WO2016202917A1 - Verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement - Google Patents

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chip
conductive element
semiconductor chip
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Martin Brandl
Ion Stoll
Michael Wittmann
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a method for herstel ⁇ len an optoelectronic component according to claim 1, and an optoelectronic component according Pa ⁇ tent lac. 8
  • the dependent claims specify various developments.
  • a method of fabricating an optoelectronic device comprises the step of providing a lead frame having a top surface having a contact region and a die receiving region raised from the contact region for locating an electrically conductive element on the contact region for embedding the lead frame into one Shaped body, wherein the contact region is covered by the molded body, wherein the chip receiving area and the electrically conductive element at a top of the shaped body remain accessible ⁇ , for arranging an electronic semiconductor chip on the chip receiving area, and for connecting the optoelectronic semiconductor chip and the electrically conductive Elements by means of a bonding wire.
  • the lead frame is covered in this process in the contact area by the molding and thereby protected from aging by environmental influences. Since the leadframe is protected in the contact area by the material of the molded body, under certain circumstances it is possible to dispense with a coating of the leadframe serving for corrosion protection. As an additional advantage, improved adhesion of the material of the shaped body to the uncoated leadframe can result.
  • a high optical reflectivity can be achieved, whereby the optoelectronic component obtainable by the method can have a high efficiency.
  • the high optical reflectivity can be achieved without an expensive and aging-prone coating of the lead frame.
  • the electrically conductive element is arranged on the contact region in such a way that it projects beyond the chip receiving region. In this case, the electrically conductive element is flattened in such a way before embedding thenatirah- mens in the molding that the
  • electrically conductive element has the same height as the chip receiving area.
  • this can be achieved in a simple manner so that the electrically conductive element and the chip receiving area have the same height relative to the contact area. Any tolerances can be compensated by the process in a simple manner.
  • the method is carried out Flachdrü- CKEN the electrically conductive element by a closing pressure ⁇ a mold.
  • the flattening of the electrically conductive element thereby does not require a separate process step, which makes it possible to carry out the process easily and quickly.
  • the electrically conductive element is arranged in a recess provided in the contact region.
  • the lateral position of the electrically conductive element can thereby be reliably fixed in a simple manner.
  • the electrically conductive element is fixed by means of an electrically conductive Haftver ⁇ mediator at the contact area.
  • an electrically conductive Haftver ⁇ mediator at the contact area.
  • an electrically conductive element is arranged on the upper side of the first leadframe section and on the upper side of the second leadframe section. Both electrically conductive elements are connected via bonding wires with the optoelectronic semiconductor chip.
  • the two leadframe sections of the leadframe can then serve for electrically contacting the optoelectronic semiconductor chip.
  • this comprises a further step for arranging a protective chip on the upper side of the leadframe.
  • the protective chip is embedded in the molding.
  • the protective chip can serve to protect the optoelectronic semiconductor chip from damage due to electrostatic discharges.
  • embedding the protective chip in the molded body of this is advantageously protected from damage by external agents and claimed no additional construction ⁇ space. This makes it possible to form the optoelectronic component obtainable by the method with compact outer dimensions.
  • the embedding of the protective chip in the molded body also offers the advantage that the embedded Protective chip can not absorb emitted light, resulting in a higher efficiency.
  • An optoelectronic component comprises a carrier and an optoelectronic semiconductor chip.
  • the carrier has a lead frame embedded in a shaped body.
  • the lead frame has an upper side with a Maisbe ⁇ rich and a relation to the contact area raised chip receiving area. On the contact area is a
  • the contact area is covered by the molding.
  • the chip receiving area and the electrically conductive element are accessible at an upper side of the shaped body.
  • the optoelectronic semiconductor chip is arranged on the chip receiving region and connected by means of a bonding wire to the electrically conductive element.
  • the conductor frame of this optoelectronic component is protected from aging, for example by corrosion, by covering the contact region of the leadframe.
  • the shaped body can have a high optical reflectivity aufwei ⁇ sen, whereby a high optical reflectivity can be achieved even in the optoelectronic semiconductor chip adjacent contact area of the lead frame.
  • the optoelectronic component can have a high efficiency.
  • the optoelectronic component By covering the contact region of the leadframe by the molded body, a large contact area between the leadframe and the molded body is formed in this optoelectronic component, whereby the optoelectronic component can have a high mechanical stability. Due to the large contact surface between the lead frame and the molded body is advantageously also under the influence of thermal expansion only a small risk of detachment of the molding and the leadframe voneinan ⁇ .
