WO2015040107A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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WO2015040107A1
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recess
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optoelectronic component
optoelectronic
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Michael Zitzlsperger
Christian Ziereis
Tobias Gebuhr
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to an optoelectronic component according to patent claim 1 and to a method for producing an optoelectronic component according to patent claim 8.
  • Such optoelectronic components can be designed, for example, as an SMT component for surface mounting.
  • SMT component for surface mounting.
  • the remaining preparation ⁇ che of the lead frame may be deliberate during injection molding or transfer molding or unintentionally by the Covered plastic material. This makes it difficult to provide uncovered remaining areas on the underside of the lead frame at positions that are not disposed directly opposite those areas on the top of the lead frame, which are provided for receiving optoelectronic half ⁇ conductor chips and bonding wires.
  • An optoelectronic component comprises a housing which has a plastic material and an at least partially embedded in the plastic material first leadframe portion.
  • the housing has a first recess and a second recess. In the first recess, a first upper portion of an upper surface of the first lead frame portion is not covered by the plastic material. In the second recess, a second upper portion of the top of the first leadframe portion is not through the first recess.
  • the first recess and the second recess are separated by a portion of the plastic ⁇ material.
  • an optoelectronic semiconductor chip is arranged in the first recess.
  • no optoelectronic semiconductor chip is arranged in the second recess.
  • the optoelectronic component comprises in addition to the provided to receive the optoelectronic semiconductor chip first recess in which the first upper portion of the f th ⁇ lead frame portion is open, the second Ausneh- tion, in which the second upper portion of the first Lei ⁇ terrahmenabitess is accessible, but which is not provided for receiving ⁇ an optoelectronic semiconductor chip.
  • the second recess advantageously permits electrical contacting of the first leadframe section, which can be used, for example, for testing the operability of the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component.
  • the provision of the second recess advantageously facilitates the production of the housing of the optoelectronic component.
  • a first lower section of a lower side of the first leadframe section is not covered by the plastic material.
  • the first lower portion overlaps projek ⁇ tion perpendicular to the first lead frame portion having the ers ⁇ th upper portion.
  • the housing of this opto-electronic device can be provided ⁇ easily prepared by the first leadframe portion currency rend an embedding of the first lead frame portion in the plastic material in the area of the first upper From ⁇ -section and in the area of the first lower portion between two tool parts of a mold is held.
  • the first upper portion and the first lower portion of the first lead frame portion are sealed, which can be ensured in a simple manner that the first upper portion of the first lead frame portion and the first lower portion of the first Porterrahmenab ⁇ section uncovered by the plastic material.
  • a second lower portion of a bottom of the first lead frame portion is not ⁇ be covered by the plastic material.
  • the second lower section overlaps in projection perpendicular to the first leadframe section with the second upper section.
  • the housing of this optoelectronic component can be produced in a simple manner. be provided by the first leadframe portion ⁇ of embedding the first lead frame portion is held in the plastic material in the area of the second upper portion and in the region of the second lower portion of the first lead frame portion between two parts of a mold currency rend.
  • the second upper portion of the first lead frame portion and the second bottom portion of the first lead frame portion are sealed off in the plastic material during embedding of the first lead frame portion, thereby ensuring that the second upper portion and the second bottom portion of the first conductor ⁇ frame portion uncovered ⁇ lead-ben by the plastic material.
  • the second lower section of the leadframe section does not have to overlap with the first upper section in a projection perpendicular to the first leadframe section.
  • this has an at least partially embedded in the plastic Mate ⁇ rial second lead frame section.
  • a third upper portion of an upper surface of the second lead frame portion is not covered by the plastic material.
  • the third upper portion of the second lead frame portion of the housing of the optoelectronic component enables electrical ⁇ cal contact with the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component.
  • the third upper section is electrically conductively connected to the optoelectronic semiconductor chip by means of a bonding wire.
  • the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component can thereby be electrically controlled via the first leadframe section and the second leadframe section.
  • the second upper section of the first Porterrahmenab ⁇ section has a mark.
  • This marking can serve as game at ⁇ as a reference point for an arrangement and alignment of components of the optoelectronic component.
  • the marking in the second upper section of the first leadframe section can be used for positioning and adjusting the optoelectronic semiconductor chip.
  • the marking can also be used for positioning and adjusting a secondary optics, for example an optical lens, of the optoelectronic component.
  • the label may also serve as a reference point for positioning the optoelekt ⁇ tronic component on a circuit carrier.
  • this has an optical lens or a cover. At ⁇ the optical lens or the cover is anchored to the second recess.
  • the second recess of the housing of the optoelectronic component thereby enables a mechanically particularly robust connection of the optical lens or the cover to the housing of the optoelectronic component.
  • a method for producing an optoelectronic component comprises steps for arranging a leadframe in a molding tool, wherein a first part of the molding tool bears against a first upper portion of an upper side of the leadframe, and wherein a second part of the molding tool which is spaced apart from the first part abutting a second upper portion of the upper surface of the lead frame, for a ⁇ embed the lead frame in a plastic material, and placing an optoelectronic semiconductor chip only at the first upper portion of the upper surface of the lead frame but not at the second upper portion.
  • the method is thus provided in the optoelectronic component obtainable by the method in addition to that for receiving the optoelectronic semiconductor chip first upper portion of the top of the lead frame and the second upper portion of the top of the lead frame uncovered held by the plastic material, although the ⁇ ser second upper portion is not provided for receiving an opto-electronic semiconductor chip.
  • This made it advantageously ⁇ light, even in a projecting perpendicular to the lead frame with the second upper portion overlapping second lower portion on an underside of the lead frame to prevent a covering with plastic material.
  • the second lower section can then serve, for example, as a solder contact surface in the case of the optoelectronic component obtainable by the method.
  • the uncovered in the process second upper portion of the Lei ⁇ terrahmens can also advantageously serve for electrical contacting of the lead frame, for example, for a test of a functionality of the optoelectronic component obtainable by the method.
  • this includes a further step of applying a mark in the second upper portion of the leadframe.
  • this marker can be used as ⁇ Re ference position for alignment of additional components of the optoelectronic component and for alignment of the optoelectronic component on a carrier during further method steps.
  • the marking is applied by etching, embossing, punching or by means of a laser.
  • the method thereby makes it possible to apply an optically clear mark in the second upper section of the leadframe.
  • this comprises a further step for checking a functionality of the optoelectronic component, wherein the leadframe is electrically contacted during the testing in the second upper section.
  • the method allows by an examination of the functioning of the opto electro ⁇ African component without the optoelectronic Bauele ⁇ ment for this purpose must be electrically contacted by example, a solder joint already.
  • the method enables early sorting out of defective optoelectronic components, which can result in cost savings.
  • the method by contacting the leadframe in the second upper section, the method enables a single test of optoelectronic semiconductor chips in optoelectronic components with a plurality of optoelectronic semiconductor chips.
  • this comprises a further step of dividing the plastic material and the leadframe to obtain a plurality of optoelectronic components.
  • the drive Ver ⁇ characterized a parallel manufacture of a plurality of optoelectronic devices in common operations. As a result, the production costs per individual opto-electronic component can be greatly reduced.
  • the plastic material and the leadframe are split along a saw track that extends through the second upper section.
  • Figure 1 is a sectional view of a arranged in a mold lead frame during embedding in a plastic material.
  • Fig. 2 is a sectional side view of a fabric ⁇ th through the A ⁇ embedding the lead frame in the plastic material of the housing;
  • FIG 3 is a sectional side view of the housing with arranged in a recess optoelectronic semiconductor chip.
  • FIG. 4 is a sectional side view of the housing with optical lens disposed thereon;
  • Fig. 6 is a plan view of a part of a lead frame
  • Figure 7 is a plan view of the part of the lead frame by ei ⁇ nem embedded in a plastic material.
  • FIG. 8 shows a plan view of an optoelectronic component formed from the part of the leadframe.
  • Fig. 1 is a highly schematic cross-sectional view showing 39an ⁇ a mold 500.
  • the mold 500 may also be referred to as a molding tool.
  • the molding tool 500 is for performing a molding method (molding method), for example, an injection molding method or a transfer molding method.
  • the mold 500 comprises a first mold part 510 and second mold part 520. Between the first mold part 510 and second mold part 520 can comprise an We ⁇ sentlichen closed cavity or a mold formed become.
  • the first tool part 510 and the second tool ⁇ part 520 are movable relative to each other to open the mold and close. Lateral boundaries of the mold formed by the tool parts 510, 520 of the mold 500 are not shown in the schematic view of FIG. 1.
  • the first tool part 510 of the molding tool 500 has a first stamp 511 and a second stamp 512 spaced apart from the first stamp 511.
  • the punches 511, 512 are formed as projections and project into the through the tool parts ⁇ 510, 520 formed shape of the mold 500th
  • a lead frame 200 is arranged in the form of the molding tool 500.
  • the lead frame 200 comprises an electrically conductive material, preferably a metal, and is formed as a substantially flat sheet having an upper side 201 and a lower side 202 opposite the upper side 201.
  • the lead frame 200 could also comprise a coated plastic or anodized aluminum, be designed as a flexible circuit board or otherwise.
  • In the lateral direction of the lead frame 200 is divided into several sections, of which in the illustration of FIG. 1, only a first lead frame portion 210 and a second lead frame portion 220 are shown.
  • the lead frame portions 210, 220 of the lead frame 200 are held between the first tool part 510 and the second tool part 520 of the molding tool 500.
  • the first die 511 and second die 512 of the first tool ⁇ part 510 presses the lead frame portions 210, 220 of the lead frame 200 against the second tool part 520.
  • the first stamp is 511 at a first upper portion 211 at the top 201 of the first lead frame portion 210 and at a third upper portion 221 at the top 201 of the second lead frame portion 220.
  • the underside 202 of the first leadframe portion 210 of the leadframe 200 has a first lower portion 213 and a second lower portion 214.
  • the first lower portion 213 projects in projection perpendicular to the upper surface 201 and lower surface 202 of the lead frame 200 with the first upper portion 211 of the first lead frame portion 210.
  • the second lower portion 214 overlaps in projection perpendicular ⁇ right to the top 201 and bottom 202 of the lead frame 200 with the second upper portion 212.
