leiterrahmen ausgebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung ist diese als eine oberflächenmontierbare
Vorrichtung (surface mounted device, smd) ausgebildet. Der Anschlussträger, etwa die Leiterplatte, ist Teil der
optoelektronischen Vorrichtung, welche für die Montage auf einem Montageträger, beispielsweise auf einer weiteren Leiterplatte, angeordnet und mit dieser elektrisch leitend verbunden werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung weist der Anschlussträger auf der der
Strahlungsdurchtrittsfläche abgewandten Seite Kontaktflächen für die externe elektrische Kontaktierung auf. Die
Kontaktflächen können über Durchkontaktierungen durch den Anschlussträger mit dem optoelektronischen Bauelement und gegebenenfalls dem weiteren optoelektronischen Bauelement elektrisch verbunden sein. Die optoelektronische Vorrichtung ist also von der Rückseite her extern elektrisch
kontaktierbar .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung weist die optoelektronische Vorrichtung einen Rahmen auf. Der Rahmen kann eine erste Öffnung aufweisen, in der das erste Bauelement angeordnet ist. Der Rahmen kann weiterhin eine zweite Öffnung aufweisen, in der das zweite Bauelement angeordnet ist. Der Rahmen kann auf dem
Anschlussträger angeordnet und weiterhin an diesem befestigt sein, beispielsweise mittels einer Befestigungsschicht.
Insbesondere kann die erste Öffnung und/oder die zweite Öffnung das erste Bauelement beziehungsweise das zweite Bauelement in lateraler Richtung vollständig umlaufen. Ein direkter Strahlenpfad zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement ist mittels des Rahmens blockiert.
Unter einer lateralen Richtung wird im Zweifel eine Richtung verstanden, die entlang einer Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers verläuft. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung weist der Rahmen auf der dem Anschlussträger gegenüberliegenden Seite eine Hauptfläche auf. Die erste Öffnung und/oder die zweite Öffnung erstrecken sich von einer dem Anschlussträger gegenüberliegenden Hauptfläche des
Rahmens in Richtung des Anschlussträgers. Die erste Öffnung und/oder die zweite Öffnungen können sich vollständig durch den Rahmen hindurch erstrecken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung weist die Hauptfläche einen Zwischenbereich auf. Der Zwischenbereich ist zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung angeordnet. In dem Zwischenbereich ist eine Reflexion von auf die Hauptfläche auftreffender Strahlung des zweiten Bauelements vermindert.
Die optoelektronische Vorrichtung ist bevorzugt zum Betrieb mit einem Strahlungsfenster vorgesehen. Das Strahlungsfenster ist insbesondere von der Hauptfläche des Rahmens beabstandet. Das Strahlungsfenster kann beispielsweise in einer Apparatur ausgebildet sein, die die optoelektronische Vorrichtung enthält. Im Betrieb der Vorrichtung wird die vom ersten
Bauelement erzeugte Strahlung durch das Strahlungsfenster transmittiert und trifft nach Reflexion an einem Zielobjekt auf das zweite Bauelement auf. Das Strahlungsfenster verläuft bevorzugt parallel oder im Wesentlichen parallel zur
Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers.
Unter „im Wesentlichen parallel" wird im Rahmen der Anmeldung ein eingeschlossener Winkel von höchstens 10° verstanden.
