WO2016198526A1 - Optoelektronische leuchtvorrichtung - Google Patents

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WO2016198526A1
WO2016198526A1 PCT/EP2016/063166 EP2016063166W WO2016198526A1 WO 2016198526 A1 WO2016198526 A1 WO 2016198526A1 EP 2016063166 W EP2016063166 W EP 2016063166W WO 2016198526 A1 WO2016198526 A1 WO 2016198526A1
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circuit board
printed circuit
lighting device
carrier substrate
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Martin Unterburger
Stephan EICHER
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H10H20/0365—Manufacture or treatment of packages of means for heat extraction or cooling

Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic
  • Lighting device and a method for producing an optoelectronic lighting device.
  • Optoelectronic components generally comprise a substrate based on solid copper, on which a light-emitting diode chip
  • Such a full copper substrate is usually both on a front side and on a
  • Rear side provided with a corrosion protection layer.
  • Corrosion protection layer is usually a complex surface treatment.
  • contaminations of bond surfaces in a manufacturing process for example during a wash, can occur.
  • the object underlying the invention is seen in providing an efficient concept, which contamination of bonding surfaces in one
  • Lighting device comprising: a plated metallic carrier substrate comprising a mounting surface,
  • Mounting surface is arranged,
  • Optoelectronic semiconductor device is arranged.
  • a method for producing an optoelectronic light-emitting device comprising the following steps:
  • Carrier substrate comprising a mounting surface
  • the invention includes, in particular and among other things, the idea that instead of a substrate based on full copper to provide plated metallic carrier substrate.
  • the technical advantage is in particular to be seen in that compared to a similar carrier substrate
  • a plated metallic carrier substrate denotes a metallic carrier substrate, which by means of a
  • Plating was made or formed. Plating refers to a process in which a base material, here for example a metal, is covered mechanically (ie in particular not galvanically) by another noble material, here for example another metal. So that means that plating is a one- or two-sided
  • a plated metallic carrier substrate has in particular two materials, in this case in particular two metals, which are different, one of the metals being nobler than the other, the individual metals being stacked on top of one another
  • advantageous properties of another metal are at least partially offset. This in particular in contrast to a carrier substrate based on full copper, in which a lack of corrosion resistance can not be compensated by another metal. So can for example
  • a first metal may be provided which has a high corrosion resistance, whereupon then on this metal another metal is plated, which although a good thermal conductivity, but not as good corrosion resistance.
  • the printed circuit board is arranged with its underside on the mounting surface, in particular the advantage is effected that the areas or portions of the mounting surface, which are covered by the circuit board, from outer
  • Corrosion protection can be further reduced.
  • Mounting surface is because of the recess so an area respectively are due to the recesses several areas of the mounting surface free. These areas are the
  • a recess of the printed circuit board may be referred to in particular as a hole.
  • Component can be contacted electrically efficiently.
  • the carrier substrate is a plated metallic carrier substrate, so is the particular
  • the semiconductor component is electrically contacted by means of the printed circuit board and by means of the mounting surface section.
  • Optoelectronic semiconductor device is arranged, in particular, that in only one recess and thus only a mounting surface portion a
  • Mounting surface portion is arranged.
  • Mounting surface portion is arranged.
  • a plurality of optoelectronic semiconductor components are provided. These are in particular the same or preferably formed differently.
  • this is opto-electronic
  • a light emitting diode or light emitting diode.
  • a light emitting diode is referred to as a "light emitting diode (LED).”
  • the light emitting diode according to one embodiment is an organic or an inorganic light emitting diode.
  • this is opto-electronic
  • Semiconductor device formed as a semiconductor chip.
  • the light-emitting diode is formed as a light-emitting diode chip.
  • the light emitting diode is a
  • the laser diode is a
  • An optoelectronic semiconductor component has, in particular, a light-emitting surface, by means of which, in the operation of the optoelectronic semiconductor component, light or
  • Carrier substrate is formed of an aluminum layer and a copper layer plated with the aluminum layer, wherein the mounting surface is formed as a surface of the copper layer facing away from the aluminum layer.
  • the heat conductivity also additionally has the particular advantage that a simple and efficient application of bonding and / or soldering surfaces to the copper surface, ie to the mounting surface of the copper layer, for a electrical contacting or connection of the
  • a carrier substrate top having a function of a noble surface, here provided by the copper layer.
  • a carrier substrate back which is disposed opposite the carrier substrate top, it does not need such a function of a noble surface.
  • the aluminum layer which forms the carrier substrate back is sufficient here.
  • the composite of copper and aluminum is thus particularly advantageous.
  • a bonding and / or soldering surface may comprise, for example, a gold coating.
  • plating includes
  • the plated metallic carrier substrate is a roll-plated metallic carrier substrate.
  • roll cladding comprises a roll-welded cladding.
  • the aluminum layer is formed as an aluminum sheet or as an aluminum foil.
  • the copper layer is formed as a copper sheet or as a copper foil.
  • Aluminum layer about 1.25 mm, preferably between 1 mm and 2 mm. 0
  • Copper layer for example, 0.25 mm, preferably between 0.1 mm and 1 mm. In another embodiment, it is provided that the upper side of the printed circuit board and / or the one or the
  • a surface finish may include galvanic gilding or electroless gilding. So that means to
  • the circuit board is laminated on the mounting surface and / or pressed on the mounting surface.
  • the mounting surface has a survey which is received in one or in one of the plurality of recesses, so that the corresponding mounting surface portion is formed on the survey.
  • the elevation has a step shape. It is thus formed in particular a stepped elevation. According to a further embodiment, it is provided that the mounting surface portion formed on the survey is formed flush with the top of the circuit board.
  • the technical advantage in particular that the mounting surface section runs at the same height as the printed circuit board is achieved. This can, for example, simplify further processing.
  • the elevation is formed by means of etching of the mounting surface.
  • Recess formed formed to the top of the circuit board open cavity is formed.
  • the optoelectronic semiconductor component can be arranged in a cavity.
  • the mounting surface portion forms a bottom of the cavity.
  • the optoelectronic lighting device is produced by means of the method for producing an optoelectronic lighting device.
  • the provision of the plated metallic carrier substrate comprises producing such a carrier substrate. That is, according to one embodiment, it may be provided that a first metal, for example copper, is plated on a second metal, for example aluminum.
  • Embodiments relating to the lighting device result analogously from corresponding embodiments relating to the method and vice versa.
  • technical functionalities relating to the lighting device result analogously from corresponding technical functionalities of the process and vice versa.
  • Carrier substrate is formed of an aluminum layer and of a plated with the aluminum layer copper layer, wherein the mounting surface as one of the aluminum layer
  • arranging the printed circuit board on the mounting surface comprises laminating the printed circuit board to the mounting surface and / or pressing it onto the mounting surface.