  • the lead frame portions held by the tool parts 510, 520 210, 220 of the Lei ⁇ terrahmens 200 are reshaped with a plastic material 130, and thereby at least partially embedded in the plastic material 130th
  • the plastic material 130 may also be referred to as a molding material and may, for example, be an epoxy resin.
  • the plastic material 130 is introduced 510 and the second tool ⁇ part 520 of the mold 500 mold formed in the interim ⁇ rule the first tool part and fills substantially all areas of the mold, which are not occupied by the lead frame 200th
  • Fig. 2 shows a schematic marnit ⁇ tene side view of the housing 100 after removal from the molding die 500 has.
  • the lead frame portions 210, 220 of the lead frame 200 are partially embedded in the plastic material 130. Le ⁇ diglich those parts of the top 201 and the bottom 202 of the lead frame portions 210, 220 formed by the tool parts ⁇ 510, 520 of the mold 500 was covered, have not been covered by the plastic material 130th In the space area occupied by the first punch 511 of the first tool part 510, a first recess 110 has been formed in the plastic material 130 of the housing 100.
  • first recess 110 of the first upper portion 211 of the first lead frame portion 210 and the third upper section 221 of the second lead frame portion 220 dolie ⁇ quietly and not covered by the plastic material 130th
  • a second recess 120 has been formed in the plastic material 130 of the housing 100.
  • the second recess 120 of the second upper portion 212 of the first lead frame portion 210 is exposed and not be through the plastic material 130 ⁇ covers.
  • the recesses 110, 120 of the housing 100 form in the latera ⁇ ler direction each closed and bounded by the Kunststoffma ⁇ material 130 areas.
  • the first recess 110 and the second recess 120 are separated from one another by a section 131 of the plastic material 130 and are therefore not continuous in the lateral direction.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional side view of the housing 100 in one of the representation of FIG. 2 temporally subsequent processing state.
  • an optoelectronic semiconductor chip 300 has been arranged in the first recess 110 of the housing 100.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 has been arranged in the first recess 110 of the housing 100.
  • 300 may be, for example, a light-emitting diode chip (LED chip).
  • LED chip light-emitting diode chip
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 has an upper side
  • the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 forms a radiation emission surface of the opto ⁇ electronic semiconductor chip 300.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 is adapted to emit on its upper side 301 electromagnetic radiation, such as visible light.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 includes two electrical ⁇ specific contact surfaces, of which in the shown in FIG. 3, a is disposed on the top 301 and a bottom 302 at the of the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • the electrical contact surfaces serve to supply an electrical voltage to the optoelectronic semiconductor chip 300 in order to cause it to emit electromagnetic radiation.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 is angeord ⁇ net at the first upper portion 211 of the first lead frame portion 210.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 may be connected to the first leadframe section 210 via a solder connection in the first upper section 211.
  • the electrical contact surface of the optoelectronic semiconductor chip 300 arranged on the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 is connected in an electrically conductive manner to the third upper section 221 of the second conductor frame section 220 by means of a bonding wire 310.
  • the opto-electronic semi-conductor chip ⁇ 300 and the bonding wire 310 are preferably arranged completeness, ⁇ dig in the first recess 110 of the housing 100th In the region of the second recess 120, no optoelectronic semiconductor chip and no bonding wire are arranged.
  • Fig. 4 shows a schematic sectional side view of egg ⁇ nes first optoelectronic component 10, which has been prepared by WEI tere processing from the state shown in Fig. 3 housing 100.
  • an optical lens 400 On the housing 100, an optical lens 400 has been arranged.
  • the optical lens 400 may have at ⁇ game as silicone.
  • the optical lens 400 may be made, for example, by a molding method such as an injection molding method or a transfer molding method.
  • the optical lens 400 is provided to a through To deflect the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 of the first optoelectronic component 10, for example to focus it.
  • the optical lens 400 is disposed on the top of the housing 100 of the first optoelectronic component 10 and extends in the illustrated example via the first from ⁇ recess 110 and second recess 120.
  • the material of the optical lens 400 also extends into the first recess 110 and the second recess 120.
  • the arranged in the second recess 120 of the housing 100 of the material of the optical lens 400 forms an anchor ⁇ structure 410 mechanically robust anchor the optical lens 400 to the housing 100 of the first opto-electronic device 10 comparable.
  • the material of the optical lens ⁇ rule 400 also fills the first recess 110 of the housing 100, so that the optoelectronic semiconductor chip 300 is embedded in the material of the optical lens 400.
  • a further material into the first recess 110 of the Ge ⁇ koruses 100, in which the opto-electronic semi-conductor chip is embedded ⁇ 300th Previously can optionally also a cover, such as a wavelength-Ele ⁇ ment, are disposed on the top 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300th
  • a further material can be arranged before forming the optical lens 400.
  • the provision of the optical see lens 400 can be completely dispensed with.
  • the first recess 110 and / or the second recess 120 of the housing 100 can optionally remain unused .
  • the lower side 202 of the second leadframe section 220 of the first optoelectronic component 10 and the first lower section 213 and / or the second lower section 214 of FIG first lead frame portion 210 of the first optoelectronic ⁇ rule component 10 can serve as electrical contact surfaces of the first optoelectronic component 10th
  • the first optoelectronic component 10 may be suitable, for example, as an SMT component for surface mounting.
  • An electrical contacting of the electrical contact surfaces of the first optoelectronic component 10 can be carried out, for example, by reflow soldering. If the second lower portion 214 of the first LEI terrahmenabitess 210 ge ⁇ uses as an electrical contact surface, so that electrical contact surface of the first opto-electronic device 10 is in the lead frame 200 perpendicular direction not optoelectronic below the first recess 110 of the housing 100 and not below the semiconductor chip 300 arranged. This makes it possible to optimize the shape of the housing 100 of the first optoelectronic component 10 for specific applications.
  • the lead frame 200 is formed with a plurality of contiguous lead frame sections. Per trainee Ge ⁇ housing 100, a first leadframe section 210 and a second leadframe section 220 are present. The entire conductor frame 200 is embedded in the molding material 500 in the plastic material 130.
  • the mold 500 in this case has per herriendem housing 100 includes a first die 511 and second die 512 ei ⁇ NEN, whereby per herriendem housing 100 includes a first recess 110 and second recess 120 are formed in the plastic material 130th
  • the housings 100 of the first optoelectronic components 10 produced in this way are divided by dividing the plastic material 130 and into the
  • the second upper portion 212 of the first Porterrahmenab ⁇ section 210 may have a mark 215.
  • the Markie ⁇ tion 215 may be formed, for example, as a recess or as a full ⁇ continuous breakthrough by the lead frame 200.
  • the marking 215 may be applied, for example, by an etching process, by embossing or stamping or by means of a laser.
  • the marking 215 may be ⁇ already before embedding the lead frame portions 210, are created in the plastic material 130 220th
  • the marking 215 may, for example, take place together with the remaining production and structuring of the leadframe 200.
  • the marker 215 can serve as a positi ⁇ onsreferenz during manufacture of the first optoelectronic component 10 and / or during a subsequent erecting of the first optoelectronic component 10th
  • the marking 215 may serve as a reference point for the positioning of the optoelectronic semiconductor chip 300 at the first upper section 211 of the first leadframe section 210 in the first recess 110 and / or as a reference point for the arrangement and alignment of the optical lens 400.
  • the label 215 may also serve as a reference point for an arrangement and orientation of the first optoelectronic component 10 during an assembly of the first opto-electronic device 10, such as during an assembly of the first optoelekt ⁇ tronic device 10 on a circuit carrier. In this case, it is preferable for the second recess 120 of the first optoelectronic component 10 to remain unfilled. Fig.
  • FIG. 5 is a schematic sectional side view of egg ⁇ nes housing 1100 of a second optoelectronic Bauele ⁇ ments 20 corresponds to the housing 1100 of the second optoelectronic device 20 largely the housing 100 of the ERS ⁇ th optoelectronic component 10, and can after the arrival hand of the figures 1 to 4 explained methods are prepared.
  • Fig. 5 are components of the housing 1100, the Components of the housing 100 correspond, provided with the same reference numerals as in Figures 1 to 4 and will not be described again in detail below.
  • the housing 1100 of the second optoelectronic device 20 has, in contrast to the housing 100 of the first optoelekt ⁇ tronic device 10 instead of the second recess 120 to a second recess 1120th
  • the second recess 1120 is not completely bounded by the plastic material 130 in the lateral direction.
  • the second recess 1120 is thus opened laterally.
  • the second recess 1120 was first made like the second recess 120 of the first optoelectronic component 10 by means of the second punch 512 of the molding tool 500 as a laterally closed recess.
  • a saw track 140 was applied to extend through the second recess 1120.
  • part of the plastic material 130 laterally bounding the second recess 1120 has been removed.
  • 6 shows a schematic representation of a plan view of a part of a leadframe 2200 provided for producing a housing 2100.
  • the illustrated part of the leadframe 2200 comprises a first leadframe section 2210, a second leadframe section 2220 and a third leadframe section 2230.
  • the leadframe sections 2210 , 2220, 2230 are not electrically connected to each other in the illustrated part of the Lei ⁇ terrahmens 2200.
  • the lead frame 2200 has an upper side 2201 and a lower side 2202 opposite the upper side 2201.
  • the lead frame 2200 comprises an electrically conductive material, such as a metal.
  • the upper surface 2201 of the first lead frame portion 2210 includes a first upper portion 2211, a second upper portion 2212 and a seventh upper portion 2215.
  • the lower surface 2202 of the first lead frame portion 2210 includes a first lower portion 2213 and a second lower portion 2214 lower portion 2213 via ⁇ overlaps in projection perpendicular to the first Aberrahmenab ⁇ section 2210 to the first upper portion 2211.
  • the second lower portion 2212 overlapped in projection perpendicular to the first lead frame portion 2210 from the second upper cut ⁇ 2212th
  • the upper surface 2201 of the second lead frame portion 2220 includes a third upper portion 2221 and a fourth upper portion 2222.
  • the upper surface 2201 of the third conductor ⁇ frame section 2230 includes a fifth upper portion 2231 and a sixth upper portion 2232nd
  • a first protective chip 2320 is arranged and electrically conductively connected to the first leadframe section 2210.