Mittels des Zwischenbereichs wird der Strahlungsanteil verringert, der im Betrieb der optoelektronischen Vorrichtung nach einer Reflexion an dem Strahlungsfenster auf die
Hauptfläche auftrifft und nach Reflexion an der Hauptfläche und einer weiteren Reflexion an dem Strahlungsfenster auf das zweite Bauelement auftrifft und dort ein ungewünschtes
Streusignal generiert. Diese unerwünschte Streustrahlung, die auf das zweite Bauelement trifft, ohne durch das
Strahlungsfenster hindurch zu treten, wird nachfolgend als „interne Streustrahlung" bezeichnet. Insbesondere wird mittels des Zwischenbereichs derjenige Anteil verringert, der nach nur einer Reflexion an den der Hauptfläche des Rahmens in Verbindung mit einer Reflexion vor dem Auftreffen auf die Hauptfläche und einer Reflexion nach dem Auftreffen auf die Hauptfläche auf das zweite Bauelement trifft.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung ist in dem Zwischenbereich eine Strukturierung mit zumindest einer Vertiefung ausgebildet. Die
Strukturierung ist zur Verringerung der nach einfacher
Reflexion an der Hauptfläche in Verbindung mit einer
Reflexion an dem Strahlungsfenster vor der Reflexion und einer weiteren Reflexion an dem Strahlungsfenster nach der Reflexion auf das zweite Bauelement auftreffenden Strahlung vorgesehen. Die Strukturierung kann insbesondere so
ausgebildet sein, dass die interne Streustrahlung verglichen mit einer Ausgestaltung mit einer ebenen Hauptfläche zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung verringert ist. Insbesondere muss die interne Streustrahlung zu einem
erhöhten Anteil mindestens zweimal auf den Rahmen auftreffen, bevor sie vom zweiten Bauelement empfangen wird.
Alternativ oder ergänzend zur Strukturierung kann die
Reflexion durch eine gezielt absorbierende Ausgestaltung des Zwischenbereichs verringert sein. Gezielt absorbierend bedeutet, dass im Zwischenbereich auftreffende, vom ersten Bauelement emittierte, Strahlung zu mindestens 80%, bevorzugt zu mindestens 90%, besonders bevorzugt zu mindestens 95% absorbiert wird. Der Rahmen kann im Bereich des
Zwischenbereichs aus einem gezielt absorbierenden Material gefertigt oder mit einem gezielt absorbierenden Material beschichtet sein.
Die Vertiefung ist von der ersten Kavität und von der zweiten Kavität beabstandet angeordnet. Die Vertiefung kann sich in vertikaler Richtung, also in einer senkrecht zu einer
Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers verlaufenden Richtung vollständig oder nur bereichsweise durch den Rahmen hindurch erstrecken. Insbesondere ist die Vertiefung im
Unterschied zu den Öffnungen nicht zur Aufnahme eines optoelektronischen Bauelements vorgesehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung weist die Strukturierung eine Mehrzahl von
Vertiefungen auf. Zwischen zwei benachbarten Vertiefungen ist eine Erhebung des Rahmens ausgebildet. Der Rahmen kann auch mehr als eine Erhebung aufweisen. Die zumindest eine Erhebung kann insbesondere stegförmig ausgebildet sein. Eine
Haupterstreckungsrichtung der stegförmigen Erhebung erstreckt sich bevorzugt quer oder senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronis Vorrichtung ist die stegförmige Erhebung von dem
Anschlussträger in Richtung der Hauptfläche gesehen zum ersten Bauelement hin geneigt ausgebildet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung verjüngt sich die stegförmige Erhebung vom
Anschlussträger in Richtung der Hauptfläche. Mit zunehmendem Abstand vom Anschlussträger nimmt ein Querschnitt der
stegförmigen Erhebung also ab.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung ist zwischen den Vertiefungen eine Mehrzahl von stegförmigen Erhebungen gebildet. In Aufsicht auf die
Hauptfläche ist ein Krümmungsradius einer stegförmigen
Erhebung bevorzugt kleiner als ein Krümmungsradius einer von dem ersten Bauelement weiter entfernten stegförmigen
Erhebung. Insbesondere können mehrere Erhebungen so
ausgebildet sein, dass die Erhebungen mit zunehmendem Abstand vom ersten Bauelement einen zunehmend größeren
Krümmungsradius aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung weist der Zwischenbereich einen schräg zum
Anschlussträger verlaufenden Oberflächenbereich der
Hauptfläche auf. Im Zwischenbereich verläuft die Hauptfläche also zumindest bereichsweise schräg zur
Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung weist der Zwischenbereich eine parallel oder im Wesentlichen parallel, also mit einem eingeschlossenen Winkel von höchstens 10°, zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement verlaufende Firstlinie auf. Der Oberflächenbereich verläuft in einer senkrecht zur Firstlinie verlaufenden Querrichtung schräg zum Anschlussträger. In einer in Querrichtung verlaufenden
Schnittansicht weist der Oberflächenbereich also eine dachförmige Grundform auf. Insbesondere kann sich auf beiden Seiten der Firstlinie ein Abstand zwischen dem
Zwischenbereich und dem Anschlussträger mit zunehmendem
Abstand von der Firstlinie verringern.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung ist die optoelektronische Vorrichtung als ein Näherungssensor ausgebildet.