  • the chip receiving region is flush with a portion of the upper side of the shaped body.
  • the chip receiving region has an undercut at the boundary to the contact region.
  • this makes it possible to achieve a particularly reliable mechanical anchoring of the leadframe in the molded body of the optoelectronic component.
  • the shaped body forms a cavity on its upper side.
  • the optoelectronic semiconductor chip is arranged in the cavity.
  • the cavity formed by the shaped body of this optoelectronic component can act as an optical reflector in order to collect electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component.
  • the cavity can be filled to ⁇ additionally also with a potting material, in which the optoelectronic semiconductor chip is embedded. This potting material can protect the optoelectronic semiconductor chip from damage caused by external influences.
  • the potting material may have embedded wavelength converting particles ⁇ to by the optoelectronic semiconductor chip emitted electromagnetic radiation at least partially on a ⁇ to convert the wavelength into electromagnetic radiation.
  • the leadframe is accessible on an underside of the molded body opposite the top side.
  • the access to the underside of the molded body of this optoelekt ⁇ tronic component part of the lead frame as serve electrical contact surface for making electrical contact with the optoelectronic device.
  • the optoelectronic component can be suitable, for example, as an SMD component for surface mounting, for example for surface mounting by reflow soldering.
  • this has a further optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic component can be suitable, for example, for emitting electromagnetic radiation with particularly high power.
  • the leadframe has a further chip receiving region raised relative to the contact region.
  • the further optoelectronic semiconductor chip is arranged on the further chip receiving area.
  • the optoelectronic component may be characterized, for example, suitable for generating electromagnetic radiation ⁇ genetic with high performance. In this case, advantageously not all by the optoelectronic
  • 1 is a sectional side view of two lead frame sections of a lead frame.
  • 2 shows a sectional side view of the Porterrahmenab ⁇ sections with arranged on contact areas electrically conductive elements.
  • 3 shows a sectional side view of the Porterrahmenab ⁇ section after its embedding in a molded body.
  • Fig. 4 is a side sectional view of an optoelectronic from the Lei ⁇ terrahmenabroughen formed and the molding device;
  • 5 is a sectional side view of the Porterrahmenab ⁇ sections according to a second embodiment; 6 shows a sectional side view of the Porterrahmenab ⁇ sections after embedding in the molding.
  • Figure 7 is a sectional side view of the optoelectronic device ⁇ rule in the second embodiment.
  • FIG. 10 is a sectional side view of theêtrahmenab ⁇ sections in a fifth embodiment.
  • Fig. 1 is a schematic sectional side view of egg ⁇ nes first lead frame portion 310 and a second Lei ⁇ terrahmenabitess 320 of a lead frame 300.
  • the lead frame 300 is formed as a substantially flat sheet with a top 301 and one of the top 301 against ⁇ lower side 302.
  • the lead frame 300 has apertures extending between its top 301 and its underside 302 extend and separate the individual leadframe sections 310, 320 from each other.
  • the Lei ⁇ terrahmen 300 may have further leadframe sections, which are not shown in Fig. 1.
  • the lead frame 300 comprises an electrically conductive material, such as a metal.
  • the lead frame 300 may include copper, for example.
  • the leadframe 300 may have a coating on its upper side 301 and / or on its underside 302 and / or in its openings, for example a coating with Ag, NiPdAu, NiPdAg, NiAu, Ni or another metal or another alloy.
  • the layer thickness can lie for example in the range Zvi ⁇ rule 10 nm and 10 ym.
  • the coating can be applied, for example, by electroplating, by sputtering, by CVD or by PVD.
  • the coating may also extend only over portions of the top surface 301 or the bottom surface 302 of the lead frame 300.
  • the first leadframe section 310 has an upper side 311 and an underside 312 opposite the upper side 311.
  • the second lead frame portion 320 has an upper ⁇ side 321 and a top surface 321 of the opposing sub ⁇ page 322.
  • the top surface 311 of the first Porterrahmenab- section 310 and the top surface 321 of the second lead frame ⁇ portion 320 forming part of the upper surface 301 of the Lei ⁇ terrahmens 300.
  • the bottom 312 of the first Porterrahmenab ⁇ section 310 and the bottom 322 of the second lead frame ⁇ portion 320 form a part of the bottom 302 of the managerial terrahmens 300.
  • the upper surfaces 311, 321 and the bottoms 312, 322 of the lead frame portions 310, 320 of the Porterrah ⁇ mens 300 may each have protrusions and recesses.