  • a third bonding wire 2230 also electrically connects the first protective chip 2320 to the upper side 2201 of the second conductor frame section 2220. This makes the first one
  • the first protective chip 2320 electrically between the first lead frame portion 2210 and the second lead frame portion 2220 ge ⁇ switches.
  • the first protective chip 2320 may, for example, be designed as a protective diode and may serve as protection against damage due to electrostatic discharges.
  • a second protective chip 2321 corresponding to the first protective chip 2320 is arranged on the upper side 2201 of the third Porterrahmenab ⁇ section 2230 and connected by means of a fourth bonding wire 2331 with the upper side 2201 of the first Porterrahmenab ⁇ section 2210 that the second protective chip 2321 electrically between the third lead frame section 2230 and the first lead frame section 2210 is connected.
  • the ladder frame 2200 can be embedded in an art ⁇ material material 2130 in one of the representation of FIG. 6 temporally subsequent processing step to form the housing 2100 shown in a schematic plan view in FIG. 7. The embedding of the leadframe 2200 can take place in a mold analogously to the representation of FIG. 1 and the associated explanation.
  • the mold used for embedding the lead frame 2200 in the plastic material 2130 has four punches, through which a first recess 2110, a second recess 2120, a third recess 2121 and a fourth recess 2122 of the housing 2100 are formed.
  • the first upper section 2211 of the first lead frame portion 2210 of the seventh upper portion 2215 of the first lead frame portion 2210 are, the third upper From ⁇ section 2221 of the second lead frame portion 2220 and the fifth upper portion 2231 of the third autismrahmenab ⁇ section 2230 free and are not covered by the plastic material 2130.
  • the second recess 2120 of the second upper portion 2212 of the first lead frame portion 2210 is exposed and not be ⁇ covered by the plastic material 2130th
  • the sixth upper portion 2232 of the third lead frame portion 2230 is exposed and is not covered by the plastic material 2130.
  • the fourth recess 2122 the fourth upper portion 2222 of the second lead frame portion 2220 is exposed and is not covered by the plastic material 2130.
  • ers ⁇ ter optoelectronic semiconductor chip 2300 and a second optoelectronic semiconductor chip 2301 are arranged.
  • the first optoelectronic semiconductor chip 2300 and the second opto-electronic ⁇ semiconductor chip 2301 may be formed as opto electro ⁇ African semiconductor chip 300 of the first optoelectronic component 10th
  • the first optoelectronic semiconductor chip 2300 is disposed on the first upper portion 2211 of the first lead frame portion 2210 and by means of a first bonding wire 2310 electrically connected to the drit ⁇ th upper portion 2221 of the second lead frame portion 2220, respectively.
  • the second optoelectronic semiconductor chip 2301 is arranged on the fifth upper section 2231 of the third leadframe section 2230 and electrically connected to the seventh upper section 2215 of the first leadframe section 2210 by means of a second bonding wire 2311.
  • the first optoelectronic semiconductor chip 2300 is thereby electrically connected in parallel with the first protective chip 2320 and is protected from damage by electrostatic discharges by the first protective chip 2320.
  • the second optoelectronic half ⁇ conductor chip 2301 is electrically connected in parallel to the second protective chip 2321 and is protected by this from damage by electrostatic discharges.
  • Protection chip 2320, the second protection chip 2321, the third bonding wire 2330 and the fourth bonding wire 2331 are embedded in the plastic material ⁇ 2130, and thereby protected by external influences before BeC ⁇ ending.
  • a first converter element 2340 is arranged at the top of the first optoelectronic semiconductor chip 2300.
  • a second converter element 2341 is arranged at the top of the second optoelectronic semiconductor chip 2301.
  • the converter elements 2340, 2341 can comprise a material with a ⁇ bedded wavelength-converting particles.
  • the wavelength-converting particles may comprise, for example, an organic phosphor or an inorganic phosphor or even quantum dots.
  • the convergence ⁇ teretti 2340, 2341 may be adapted to convert a wavelength of light emitted by the optoelectronic semiconductor chips 2300, 2301 electromagnetic radiation.
  • the wavelength-converting particles embedded in the converter elements 2340, 2341 can be designed to absorb electromagnetic radiation of a first wavelength and subsequently to emit electromagnetic radiation of another, typically larger, wavelength.
  • the convergence ⁇ terimplantation 2340 may be formed in 2341 to convert electromagnetic ⁇ specific radiation having a wavelength in the blue spectral range ⁇ in white light.
  • FIG. 8 shows a schematic plan view of a third opto ⁇ electronic component 30, which has been prepared by further processing from the housing 2100 shown in Fig. 7.
  • the first recess 2110 of the housing 2100 was filled up with a potting material 2400.
  • the second recess 2120, the third recess 2121 and the fourth recess 2122 are preferably unfilled verblie ⁇ ben.
  • the potting material 2400 embeds the semiconductor chips 2300, 2301 arranged in the first recess 2110 and the converter elements 2340, 2341 arranged on the upper sides of the semiconductor chips 2300, 2301. Also, the first bonding wire 2310 and the second bonding wire 2311 are in the potting material
  • a surface of the potting material 2400 terminates approximately flush with the tops of the converter elements 2340, 2341.
  • the potting material 2400 for example, silicone aufwei ⁇ sen.
  • the potting material 2400 may include a filler that provides the potting material 2400 with a white appearance and high reflectivity.
  • the filler may, for example, have T1O 2 .
  • the third recess 2121 and the fourth recess 2122 are accessible. This makes it possible to electrically contact the first optoelectronic semiconductor chip 2300 and the second optoelectronic semiconductor chip 2301, without contacting the electrical contact surfaces of the third optoelectronic component 30 formed on the underside 2202 of the leadframe 2200 for this purpose.
  • the first optoelectronic semiconductor chip 2300 of the third optoelectronic Component 30 to be tested separately from the second opto ⁇ electronic semiconductor chip 2300.
  • the second optoelectronic semiconductor chip 2301 of the third optoelectronic component 30 can be operated and tested independently of the first optoelectronic semiconductor chip 2300.
  • the electrical series circuit may be composed of the first optoelectronic semiconductor chip 2300 and the second optoelectronic semiconductor chip 2301 are operated and tested together. This principle can be analogously transferred to components having a larger number of optoelectronic semiconductor chips.
  • Betrie ⁇ ben so is radiated at the top of the first converter element 2340 and / or the second converter element 2341 electromag netic radiation ⁇ .
  • the upper ⁇ side of the first converter element 2340 and / or the second converter element 2341 is clearly from the surface of the

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Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement (100) umfasst ein Gehäuse, das ein Kunststoffmaterial und einen zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial (130) eingebetteten ersten Leiterrahmenabschnitt (211) aufweist. Das Gehäuse weist eine erste Ausnehmung (110) und eine zweite Ausnehmung (120) auf. In der ersten Ausnehmung ist ein erster oberer Abschnitt einer Oberseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial (130) bedeckt. In der zweiten Ausnehmung ist ein zweiter oberer Abschnitt der Oberseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial bedeckt. Die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung sind durch einen Abschnitt (131) des Kunststoffmaterials voneinander getrennt. In der ersten Ausnehmung ist ein optoelektronischer Halbleiterchip (300) angeordnet. In der zweiten Ausnehmung ist kein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Her¬ stellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements gemäß Patentanspruch 8.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deut¬ schen Patentanmeldung DE 10 2013 219 063.8, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Aus dem Stand der Technik sind optoelektronische Bauelemente, beispielsweise Leuchtdioden-Bauelemente, mit Gehäusen be¬ kannt, die durch Spritzgießen oder Spritzpressen hergestellt werden. Diese Gehäuse weisen elektrisch leitende Leiterrahmen auf, die während des Spritzgießens oder Spritzpressens zumin- dest teilweise in ein Kunststoffmaterial eingebettet werden. An der Oberseite unbedeckt verbleibende Abschnitte des Lei¬ terrahmens dienen zur elektrischen Anbindung von optoelektronischen Halbleiterchips und Bonddrähten. An der Unterseite unbedeckt bleibende Abschnitte des Leiterrahmens dienen als elektrische Kontaktflächen zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements. Solche optoelektronischen Bauelemente können beispielsweise als SMT-Bauelement für eine Oberflächenmontage ausgebildet sein. Während des Einbettens des Leiterrahmens in das Kunststoffma¬ terial werden die Abschnitte des Leiterrahmens, die unbedeckt durch das Kunststoffmaterial verbleiben sollen, durch Teile des Formwerkzeugs abgedichtet, indem ein Teil des Formwerk¬ zeugs auf einer Seite des Leiterrahmens den Leiterrahmen ge- gen einen weiteren Teil des Formwerkzeugs auf der gegenüberliegenden Seite des Leiterrahmens presst. Die übrigen Berei¬ che des Leiterrahmens können während des Spritzgießens bzw. Spritzpressens beabsichtigt oder unbeabsichtigt durch das Kunststoffmaterial bedeckt werden. Dadurch ist es schwierig, an der Unterseite des Leiterrahmens unbedeckt verbleibende Bereiche an Positionen vorzusehen, die nicht unmittelbar gegenüber jenen Bereichen an der Oberseite des Leiterrahmens angeordnet sind, die zur Aufnahme optoelektronischer Halb¬ leiterchips und Bonddrähte vorgesehen sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkma¬ len des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorlie¬ genden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Wei¬ terbildungen angegeben.
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst ein Gehäuse, das ein Kunststoffmaterial und einen zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial eingebetteten ersten Leiterrahmenabschnitt aufweist. Das Gehäuse weist eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung auf. In der ersten Ausnehmung ist ein erster oberer Abschnitt einer Oberseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial bedeckt. In der zweiten Ausnehmung ist ein zweiter oberer Abschnitt der Oberseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das
Kunststoffmaterial bedeckt. Die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung sind durch einen Abschnitt des Kunststoff¬ materials voneinander getrennt. In der ersten Ausnehmung ist ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. In der zweiten Ausnehmung ist kein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet .
Das optoelektronische Bauelement weist damit neben der zur Aufnahme des optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehenen ersten Ausnehmung, in der der erste obere Abschnitt des ers¬ ten Leiterrahmenabschnitts zugänglich ist, die zweite Ausneh- mung auf, in der der zweite obere Abschnitt des ersten Lei¬ terrahmenabschnitts zugänglich ist, die jedoch nicht zur Auf¬ nahme eines optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehen ist. Die zweite Ausnehmung erlaubt vorteilhafterweise eine elektrische Kontaktierung des ersten Leiterrahmenabschnitts, was beispielsweise für eine Prüfung einer Funktionsfähigkeit des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektronischen Bauelements genutzt werden kann. Außerdem erleichtert das Vorsehen der zweiten Ausnehmung vorteilhafterweise die Her- Stellung des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist ein erster unterer Abschnitt einer Unterseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial be- deckt. Dabei überlappt der erste untere Abschnitt in Projek¬ tion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt mit dem ers¬ ten oberen Abschnitt. Vorteilhafterweise kann das Gehäuse dieses optoelektronischen Bauelements auf einfache Weise her¬ gestellt werden, indem der erste Leiterrahmenabschnitt wäh- rend einer Einbettung des ersten Leiterrahmenabschnitts in das Kunststoffmaterial im Bereich des ersten oberen Ab¬ schnitts und im Bereich des ersten unteren Abschnitts zwischen zwei Werkzeugteilen eines Formwerkzeugs gehalten wird. Dadurch werden der erste obere Abschnitt und der erste untere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts abgedichtet, wodurch auf einfache Weise sichergestellt werden kann, dass der erste obere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts und der erste untere Abschnitt des ersten Leiterrahmenab¬ schnitts unbedeckt durch das Kunststoffmaterial bleiben.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist ein zweiter unterer Abschnitt einer Unterseite des ersten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial be¬ deckt. Dabei überlappt der zweite untere Abschnitt in Pro- jektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt mit dem zweiten oberen Abschnitt. Vorteilhafterweise kann das Gehäuse dieses optoelektronischen Bauelements auf einfache Weise her- gestellt werden, indem der erste Leiterrahmenabschnitt wäh¬ rend des Einbettens des ersten Leiterrahmenabschnitts in das Kunststoffmaterial im Bereich des zweiten oberen Abschnitts und im Bereich des zweiten unteren Abschnitts des ersten Lei- terrahmenabschnitts zwischen zwei Teilen eines Formwerkzeugs gehalten wird. Dadurch werden der zweite obere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts und der zweite untere Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts während des Einbettens des ersten Leiterrahmenabschnitts in das Kunststoffmaterial abge- dichtet, wodurch sichergestellt wird, dass der zweite obere Abschnitt und der zweite untere Abschnitt des ersten Leiter¬ rahmenabschnitts unbedeckt durch das Kunststoffmaterial blei¬ ben. Der zweite untere Abschnitt des Leiterrahmenabschnitts muss dabei in Projektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenab- schnitt nicht mit dem ersten oberen Abschnitt überlappen.
Dies ermöglicht eine verbesserte Raumausnutzung bei dem Ge¬ häuse dieses optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist dieses einen zumindest teilweise in das Kunststoffmate¬ rial eingebetteten zweiten Leiterrahmenabschnitt auf. Dabei ist in der ersten Ausnehmung ein dritter oberer Abschnitt einer Oberseite des zweiten Leiterrahmenabschnitts nicht durch das Kunststoffmaterial bedeckt. Vorteilhafterweise ermöglicht der dritte obere Abschnitt des zweiten Leiterrahmenabschnitts des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements eine elektri¬ sche Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektronischen Bauelements. In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der dritte obere Abschnitt mittels eines Bonddrahts elektrisch leitend mit dem optoelektronischen Halbleiterchip verbunden. Vorteilhafterweise kann der optoelektronische Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements dadurch über den ersten Leiterrahmenabschnitt und den zweiten Leiterrahmenabschnitt elektrisch angesteuert werden. In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist der zweite obere Abschnitt des ersten Leiterrahmenab¬ schnitts eine Markierung auf. Diese Markierung kann bei¬ spielsweise als Referenzpunkt für eine Anordnung und Ausrich- tung von Komponenten des optoelektronischen Bauelements dienen. Beispielsweise kann die Markierung im zweiten oberen Abschnitt des ersten Leiterrahmenabschnitts zur Positionierung und Justage des optoelektronischen Halbleiterchips dienen. Die Markierung kann auch zur Positionierung und Justage einer Sekundäroptik, beispielsweise einer optischen Linse, des optoelektronischen Bauelements dienen. Die Markierung kann auch als Referenzpunkt für eine Positionierung des optoelekt¬ ronischen Bauelements auf einem Schaltungsträger dienen. In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist dieses eine optische Linse oder eine Abdeckung auf. Da¬ bei ist die optische Linse oder die Abdeckung an der zweiten Ausnehmung verankert. Vorteilhafterweise ermöglicht die zweite Ausnehmung des Gehäuses des optoelektronischen Bauele- ments dadurch eine mechanisch besonders robuste Verbindung der optischen Linse oder der Abdeckung mit dem Gehäuse des optoelektronischen Bauelements.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauele- ments umfasst Schritte zum Anordnen eines Leiterrahmens in einem Formwerkzeug, wobei ein erster Teil des Formwerkzeugs an einem ersten oberen Abschnitt einer Oberseite des Leiterrahmens anliegt, und wobei ein von dem ersten Teil beabstan- deter zweiter Teil des Formwerkzeugs an einem zweiten oberen Abschnitt der Oberseite des Leiterrahmens anliegt, zum Ein¬ betten des Leiterrahmens in ein Kunststoffmaterial , und zum Anordnen eines optoelektronischen Halbleiterchips lediglich am ersten oberen Abschnitt der Oberseite des Leiterrahmens, nicht jedoch am zweiten oberen Abschnitt.
Durch das Verfahren wird bei dem durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement also neben dem zur Aufnahme des optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehenen ersten oberen Abschnitt der Oberseite des Leiterrahmens auch der zweite obere Abschnitt der Oberseite des Leiterrahmens unbedeckt durch das Kunststoffmaterial gehalten, obwohl die¬ ser zweite obere Abschnitt nicht zur Aufnahme eines opto- elektronischen Halbleiterchips vorgesehen ist. Dies ermög¬ licht es vorteilhafterweise, auch in einem in Projektion senkrecht zum Leiterrahmen mit dem zweiten oberen Abschnitt überlappenden zweiten unteren Abschnitt an einer Unterseite des Leiterrahmens eine Bedeckung mit Kunststoffmaterial zu verhindern. Der zweite untere Abschnitt kann dann bei dem durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement beispielsweise als Lötkontaktfläche dienen. Der bei dem Verfahren unbedeckt bleibende zweite obere Abschnitt des Lei¬ terrahmens kann vorteilhafterweise außerdem zur elektrischen Kontaktierung des Leiterrahmens dienen, beispielsweise für eine Prüfung einer Funktionsfähigkeit des durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Anlegen einer Markierung im zweiten oberen Abschnitt des Leiterrahmens. Vorteilhafterweise kann diese Markierung während weiterer Verfahrensschritte als Re¬ ferenzposition für eine Ausrichtung weiterer Komponenten an dem optoelektronischen Bauelement sowie für eine Ausrichtung des optoelektronischen Bauelements an einem Träger dienen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Markierung durch Ätzen, Prägen, Stanzen oder mittels eines Lasers angelegt. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren dadurch ein Anlegen einer optisch gut erkennbaren Markierung im zweiten oberen Abschnitt des Leiterrahmens.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Prüfen einer Funktionsfähigkeit des optoelektronischen Bauelements, wobei der Leiterrahmen während des Prüfens im zweiten oberen Abschnitt elektrisch kontaktiert wird. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren dadurch eine Prüfung der Funktionsfähigkeit des optoelektro¬ nischen Bauelements, ohne dass das optoelektronische Bauele¬ ment hierzu bereits durch beispielsweise eine Lötverbindung elektrisch kontaktiert werden muss. Dadurch ermöglicht das Verfahren eine frühzeitige Aussortierung defekter optoelektronischer Bauelemente, wodurch sich eine Kosteneinsparung ergeben kann. Ferner ermöglicht das Verfahren durch die Kontak- tierung des Leiterrahmens im zweiten oberen Abschnitt eine einzelne Prüfung von optoelektronischen Halbleiterchips bei optoelektronischen Bauelementen mit mehreren optoelektronischen Halbleiterchips.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Zerteilen des Kunststoffmaterials und des Leiterrahmens, um eine Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente zu erhalten. Vorteilhafterweise ermöglicht das Ver¬ fahren dadurch eine parallele Herstellung einer Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente in gemeinsamen Arbeitsgängen. Dadurch können die Herstellungskosten pro einzelnem opto- elektronischen Bauelement sich stark reduzieren.
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden das Kunststoffmaterial und der Leiterrahmen entlang einer Sägespur zerteilt, die sich durch den zweiten oberen Abschnitt er- streckt. Vorteilhafterweise kann das Gehäuse des durch das
Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements dadurch mit besonders kompakten Abmessungen ausgebildet werden.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematischer Darstel- lung: Fig. 1 eine geschnittene Ansicht eines in einem Formwerkzeug angeordneten Leiterrahmens während einer Einbettung in ein Kunststoffmaterial ; Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht eines durch die Ein¬ bettung des Leiterrahmens in das Kunststoffmaterial gebilde¬ ten Gehäuses;
Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht des Gehäuses mit in einer Ausnehmung angeordnetem optoelektronischen Halbleiterchip;
Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht des Gehäuses mit daran angeordneter optischer Linse;
Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht eines weiteren Gehäu¬ ses;
Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Teil eines Leiterrahmens;
Fig. 7 eine Aufsicht auf den Teil des Leiterrahmens nach ei¬ nem Einbetten in ein Kunststoffmaterial ;
Fig. 8 eine Aufsicht auf ein aus dem Teil des Leiterrahmens gebildetes optoelektronisches Bauelement.
Fig. 1 zeigt eine stark schematisierte geschnittene Seitenan¬ sicht eines Formwerkzeugs 500. Das Formwerkzeug 500 kann auch als Moldwerkzeug bezeichnet werden. Das Formwerkzeug 500 dient zur Durchführung eines Formverfahrens (Moldverfahrens ) , beispielsweise eines Spritzgussverfahrens (injection molding) oder eines Spritzpressverfahrens (transfer molding) .