Die optoelektronische Vorrichtung eignet sich insbesondere für den Einsatz in einer Apparatur, beispielsweise einer handgehaltenen Apparatur, etwa einem handgehaltenen Gerät, beispielsweise für die Kommunikation. Die Apparatur kann beispielsweise ein Mobiltelefon sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Apparatur weist diese die optoelektronische Vorrichtung und ein
Strahlungsfenster auf. Das zweite optoelektronische
Bauelement ist dafür vorgesehen, von dem ersten
optoelektronischen Bauelement durch das Strahlungsfenster abgestrahlte und an einem Zielobjekt reflektierte Strahlung zu empfangen. Das Strahlungsfenster kann insbesondere in einem Gehäuse der Apparatur vorgesehen sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Strukturierung so ausgebildet, dass vom ersten Bauelement abgestrahlte und an dem Strahlungsfenster reflektierte
Strahlung beim ersten Auftreffen auf den Zwischenbereich überwiegend, also zu einem Anteil von mindestens 51%, vom zweiten Bauelement weg umgelenkt wird. Von dem jeweiligen Auftreffpunkt aus gesehen strahlt die reflektierte Strahlung also überwiegend in einen zum ersten Bauelement hin gewandten Halbraum. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Strukturierung so ausgebildet, dass vom ersten Bauelement abgestrahlte und an dem Strahlungsfenster reflektierte
Strahlung beim ersten Auftreffen auf den Zwischenbereich überwiegend von einer Ebene, die durch eine Verbindungslinie zwischen dem ersten optoelektronischen Bauelement und dem zweiten optoelektronischen Bauelement und senkrecht zum
Anschlussträger verläuft, weg gelenkt wird.
Weitere Merkmale, vorteilhafte Ausgestaltungen und
Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren .
Es zeigen:
Die Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Apparatur mit einer optoelektronischen Vorrichtung in schematischer Schnittansicht; die Figuren 2A und 2B ein Ausführungsbeispiel für eine
optoelektronische Vorrichtung in Figur 2A sowie verschiedene Ausgestaltungen für Erhebungen des Rahmens der optoelektronischen Vorrichtung gemäß Figur 2A in Figur 2B;
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine
optoelektronische Vorrichtung in schematischer Schnittansieht ; die Figuren 4A und 4B ein viertes Ausführungsbeispiel für eine optoelektronische Vorrichtung in Aufsicht (Figur 4A) und schematischer Schnittansicht (Figur 4B) ;
Figur 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine
optoelektronische Vorrichtung in schematischer Aufsicht ;
Figur 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel für eine
optoelektronische Vorrichtung in schematischer Schnittansicht; und
Figuren 7A bis 7C ein siebtes Ausführungsbeispiel für eine optoelektronische Vorrichtung in schematischer Aufsicht (Figur 7A) mit den zugehörigen
Schnittansichten in Längsrichtung (Figur 7B) und Querrichtung (Figur 7C) .
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können
vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere
Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein .
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Apparatur 10 mit einer optoelektronischen Vorrichtung 1 gezeigt. Die
Apparatur kann beispielsweise ein handgehaltenes Gerät zur Kommunikation, etwa ein Mobiltelefon sein.
Die Apparatur 10 weist ein Strahlungsfenster 100 auf, hinter dem die optoelektronische Vorrichtung 1 angeordnet ist. Die optoelektronische Vorrichtung weist ein zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenes erstes Bauelement 21 und ein zum
Empfangen von Strahlung des ersten Bauelements vorgesehenes zweites Bauelement 22 auf. Das erste Bauelement und das zweite Bauelement bilden also ein Emitter-Detektor-Paar.
Das erste Bauelement 21 und das zweite Bauelement 22 sind auf einem Anschlussträger 4 angeordnet. Der Anschlussträger kann beispielsweise eine Leiterplatte, etwa eine gedruckte
Leiterplatte (printed circuit board, PCB) sein. Zur
elektrischen Kontaktierung des ersten Bauelements 21 und des zweiten Bauelements 22 weist der Anschlussträger auf der den Bauelementen zugewandten Seite Anschlussflächen auf (in Figur 1 nicht explizit dargestellt) .