  • the elevations and depressions of the upper side 301 and the lower side 302 of the leadframe 300 as well as the openings in the leadframe 300 can be applied, for example, by embossing or by etching.
  • the upper side 311 of the first leadframe section 310 has a contact region 330 and a chip receiving region 340 that is raised in relation to the contact region 330. In the illustrated example, the chip receiving area 340 is bounded by the contact area 330.
  • the top surface 321 of the second lead frame portion 320 bil ⁇ det also a contact region 330, but does not have a chip receiving area 340th
  • the contact region 330 of the upper side 321 of the second leadframe section 320 is arranged in a common plane with the contact region 330 of the upper side 311 of the first leadframe section 310.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional side view of the leadframe sections 310, 320 in a processing state that chronologically follows the representation of FIG. 1.
  • the electrically conductive elements 400 comprise an electrically conductive material, for example a metal or a metal alloy.
  • the electrically conductive elements 400 may comprise, for example, Au, Ag or an alloy with Au and / or Ag.
  • the electrically conductive elements 400 may also have, for example, an electrically conductive plastic.
  • the electrically conductive elements 400 may also comprise a polymer having an electrically conductive filler, for example, a silicone or an epoxide having a filler comprising graphite, graphene, or a metallic filler.
  • the electrically conductive elements 400 may be called hills
  • the material of the electrically conductive elements 400 preferably has a Mohs hardness between 1.5 and 5.
  • electrically conductive elements 400 in the direction perpendicular to the contact regions 330 of the upper side 301 of the leadframe 300 may have a first height 410 that is higher than the height about which the chip receiving region 340 is raised above the contact regions 330.
  • Fig. 3 shows a schematic sectional side view of the lead frame portions 310, 320 of the lead frame 300 in egg ⁇ nem the illustration of FIG. 2 temporally succeeding processing status.
  • the lead frame 300 in a form ⁇ tool (Mold tool) was arranged.
  • a form ⁇ tool (Mold tool) was arranged.
  • the mold were flattened on the upper surfaces 311, 321 of the lead frame portions 310, 320 arranged electrically lei ⁇ Tenden elements 400 through a closing pressure of the mold so that the electrically conductive elements 400 now have a second height 420 that is less than their original first height is 410.
  • the second height 420 ent ⁇ speaks the height by which the chip receiving area 340 is elevated above the contact area 330th
  • the molded body 200 may also be referred to as a molded body.
  • the molded body 200 was (ren Moldverfah-) formed by a molding process, for example by molding (Trans ⁇ fer molding) or injection molding (injection molding).
  • the leadframe sections 310, 320 and the electrically conductive elements 400 were at least partially transformed by the material of the shaped body 200.
  • the material of the mold body 200 may have for example a Po ⁇ lymer, in particular for example, a polymer based on a silicone or an epoxy.
  • the material of the molded body 200 may include one or more embedded ⁇ filling materials.
  • the material of the shaped body ⁇ 200 may include an embedded filler Si0 2, Ti0 2, Zr0 2, A1S0 3, BaS0 4, an alkali titanate, CaS0 4, Y 3 Al 5 O 1 2 has.
  • the material of the molded article 200 may also include an embedded filler that effects a color other than a white of the molded article 200, such as graphite or pigments, for example, inorganic pigments such as transition metals, rare earth oxides, sulfides, cyanides or halides.
  • the molded body 200 may also have an embedded organic dye.
  • the molded body 200 covering the contact portions 330 of the upper ⁇ page 311 of the first lead frame portion 310 and the upper ⁇ page 321 of the second lead frame portion 320.
  • the shape of body 200 covers the chip receiving area 340 of the top 311 of the first lead frame portion 310 and the electrically conductive elements 400 at least not completely so that the electrically conductive elements 400 and the chip receiving area 340 remain accessible to an upper side 201 of the molded body 200.
  • the chip receiving region 340 terminates flush with a portion of the upper side 201 of the molded body 200.
  • the bottom 312 of the first lead frame portion 310 and the bottom 322 of the second lead frame portion 320 are also at least not completely covered by the Formkör ⁇ per 200th Characterized the undersides 312, 322 of the lead frame portions 310, 320 opposite to one of the top surface 201 bottom surface 202 of the molding 200 are accessible lent and flush with the bottom 202 of the Formkör ⁇ pers 200 from. It may be necessary, the chip receiving area 340 of the top 311 of the first lead frame portion 310 and / or the lower surfaces 312, 322 of the lead frame portions 310, 320 after the formation of the molded body 200 in a further loading processing step of residues of the material of Formkör ⁇ pers 200 to free (deflashing). But it is also mög ⁇ Lich to cover the mold cores of the tool during the molding process with a soft protective film (film Assisted Transfer Molding). This can achieve a much better seal and avoid flash. A deflash process can be avoided.