Das Formwerkzeug 500 umfasst einen ersten Werkzeugteil 510 und einen zweiten Werkzeugteil 520. Zwischen dem ersten Werkzeugteil 510 und dem zweiten Werkzeugteil 520 kann ein im We¬ sentlichen abgeschlossener Hohlraum bzw. eine Form gebildet werden. Der erste Werkzeugteil 510 und der zweite Werkzeug¬ teil 520 sind relativ zueinander beweglich, um die Form zu öffnen und zu schließen. Seitliche Begrenzungen der durch die Werkzeugteile 510, 520 des Formwerkzeugs 500 gebildeten Form sind in der schematischen Ansicht der Fig. 1 nicht dargestellt.
Der erste Werkzeugteil 510 des Formwerkzeugs 500 weist einen ersten Stempel 511 und einen vom ersten Stempel 511 beabstan- deten zweiten Stempel 512 auf. Die Stempel 511, 512 sind als Vorsprünge ausgebildet und ragen in die durch die Werkzeug¬ teile 510, 520 gebildete Form des Formwerkzeugs 500 hinein.
In der Darstellung der Fig. 1 ist ein Leiterrahmen 200 in der Form des Formwerkzeugs 500 angeordnet. Der Leiterrahmen 200 weist ein elektrisch leitendes Material auf, bevorzugt ein Metall, und ist als im Wesentlichen flaches Blech mit einer Oberseite 201 und einer der Oberseite 201 gegenüberliegenden Unterseite 202 ausgebildet. Der Leiterrahmen 200 könnte auch einen beschichteten Kunststoff oder ein eloxiertes Aluminium aufweisen, als flexible Leiterplatte oder anders ausgebildet sein. In lateraler Richtung ist der Leiterrahmen 200 in mehrere Abschnitte unterteilt, von denen in der Darstellung der Fig. 1 lediglich ein erster Leiterrahmenabschnitt 210 und ein zweiter Leiterrahmenabschnitt 220 dargestellt sind.
Die Leiterrahmenabschnitte 210, 220 des Leiterrahmens 200 werden zwischen dem ersten Werkzeugteil 510 und dem zweiten Werkzeugteil 520 des Formwerkzeugs 500 gehalten. Der erste Stempel 511 und der zweite Stempel 512 des ersten Werkzeug¬ teils 510 pressen die Leiterrahmenabschnitte 210, 220 des Leiterrahmens 200 gegen den zweiten Werkzeugteil 520. Dabei liegt der erste Stempel 511 an einem ersten oberen Abschnitt 211 an der Oberseite 201 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 und an einem dritten oberen Abschnitt 221 an der Oberseite 201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 220 an. Der zweite Stempel 512 des ersten Werkzeugteils 510 des Formwerk¬ zeugs 500 liegt an einem zweiten oberen Abschnitt 212 an der Oberseite 201 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 an. Die Unterseite 202 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 des Leiterrahmens 200 weist einen ersten unteren Abschnitt 213 und einen zweiten unteren Abschnitt 214 auf. Der erste untere Abschnitt 213 überlappt in Projektion senkrecht zur Oberseite 201 und Unterseite 202 des Leiterrahmens 200 mit dem ersten oberen Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210.
Der zweite untere Abschnitt 214 überlappt in Projektion senk¬ recht zur Oberseite 201 und Unterseite 202 des Leiterrahmens 200 mit dem zweiten oberen Abschnitt 212. Beispielsweise kann der erste untere Abschnitt 213 in Richtung senkrecht zum Lei- terrahmen 200 direkt unterhalb des ersten oberen Abschnitts
211 angeordnet sein. Entsprechend kann der zweite untere Ab¬ schnitt 214 in Richtung senkrecht zum Leiterrahmen 200 direkt unterhalb des zweiten oberen Abschnitts 212 des ersten Lei¬ terrahmenabschnitts 210 angeordnet sein.
Dadurch, dass der erste Stempel 511 und der zweite Stempel 512 des ersten Werkzeugteils 510 des Formwerkzeugs 500 am ersten oberen Abschnitt 211 und am zweiten oberen Abschnitt
212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 angreifen und dort eine Kraft in zur Oberseite 201 und Unterseite 202 des Lei¬ terrahmens 200 senkrechte Richtung auf den Leiterrahmen 200 ausüben, werden der erste untere Abschnitt 213 und der zweite untere Abschnitt 214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 fest gegen den zweiten Werkzeugteil 520 des Formwerkzeugs 500 gepresst.
In dem Formwerkzeug 500 werden die durch die Werkzeugteile 510, 520 gehaltenen Leiterrahmenabschnitte 210, 220 des Lei¬ terrahmens 200 mit einem Kunststoffmaterial 130 umformt und dadurch zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial 130 eingebettet. Das Kunststoffmaterial 130 kann auch als Moldma- terial bezeichnet werden und kann beispielsweise ein Epoxid- harz aufweisen. Das Kunststoffmaterial 130 wird in die zwi¬ schen dem ersten Werkzeugteil 510 und dem zweiten Werkzeug¬ teil 520 des Formwerkzeugs 500 gebildete Form eingefüllt und füllt im Wesentlichen alle Bereiche der Form aus, die nicht durch den Leiterrahmen 200 belegt sind.
Nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials 130 bildet das Kunststoffmaterial 130 mit dem eingebetteten Leiterrahmen 200 ein Gehäuse 100, das aus der Form des Formwerkzeugs 500 ent- nommen werden kann. Fig. 2 zeigt eine schematische geschnit¬ tene Seitenansicht des Gehäuses 100 nach der Entnahme aus dem Formwerkzeug 500.
Die Leiterrahmenabschnitte 210, 220 des Leiterrahmens 200 sind teilweise in das Kunststoffmaterial 130 eingebettet. Le¬ diglich jene Teile der Oberseite 201 und der Unterseite 202 der Leiterrahmenabschnitte 210, 220, die durch die Werkzeug¬ teile 510, 520 des Formwerkzeugs 500 bedeckt waren, sind nicht durch das Kunststoffmaterial 130 bedeckt worden. Im durch den ersten Stempel 511 des ersten Werkzeugteils 510 eingenommenen Raumbereich ist eine erste Ausnehmung 110 im Kunststoffmaterial 130 des Gehäuses 100 gebildet worden. In der ersten Ausnehmung 110 sind der erste obere Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 und der dritte obere Abschnitt 221 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 220 freilie¬ gend und nicht durch das Kunststoffmaterial 130 bedeckt. Im durch den zweiten Stempel 512 des ersten Werkzeugteils 510 des Formwerkzeugs 500 eingenommenen Raumbereich ist eine zweite Ausnehmung 120 im Kunststoffmaterial 130 des Gehäuses 100 gebildet worden. In der zweiten Ausnehmung 120 liegt der zweite obere Abschnitt 212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 frei und ist nicht durch das Kunststoffmaterial 130 be¬ deckt . Da der erste untere Abschnitt 213 und der zweite untere Ab¬ schnitt 214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 des Leiter¬ rahmens 200 durch die Stempel 511, 512 des ersten Werkzeug- teils 510 gegen den zweiten Werkzeugteil 520 des Formwerk¬ zeugs 500 gepresst wurden, liegen auch der erste untere Ab¬ schnitt 213 und der zweite untere Abschnitt 214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 frei und sind nicht durch Kunst- Stoffmaterial 130 gedeckt. Entsprechend ist auch ein Teil der Unterseite 202 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 220 frei¬ liegend und nicht durch das Kunststoffmaterial 130 bedeckt.
Die Ausnehmungen 110, 120 des Gehäuses 100 bilden in latera¬ ler Richtung jeweils geschlossene und durch das Kunststoffma¬ terial 130 umgrenzte Bereiche. Die erste Ausnehmung 110 und die zweite Ausnehmung 120 sind durch einen Abschnitt 131 des Kunststoffmaterials 130 voneinander getrennt und dadurch in lateraler Richtung nicht zusammenhängend.
Fig. 3 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Gehäuses 100 in einem der Darstellung der Fig. 2 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. In der ersten Ausnehmung 110 des Gehäuses 100 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 300 angeordnet worden. Der optoelektronische Halbleiterchip
300 kann beispielsweise ein Leuchtdiodenchip (LED-Chip) sein.
Der optoelektronische Halbleiterchip 300 weist eine Oberseite
301 und eine der Oberseite 301 gegenüberliegende Unterseite
302 auf. Die Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 bildet eine Strahlungsemissionsfläche des opto¬ elektronischen Halbleiterchips 300. Der optoelektronische Halbleiterchip 300 ist dazu ausgebildet, an seiner Oberseite 301 elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, abzustrahlen.
Der optoelektronische Halbleiterchip 300 weist zwei elektri¬ sche Kontaktflächen auf, von denen im in Fig. 3 gezeigten Beispiel eine an der Oberseite 301 und eine an der Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnet ist. Die elektrischen Kontaktflächen dienen dazu, eine elektrische Spannung an den optoelektronischen Halbleiterchip 300 anzulegen, um diesen zur Emission elektromagnetischer Strahlung zu veranlassen.
Der optoelektronische Halbleiterchip 300 ist am ersten oberen Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 angeord¬ net. Dabei ist die Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 dem ersten oberen Abschnitt 211 des ers¬ ten Leiterrahmenabschnitts 210 zugewandt und so mit dem ers¬ ten oberen Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 verbunden, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 210 und der an der Un¬ terseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 ange¬ ordneten elektrischen Kontaktfläche besteht. Beispielsweise kann der optoelektronische Halbleiterchip 300 über eine Löt- Verbindung im ersten oberen Abschnitt 211 mit dem ersten Leiterrahmenabschnitt 210 verbunden sein. Die an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnete elektrische Kontaktfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 300 ist mittels eines Bonddrahts 310 elektrisch leitend mit dem dritten oberen Abschnitt 221 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 220 verbunden. Der optoelektronische Halb¬ leiterchip 300 und der Bonddraht 310 sind bevorzugt vollstän¬ dig in der ersten Ausnehmung 110 des Gehäuses 100 angeordnet. Im Bereich der zweiten Ausnehmung 120 sind kein optoelektronischer Halbleiterchip und kein Bonddraht angeordnet.