  • Mounting surface is formed with a survey, which is received in one or in one of the plurality of recesses, so that the corresponding mounting surface portion is formed on the survey. According to a further embodiment it is provided that the mounting surface portion formed on the survey runs flush with the top of the circuit board. In a further embodiment it is provided that the elevation is formed by means of an etching of the mounting surface.
  • Fig. 1 to 6 each have a manufacturing step in one
  • Show light device The following may be the same for the same characteristics
  • Fig. 1 shows an aluminum layer 101 and a
  • Copper layer 103 in a side sectional view.
  • aluminum layer 101 may be used as a
  • the aluminum layer 101 may, for example, have a thickness or thickness of 1.25 millimeters.
  • the copper layer 103 may be formed, for example, as a copper foil or as a copper sheet.
  • the copper layer 103 may, for example, have a thickness or thickness of 0.25 millimeters
  • the aluminum layer 101 has an upper side 105 and a lower side 107, which lies opposite the upper side 105.
  • the copper layer 103 has an upper side 109 and a lower side 111, which lies opposite the upper side 109.
  • Bottom 111 on the top 105 of the aluminum layer 101 plated, in particular roll-clad, is.
  • Fig. 2 shows the two layers 101, 103 after one
  • the carrier substrate 203 has a mounting surface 205, which corresponds to the upper side 109 of the copper layer 103 and thus faces away from the upper side 105 of the aluminum layer 101.
  • an intermetallic compound 201 is formed between the copper layer 103 and the
  • the copper layer 103 and the aluminum layer 101 are present as a copper strip or aluminum strip. According to another embodiment, not shown, it is provided that these two bands are plated.
  • such a plated band is singulated.
  • the carrier substrate 203 is singulated.
  • a circuit board 301 On the mounting surface 205 is a circuit board 301
  • the printed circuit board 301 has an upper side 303.
  • Printed circuit board 301 also has a bottom side 305, which lies opposite top side 303.
  • the printed circuit board 301 is with its bottom 305 on the mounting surface 205th
  • the printed circuit board 301 has a recess 307 extending from the upper side 303 to the lower side 305.
  • Recess 307 thus forms a hole in the printed circuit board 301.
  • a plurality of recesses 301 are formed in the printed circuit board 301.
  • Bond pads 309 arranged.
  • FIG. 4 shows the printed circuit board 301 on the mounting surface 205, ie in the arranged state. Due to the recess 307, a portion of the mounting surface 205 of the
  • Carrier substrate 203 are exposed or remain free. This section is therefore not covered with the circuit board 301.
  • This portion is referred to as a mounting surface portion and is provided with the reference numeral 401. Due to the recess 307 and the
  • a cavity 403 is formed, wherein the mounting surface portion 401 forms a bottom for this cavity 403.
  • the mounting surface portion 401 is thus exposed when the circuit board 301 is located on the mounting surface 205.
  • the printed circuit board 301 is laminated onto the mounting surface 205.
  • the printed circuit board 301 is pressed onto the mounting surface 205.
  • FIG. 5 shows a surface refinement of the bond pads 309 and of the mounting surface section 401
  • Surface finishing includes, for example, galvanic or electroless gold plating.
  • the galvanic or electroless gold plating includes, for example, galvanic or electroless gold plating.
  • NiPdAu layer This layer thus generally forms a corrosion layer 501 for the bond pads 309 and the
  • an optoelectronic semiconductor component 601 is now arranged on the mounting surface section 401, or more precisely on the corrosion protection layer 501.
  • the semiconductor device 601 is disposed indirectly on the mounting surface portion 401.
  • Mounting surface portion 401 is a first electrical
  • Semiconductor device 601 is formed by means of a bonding wire 603, which provides an electrical connection between the
  • Semiconductor device 601 and one of the bond pads 309 forms or manufactures. Forming the first and / or the second
  • electrical connection may include, for example, a soldering.
  • an optoelectronic light-emitting device 605 comprising the carrier substrate 203, which PCB 301 and the optoelectronic
  • FIGS. 7 to 11 each show a manufacturing step in a method for producing an optoelectronic
  • Lighting device in a side sectional view.
  • a carrier substrate 203 is formed. On the
  • This elevation 701 is formed by etching the copper layer 103 accordingly. That is to say, the elevation 701 is etched by correspondingly removing material from the copper layer 103
  • the survey 701 is thus part of the mounting surface 205.
  • the mounting surface 205 thus has a survey, the survey 701 on.
  • the elevation 701 has a step shape.
  • the printed circuit board 301 is provided, which shows FIG. 8.
  • the recess 307 corresponds to the etched elevation 701, so that the elevation 701 in the
  • Mounting surface 205 is received in the recess 307.
  • the height of the protrusion 701 is such that the exposed portion of the mounting surface 205, not by means of
  • Circuit board 301 is covered, flush with the top 303 of the circuit board 301 extends. This exposed portion is provided with the reference numeral 901 and forms a
  • FIG. 10 shows a surface refinement of the bond pads 309 and of the mounting surface section 901. Reference is made to the corresponding explanations.
  • FIG. 6 an arrangement of an optoelectronic semiconductor component 601 on the
  • Bonding pads 309 causes, analogous to FIG. 6 a
  • Bondpads 309 electrically connects.
  • an optoelectronic light-emitting device 1101 comprising the carrier substrate 203, which
  • Fig. 12 shows a flowchart of a method for
  • Producing an optoelectronic light-emitting device comprising the following steps:
  • Carrier substrate comprising a mounting surface
  • Steps 1201 and 1203 may be provided, for example, at the same time or in the wrong order of time.
  • the provision of the carrier substrate according to 1201 may include producing such a carrier substrate. This, for example, analogous to FIGS. 1 and 2 or 7.
  • Providing the printed circuit board may include, for example, the manufacture of such a printed circuit board.
  • the invention thus includes, in particular and among other things, the idea of a clad metallic carrier substrate for a printed circuit board and for an optoelectronic one
  • the plated metallic carrier substrate is a
  • Metal core board is formed.
  • Copper layer in particular a copper-clad
  • Aluminum plate has a particularly solderable surface, the mounting surface, to efficiently arrange a semiconductor device on the mounting surface, for example on the copper.
  • the mounting surface may be a
  • the carrier substrate according to the invention comprises a base material or a base material, in particular aluminum.
  • the carrier substrate can be formed as an aluminum-based metal core board compared to copper-based
  • Metal core boards in particular has advantages in terms of corrosion resistance. It is therefore not necessary to take special and complex measures, for example one
  • Contaminations of bond surfaces in the manufacturing process are minimized. This compared to solid copper-based metal core boards. This means in particular that, for example, a
  • roller-clad aluminum-copper plate is used as a metallic plate, which forms the carrier substrate.
  • a thickness of the aluminum layer may be 1.25 millimeters.
  • a thickness of the plated copper may be 0.25 millimeters.