  • the molded body 200 forms a cavity 210 on its upper side 201.
  • the chip receiving region 340 of the first leadframe section 310 and the electrically conductive elements 400 are accessible in a bottom region of the cavity 210 on the upper side 201 of the molded body 200.
  • the molded body 200 and the conductor frame sections 310, 320 of the leadframe 300 embedded in the molded body 200 together form a carrier 100.
  • the upper side 201 of the shaped body 200 and the chip receiving region 340 of the upper side 311 of the first leadframe section 310 exposed on the upper side 201 of the molded body 200 together form an upper surface 101 of the carrier 100.
  • the underside 202 of the form ⁇ body 200 and exposed at the bottom 202 of the molding 200 lower surfaces 312, 322 of the lead frame portions 310, 320 together form an underside 102 of the support 100th
  • FIG. 4 shows a schematic sectional side view of the molded body 200 with the ladder frame sections 310, 320 embedded in the shaped body 200 in a processing state that chronologically follows the representation of FIG. 3.
  • an optoelectronic Bauele ⁇ ment has been formed 10th
  • an optoelectronic semiconductor chip 500 was arranged on the chip receiving region 340 of the upper side 311 of the first leadframe section 310. The opto-electronic semiconductor chip 500 is thus in the on
  • the optoelectronic semiconductor chip 500 may be a light emitting diode chip (LED chip) at ⁇ play and is adapted to electromagnetic radiation such as visible light to emit.
  • the optoelectronic semi ⁇ conductor chip 500 can be for example a volumenemittierender or a surface emitting semiconductor chip.
  • the optoelectronic semiconductor chip 500 can be designed as a Sa ⁇ phir volume emitter chip.
  • the optoelectronic semiconductor chip 500 has an upper side
  • the top side 501 forms a radiation emission surface of the optoelectronic semiconductor chip 500.
  • the optoelectronic semiconductor chip 500 has a first electrical contact surface 510 and a second electrical contact surface 520.
  • the optoelectronic semiconductor chip 500 is arranged on the chip receiving region 340 of the upper side 311 of the first leadframe section 310 such that the underside 502 of the optoelectronic semiconductor chip 500 faces the chip receiving region 340.
  • the optoelectronic semiconductor chip 500 may be attached to the chip receiving area 340, for example by means of an adhesive or a solder, or by Ag sintering.
  • the first electrical contact surface 510 is via a bonding wire 600 ⁇ electrically conductive with the exposed on the upper side 201 of the molding 200 is electrically conductive member 400, which is arranged on the contact region 330 of the upper side 311 of the first leadframe section 310.
  • the second electrical contact surface 520 of the optoelectronic semiconductor chip 500 is connected via a further bonding wire 600 electrically connected to the at the top 201 of the Formkör ⁇ pers 200 exposed electrically conductive member 400 is disposed on the contact region 330 of the top 321 of the lead frame portion 320th
  • there are electrically conductive connections between the underside 202 of the molded body 200 uncovered lower sides 312, 322 of the lead frame sections 310, 320 and the electrical contact surfaces 510, 520 of the optoelectronic semiconductor chip 500 which allows the optoelectronic half ⁇ conductor chip 500 on the on the underside 202 of the shaped body 200 of the optoelectronic component 10 exposed undersides 312, 322 of the leadframe portions 310, 320 to contact electrically.
  • the first electrical contact area 510 is see the optoelectronic semiconductor chip 500 is not at the top 501 of the optoelectronic semiconductor ⁇ semiconductor chip 500, but at the bottom 502 of the optoelekt ⁇ tronic semiconductor chip 500 is disposed.
  • this exporting ⁇ approximately form an electrically conductive connection between the first electrical contact area 510 of the optoelectronic semiconductor chip 500 and the first Porterrahmenab ⁇ 310 is prepared by the optoelectronic semiconductor chip 500 to the chip receiving area 340 fastened connection ⁇ cut.
  • the disposed on the contact region 330 of the ERS th lead frame portion 310 electrically lei ⁇ tend element 400 can be omitted in this embodiment.