Fig. 4 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei¬ nes ersten optoelektronischen Bauelements 10, das durch wei- tere Bearbeitung aus dem in Fig. 3 gezeigten Gehäuse 100 hergestellt worden ist. An dem Gehäuse 100 ist eine optische Linse 400 angeordnet worden. Die optische Linse 400 kann bei¬ spielsweise Silikon aufweisen. Die optische Linse 400 kann beispielsweise durch ein Formverfahren, etwa ein Spritzguss- verfahren oder ein Spritzpressverfahren, hergestellt worden sein. Die optische Linse 400 ist dazu vorgesehen, eine durch den optoelektronischen Halbleiterchip 300 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 emittierte elektromagnetische Strahlung abzulenken, beispielsweise zu fokussieren. Die optische Linse 400 ist an der Oberseite des Gehäuses 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 angeordnet und erstreckt sich im dargestellten Beispiel über die erste Aus¬ nehmung 110 und die zweite Ausnehmung 120. Dabei erstreckt sich das Material der optischen Linse 400 auch in die erste Ausnehmung 110 und die zweite Ausnehmung 120. Der in der zweiten Ausnehmung 120 des Gehäuses 100 angeordnete Teil des Materials der optischen Linse 400 bildet eine Verankerungs¬ struktur 410, die die optische Linse 400 mechanisch robust am Gehäuse 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 ver- ankert.
Im in Fig. 4 gezeigten Beispiel füllt das Material der opti¬ schen Linse 400 auch die erste Ausnehmung 110 des Gehäuses 100 aus, sodass der optoelektronische Halbleiterchip 300 in das Material der optischen Linse 400 eingebettet ist. Es ist allerdings auch möglich, vor dem Anordnen der optischen Linse 400 ein weiteres Material in die erste Ausnehmung 110 des Ge¬ häuses 100 einzubringen, in das der optoelektronische Halb¬ leiterchip 300 eingebettet wird. Zuvor kann wahlweise auch ein Abdeckelement, etwa ein wellenlängenkonvertierendes Ele¬ ment, an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnet werden. Auch in der zweiten Ausnehmung 120 kann vor dem Ausbilden der optischen Linse 400 ein weiteres Material angeordnet werden. Auf das Vorsehen der opti- sehen Linse 400 kann auch vollständig verzichtet werden. Die erste Ausnehmung 110 und/oder die zweite Ausnehmung 120 des Gehäuses 100 können in diesem Fall wahlweise unverfüllt ver¬ bleiben . Die Unterseite 202 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 220 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 und der erste untere Abschnitt 213 und/oder der zweite untere Abschnitt 214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 des ersten optoelektroni¬ schen Bauelements 10 können als elektrische Kontaktflächen des ersten optoelektronischen Bauelements 10 dienen. Das erste optoelektronische Bauelement 10 kann sich dadurch bei- spielsweise als SMT-Bauelement für eine Oberflächenmontage eignen. Eine elektrische Kontaktierung der elektrischen Kontaktflächen des ersten optoelektronischen Bauelements 10 kann beispielsweise durch Wiederaufschmelzlöten (Reflow-Löten) erfolgen. Wird der zweite untere Abschnitt 214 des ersten Lei- terrahmenabschnitts 210 als elektrische Kontaktfläche ge¬ nutzt, so ist diese elektrische Kontaktfläche des ersten optoelektronischen Bauelements 10 in zum Leiterrahmen 200 senkrechte Richtung nicht unterhalb der ersten Ausnehmung 110 des Gehäuses 100 und nicht unterhalb des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnet. Dies ermöglicht es, die Form des Gehäuses 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 für konkrete Anwendungsfälle zu optimieren.
Es ist möglich, eine Mehrzahl von Gehäusen 100 in einem ge- meinsamen Arbeitsgang gleichzeitig herzustellen. Hierzu wird der Leiterrahmen 200 mit einer Mehrzahl zusammenhängender Leiterrahmenabschnitte ausgebildet. Pro auszubildendem Ge¬ häuse 100 sind ein erster Leiterrahmenabschnitt 210 und ein zweiter Leiterrahmenabschnitt 220 vorhanden. Der gesamte Lei- terrahmen 200 wird im Formwerkzeug 500 in das Kunststoffmate- rial 130 eingebettet. Das Formwerkzeug 500 weist hierbei pro herzustellendem Gehäuse 100 einen ersten Stempel 511 und ei¬ nen zweiten Stempel 512 auf, wodurch im Kunststoffmaterial 130 pro herzustellendem Gehäuse 100 eine erste Ausnehmung 110 und eine zweite Ausnehmung 120 gebildet werden. Nach dem Anordnen optoelektronischer Halbleiterchips 300 in allen ersten Ausnehmungen 110 und gegebenenfalls der Ausbildung optischer Linsen 400 über jedem Gehäuse 100 werden die Gehäuse 100 der so hergestellten ersten optoelektronischen Bauelemente 10 durch Zerteilen des Kunststoffmaterials 130 und des in das
Kunststoffmaterial 130 eingebetteten Leiterrahmens 200 vonei¬ nander getrennt. Der zweite obere Abschnitt 212 des ersten Leiterrahmenab¬ schnitts 210 kann eine Markierung 215 aufweisen. Die Markie¬ rung 215 kann beispielsweise als Vertiefung oder als voll¬ ständiger Durchbruch durch den Leiterrahmen 200 ausgebildet sein. Die Markierung 215 kann beispielsweise durch ein Ätzverfahren, durch Prägen oder Stanzen oder mittels eines Lasers angelegt sein. Insbesondere kann die Markierung 215 be¬ reits vor dem Einbetten der Leiterrahmenabschnitte 210, 220 in das Kunststoffmaterial 130 angelegt werden. Die Markierung 215 kann beispielsweise zusammen mit der übrigen Herstellung und Strukturierung des Leiterrahmens 200 erfolgen.
Die Markierung 215 kann während der Herstellung des ersten optoelektronischen Bauelements 10 und/oder während einer Mon- tage des ersten optoelektronischen Bauelements 10 als Positi¬ onsreferenz dienen. Beispielsweise kann die Markierung 215 als Referenzpunkt für die Positionierung des optoelektronischen Halbleiterchips 300 am ersten oberen Abschnitt 211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 210 in der ersten Ausnehmung 110 und/oder als Referenzpunkt für die Anordnung und Ausrichtung der optischen Linse 400 dienen. Die Markierung 215 kann auch als Referenzpunkt für eine Anordnung und Ausrichtung des ersten optoelektronischen Bauelements 10 während einer Montage des ersten optoelektronischen Bauelements 10 dienen, beispielsweise während einer Anordnung des ersten optoelekt¬ ronischen Bauelements 10 auf einem Schaltungsträger. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die zweite Ausnehmung 120 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 unbefüllt bleibt. Fig. 5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei¬ nes Gehäuses 1100 eines zweiten optoelektronischen Bauele¬ ments 20. Das Gehäuse 1100 des zweiten optoelektronischen Bauelements 20 entspricht weitgehend dem Gehäuse 100 des ers¬ ten optoelektronischen Bauelements 10 und kann nach dem an- hand der Figuren 1 bis 4 erläuterten Verfahren hergestellt werden. In Fig. 5 sind Komponenten des Gehäuses 1100, die Komponenten des Gehäuses 100 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Figuren 1 bis 4 und werden nachfolgend nicht erneut detailliert beschrieben. Das Gehäuse 1100 des zweiten optoelektronischen Bauelements 20 weist im Unterschied zum Gehäuse 100 des ersten optoelekt¬ ronischen Bauelements 10 anstelle der zweiten Ausnehmung 120 eine zweite Ausnehmung 1120 auf. Die zweite Ausnehmung 1120 ist in lateraler Richtung nicht vollständig durch das Kunst- Stoffmaterial 130 umgrenzt. Die zweite Ausnehmung 1120 ist somit seitlich geöffnet.
Während der Herstellung des Gehäuses 1100 wurde die zweite Ausnehmung 1120 zunächst wie die zweite Ausnehmung 120 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 mittels des zweiten Stempels 512 des Formwerkzeugs 500 als seitlich geschlossene Ausnehmung hergestellt. Während des Trennens des Gehäuses 1100 von weiteren gleichartigen Gehäusen 1100 durch Zerteilen des Kunststoffmaterials 130 und des eingebetteten Leiterrah- mens 200 wurde eine Sägespur 140 so angelegt, dass diese sich durch die zweite Ausnehmung 1120 erstreckt hat. Dadurch wurde ein Teil des die zweite Ausnehmung 1120 seitlich umgrenzenden Kunststoffmaterials 130 entfernt. Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf einen für eine Herstellung eines Gehäuses 2100 vorgesehenen Teils eines Leiterrahmens 2200. Der dargestellte Teil des Leiterrahmens 2200 umfasst einen ersten Leiterrahmenabschnitt 2210, einen zweiten Leiterrahmenabschnitt 2220 und einen dritten Leiterrahmenabschnitt 2230. Die Leiterrahmenab¬ schnitte 2210, 2220, 2230 sind im dargestellten Teil des Lei¬ terrahmens 2200 nicht elektrisch leitend miteinander verbunden. Der Leiterrahmen 2200 weist eine Oberseite 2201 und eine der Oberseite 2201 gegenüberliegende Unterseite 2202 auf. Der Leiterrahmen 2200 weist ein elektrisch leitendes Material auf, beispielsweise ein Metall. Die Oberseite 2201 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 um- fasst einen ersten oberen Abschnitt 2211, einen zweiten oberen Abschnitt 2212 und einen siebten oberen Abschnitt 2215. Die Unterseite 2202 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 umfasst einen ersten unteren Abschnitt 2213 und einen zweiten unteren Abschnitt 2214. Der erste untere Abschnitt 2213 über¬ lappt in Projektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenab¬ schnitt 2210 mit dem ersten oberen Abschnitt 2211. Der zweite untere Abschnitt 2212 überlappt in Projektion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt 2210 mit dem zweiten oberen Ab¬ schnitt 2212.