Vorzugsweise ist die optoelektronische Vorrichtung 1 als ein oberflächenmontierbares Bauelement ausgebildet. Zur externen elektrischen Kontaktierung der optoelektronischen Vorrichtung können auf einer den Bauelementen 21, 22 abgewandten Seite des Anschlussträgers 4 elektrische Kontakte ausgebildet sein (in Figur 1 zur vereinfachten Darstellung nicht explizit gezeigt) . Die elektrischen Kontakte sind mit einem
Montageträger 105, beispielsweise einer weiteren
Leiterplatte, elektrisch leitend verbunden.
Das erste Bauelement 21 ist vorzugsweise als eine
Lumineszenzdiode, insbesondere als eine Leuchtdiode,
ausgebildet. Das Bauelement emittiert vorzugsweise Strahlung im nahen Infrarotbereich (Near Infrared, NIR;
Vakuumwellenlänge 750 nm - 1400 nm) , besonders bevorzugt im Wellenlängenbereich zwischen einschließlich 800 nm und einschließlich 1000 nm. Das zweite Bauelement 22 ist vorzugsweise als eine Photodiode oder als ein Phototransistor ausgebildet. Auch ein
photoempfindlicher integrierter Schaltkreis, beispielsweise ein speziell ausgebildeter anwendungsspezifischer
integrierter Schaltkreis (application-specific integrated circuit, ASIC) kann Anwendung finden.
Das zweite Bauelement 22 basiert vorzugsweise auf Silizium. Davon abweichend kann das zweite Bauelement auch auf einem anderen Halbleitermaterial, beispielsweise einem III-V- Verbindungs-Halbleitermaterial basieren .
Das erste Bauelement 21 und/oder das zweite Bauelement 22 kann jeweils als ein ungehäuster Halbleiterchip ausgebildet sein. Eine besonders kompakte Ausgestaltung der
optoelektronischen Vorrichtung 1 wird dadurch vereinfacht. Alternativ kann das erste Bauelement und/oder das zweite Bauelement ein Gehäuse mit einem Halbleiterchip aufweisen.
Auf dem Anschlussträger 4 ist ein Rahmen 3 angeordnet und vorzugsweise stabil mit diesem verbunden, beispielsweise mittels einer Verbindungsschicht, etwa einer Klebeschicht. Der Rahmen ist vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt, beispielsweise mittels Spritzgießens oder Spritzpressens. In lateraler Richtung, also in einer entlang einer
Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers 4 verlaufenden Richtung, schließen der Rahmen 3 und der Anschlussträger 4 zumindest bereichsweise, vorzugsweise entlang des gesamten Umfangs der Vorrichtung, bündig miteinander ab. Bei der Herstellung der optoelektronischen Vorrichtung 1 können der Rahmen 3 und der Anschlussträger 4 so vereinfacht in einem gemeinsamen Vereinzelungsschritt durchtrennt werden. In einer vertikalen Richtung, also einer senkrecht zur
Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers 4 verlaufenden Richtung, erstreckt sich der Rahmen zwischen einer vom
Anschlussträger abgewandten Hauptfläche 30 und einer dem Anschlussträger zugewandten Rückseite 35.
In der Hauptfläche 30 sind eine erste Öffnung 31 und eine zweite Öffnung 32 ausgebildet. Das erste Bauelement 21 ist in der ersten Öffnung und das zweite Bauelement 22 in der zweiten Öffnung 32 ausgebildet. Die Öffnungen sind in
lateraler Richtung voneinander beabstandet.
Die Umrandungen der Öffnungen 31, 32 bilden vorzugsweise jeweils Aperturen für das erste Bauelement 21 beziehungsweise das zweite Bauelement 22. Das heißt, ein Strahlungskegel, der direkt, also ohne eine Reflexion an einer Seitenfläche der Öffnungen von dem ersten Bauelement abgestrahlt
beziehungsweise von dem zweiten Bauelement empfangen wird, ist durch die erste Öffnung beziehungsweise die zweite
Öffnung bestimmt. Der Begriff „Kegel" impliziert hierbei keine Einschränkung bezüglich des Querschnitts der Öffnungen.