  • the contact regions 330 of the tops 311, 321 of the Lei ⁇ terrahmenabitese 310, 320 covering part of the molded body 200 can have a high optical reflectivity. This allows the optoelectronic semiconductor chip 500 to be used in processing the bottom portion of the cavity 210 emitted electromag netic ⁇ radiation to which the contact portions 330 covering parts of the molded body 200 is reflected and radiated from the optoelekt ⁇ tronic device 10th
  • a potting material may be arranged in the cavity 210.
  • the optoelectronic semiconductor chip 500 and the bonding wires 600 are embedded in the potting material and thereby protected from damage by external influences.
  • the arranged in the cavity 210 potting material may additionally have embedded scattering particles and / orlichbet ⁇ preparing wavelength-converting particles.
  • embedded wavelength converting Par ⁇ Tikel can be provided to light emitted by the optoelectronic semiconductor chip 500 electromagnetic radiation at least partly into electromagnetic radiation at a ⁇ thereof, typically to convert wavelength larger.
  • FIGS. 5 to 7 Reference to the figures 5 to 7 is below a variant of the method erläu ⁇ tert described with reference to Figures 1 to. 4
  • the method illustrated in FIGS. 5 to 7 has great similarities with the method shown in FIGS. 1 to 4. In the following, therefore, only the differences between the method according to FIGS. 5 to 7 and the method according to FIGS. 1 to 4 as well as the differences between the optoelectronic components obtainable by the method will be described.
  • Fig. 5 shows a schematic sectional side view of the first lead frame portion 310 and the secondêtrah ⁇ menabitess 320 of the lead frame 300.
  • two electrically conductive elements 400 on the contact portion 330 are in the state shown in Fig. 5 processing status of the Top 311 of the first leadframe section 310 arranged.
  • the protective chip 700 may be provided to protect the optoelectronic semiconductor chip 500 of the optoelectronic component 10 obtainable by the method from damage due to electrostatic discharges.
  • the protective chip 700 can be designed, for example, as a protective diode for this purpose.
  • the protective chip 700 has an upper side 701 and an upper side 702 opposite the upper side 701. On the upper side 701 and the lower side 702 electrical contact surfaces of the protective chip 700 are respectively formed.
  • the protection chip 700 is angeord- such on the contact portion 330 of the top 321 of the second lead frame portion 320 of net, that the bottom 702 of the protective chip 700 of the upper ⁇ page 321 of the lead frame portion facing 320 and is in electrically conducting connection with this.
  • the protection chip 700 can for example be fixed by means of an electrically conduct ⁇ adhesive or a solder to the upper surface 321 of the second lead frame portion 320th
  • a further electrically conductive element 400 is arranged on the upper side 701 of the protective chip 700 and is in electrically conductive connection with the electrical contact surface of the protective chip 700 formed on the upper side 701 of the protective chip 700.
  • the electrically conductive element 400 on the upper side 701 of the protective chip 700 can be formed as the other electrically conductive elements 400 on the contact areas 330 of the upper sides 311, 321 of the Leiterrah- menabête 310, 320.
  • the arranged on the top 701 of the protection ⁇ chip 700 electrically conductive element 400 may also have a height opposite the height of the remaining electrically conductive elements 400 by the height of the
  • FIG. 6 shows a schematic sectional side view of the carrier 100 formed by embedding the leadframe sections 310, 320 shown in FIG. 5 into the shaped body in a processing state which follows the representation of FIG.
  • the electrically conductive elements 400 have all been flattened so that their upper surface lies in a common plane with the chip receiving region 340 of the upper side 311 of the first leadframe section 310.
  • the molded body 200 is formed from ⁇ that the contact portions 330 of the upper surfaces 311, 321 of the lead frame portions 310, 320 are covered by the mate ⁇ rial of the molding 200 which Chipambe- rich 340 and the electrically conductive elements but 400 at the top 201 of the molding 200 are accessible and flush with the top 201 of the molding 200 complete.
  • the protective chip 700 has also been embedded in the molded body 200.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional side view of the optoelectronic component 10 formed from the carrier 100 in a processing state following in the illustration of FIG. 6.
  • the optoelectronic semiconductor chip 500 has been arranged on the chip receiving region 340 of the upper side 311 of the first leadframe section 310.
  • the first electrical contact surface 510 and the second electrical contact surface 520 of the optoelectronic semiconductor chip 500 are over
  • Has bonding wires 600 to the electrically conductive elements 400 on the contact portion 330 of the top 311 of the first lead frame portion 310 and the contact portion 330 of the upper ⁇ page 321 of the second lead frame portion 320 is connected.