  • This printed circuit board comprises at least one recess, which can be generally referred to as an exemption, so that arranged in, for example, in the laminated and / or compressed state, the metal surface, ie in particular the mounting surface of the base substrate, ie the
  • the mounting surface portion is used or used for arranging the semiconductor device.
  • a refinement can be provided, for example bond pads can be finished.
  • the mounting surface portion can be finished. Finishing includes, for example, gilding of the exposed copper surface by electroless plating of gold. So that means that, for example, the mounting surface portion is gilded.
  • bond pads are gold plated.
  • Carrier substrate which may also be referred to as a metal core-based module.
  • one advantage is that less copper contamination occurs in a manufacturing process.
  • Carrier substrate incurred in full copper version.
  • a cavity may be formed.
  • the mounting surface portion can be flush with the top of the circuit board.
  • Optoelectronic semiconductor device on the one or more

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Leuchtvorrichtung, umfassend: - ein plattiertes metallisches Trägersubstrat umfassend eine Montagefläche, - eine Leiterplatte, die eine oder mehrere von einer Oberseite der Leiterplatte zu einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite der Leiterplatte verlaufende Aussparungen aufweist, - wobei die Leiterplatte mit ihrer Unterseite auf der Montagefläche angeordnet ist, - so dass die Montagefläche einen der einen Aussparung entsprechenden Montageflächenabschnitt oder mehrere der mehreren Aussparungen entsprechende Montageflächenabschnitte aufweist, die frei von der Leiterplatte sind, - wobei auf dem einen oderden mehreren Montageflächenabschnitten zumindest teilweise ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung.

Description

OPTOELEKTRONISCHE LEUCHTVORRICHTUNG
BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine optoelektronische
Leuchtvorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leucht orrichtung .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 109 367.7, deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Optoelektronische Bauteile umfassen in der Regel ein Substrat auf Vollkupferbasis, auf welchem ein Leuchtdiodenchip
angeordnet ist. Ein solches Vollkupfersubstrat wird in der Regel sowohl auf einer Vorderseite als auch auf einer
Rückseite mit einer Korrosionsschutzschicht versehen. Das Versehen der Vorderseite und der Rückseite mit einer
Korrosionsschutzschicht ist in der Regel eine aufwändige Oberflächenbehandlung.
Weiterhin kann es zu Kontaminationen von Bondoberflächen in einem Fertigungsprozess , zum Beispiel während eines Waschens, kommen .
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin gesehen werden, ein effizientes Konzept bereitzustellen, welches Kontaminationen von Bondoberflächen in einem
Fertigungsprozess vermindert und eine aufwändige
Oberflächenbehandlung reduzieren kann.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen
Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt wird eine optoelektronische
Leuchtvorrichtung bereitgestellt, umfassend: - ein plattiertes metallisches Trägersubstrat umfassend eine Montagefläche,
- eine Leiterplatte, die eine oder mehrere von einer
Oberseite der Leiterplatte zu einer der Oberseite
gegenüberliegenden Unterseite der Leiterplatte verlaufende
Aussparungen aufweist,
- wobei die Leiterplatte mit ihrer Unterseite auf der
Montagefläche angeordnet ist,
- so dass die Montagefläche einen der einen Aussparung
entsprechenden Montageflächenabschnitt oder mehrere der mehreren Aussparungen entsprechende
Montageflächenabschnitte aufweist, die frei von der
Leiterplatte sind,
- wobei auf dem einen oder den mehreren
Montageflächenabschnitten zumindest teilweise ein
optoelektronisches Halbleiterbauteil angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines plattierten metallischen
Trägersubstrats umfassend eine Montagefläche,
- Bereitstellen einer Leiterplatte, die eine oder mehrere von einer Oberseite der Leiterplatte zu einer der
Oberseite gegenüberliegenden Unterseite der Leiterplatte verlaufende Aussparungen aufweist,
- Anordnen der Leiterplatte mit ihrer Unterseite auf die
Montagefläche,
- so dass die Montagefläche einen der einen Aussparung
entsprechenden Montageflächenabschnitt oder mehrere der mehreren Aussparungen entsprechende
Montageflächenabschnitte aufweist, die frei von der
Leiterplatte sind,
- zumindest teilweises Anordnen eines optoelektronischen
Halbleiterbauteils auf den einen oder den mehreren
Montageflächenabschnitten .
Die Erfindung umfasst also insbesondere und unter anderem den Gedanken, anstelle eines Substrats auf Vollkupferbasis ein plattiertes metallisches Trägersubstrat vorzusehen. Der technische Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass im Vergleich zu einem gleichartigen Trägersubstrat auf
Vollkupferbasis weniger Kupfer verwendet werden muss. Dadurch kann weiterhin der technische Vorteil bewirkt werden, dass Kontaminationen von Bondoberflächen in einem
Fertigungsprozess vermindert werden können. Insbesondere können aufwändige Oberflächenbehandlungen reduziert werden. Ein plattiertes metallisches Trägersubstrat bezeichnet ein metallisches Trägersubstrat, welches mittels eines
Plattierens hergestellt oder gebildet wurde. Ein Plattieren bezeichnet ein Verfahren, bei dem ein unedleres Material, hier zum Beispiel ein Metall, mechanisch (also insbesondere nicht galvanisch) durch ein anderes edleres Material, hier zum Beispiel ein weiteres Metall, überdeckt wird. Das heißt also, dass ein Plattieren ein ein- oder zweiseitiges
Aufbringen von einer oder mehreren Metallauflage (n)
(Metallschichten) auf ein anderes Grundmetall bezeichnet. Das heißt also insbesondere, dass ein plattiertes metallisches Trägersubstrat insbesondere zwei Werkstoffe, also hier insbesondere zwei Metalle, aufweist, die unterschiedlich sind, wobei eines der Metalle edlerer ist als das andere, wobei die einzelnen Metalle als Schichten aufeinander
aufgebracht sind. Durch das Plattieren bildet sich somit eine intermetallische Verbindung zwischen den Metallen.
Durch die Wahl von geeigneten Metallen kann dann zum Beispiel in vorteilhafter Weise das Trägersubstrat für eine bestimmte Anwendung besonders angepasst werden. Zum Beispiel können vorteilhafte Eigenschaften von unterschiedlichen Metallen genutzt und/oder miteinander kombiniert werden. Zum Beispiel können störende Eigenschaften eines Metalls durch
vorteilhafte Eigenschaften eines anderen Metalls zumindest teilweise ausgeglichen werden. Dies insbesondere im Gegensatz zu einem Trägersubstrat auf Vollkupferbasis, in welchem eine mangelnde Korrosionsstabilität nicht durch ein anderes Metall ausgeglichen werden kann. So kann zum Beispiel
erfindungsgemäß ein erstes Metall vorgesehen sein, welches eine hohe Korrosionsstabilität aufweist, worauf dann auf dieses Metall ein weiteres Metall plattiert wird, welches zwar eine gute thermische Leitfähigkeit aufweist, nicht jedoch eine ebenso gute Korrosionsbeständigkeit. Hier
reduziert sich dann aber bei einem solchen plattierten metallischen Trägersubstrat eine Maßnahme zum Aufbringen eines Korrosionsschutzes für das entsprechende Metall. Denn die Oberflächen des Metalls, die frei liegen und somit anfällig sind für eine Korrosion, sind reduziert im Vergleich zu den Oberflächen eines Trägersubstrats aus einem
Vollkupfermaterial .