Zwischen der ersten Öffnung 31 und der zweiten Öffnung 32 weist die Hauptfläche 30 einen Zwischenbereich 5 auf. Der Zwischenbereich 5 ist so ausgebildet, dass vom ersten
Bauelement 21 abgestrahlte und an dem Strahlungsfenster 100 reflektierte Strahlung so umgelenkt wird, dass diese nicht ohne eine weitere Reflexion an dem Rahmen 3 auf das zweite Bauelement auftreffen kann. Der Anteil von interner
Streustrahlung, in der Figur 1 dargestellt durch Strahlen 6, der auf das zweite Bauelement 22 trifft und dort einen unerwünschten Signalanteil hervorruft, ist so reduziert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der
Zwischenbereich 5 eine Strukturierung 50 mit einer Mehrzahl von Vertiefungen 51 auf. Die Vertiefungen erstrecken sich in vertikaler Richtung vollständig durch den Rahmen 3 hindurch. Die Vertiefungen sind entlang einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement
nebeneinander angeordnet. Zwischen zwei benachbarten
Vertiefungen ist jeweils eine Erhebung 52 ausgebildet. Die Erhebungen sind bevorzugt in Aufsicht auf die Vorrichtung 1 stegförmig ausgebildet, wobei sich eine
Haupterstreckungsrichtung der Erhebungen schräg oder
senkrecht zur Verbindungslinie erstreckt. Die interne
Streustrahlung 6 trifft also nicht auf eine ebene Hauptfläche des Rahmens 3, sondern wird an Seitenflächen 510 reflektiert und trifft zu einem überwiegenden Anteil auf eine
gegenüberliegende Seitenfläche.
Alternativ oder ergänzend zur Strukturierung kann der
Zwischenbereich 5 auch ein gezielt absorbierendes Material aufweisen. Insbesondere kann der Rahmen 3 im Zwischenbereich 5 oder vollständig aus einem Material gebildet sein, das die vom ersten Bauelement 21 erzeugte Strahlung gezielt
absorbiert. Alternativ kann auch eine Beschichtung aus gezielt absorbierendem Material im Zwischenbereich vorgesehen sein .
Das in Figur 2A dargestellte zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist der Rahmen 3 im Zwischenbereich 5 Erhebungen 52 auf, die vom Anschlussträger 4 in Richtung der Hauptfläche gesehen zu dem ersten Bauelement 21 hin geneigt sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel nimmt die Neigung der Erhebungen 52 mit zunehmendem Abstand von dem ersten
Bauelement 21 zu. Dadurch kann der Anteil der internen
Streustrahlung, der nicht auf die Hauptfläche 30, sondern auf eine Seitenfläche 510 auftrifft, weitergehend verringert werden. Bevorzugt sind die Erhebungen 52 derart voneinander beabstandet, dass die Erhebungen 52 in Aufsicht auf den
Rahmen 3 aneinander angrenzen oder miteinander überlappen. Dies ist durch eine gestrichelte Linie 8 schematisch
dargestellt. Der Anteil der auf die Seitenflächen 510 auftreffenden Strahlung wird so weitergehend erhöht. Davon abweichend können mehrere Erhebungen oder auch alle
Erhebungen dieselbe Neigung aufweisen.
In Figur 2B sind verschiedene Ausgestaltungen eines in Figur 2A dargestellten Ausschnitts 7 der Erhebungen 52 gezeigt. Mit allen gezeigten Ausgestaltungen wird der Anteil der parallel zur Hauptfläche 30 verlaufenden Oberfläche des Rahmens 3 minimiert .