  • the arranged on the upper side 701 of the protective chip 700 electrically conductive element 400 via a further bonding wire 600 has been electrically conductively connected to the wei ⁇ cal on the contact region 330 of the top 311 of the first lead frame portion 310 arranged electrically conductive element 400.
  • the protective chip 700 is electrically connected in parallel to the optoelectronic semiconductor chip 500.
  • FIG. 8 shows a schematic sectional side view of the first leadframe section 310 and the second leadframe section 320 of the leadframe 300 according to a further alternative embodiment.
  • Upper side 321 of the second leadframe section 320 in the illustration of FIG. 8 each have recesses 335.
  • the recesses 335 may be formed, for example, together with the openings of the lead frame 300, such as by embossing or by etching.
  • the electrically conductive elements 400 are arranged in the recesses 335 on the contact regions 330 of the upper sides 311, 321 of the conductor frame sections 310, 320.
  • the lateral positions of the electrically conductive members 400 are fixed and there is no risk that the electrically conductive elements 400 are displaced during the subsequent forming of the molded body ⁇ 200th
  • the electrically conductive elements 400 may additionally be secured in the recesses 335 by means of an electrically conductive adhesion promoter 336.
  • the adhesion promoter 336 may be formed, for example, as a metal or as an electrically conductive adhesive. The adhesion promoter 336 can do this serve to produce a particularly reliable electrically conductive Ver ⁇ bond between the lead frame portions 310, 320 and the electrically conductive elements 400.
  • a bonding agent 336 arranged between the upper sides 311, 321 of the leadframe sections 310, 320 and the electrically conductive elements 400 may also be provided in the event that the upper sides 311, 321 of the Leiterrahmenab ⁇ sections 310, 320 have no recesses 335.
  • the electrically conductive elements 400 in the embodiment shown in FIG. 8, as in the embodiment shown in FIG. 2, may be formed as bumps of soft material and have the first height 410 greater than the height. around which the chip receiving area 340 of the
  • Top side 311 of the first leadframe section 310 is raised above the contact region 330 of the upper side 311 of the first leadframe section 310.
  • the electrically conductive elements 400 may also be designed as metallic pins.
  • the electrically conductive elements 400 preferably have a height that is dimensioned such that the longitudinal ends of the pins remote from the upper sides 311, 321 of the Porterrahmenab ⁇ sections 310, 320 in a common plane with the chip receiving portion 340 of the upper side 311 of the first leadframe portion 310 is located.
  • the electrically conductive elements 400 may also be formed as pins in the case in which the upper sides 311, 321 of the leadframe sections 310, 320 do not have the recesses 335.
  • Fig. 9 shows a schematic sectional side view of the first lead frame portion 310 and the secondêtrah ⁇ menabitess 320 of the lead frame 300 according to another alternative embodiment.
  • the chip receiving area has 340 of the top 311 of the ERS ⁇ th lead frame portion 310 in the position shown in Fig. 9 embodiment, on the border of the contact area 330 of the top 311 of the first lead frame portion 310 reciprocating terschneidung 345 on.
  • the chip receiving area ⁇ 340 and the chip receiving area 340,330 interconnecting side edges of the raised chip receiving area include with the adjacent contact region 340 at least partially egg NEN acute angle.
  • the undercut 345 can be achieved that the first Kirrahmenab ⁇ section 310 of the lead frame 300 after embedding in the molding 200 is mechanically even more robust with the molding 200 is connected.
  • a risk can be reduced by the undercut 345 that 310 ge ⁇ reached during the embedding of the lead frame 300 in the mold body 200, a part of the Ma ⁇ terials of the molded body 200 to the chip receiving area 340 of the top 311 of the first lead frame portion.
  • the upper surfaces 311, 321 and / or the lower surfaces 312, 322 of the leadframe sections 310, 320 of the leadframe 300 may be in front of Embedding of the lead frame 300 are roughened in the molding 200.
  • the tops 311, 321 and / or the lower surfaces 312, 322 of the lead frame portions 310, gerei- 320 before the embedding of the lead frame 300 in the mold body 200 may be nigt, for example, by a wet chemical procedural ⁇ ren, or using a plasma.
  • Fig. 10 shows a schematic sectional side view of the first lead frame portion 310 and the second conductor ⁇ frame portion 320 of the lead frame 300 according to a wide ⁇ ren alternative embodiment.