Dadurch, dass die Leiterplatte mit ihrer Unterseite auf der Montagefläche angeordnet ist, wird insbesondere der Vorteil bewirkt, dass die Bereiche oder Abschnitte der Montagefläche, die mittels der Leiterplatte bedeckt sind, vor äußeren
Umwelteinflüssen geschützt sind. Somit können in
vorteilhafter Weise Maßnahmen betreffend einen
Korrosionsschutz weiter reduziert werden.
Im angeordneten Zustand der Leiterplatte auf der
Montagefläche liegt aufgrund der Aussparung also ein Bereich respektive liegen aufgrund der Aussparungen mehrere Bereiche der Montagefläche frei. Diese Bereiche sind die
Montageflächenabschnitte.
Eine Aussparung der Leiterplatte kann insbesondere als ein Loch bezeichnet werden. Durch das Vorsehen der Leiterplatte ist insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das optoelektronische
Bauelement effizient elektrisch kontaktiert werden kann.
Dadurch, dass das Trägersubstrat ein plattiertes metallisches Trägersubstrat ist, ist also insbesondere auch der
Montageflächenabschnitt ein metallischer
Montageflächenabschnitt, so dass dieser insbesondere
elektrisch leitend ist. Dadurch kann also in vorteilhafter Weise eine elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterbauteils mittels des Montageflächenabschnitts bewirkt werden.
Somit ist also nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Halbleiterbauteil mittels der Leiterplatte und mittels des Montageflächenabschnitts elektrisch kontaktiert ist.
Die Formulierung, dass auf dem einen oder den mehreren
Montageflächenabschnitten zumindest teilweise ein
optoelektronisches Halbleiterbauteil angeordnet ist, umfasst insbesondere, dass bei lediglich einer Aussparung und somit lediglich einem Montageflächenabschnitt ein
optoelektronisches Halbleiterbauteil auf diesem einen
Montageflächenabschnitt angeordnet ist. Insbesondere ist bei mehreren Aussparungen und somit auch bei mehreren
Montageflächenabschnitten zumindest auf einem dieser mehreren Montageflächenabschnitte ein optoelektronisches
Halbleiterbauteil angeordnet. Insbesondere sind auf
sämtlichen Montageflächenabschnitten jeweils ein oder mehrere optoelektronische Halbleiterbauteile angeordnet.
Das heißt also, dass nach einer Ausführungsform mehrere optoelektronische Halbleiterbauteile vorgesehen sind. Diese sind insbesondere gleich oder vorzugsweise unterschiedlich gebildet.
Nach einer Ausführungsform ist das optoelektronische
Halbleiterbauteil eine Leuchtdiode oder lichtemittierende Diode. Im Englischen wird eine Leuchtdiode als „light emitting diode (LED)" bezeichnet. Die Leuchtdiode ist nach einer Ausführungsform eine organische oder eine anorganische Leuchtdiode .
Nach einer Ausführungsform ist das optoelektronische
Halbleiterbauteil als ein Halbleiterchip gebildet.
Insbesondere ist die Leuchtdiode als ein Leuchtdiodenchip gebildet . ,
b
Nach einer Ausführungsform ist die Leuchtdiode eine
Laserdiode. Insbesondere ist die Laserdiode als ein
Laserdiodenchip gebildet. Ein optoelektronisches Halbleiterbauteil weist insbesondere eine lichtemittierende Fläche auf, mittels welcher im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterbauteils Licht oder
elektromagnetische Strahlung emittiert wird. Die
lichtemittierende Fläche ist der Montagefläche, also
insbesondere dem Montageflächenabschnitt, abgewandt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das
Trägersubstrat aus einer Aluminiumschicht und aus einer mit der Aluminiumschicht plattierten Kupferschicht gebildet ist, wobei die Montagefläche als eine der Aluminiumschicht abgewandte Fläche der Kupferschicht gebildet ist.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein solches Trägersubstrat bessere
Korrosionseigenschaften aufweist als ein Trägersubstrat aus einem Vollkupfermaterial. Insbesondere wird dadurch der technische Vorteil bewirkt, dass im Gegensatz zu einem
Vollkupfersubstrat eine geringere Kupferkontamination im Fertigungsprozess auftreten kann. Insbesondere reduzieren sich die Kosten für ein solches Trägersubstrat im Vergleich zu einem Trägersubstrat aus einem Vollkupfermaterial. Dennoch bleibt bei einem solchen Trägersubstrat aufgrund der
Verwendung einer Kupferschicht weiterhin eine hohe thermische Leitfähigkeit für Hochleistungsanwendungen bestehen.
Insbesondere reduzieren sich aufwändige
Oberflächenbehandlungen betreffend einen Korrosionsschutz im Vergleich zu einem Trägersubstrat aus einem
Vollkupfermaterial . Die Verwendung von Kupfer weist über eine hohe
Wärmeleitfähigkeit hinaus noch zusätzlich insbesondere den Vorteil auf, dass ein einfaches und effizientes Applizieren von Bond- und/oder Lötoberflächen auf die Kupferoberfläche, also auf die Montagefläche der Kupferschicht, für eine elektrische Kontaktierung oder Anbindung des
optoelektronischen Halbleiterbauteils möglich ist.
Auf eine Aluminiumschicht ist das Applizieren von Bond- und/oder Lötoberflächen nur sehr aufwendig bis gar nicht möglich .
Somit braucht es also eine Trägersubstratoberseite aufweisend eine Funktion einer edlen Oberfläche, hier bereitgestellt durch die Kupferschicht. Auf einer Trägersubstratrückseite, die der Trägersubstratoberseite gegenüberliegend angeordnet ist, braucht es eine solche Funktion einer edlen Oberfläche nicht. Insofern reicht hier die Aluminiumschicht aus, die die Trägersubstratrückseite bildet.
Aus den vorstehend genannten Gründen ist somit der Verbund aus Kupfer und Aluminium besonders vorteilhaft.
Eine Bond- und/oder Lötoberfläche kann zum Beispiel eine Goldbeschichtung umfassen.
Nach einer Ausführungsform umfasst ein Plattieren ein
Walzschweißplattieren . Das heißt also, dass das plattierte metallische Trägersubstrat ein walzplattiertes metallisches Trägersubstrat ist. Insbesondere umfasst ein Walzplattieren ein Walzschweißplattieren.