Die Erhebungen 52a, 52b weisen einen Querschnitt mit einer viereckigen Grundform auf, wobei eine Oberseite 520 relativ zur Hauptfläche 30 geneigt ist. Die Oberseite 520 der
Erhebung 52a zeigt zum zweiten Bauelement 22 hin. Mit dieser Ausgestaltung wird der Anteil der internen Streustrahlung, der auf die Oberseite 520 trifft, minimiert. Bei der Erhebung 52b zeigt die Oberseite 520 zum ersten Bauelement 21 hin. Dies bewirkt, dass reflektierte Strahlung von dem zweiten Bauelement 22 wegreflektiert wird, wodurch ebenfalls eine Verringerung der auf das zweite Bauelement auftreffenden Streustrahlung erzielt werden kann. Die Erhebungen 52c, 52d und 52e weisen jeweils im Querschnitt eine dreieckige Grundform auf, wobei die Erhebungen 52d, 52e jeweils die Grundform eines rechtwinkligen Dreiecks
aufweisen .
Wie anhand der Erhebung 52f dargestellt, können die
oberseitigen Kanten der Erhebungen 52 auch abgerundet
ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere sämtliche
Ausgestaltungen der Erhebungen 52a bis 52e.
Das in Figur 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 2A beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu erstrecken sich die Vertiefungen 51 in vertikaler Richtung nicht vollständig durch den Rahmen 3 hindurch. Bei einer solchen Ausgestaltung kann der Rahmen im
Zwischenbereich 5 einer erhöhte Stabilität aufweisen.
Weiterhin ist der Anschlussträger 4 im Zwischenbereich 5 in Aufsicht auf die Vorrichtung 1 vollständig überdeckt und somit nicht sichtbar. Selbstverständlich ist eine derartige Ausgestaltung der Vertiefungen 51 auch bei dem im
Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen ersten
Ausführungsbeispiel anwendbar.
In Figur 4A ist ein viertes Ausführungsbeispiel für eine optoelektronische Vorrichtung 1 in Aufsicht gezeigt, wobei das Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
entspricht. Die Erhebungen 52 im Zwischenbereich 5 des
Rahmens 3 weisen eine leiterartige Struktur auf, bei der die stegförmigen Erhebungen zwischen zwei die Erhebungen
miteinander verbindenden Verbindungsstegen 55 ausgebildet sind. Die Haupterstreckungsrichtungen der Erhebungen 52 verlaufen in Aufsicht parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zueinander. Weiterhin verlaufen die Erhebungen 52 in Aufsicht schräg oder senkrecht zu einer Verbindungslinie 71 zwischen dem ersten Bauelement 21 und dem zweiten Bauelement 22. Die Verbindungsstege 55 verlaufen parallel oder im
Wesentlichen parallel zur Verbindungslinie 71.
In Figur 4B sind zwei verschiedene Varianten für die
Ausgestaltung der Erhebungen 52 in Schnittansicht entlang der in Figur 4A dargestellten Linie AA' gezeigt. Die Oberseite 520 der Erhebungen 52 weist jeweils eine Firstlinie 53 auf, die parallel oder im Wesentlichen parallel zur
Verbindungslinie 71 verläuft. Bei der links dargestellten Variante verläuft die Firstlinie mittig, sodass die Oberseite 520 auf beiden Seiten der Firstlinie jeweils einen schräg verlaufenden Oberflächenbereich 54 aufweist. Bei der rechts dargestellten Variante ist die Firstlinie an einem
Randbereich der Erhebungen 53 ausgebildet, sodass die
Oberseite nur einen schräg verlaufenden Oberflächenbereich 54 aufweist. Ein Winkel zwischen dem schräg verlaufenden
Oberflächenbereich und der Haupterstreckungsebene des
Anschlussträgers 4 beträgt bevorzugt zwischen einschließlich 5° und einschließlich 70°.
Durch den schräg verlaufenden Oberflächenbereich 54
beziehungsweise die schräg verlaufenden Oberflächenbereiche 54 wird die Gefahr, dass Strahlung im Zwischenbereich 5 an einer in der Hauptfläche 30 verlaufenden Ebene reflektiert wird und nach nur einer weiteren Reflexion an dem
Strahlungsfenster 100 auf das zweite Bauelement 22 auftrifft, weitergehend vermindert. Das in Figur 5 dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 4 beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu sind die Erhebungen 52 in Aufsicht auf den Rahmen 3 bereichsweise gekrümmt ausgebildet. Der Krümmungsradius der Erhebungen 52 nimmt mit zunehmendem Abstand von dem ersten Bauelement 21 zu. Selbstverständlich müssen nicht alle
Erhebungen 52 gekrümmt ausgebildet sein. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Erhebungen 52 von dem ersten Bauelement 21 aus gesehen jeweils konkav gekrümmt
ausgebildet. Der Einfluss interner Streustrahlung kann so weitergehend vermindert werden.