Die Oberseite 2201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 umfasst einen dritten oberen Abschnitt 2221 und einen vierten oberen Abschnitt 2222. Die Oberseite 2201 des dritten Leiter¬ rahmenabschnitts 2230 umfasst einen fünften oberen Abschnitt 2231 und einen sechsten oberen Abschnitt 2232.
An der Oberseite 2201 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 ist ein erster Schutzchip 2320 angeordnet und elektrisch leitend mit dem ersten Leiterrahmenabschnitt 2210 verbunden. Ein dritter Bonddraht 2230 verbindet den ersten Schutzchip 2320 außerdem elektrisch leitend mit der Oberseite 2201 des zwei¬ ten Leiterrahmenabschnitts 2220. Dadurch ist der erste
Schutzchip 2320 elektrisch zwischen den ersten Leiterrahmenabschnitt 2210 und den zweiten Leiterrahmenabschnitt 2220 ge¬ schaltet. Der erste Schutzchip 2320 kann beispielsweise als Schutzdiode ausgebildet sein und kann als Schutz vor einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen dienen. Ein dem ersten Schutzchip 2320 entsprechender zweiter Schutzchip 2321 ist an der Oberseite 2201 des dritten Leiterrahmenab¬ schnitts 2230 angeordnet und mittels eines vierten Bonddrahts 2331 derart mit der Oberseite 2201 des ersten Leiterrahmenab¬ schnitts 2210 verbunden, dass der zweite Schutzchip 2321 elektrisch zwischen den dritten Leiterrahmenabschnitt 2230 und den ersten Leiterrahmenabschnitt 2210 geschaltet ist. Der Leiterrahmen 2200 kann in einem der Darstellung der Fig. 6 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritt in ein Kunst¬ stoffmaterial 2130 eingebettet werden, um das in schemati- scher Aufsicht in Fig. 7 gezeigte Gehäuse 2100 zu bilden. Das Einbetten des Leiterrahmens 2200 kann in zur Darstellung der Fig. 1 und der zugehörigen Erläuterung analoger Weise in einem Formwerkzeug erfolgen.
Das zur Einbettung des Leiterrahmens 2200 in das Kunststoff- material 2130 genutzte Formwerkzeug weist vier Stempel auf, durch die eine erste Ausnehmung 2110, eine zweite Ausnehmung 2120, eine dritte Ausnehmung 2121 und eine vierte Ausnehmung 2122 des Gehäuses 2100 gebildet werden. In der ersten Ausnehmung 2110 liegen der erste obere Abschnitt 2211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210, der siebte obere Abschnitt 2215 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210, der dritte obere Ab¬ schnitt 2221 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 und der fünfte obere Abschnitt 2231 des dritten Leiterrahmenab¬ schnitts 2230 frei und sind nicht durch das Kunststoffmate- rial 2130 bedeckt. In der zweiten Ausnehmung 2120 liegt der zweite obere Abschnitt 2212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 frei und ist nicht durch das Kunststoffmaterial 2130 be¬ deckt. In der dritten Ausnehmung 2121 liegt der sechste obere Abschnitt 2232 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 frei und ist nicht durch das Kunststoffmaterial 2130 bedeckt. In der vierten Ausnehmung 2122 liegt der vierte obere Abschnitt 2222 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 frei und ist nicht durch das Kunststoffmaterial 2130 bedeckt. Die Ausneh¬ mungen 2110, 2120, 2121, 2122 des Gehäuses 2100 sind in late- raier Richtung durch Abschnitte 2131 des Kunststoffmaterials 2130 voneinander getrennt.
Der erste untere Abschnitt 2213 und der zweite untere Ab¬ schnitt 2214 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 sind nicht durch das Kunststoffmaterial 2130 bedeckt, sondern lie¬ gen frei und können als elektrische Kontaktflächen dienen. Auch dem siebten oberen Abschnitt 2215, dem dritten oberen Abschnitt 2221, dem vierten oberen Abschnitt 2222, dem fünften oberen Abschnitt 2231 und dem sechsten oberen Abschnitt 2232 des Leiterrahmens 2200 gegenüberliegende Abschnitte der Unterseite 2202 des Leiterrahmens 2200 können freiliegen und als elektrische Kontaktflächen dienen.
In der ersten Ausnehmung 2110 des Gehäuses 2100 sind ein ers¬ ter optoelektronischer Halbleiterchip 2300 und ein zweiter optoelektronischer Halbleiterchip 2301 angeordnet. Der erste optoelektronische Halbleiterchip 2300 und der zweite opto¬ elektronische Halbleiterchip 2301 können wie der optoelektro¬ nische Halbleiterchip 300 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 ausgebildet sein. Der erste optoelektronische Halbleiterchip 2300 ist auf dem ersten oberen Abschnitt 2211 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 angeordnet und mittels eines ersten Bonddrahts 2310 elektrisch leitend mit dem drit¬ ten oberen Abschnitt 2221 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 verbunden. Der zweite optoelektronische Halbleiterchip 2301 ist auf dem fünften oberen Abschnitt 2231 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 angeordnet und mittels eines zweiten Bonddrahts 2311 elektrisch leitend mit dem siebten oberen Abschnitt 2215 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 verbunden. Der erste optoelektronische Halbleiterchip 2300 ist dadurch dem ersten Schutzchip 2320 elektrisch parallel geschaltet und wird durch den ersten Schutzchip 2320 vor einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen geschützt. Entsprechend ist der zweite optoelektronische Halb¬ leiterchip 2301 dem zweiten Schutzchip 2321 elektrisch parallel geschaltet und wird durch diesen vor einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen geschützt. Der erste
Schutzchip 2320, der zweite Schutzchip 2321, der dritte Bonddraht 2330 und der vierte Bonddraht 2331 sind in das Kunst¬ stoffmaterial 2130 eingebettet und dadurch vor einer Beschä¬ digung durch äußere Einwirkungen geschützt.
An der Oberseite des ersten optoelektronischen Halbleiterchips 2300 ist ein erstes Konverterelement 2340 angeordnet. An der Oberseite des zweiten optoelektronischen Halbleiterchips 2301 ist ein zweites Konverterelement 2341 angeordnet. Die Konverterelemente 2340, 2341 können ein Material mit ein¬ gebetteten wellenlängenkonvertierenden Partikeln aufweisen. Die wellenlängenkonvertierenden Partikel können beispielsweise einen organischen Leuchtstoff oder einen anorganischen Leuchtstoff oder auch Quantenpunkte umfassen. Die Konver¬ terelemente 2340, 2341 können dazu ausgebildet sein, eine Wellenlänge einer durch die optoelektronischen Halbleiter- chips 2300, 2301 emittierten elektromagnetischen Strahlung zu konvertieren. Hierzu können die in die Konverterelemente 2340, 2341 eingebetteten wellenlängenkonvertierenden Partikel ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung einer ersten Wellenlänge zu absorbieren und anschließend elektromagneti- sehe Strahlung einer anderen, typischerweise größeren, Wellenlänge zu emittieren. Beispielsweise können die Konver¬ terelemente 2340, 2341 dazu ausgebildet sein, elektromagneti¬ sche Strahlung mit einer Wellenlänge aus dem blauen Spektral¬ bereich in weißes Licht zu konvertieren.
Fig. 8 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein drittes opto¬ elektronisches Bauelement 30, das durch weitere Bearbeitung aus dem in Fig. 7 dargestellten Gehäuse 2100 hergestellt worden ist. In einem der Darstellung der Fig. 7 zeitlich nach- folgenden Bearbeitungsschritt wurde die erste Ausnehmung 2110 des Gehäuses 2100 mit einem Vergussmaterial 2400 aufgefüllt. Die zweite Ausnehmung 2120, die dritte Ausnehmung 2121 und die vierte Ausnehmung 2122 sind bevorzugt unbefüllt verblie¬ ben .
Das Vergussmaterial 2400 bettet die in der ersten Ausnehmung 2110 angeordneten Halbleiterchips 2300, 2301 und die auf den Oberseiten der Halbleiterchips 2300, 2301 angeordneten Konverterelemente 2340, 2341 ein. Auch der erste Bonddraht 2310 und der zweite Bonddraht 2311 sind in das Vergussmaterial
2400 eingebettet und dadurch vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen geschützt. Lediglich die von den optoelekt¬ ronischen Halbleiterchips 2300, 2301 abgewandten Oberseiten der Konverterelemente 2340, 2341 sind nicht durch das Ver¬ gussmaterial 2400 bedeckt. Bevorzugt schließt eine Oberfläche des Vergussmaterials 2400 etwa bündig mit den Oberseiten der Konverterelemente 2340, 2341 ab.
Das Vergussmaterial 2400 kann beispielsweise Silikon aufwei¬ sen. Das Vergussmaterial 2400 kann einen Füllstoff aufweisen, der dem Vergussmaterial 2400 ein weißes Aussehen und eine hohe Reflektivität verleiht. Der Füllstoff kann beispiels- weise T1O2 aufweisen.
In der zweiten Ausnehmung 2120, der dritten Ausnehmung 2121 und der vierten Ausnehmung 2122 sind der erste Leiterrahmenabschnitt 2210, der dritte Leiterrahmenabschnitt 2230 und der zweite Leiterrahmenabschnitt 2220 zugänglich. Dies erlaubt es, den ersten optoelektronischen Halbleiterchip 2300 und den zweiten optoelektronischen Halbleiterchip 2301 elektrisch zu kontaktieren, ohne hierfür die an der Unterseite 2202 des Leiterrahmens 2200 gebildeten elektrischen Kontaktflächen des dritten optoelektronischen Bauelements 30 zu kontaktieren. Dies ermöglicht eine Prüfung der Funktionsfähigkeit der opto¬ elektronischen Halbleiterchips 2300, 2301 vor einer endgülti¬ gen Montage des dritten optoelektronischen Bauelements 30. Die elektrische Kontaktierung der in den Ausnehmungen 2120, 2121, 2122 zugänglichen Leiterrahmenabschnitte 2210, 2230, 2220 kann beispielsweise mit Kontaktspitzen (Prober-Nadeln) eines Spitzenmessplatzes erfolgen.