  • the upper side 311 of the first leadframe section 310 of the leadframe 300 has a further chip receiving region 350 in addition to the chip receiving region 340.
  • the further chip receiving area 350 like the chip receiving area 340, is raised above the contact area 330 of the upper side 311 of the first leadframe section 310. In this case, the chip receiving area 340 and the further chip receiving area 350 lie in a common plane.
  • the further die receiving area 350 may serve 300 in the mold body 200 for receiving egg ⁇ nes further optoelectronic semiconductor chip 500 after the embedding of the lead frame.
  • the optoelectronic component 10 obtainable by the method according to FIG. 10 can have two optoelectronic semiconductor chips 500.
  • the top surface 311 of the first conductor ⁇ frame portion 310 of the lead frame 300 with only NEM chip receiving area egg train 340 this form having a sufficiently large area to the chip receiving area 340 two or to arrange more optoelectronic half ⁇ semiconductor chip 500th
  • the invention has been further illustrated and described with reference to the preferredEnglishsbei ⁇ games. However, the invention is not limited to the disclosed examples. Rather, other variations may be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Leiterrahmens mit einer Oberseite, die einen Kontaktbereich und einen gegenüber dem Kontaktbereich erhabenen Chipaufnahmebereich aufweist, zum Anordnen eines elektrisch leitenden Elements auf dem Kontaktbereich, zum Einbetten des Leiterrahmens in einen Formkörper, wobei der Kontaktbereich durch den Formkörper bedeckt wird, wobei der Chipaufnahmebereich und das elektrisch leitende Element an einer Oberseite des Formkörpers zugänglich bleiben, zum Anordnen eines optoelektronischen Halbleiterchips auf dem Chipaufnahmebereich und zum Verbinden des optoelektronischen Halbleiterchips und des elektrisch leitenden Elements mittels eines Bonddrahts.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS UND OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel¬ len eines optoelektronischen Bauelements gemäß Patentanspruch 1 sowie ein optoelektronisches Bauelement gemäß Pa¬ tentanspruch 8.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 109 876.8, deren Offenbarungsge¬ halt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Aus dem Stand der Technik sind optoelektronische Bauelemente bekannt, die ein Gehäuse mit einem in einen Gehäusekörper einbetteten Leiterrahmen aufweisen. Der Leiterrahmen kann eine metallische Beschichtung aufweisen, um eine optische Re- flektivität und/oder eine Alterungsstabilität des Leiterrah- mens zu erhöhen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des An¬ spruchs 8 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschie- dene Weiterbildungen angegeben.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritt zum Bereitstellen eines Leiterrahmens mit einer Oberseite, die einen Kontaktbereich und einen ge- genüber dem Kontaktbereich erhabenen Chipaufnahmebereich aufweist, zum Anordnen eines elektrisch leitenden Elements auf dem Kontaktbereich, zum Einbetten des Leiterrahmens in einen Formkörper, wobei der Kontaktbereich durch den Formkörper bedeckt wird, wobei der Chipaufnahmebereich und das elektrisch leitende Element an einer Oberseite des Formkörpers zugäng¬ lich bleiben, zum Anordnen eines elektronischen Halbleiter- chips auf dem Chipaufnahmebereich, und zum Verbinden des optoelektronischen Halbleiterchips und des elektrisch leitenden Elements mittels eines Bonddrahts.
Vorteilhafterweise wird der Leiterrahmen bei diesem Verfahren im Kontaktbereich durch den Formkörper bedeckt und dadurch vor einer Alterung durch Umwelteinflüsse geschützt. Da der Leiterrahmen im Kontaktbereich durch das Material des Formkörpers geschützt wird, kann unter Umständen auf eine einem Korrosionsschutz dienende Beschichtung des Leiterrahmens ver- ziehtet werden Hierdurch kann sich als zusätzlicher Vorteil eine verbesserte Anhaftung des Materials des Formkörpers an dem unbeschichteten Leiterrahmen ergeben.
Durch die Bedeckung des Kontaktbereichs des Leiterrahmens durch den Formkörper kann eine hohe optische Reflektivität erreicht werden, wodurch das durch das Verfahren erhältliche optoelektronische Bauelement eine hohe Effizienz aufweisen kann. Die hohe optische Reflektivität kann dabei ohne eine teure und für eine Alterung anfällige Beschichtung des Lei- terrahmens erreicht werden.