Das in Figur 6 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist der Zwischenbereich 5 lediglich eine Vertiefung 51 auf. Im
Vergleich zu einer Ausgestaltung des Rahmens 3 mit einer zwischen der ersten Öffnung 31 und der zweiten Öffnung 32 durchgängig eben verlaufenden Hauptfläche 30 wird der Anteil der internen Streustrahlung, der auf das zweite Bauelement 22 trifft, dadurch reduziert, dass der optische Weg der
Streustrahlung verlängert wird. Dies führt zu einer
Verringerung des durch die interne Streustrahlung
verursachten Signalanteils des zweiten Bauelements 22.
In Figur 6 ist weiterhin ein Strahlenverlauf einer an einem Zielobjekt 75 reflektierten Zielstrahlung 61 schematisch dargestellt .
Das in den Figuren 7A bis 7C dargestellte siebte
Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im
Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist der Zwischenbereich 5 frei von Erhebungen 52, die zwischen
Vertiefungen ausgebildet sind. Der Rahmen 3 weist im
Zwischenbereich 5 zumindest einen schräg verlaufenden
Oberflächenbereich 54 auf. Beispielsweise kann der
Zwischenbereich 5, wie in der in Figur 7C dargestellten
Schnittansicht gezeigt, eine dachförmige Grundform aufweisen. Eine Firstlinie 53 verläuft vorzugsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Bauelement 21 und dem zweiten Bauelement 22
(vergleiche Figur 4A) .
In Figur 7A ist weiterhin ein weiteres zum Empfangen von Strahlung vorgesehenes Bauelement 23 in der zweiten Öffnung 32 angeordnet. Dieses weitere Bauelement kann insbesondere eine andere spektrale Empfindlichkeitsverteilung aufweisen als das zweite Bauelement und beispielsweise das
Umgebungslicht detektieren. Selbstverständlich kann ein solches weiteres Bauelement 23 auch in den weiteren
vorstehend beschrieben Ausführungsbeispielen Anwendung finden .
Die optoelektronische Vorrichtung 1 kann also sowohl die Funktion eines Näherungssensors als auch die Funktion eines Umgebungslichtsensors erfüllen.
Die Funktion des Zwischenbereichs 5 ist anhand eines Strahls 6 gezeigt. Die vom ersten Bauelement 21 abgestrahlte
Strahlung wird an einem ersten Auftreffpunkt 62 an dem
Strahlungsfenster 100 diffus und/oder gerichtet in Richtung der Vorrichtung reflektiert. Diese reflektierte Strahlung trifft in einem zweiten Auftreffpunkt 63 auf den
Zwischenbereich 5 des Rahmens 3 und wird dort aufgrund der Neigung des geneigten Bereichs 54 von einer Ebene 65, die durch die Verbindungslinie zwischen dem ersten Bauelement 21 und dem zweiten Bauelement 22 und senkrecht zum
Anschlussträger 4 verläuft, weggelenkt, sodass die Strahlung nicht mehr oder zumindest nur noch zu einem stark
verminderten Anteil auf das zweite Bauelement 22 auftreffen kann .
Selbstverständlich kann die Firstlinie 53 auch wie im
Zusammenhang mit Figur 4B beschrieben so ausgestaltet sein, dass nur ein geneigter Bereich 54 ausgebildet ist.
Mit den beschriebenen Ausgestaltungen des Zwischenbereichs 5 des Rahmens 3 kann auf einfache und effektive Weise erzielt werden, dass der durch interne Streustrahlung verursachte Signalanteil des zweiten Bauelements 22, insbesondere
verglichen mit einer ebenen und die Reflektivität nicht mindernden Ausgestaltung der Hauptfläche 30 zwischen den Öffnungen 31, 32, deutlich verringert wird.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2012 104 910.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele 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 den Ausführungsbeispielen angegeben ist .