Nach einer Ausführungsform ist die Aluminiumschicht als ein Aluminiumblech oder als eine Aluminiumfolie gebildet.
Nach einer Ausführungsform ist die Kupferschicht als ein Kupferblech oder als eine Kupferfolie gebildet.
Nach einer Ausführungsform beträgt eine Dicke der
Aluminiumschicht etwa 1,25 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 2 mm. 0
o
In einer anderen Ausführungsform beträgt eine Dicke der
Kupferschicht zum Beispiel 0,25 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 1 mm. In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Oberseite der Leiterplatte und/oder der eine oder die
mehreren Montageflächenabschnitte zumindest teilweise
oberflächenveredelt sind. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass verbesserte Oberflächeneigenschaften erzielt werden können. Insbesondere können verbesserte
Korrosionseigenschaften bewirkt werden. Zum Beispiel kann eine Oberflächenveredelung ein galvanisches Vergolden oder ein stromloses Vergolden umfassen. Das heißt also zum
Beispiel, dass die Oberseite und/oder der eine oder die mehreren Montageflächenabschnitte zumindest teilweise
galvanisch oder stromlos vergoldet sind. Das heißt also insbesondere, dass eine Goldschicht auf der Oberseite
respektive den Montageflächenabschnitten gebildet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leiterplatte auf der Montagefläche auflaminiert und/oder auf der Montagefläche verpresst ist.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Leiterplatte effizient auf der Montagefläche
angeordnet ist. Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Montagefläche eine Erhebung aufweist, die in der einen oder in einer der mehreren Aussparungen aufgenommen ist, so dass der entsprechende Montageflächenabschnitt auf der Erhebung gebildet ist.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Halbleiterbauteil erhöht angeordnet werden kann. Nach einer Ausführungsform weist die Erhebung eine Stufenform auf. Es ist also insbesondere eine stufenförmige Erhebung gebildet . Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der auf der Erhebung gebildete Montageflächenabschnitt bündig mit der Oberseite der Leiterplatte verlaufend gebildet ist.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der Montageflächenabschnitt auf der gleichen Höhe wie die Leiterplatte verläuft. Dies kann zum Beispiel eine weitere Prozessierung vereinfachen.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Erhebung mittels eines Ätzens der Montagefläche gebildet ist.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Erhebung effizient gebildet werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine mittels des einen oder eines der mehreren
Montageflächenabschnitte und mittels der entsprechenden
Aussparung gebildete zur Oberseite der Leiterplatte hin offene Kavität gebildet ist.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das optoelektronische Halbleiterbauteil in eine Kavität angeordnet werden kann. Das heißt also insbesondere, dass der Montageflächenabschnitt einen Boden der Kavität bildet. Die Flächen der Leiterplatte, die die Aussparung begrenzen, bilden somit Wände dieser
Kavität . In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die optoelektronische Leuchtvorrichtung mittels des Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung hergestellt ist. Nach einer Ausführungsform umfasst das Bereitstellen des plattierten metallischen Trägersubstrats ein Herstellen eines solchen Trägersubstrats. Das heißt also, dass nach einer Ausführungsform vorgesehen sein kann, dass ein erstes Metall, zum Beispiel Kupfer, auf ein zweites Metall, zum Beispiel Aluminium, aufplattiert wird.
Ausführungsformen betreffend die Leuchtvorrichtung ergeben sich analog aus entsprechenden Ausführungsformen betreffend das Verfahren und umgekehrt. Das heißt also, dass sich technische Funktionalitäten betreffend die Leuchtvorrichtung analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens ergeben und umgekehrt. Entsprechende im
Zusammenhang mit der Leuchtvorrichtung gemachte Ausführungen gelten somit analog für das Verfahren und umgekehrt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das
Trägersubstrat aus einer Aluminiumschicht und aus einer mit der Aluminiumschicht plattierten Kupferschicht gebildet wird, wobei die Montagefläche als eine der Aluminiumschicht
abgewandte Fläche der Kupferschicht gebildet wird.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Oberseite der Leiterplatte und/oder der eine oder die
mehreren Montageflächenabschnitte zumindest teilweise
oberflächenveredelt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Anordnen der Leiterplatte auf die Montagefläche umfasst, dass die Leiterplatte auf die Montagefläche auflaminiert und/oder auf die Montagefläche verpresst wird.
In noch einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Montagefläche mit einer Erhebung gebildet wird, die in der einen oder in einer der mehreren Aussparungen aufgenommen wird, so dass der entsprechende Montageflächenabschnitt auf der Erhebung gebildet wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der auf der Erhebung gebildete Montageflächenabschnitt bündig mit der Oberseite der Leiterplatte verläuft. In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Erhebung mittels eines Ätzens der Montagefläche gebildet wird .
In noch einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels des einen oder eines der mehreren Montageflächenabschnitte und mittels der entsprechenden Aussparung eine zur Oberseite der Leiterplatte hin offene Kavität gebildet wird.
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, wobei
Fig. 1 bis 6 jeweils einen Herstellungsschritt in einem
Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen LeuchtVorrichtung, Fig. 7 bis 11 jeweils einen Herstellungsschritt in einem weiteren Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung und
Fig. 12 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum
Herstellen einer optoelektronischen
LeuchtVorrichtung zeigen . Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche
Bezugszeichen verwendet werden.
Fig. 1 zeigt eine Aluminiumschicht 101 und eine
Kupferschicht 103 in einer seitlichen Schnittansicht. Die Aluminiumschicht 101 kann zum Beispiel als eine
Aluminiumfolie oder ein Aluminiumblech ausgebildet sein. Die Aluminiumschicht 101 kann zum Beispiel eine Dicke oder Stärke von 1,25 Millimetern aufweisen.
Die Kupferschicht 103 kann zum Beispiel als Kupferfolie oder als Kupferblech gebildet sein. Die Kupferschicht 103 kann zum Beispiel eine Dicke oder Stärke von 0,25 Millimetern
aufweisen .
Die Aluminiumschicht 101 weist eine Oberseite 105 sowie eine Unterseite 107 auf, die der Oberseite 105 gegenüber liegt.
Die Kupferschicht 103 weist eine Oberseite 109 sowie eine Unterseite 111 auf, die der Oberseite 109 gegenüber liegt.
Es ist vorgesehen, dass die Kupferschicht 103 mit ihrer
Unterseite 111 auf die Oberseite 105 der Aluminiumschicht 101 plattiert, insbesondere walzplattiert, wird.
Fig. 2 zeigt die beiden Schichten 101, 103 nach einem
Plattieren. Aufgrund des Plattierens ist somit ein
plattiertes metallisches Trägersubstrat 203 gebildet. Das Trägersubstrat 203 weist eine Montagefläche 205 auf, die der Oberseite 109 der Kupferschicht 103 entspricht und somit der Oberseite 105 der Aluminiumschicht 101 abgewandt ist.