Wird eine elektrische Spannung zwischen dem in der zweiten Ausnehmung 2120 zugänglichen zweiten oberen Abschnitt 2212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 und dem in der vierten Ausnehmung 2122 zugänglichen vierten oberen Abschnitt 2222 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 angelegt, so kann der erste optoelektronische Halbleiterchip 2300 des dritten opto- elektronischen Bauelements 30 getrennt von dem zweiten opto¬ elektronischen Halbleiterchip 2300 geprüft werden. Wird eine elektrische Spannung zwischen dem in der dritten Ausnehmung 2121 zugänglichen sechsten oberen Abschnitt 2232 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 und dem in der zweiten Ausnehmung 2120 zugänglichen zweiten oberen Abschnitt 2212 des ersten Leiterrahmenabschnitts 2210 angelegt, so kann der zweite optoelektronische Halbleiterchip 2301 des dritten optoelekt- ronischen Bauelements 30 unabhängig von dem ersten optoelektronischen Halbleiterchip 2300 betrieben und geprüft werden. Wird eine elektrische Spannung zwischen dem in der dritten Ausnehmung 2121 zugänglichen sechsten oberen Abschnitt 2232 des dritten Leiterrahmenabschnitts 2230 und dem in der vier- ten Ausnehmung 2122 zugänglichen vierten oberen Abschnitt 2222 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 2220 angelegt, so kann die elektrische Reihenschaltung aus dem ersten optoelektronischen Halbleiterchip 2300 und dem zweiten optoelektronischen Halbleiterchip 2301 gemeinsam betrieben und geprüft werden. Dieses Prinzip kann analog auf Bauelemente mit einer größeren Anzahl von optoelektronischen Halbleiterchips übertragen werden.
Werden der erste optoelektronische Halbleiterchip 2300 und/o- der der zweite optoelektronische Halbleiterchip 2301 betrie¬ ben, so wird an der Oberseite des ersten Konverterelements 2340 und/oder des zweiten Konverterelements 2341 elektromag¬ netische Strahlung abgestrahlt. In diesem Fall ist die Ober¬ seite des ersten Konverterelements 2340 und/oder des zweiten Konverterelements 2341 deutlich von der Oberfläche des die
Konverterelemente 2340, 2341 umgebenden Vergussmaterials 2400 zu unterscheiden. Dies kann genutzt werden, um weitere Bauteile, beispielsweise eine optische Linse, an dem Gehäuse 2100 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 anzuordnen und auszurichten.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei¬ spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . Bezugs zeichenliste
10 erstes optoelektronisches Bauelement
20 zweites optoelektronisches Bauelement 30 drittes optoelektronisches Bauelement
100 Gehäuse
110 erste Ausnehmung
120 zweite Ausnehmung
130 Kunststoffmaterial
131 Abschnitt
140 Sägespur
200 Leiterrahmen
201 Oberseite
202 Unterseite
210 erster Leiterrahmenabschnitt
211 erster oberer Abschnitt
212 zweiter oberer Abschnitt
213 erster unterer Abschnitt
214 zweiter unterer Abschnitt
215 Markierung
220 zweiter Leiterrahmenabschnitt
221 dritter oberer Abschnitt
300 optoelektronischer Halbleiterchip
301 Oberseite
302 Unterseite
310 Bonddraht
400 optische Linse
410 Verankerungsstruktur 500 Formwerkzeug
510 erster Werkzeugteil
511 erster Stempel
512 zweiter Stempel 520 zweiter Werkzeugteil
1100 Gehäuse
1120 zweite Ausnehmung
2100 Gehäuse
2110 erste Ausnehmung
2120 zweite Ausnehmung
2121 dritte Ausnehmung
2122 vierte Ausnehmung
2130 Kunststoffmaterial
2131 Abschnitt
2200 Leiterrahmen
2201 Oberseite
2202 Unterseite
2210 erster Leiterrahmenabschnitt
2211 erster oberer Abschnitt
2212 zweiter oberer Abschnitt
2213 erster unterer Abschnitt
2214 zweiter unterer Abschnitt
2215 siebter oberer Abschnitt
2220 zweiter Leiterrahmenabschnitt
2221 dritter oberer Abschnitt
2222 vierter oberer Abschnitt
2230 dritter Leiterrahmenabschnitt
2231 fünfter oberer Abschnitt
2232 sechster oberer Abschnitt
2300 erster optoelektronischer Halbleiterchip
2301 zweiter optoelektronischer Halbleiterchip 2310 erster Bonddraht
2311 zweiter Bonddraht
2320 erster Schutzchip
2321 zweiter Schutzchip
2330 dritter Bonddraht _ ,
2 b
2331 vierter Bonddraht
2340 erstes Konverterelement
2341 zweites Konverterelement
2400 Vergussmaterial

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30)
mit einem Gehäuse (100, 1100, 2100),
wobei das Gehäuse (100, 1100, 2100) ein Kunststoffmate- rial (130, 2130) und einen zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial (130, 2130) eingebetteten ersten Lei¬ terrahmenabschnitt (210, 2210) aufweist,
wobei das Gehäuses (100, 1100, 2100) eine erste Ausneh- mung (110, 2110) und eine zweite Ausnehmung (120, 1120,
2120) aufweist,
wobei in der ersten Ausnehmung (110, 2110) ein erster oberer Abschnitt (211, 2211) einer Oberseite (201, 2201) des ersten Leiterrahmenabschnitts (210, 2210) nicht durch das Kunststoffmaterial (130, 2130) bedeckt ist,
wobei in der zweiten Ausnehmung (120, 1120, 2120) ein zweiter oberer Abschnitt (212, 2212) der Oberseite (201, 2201) des ersten Leiterrahmenabschnitts (210, 2210) nicht durch das Kunststoffmaterial (130, 2130) bedeckt ist, wobei die erste Ausnehmung (110, 2110) und die zweite
Ausnehmung (120, 1120, 2120) durch einen Abschnitt (131, 2131) des Kunststoffmaterials (130, 2130) voneinander ge¬ trennt sind,
wobei in der ersten Ausnehmung (110, 2110) ein optoelekt- ronischer Halbleiterchip (300, 2300, 2301) angeordnet ist,
wobei in der zweiten Ausnehmung (120, 1120, 2120) kein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet ist. 2. Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß Anspruch 1,
wobei ein erster unterer Abschnitt (213, 2213) einer Un¬ terseite (202, 2202) des ersten Leiterrahmenabschnitts (210, 2210) nicht durch das Kunststoffmaterial (130, 2130) bedeckt ist,
wobei der erste untere Abschnitt (213, 2213) in Projek¬ tion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt (210, 2210) mit dem ersten oberen Abschnitt (211, 2211) überlappt .
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei ein zweiter unterer Abschnitt (212, 2212) einer Unterseite (202, 2202) des ersten Leiterrahmenabschnitts (210, 2210) nicht durch das Kunststoffmaterial (130, 2130) bedeckt ist,
wobei der zweite untere Abschnitt (212, 2212) in Projek¬ tion senkrecht zum ersten Leiterrahmenabschnitt (210, 2210) mit dem zweiten oberen Abschnitt (212, 2212) überlappt .
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das optoelektronische Bauelement (10, 20, 30) einen zumindest teilweise in das Kunststoffmaterial (130, 2130) eingebetteten zweiten Leiterrahmenabschnitt (220, 2220) aufweist,
wobei in der ersten Ausnehmung (110, 2110) ein dritter oberer Abschnitt (221, 2221) einer Oberseite (201, 2201) des zweiten Leiterrahmenabschnitts (220, 2220) nicht durch das Kunststoffmaterial (130, 2130) bedeckt ist.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß Anspruch 4,
wobei der dritte obere Abschnitt (221, 2221) mittels ei¬ nes Bonddrahts (310, 2310) elektrisch leitend mit dem optoelektronischen Halbleiterchip (300, 2300) verbunden ist .
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der zweite obere Abschnitt (212, 2212) des ersten Leiterrahmenabschnitts (210, 2210) eine Markierung (215) aufweist . Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das optoelektronische Bauelement (10, 20, 30) eine optische Linse (400) oder eine Abdeckung aufweist, wobei die optische Linse (400) oder die Abdeckung an der zweiten Ausnehmung (120, 1120, 2120) verankert ist.
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (10, 20, 30)
mit den folgenden Schritten:
- Anordnen eines Leiterrahmens (200, 2200) in einem Form¬ werkzeug (500) ,
wobei ein erster Teil (511) des Formwerkzeugs (500) an einem ersten oberen Abschnitt (211, 2211) einer Oberseite (201, 2201) des Leiterrahmens (200, 2200) anliegt, wobei ein von dem ersten Teil (511) beabstandeter zweiter Teil (512) des Formwerkzeugs (500) an einem zweiten obe¬ ren Abschnitt (212, 2212) der Oberseite (201, 2201) des Leiterrahmens (200, 2200) anliegt;
- Einbetten des Leiterrahmens (200, 2200) in ein Kunst¬ stoffmaterial (130, 2130);
- Anordnen eines optoelektronischen Halbleiterchips (300, 2300, 2301) lediglich am ersten oberen Abschnitt (211,
2211) der Oberseite (201, 2201) des Leiterrahmens (200, 2200), nicht jedoch am zweiten oberen Abschnitt (212,
2212) .
Verfahren gemäß Anspruch 8,
wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt um- fasst :
- Anlegen einer Markierung (215) im zweiten oberen Abschnitt (212, 2212) des Leiterrahmens (200, 2200).
Verfahren gemäß Anspruch 9,
wobei die Markierung (215) durch Ätzen, Prägen, Stanzen oder mittels eines Lasers angelegt wird.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10,
wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt um- fasst :
- Prüfen einer Funktionsfähigkeit des optoelektronischen Bauelements (10, 20, 30), wobei der Leiterrahmen (200, 2200) während des Prüfens im zweiten oberen Abschnitt (212, 2212) elektrisch kontaktiert wird.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11,
wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt um- fasst :
- Zerteilen des Kunststoffmaterials (130, 2130) und des Leiterrahmens (200, 2200), um eine Mehrzahl optoelektro¬ nischer Bauelemente (10, 20, 30) zu erhalten.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12,
wobei das Kunststoffmaterial (130, 2130) und der Leiter¬ rahmen (200, 2200) entlang einer Sägespur (140) zerteilt werden, die sich durch den zweiten oberen Abschnitt (212, 2212) erstreckt.
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