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronische Vorrichtung (1) mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen ersten Bauelement (21), einem zum Empfangen von Strahlung vorgesehenen zweiten Bauelement (22), einem Anschlussträger (4) und einem Rahmen (3), wobei
- das erste Bauelement und das zweite Bauelement auf dem Anschlussträger angeordnet sind;
- der Rahmen auf dem Anschlussträger angeordnet ist;
- das erste Bauelement in einer ersten Öffnung (31) des
Rahmens angeordnet ist;
- das zweite Bauelement in einer zweiten Öffnung (32) des Rahmens angeordnet ist;
- die erste Öffnung und die zweite Öffnung sich von einer dem Anschlussträger gegenüberliegenden Hauptfläche (30) des
Rahmens in Richtung des Anschlussträgers erstrecken; und
- die Hauptfläche zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung einen Zwischenbereich (5) aufweist, in dem eine
Reflexion von auf die Hauptfläche auftreffender Strahlung vermindert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
wobei in dem Zwischenbereich eine Strukturierung (50) mit zumindest einer Vertiefung (51) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
wobei die Strukturierung eine Mehrzahl von Vertiefungen aufweist und zwischen zwei benachbarten Vertiefungen eine stegförmige Erhebung (52) des Rahmens ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die stegförmige Erhebung von dem Anschlussträger in Richtung der Hauptfläche gesehen zum ersten Bauelement hin geneigt ist.
5. Vorrichtung, nach Anspruch 3 oder 4,
wobei sich die stegförmige Erhebung vom Anschlussträger in Richtung der Hauptfläche verjüngt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
wobei zwischen den Vertiefungen eine Mehrzahl von
stegförmigen Erhebungen (52) gebildet ist und in Aufsicht auf die Hauptfläche ein Krümmungsradius einer stegförmigen
Erhebung kleiner ist als ein Krümmungsradius einer von dem ersten Bauelement weiter entfernten stegförmigen Erhebung.
7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei der Zwischenbereich einen schräg zum Anschlussträger verlaufenden Oberflächenbereich (54) der Hauptfläche
aufweist .
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
wobei der Zwischenbereich eine parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Verbindungslinie (71) zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement verlaufende Firstlinie (53) aufweist, wobei der Oberflächenbereich in einer
senkrecht zur Firstlinie verlaufenden Querrichtung schräg zum Anschlussträger verläuft.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
wobei sich auf beiden Seiten der Firstlinie ein Abstand zwischen dem Zwischenbereich und dem Anschlussträger mit zunehmendem Abstand von der Firstlinie verringert.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optoelektronische Vorrichtung als ein
Näherungssensor ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optoelektronische Vorrichtung als eine
oberflächenmontierbare Vorrichtung ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zum Betrieb in einer Apparatur (10) mit einem Strahlungsfenster (100) vorgesehen ist und das zweite optoelektronische
Bauelement dafür vorgesehen ist, eine von ersten
optoelektronischen Bauelement durch das Strahlungsfenster abgestrahlte und an einem Zielobjekt (75) reflektierte Strahlung zu empfangen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
wobei der Zwischenbereich eine Strukturierung aufweist, die so ausgebildet ist, dass vom ersten Bauelement abgestrahlte und an dem Strahlungsfenster reflektierte Strahlung beim ersten Auftreffen auf den Zwischenbereich überwiegend zum ersten Bauelement hin umgelenkt wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12,
wobei der Zwischenbereich eine Strukturierung aufweist, die so ausgebildet ist, dass vom ersten Bauelement abgestrahlte und an dem Strahlungsfenster reflektierte Strahlung beim ersten Auftreffen auf den Zwischenbereich überwiegend von einer Ebene (65), die durch eine Verbindungslinie zwischen dem ersten optoelektronischen Bauelement und dem zweiten optoelektronischen Bauelement und senkrecht zum
Anschlussträger verläuft, weg gelenkt wird.
15. Apparatur (10) mit einem Strahlungsfenster (100) und einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die das zweite optoelektronische Bauelement dafür vorgesehen ist, eine von ersten optoelektronischen Bauelement durch das Strahlungsfenster abgestrahlte und an einem
Zielobjekt reflektierte Strahlung zu empfangen.
PCT/EP2013/058643 2012-06-06 2013-04-25 Optoelektronische vorrichtung und apparatur mit einer solchen vorrichtung WO2013182351A1 (de)

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