Aufgrund des Plattierens bildet sich eine intermetallische Verbindung 201 zwischen der Kupferschicht 103 und der
Aluminiumschicht 101.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Kupferschicht 103 und die Aluminiumschicht 101 als Kupferband respektive Aluminiumband vorliegen. Nach einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass diese beiden Bänder plattiert werden.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein solch plattiertes Band vereinzelt wird. In einer weiteren nicht gezeigten allgemeinen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Trägersubstrat 203 vereinzelt wird .
Auf die Montagefläche 205 wird eine Leiterplatte 301
angeordnet. Dies zeigt Fig. 3 in einer seitlichen
Schnittansicht . Die Leiterplatte 301 weist eine Oberseite 303 auf. Die
Leiterplatte 301 weist ferner eine Unterseite 305 auf, die der Oberseite 303 gegenüber liegt. Die Leiterplatte 301 wird mit Ihrer Unterseite 305 auf die Montagefläche 205
angeordnet .
Die Leiterplatte 301 weist eine Aussparung 307 auf, die von der Oberseite 303 zur Unterseite 305 verläuft. Die
Aussparung 307 bildet somit ein Loch in der Leiterplatte 301. In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere Aussparungen 301 in der Leiterplatte 301 gebildet sind .
Auf der Oberseite 303 der Leiterplatte 301 sind zwei
Bondpads 309 angeordnet.
Fig. 4 zeigt die Leiterplatte 301 auf der Montagefläche 205, also im angeordneten Zustand. Aufgrund der Aussparung 307 wird ein Abschnitt der Montagefläche 205 des
Trägersubstrats 203 frei liegen oder frei bleiben. Dieser Abschnitt ist also nicht mit der Leiterplatte 301 bedeckt. Dieser Abschnitt wird als Montageflächenabschnitt bezeichnet und ist mit dem Bezugszeichen 401 versehen. Aufgrund der Aussparung 307 und des
Montageflächenabschnitts 401 ist eine Kavität 403 gebildet, wobei der Montageflächenabschnitt 401 einen Boden für diese Kavität 403 bildet. Flächen der Leiterplatte 301, die die Aussparung 307 begrenzen, bilden somit Kavitätswände für die Kavität 403.
Der Montageflächenabschnitt 401 liegt also frei, wenn sich die Leiterplatte 301 auf der Montagefläche 205 befindet.
Es ist zum Beispiel vorgesehen, dass die Leiterplatte 301 auf die Montagefläche 205 auflaminiert wird. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die Leiterplatte 301 auf die Montagefläche 205 verpresst wird.
Fig. 5 zeigt eine Oberflächenveredelung der Bondpads 309 sowie des Montageflächenabschnitts 401. Diese
Oberflächenveredelung umfasst zum Beispiel ein galvanisches oder stromloses Vergolden. Insbesondere umfasst die
Oberflächenveredelung eine stromlose Abscheidung einer
NiPdAu-Schicht . Diese Schicht bildet also allgemein eine Korrosionsschicht 501 für die Bondpads 309 sowie den
Montageflächenabschnitt 401.
Es wird, wie die Fig. 6 zeigt, nun ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 601 auf den Montageflächenabschnitt 401, genauer auf die Korrosionsschutzschicht 501, angeordnet.
Somit ist also das Halbleiterbauteil 601 mittelbar auf dem Montageflächenabschnitt 401 angeordnet. Über den
Montageflächenabschnitt 401 ist eine erste elektrische
Kontaktierung des Halbleiterbauteils 601 gebildet. Eine zweite elektrische Kontaktierung des
Halbleiterbauteils 601 wird mittels eines Bonddrahts 603 gebildet, der eine elektrische Verbindung zwischen dem
Halbleiterbauteil 601 und einem der Bondpads 309 bildet oder herstellt. Das Bilden der ersten und/oder der zweiten
elektrischen Verbindung kann zum Beispiel ein Löten umfassen.
Somit ist also eine optoelektronische Leuchtvorrichtung 605 geschaffen umfassend das Trägersubstrat 203, die Leiterplatte 301 sowie das optoelektronische
Halbleiterbauteil 601.
Fig. 7 bis 11 zeigen jeweils einen Herstellungsschritt in einem Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen
Leuchtvorrichtung in einer seitlichen Schnittansicht.
In dieser Ausführungsform des Verfahrens wird analog zu
Fig. 1 und 2 ein Trägersubstrat 203 gebildet. Auf die
entsprechenden Ausführungen wird daher verwiesen. Ausgehend von dem Trägersubstrat 203 gemäß Fig. 2 wird eine
Erhebung 701 gemäß Fig. 7 gebildet. Diese Erhebung 701 wird gebildet, indem die Kupferschicht 103 entsprechend geätzt wird. Das heißt also, dass die Erhebung 701 geätzt wird, indem entsprechend Material von der Kupferschicht 103
weggeätzt wird.
Die Erhebung 701 ist also Teil der Montagefläche 205. Die Montagefläche 205 weist somit eine Erhebung, die Erhebung 701 auf. Die Erhebung 701 weist eine Stufenform auf.
Analog zu Fig. 3 wird die Leiterplatte 301 bereitgestellt, was Fig. 8 zeigt. Hierbei entspricht die Aussparung 307 der geätzten Erhebung 701, so dass die Erhebung 701 im
angeordneten Zustand der Leiterplatte 301 auf der
Montagefläche 205 in der Aussparung 307 aufgenommen ist.
Die Höhe der Erhebung 701 ist derart, dass der freiliegende Abschnitt der Montagefläche 205, der nicht mittels der
Leiterplatte 301 bedeckt ist, bündig mit der Oberseite 303 der Leiterplatte 301 verläuft. Dieser freiliegende Abschnitt ist mit dem Bezugszeichen 901 versehen und bildet einen
Montageflächenabschnitt (vgl. Fig. 9). Analog zu Fig. 5 zeigt Fig. 10 eine Oberflächenveredelung der Bondpads 309 sowie des Montageflächenabschnitts 901. Auf die entsprechenden Ausführungen wird verwiesen. Analog zu Fig. 6 ist auch hier ein Anordnen eines optoelektronischen Halbleiterbauteils 601 auf dem
Montageflächenabschnitt 901 vorgesehen, was Fig. 11 zeigt. Auch hier wird eine elektrische Kontaktierung des
Halbleiterbauteils 601 mittels des
Montageflächenabschnitts 901 und mittels eines der
Bondpads 309 bewirkt, wobei analog zu Fig. 6 ein
Bonddraht 603 das Halbleiterbauteil 601 mit einem der
Bondpads 309 elektrisch verbindet.
Somit ist eine optoelektronische Leuchtvorrichtung 1101 geschaffen umfassend das Trägersubstrat 203, die
Leiterplatte 301 sowie das Halbleiterbauteil 601. Fig. 12 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum
Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen (1201) eines plattierten metallischen
Trägersubstrats umfassend eine Montagefläche,
- Bereitstellen (1203) einer Leiterplatte, die eine oder mehrere von einer Oberseite der Leiterplatte zu einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite der Leiterplatte verlaufende Aussparungen aufweist,
- Anordnen (1205) der Leiterplatte mit ihrer Unterseite auf die Montagefläche,
- so dass die Montagefläche einen der einen Aussparung
entsprechenden Montageflächenabschnitt oder mehrere der mehreren Aussparungen entsprechende
Montageflächenabschnitte aufweist, die frei von der
Leiterplatte sind,
- zumindest teilweises Anordnen (1207) eines
optoelektronischen Halbleiterbauteils auf den einen oder den mehreren Montageflächenabschnitten.
Die Schritte 1201 und 1203 können zum Beispiel zeitgleich oder in verkehrter zeitlicher Reihenfolge vorgesehen sein. Das Bereitstellen des Trägersubstrats gemäß 1201 kann ein Herstellen eines solchen Trägersubstrats umfassen. Dies zum Beispiel analog zu Fig. 1 und 2 oder 7. Das Bereitstellen der Leiterplatte kann zum Beispiel das Herstellen einer solchen Leiterplatte umfassen.
Die Erfindung umfasst also insbesondere und unter anderem den Gedanken, ein plattiertes metallisches Trägersubstrat für eine Leiterplatte und für ein optoelektronisches
Halbleiterbauteil zu verwenden. Das plattierte metallische Trägersubstrat ist nach einer Ausführungsform eine
kupferplattierte Aluminiumplatte, die vorzugsweise als
Metallkernplatine gebildet ist. Insbesondere eine
Kupferschicht, insbesondere eine kupferplattierte
Aluminiumplatte, weist eine besonders lötfähige Oberfläche, die Montagefläche, auf, um ein Halbleiterbauteil auf die Montagefläche, zum Beispiel auf das Kupfer, effizient anzuordnen. Zum Beispiel kann die Montagefläche eine
Goldbeschichtung umfassen. Im Gegensatz zu Trägersubstraten aus einem Vollkupfermaterial, wird jedoch nicht das gesamte Substrat aus Kupfer hergestellt. Vielmehr umfasst das erfindungsgemäße Trägersubstrat ein Grundmaterial oder einen Grundwerkstoff, insbesondere Aluminium. Somit kann also das Trägersubstrat als eine aluminiumbasierte Metallkernplatine gebildet sein, die im Vergleich zu kupferbasierten
Metallkernplatinen insbesondere Vorteile hinsichtlich einer Korrosionsstabilität aufweist. Es ist somit nicht notwendig, besondere und aufwändige Maßnahmen, zum Beispiel eine
Oberflächenbehandlung, einer Rückseite der Metallkernplatine durchzuführen. Eine hohe thermische Leitfähigkeit für
Hochleistungsanwendungen bleibt jedoch aufgrund der
Verwendung einer Kupferschicht bestehen. Zudem können aufgrund der massiven Reduzierung des Kupfers
Kontaminationen von Bondoberflächen im Fertigungsprozess (zum Beispiel Waschen) minimiert werden. Dies im Vergleich zu Metallkernplatinen auf Vollkupferbasis. Das heißt also insbesondere, dass zum Beispiel eine
walzplattierte Aluminium-Kupfer-Platte als metallische Platte verwendet wird, die das Trägersubstrat bildet. Zum Beispiel kann eine Stärke der Aluminiumschicht 1,25 Millimeter betragen. Zum Beispiel kann eine Stärke des aufplattierten Kupfers 0,25 Millimeter betragen. Auf diese metallische
Platte, also zum Beispiel auf das walzplattierte
Aluminiumkupfer, wird dann die Leiterplatte zum Beispiel auflaminiert und/oder zum Beispiel heiß verpresst. Diese Leiterplatte umfasst zumindest eine Aussparung, die allgemein als eine Freistellung bezeichnet werden kann, so dass im angeordneten, also zum Beispiel im laminierten und/oder verpressten Zustand, die Metalloberfläche, also insbesondere die Montagefläche, des Grundsubstrats, also des
Trägersubstrats, freiliegt. Diese freiliegende
Metalloberfläche, also der Montageflächenabschnitt, wird für das Anordnen des Halbleiterbauteils verwendet oder genutzt.
Ferner kann nach einer Ausführungsform eine Veredelung vorgesehen sein, zum Beispiel können Bondpads veredelt werden. Insbesondere kann der Montageflächenabschnitt veredelt werden. Eine Veredelung umfasst zum Beispiel ein Vergolden der freiliegenden Kupferoberfläche durch eine stromlose Abscheidung von Gold. Das heißt also, dass zum Beispiel der Montageflächenabschnitt vergoldet wird.
Insbesondere werden Bondpads vergoldet.
Vorteile liegen insbesondere in besseren
Korrosionseigenschaften des erfindungsgemäßen
Trägersubstrats, das auch als ein metallkernbasiertes Modul bezeichnet werden kann.
Insbesondere ist ein Vorteil darin zu sehen, dass weniger Kupferkontamination in einem Fertigungsprozess auftritt.
Insbesondere ist der Vorteil auch darin zu sehen, dass geringere Kosten im Vergleich zu einem gleichartigen
Trägersubstrat in Vollkupferausführung anfallen. Im angeordneten Zustand der Leiterplatte auf dem Trägersubstrat kann zum Beispiel eine Kavität gebildet sein. Insbesondere kann der Montageflächenabschnitt bündig mit der Oberseite der Leiterplatte verlaufen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten
Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der
Erfindung zu verlassen.
BEZUGSZEICHENLISTE
101 Aluminiumschicht
103 Kupferschicht
105 Oberseite der Aluminiumschicht
107 Unterseite der Aluminiumschicht
109 Oberseite der Kupferschicht
111 Unterseite der Kupferschicht
201 intermetallische Verbindung
203 Trägersubstrat
205 Montagefläche
301 Leiterplatte
303 Oberseite der Leiterplatte
305 Unterseite der Leiterplatte
307 Aussparung
309 Bondpad
401 Montageflächenabschnitt
403 Kavität
501 Korrosionsschutzschicht
601 optoelektronisches Halbleiterbauteil
603 Bonddraht
605 optoelektronische Leuchtvorrichtung
701 Erhebung
901 Montageflächenabschnitt
1101 optoelektronische Leuchtvorrichtung
1201 Bereitstellen eines Trägersubstrats
1203 Bereitstellen einer Leiterplatte
1205 Anordnen der Leiterplatte auf das
Trägersubstrat
1207 zumindest teilweises Anordnen eines
optoelektronischen Halbleiterbauteils auf den einen oder den mehreren
Montageflächenabschnitten

Claims

PATENTA S PRÜCHE
1. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (605, 1101),
umfassend :
- ein plattiertes metallisches Trägersubstrat (203)
umfassend eine Montagefläche (205) ,
- eine Leiterplatte (301), die eine oder mehrere von
einer Oberseite der Leiterplatte (303) zu einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite der
Leiterplatte (305) verlaufende Aussparungen (307) aufweist,
- wobei die Leiterplatte (301) mit ihrer
Unterseite (305) auf der Montagefläche (205)
angeordnet ist,
- so dass die Montagefläche (205) einen der einen
Aussparung (307) entsprechenden
Montageflächenabschnitt (401) oder mehrere der
mehreren Aussparungen (307) entsprechende
Montageflächenabschnitte (401, 901) aufweist, die frei von der Leiterplatte (301) sind,
- wobei auf dem einen oder den mehreren
Montageflächenabschnitten (401, 901) zumindest
teilweise ein optoelektronisches
Halbleiterbauteil (601) angeordnet ist.
2. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (605, 1101) nach
Anspruch 1, wobei das Trägersubstrat (203) aus einer Aluminiumschicht (101) und aus einer mit der
Aluminiumschicht (101) plattierten Kupferschicht (103) gebildet ist, wobei die Montagefläche (205) als eine der Aluminiumschicht (101) abgewandte Fläche der
Kupferschicht (103) gebildet ist.
3. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (605, 1101) nach
Anspruch 1 oder 2, wobei die Oberseite der
Leiterplatte (303) und/oder der eine oder die mehreren Montageflächenabschnitte (401, 901) zumindest teilweise oberflächenveredelt sind.
4. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (605, 1101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die
Leiterplatte (301) auf der Montagefläche (205)
auflaminiert und/oder auf der Montagefläche (205)
verpresst ist.
5. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (605, 1101) nach
einem der vorherigen Ansprüche, wobei die
Montagefläche (205) eine Erhebung (701) aufweist, die in der einen oder in einer der mehreren Aussparungen (307) aufgenommen ist, so dass der entsprechende
Montageflächenabschnitt (401, 901) auf der Erhebung (701) gebildet ist.
6. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (605, 1101) nach
Anspruch 5, wobei der auf der Erhebung (701) gebildete Montageflächenabschnitt (401, 901) bündig mit der
Oberseite der Leiterplatte (303) verlaufend gebildet ist.
7. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (605, 1101) nach
Anspruch 5 oder 6, wobei die Erhebung (701) mittels eines Ätzens der Montagefläche (205) gebildet ist.
8. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (605, 1101) nach
einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine mittels des einen oder eines der mehreren
Montageflächenabschnitte (401, 901) und mittels der entsprechenden Aussparung (307) gebildete zur Oberseite der Leiterplatte (303) hin offene Kavität (403) gebildet ist .
9. Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen
Leuchtvorrichtung (605, 1101) umfassend die folgenden Schritte :
- Bereitstellen (1201) eines plattierten metallischen Trägersubstrats (203) umfassend eine
Montagefläche (205),
- Bereitstellen (1203) einer Leiterplatte (301), die
eine oder mehrere von einer Oberseite der Leiterplatte (303) zu einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite der Leiterplatte (305) verlaufende Aussparungen (307) aufweist,
- Anordnen (1205) der Leiterplatte (301) mit ihrer
Unterseite (305) auf die Montagefläche (205) ,
- so dass die Montagefläche (205) einen der einen
Aussparung (307) entsprechenden
Montageflächenabschnitt (401, 901) oder mehrere der mehreren Aussparungen (307) entsprechende
Montageflächenabschnitte (401, 901) aufweist, die frei von der Leiterplatte (301) sind,
- zumindest teilweises Anordnen (1207) eines
optoelektronischen Halbleiterbauteils (601) auf den einen oder den mehreren
Montageflächenabschnitten (401, 901).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Trägersubstrat (203) aus einer Aluminiumschicht (101) und aus einer mit der Aluminiumschicht (101) plattierten Kupferschicht (103) gebildet wird, wobei die Montagefläche (205) als eine der Aluminiumschicht (101) abgewandte Fläche der
Kupferschicht (103) gebildet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Oberseite der Leiterplatte (303) und/oder der eine oder die
mehreren Montageflächenabschnitte (401, 901) zumindest teilweise oberflächenveredelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Anordnen der Leiterplatte (301) auf die
Montagefläche (205) umfasst, dass die Leiterplatte (301) auf die Montagefläche (205) auflaminiert und/oder auf die Montagefläche (205) verpresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Montagefläche (205) mit einer Erhebung (701) gebildet wird, die in der einen oder in einer der mehreren
Aussparungen (307) aufgenommen wird, so dass der entsprechende Montageflächenabschnitt (401, 901) auf der Erhebung gebildet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der auf der
Erhebung (701) gebildete Montageflächenabschnitt (401, 901) bündig mit der Oberseite der Leiterplatte (303) verläuft .
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei die
Erhebung (701) mittels eines Ätzens der
Montagefläche (205) gebildet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei
mittels des einen oder eines der mehreren
Montageflächenabschnitte (401, 901) und mittels der entsprechenden Aussparung (307) eine zur Oberseite der Leiterplatte (303) hin offene Kavität (403) gebildet wird .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11830833B2 (en) 2020-07-24 2023-11-28 Innolux Corporation Electronic substrate and electronic device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070290307A1 (en) * 2006-06-16 2007-12-20 Gigno Technology Co., Ltd. Light emitting diode module
US20080278917A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Advanced Connectek Inc. Heat dissipation module and method for fabricating the same
US20100055811A1 (en) * 2008-03-25 2010-03-04 Bridge Semiconductor Corporation Method of making a semiconductor chip assembly with a post/base heat spreader and a substrate
DE202010000020U1 (de) * 2010-01-11 2010-04-15 Loewe Opta Gmbh Elektronikbaugruppe

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7300182B2 (en) * 2003-05-05 2007-11-27 Lamina Lighting, Inc. LED light sources for image projection systems
DE112008003185T5 (de) * 2007-11-29 2010-09-30 Mitsubishi Plastics, Inc. Mit Metall laminierter Gegenstand, mit LED versehenes Substrat und weisse Folie
US8310043B2 (en) * 2008-03-25 2012-11-13 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with post/base heat spreader with ESD protection layer
DE202010017532U1 (de) * 2010-03-16 2012-01-19 Eppsteinfoils Gmbh & Co.Kg Foliensystem für LED-Anwendungen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070290307A1 (en) * 2006-06-16 2007-12-20 Gigno Technology Co., Ltd. Light emitting diode module
US20080278917A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Advanced Connectek Inc. Heat dissipation module and method for fabricating the same
US20100055811A1 (en) * 2008-03-25 2010-03-04 Bridge Semiconductor Corporation Method of making a semiconductor chip assembly with a post/base heat spreader and a substrate
DE202010000020U1 (de) * 2010-01-11 2010-04-15 Loewe Opta Gmbh Elektronikbaugruppe

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