Durch die Bedeckung des Kontaktbereichs des Leiterrahmens durch den Formkörper bildet sich eine große Kontaktfläche zwischen dem Leiterrahmen und dem Formkörper. Diese kann vor- teilhafterweise die mechanische Stabilität des durch das Ver¬ fahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements erhöhen und insbesondere die Gefahr reduzieren, dass sich der Formkörper und der Leiterrahmen im Verlauf der Lebensdauer des durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauele- ments voneinander ablösen. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das elektrisch leitende Element derart auf dem Kontaktbereich angeordnet, dass es den Chipaufnahmebereich überragt. Dabei wird das elektrisch leitende Element vor dem Einbetten des Leiterrah- mens in den Formkörper derart flachgedrückt, dass das
elektrisch leitende Element dieselbe Höhe aufweist, wie der Chipaufnahmebereich. Vorteilhafterweise kann dadurch auf einfache Weise erreicht werden, dass das elektrisch leitende Element und der Chipaufnahmebereich gegenüber dem Kontaktbe- reich dieselbe Höhe aufweisen. Eventuelle Toleranzen können dadurch durch das Verfahren auf einfache Weise ausgeglichen werden .
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Flachdrü- cken des elektrisch leitenden Elements durch einen Schlie߬ druck eines Formwerkzeugs. Vorteilhafterweise erfordert das Flachdrücken des elektrisch leitenden Elements dadurch keinen gesonderten Verfahrensschritt, was es ermöglicht, das Verfah- ren einfach und schnell durchzuführen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das elektrisch leitende Element in einer in dem Kontaktbereich vorgesehenen Aussparung angeordnet. Vorteilhafterweise kann die laterale Position des elektrisch leitenden Elements dadurch auf einfa- che Weise zuverlässig festgelegt werden. Durch das Anordnen des elektrisch leitenden Elements in der in dem Kontaktbereich vorgesehen Aussparung kann bereits vor dem Einbetten des elektrisch leitenden Elements in den Formkörper eine Fixierung des elektrisch leitenden Elements erreicht werden, wodurch das Verfahren besonders einfach und zuverlässig durchführbar ist.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das elektrisch leitende Element mittels eines elektrisch leitenden Haftver¬ mittlers an dem Kontaktbereich fixiert. Dadurch kann bereits vor dem Einbetten des elektrisch leitenden Elements in den Formkörper eine Fixierung des elektrisch leitenden Elements an dem Kontaktbereich des Leiterrahmens erreicht werden, wodurch das Verfahren vorteilhafterweise besonders einfach und zuverlässig durchführbar ist. Durch die Fixierung des elektrisch leitenden Elements an dem Kontaktbereich mittels eines elektrisch leitenden Haftvermittlers wird außerdem eine zuverlässige elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Element und dem Kontaktbereich des Leiterrahmens sichergestellt. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Leiterrahmen mit einem ersten Leiterrahmenabschnitt und mit einem zweiten Leiterrahmenabschnitt bereitgestellt. Dabei wird je ein elektrisch leitendes Element auf der Oberseite des ersten Leiterrahmenabschnitts und auf der Oberseite des zweiten Lei- terrahmenabschnitts angeordnet. Beide elektrisch leitenden Elemente werden über Bonddrähte mit dem optoelektronischen Halbleiterchip verbunden. Vorteilhafterweise können die beiden Leiterrahmenabschnitte des Leiterrahmens bei dem durch dieses Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement dann zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterchips dienen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Anordnen eines Schutzchips auf der Ober- seite des Leiterrahmens. Der Schutzchip wird dabei in den Formkörper eingebettet. Der Schutzchip kann bei dem durch dieses Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement einem Schutz des optoelektronischen Halbleiterchips vor einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen dienen. Durch die Einbettung des Schutzchips in den Formkörper ist dieser vorteilhafterweise vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen geschützt und beansprucht keinen zusätzlichen Bau¬ raum. Dies ermöglicht es, das durch das Verfahren erhältliche optoelektronische Bauelement mit kompakten äußeren Abmessun- gen auszubilden. Das Einbetten des Schutzchips in den Formkörper bietet zudem den Vorteil, dass der eingebettete Schutzchip kein emittiertes Licht absorbieren kann, was in einer höheren Effizienz resultiert.
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst einen Träger und einen optoelektronischen Halbleiterchip. Dabei weist der Träger einen in einen Formkörper eingebetteten Leiterrahmen auf. Der Leiterrahmen weist eine Oberseite mit einem Kontaktbe¬ reich und einem gegenüber dem Kontaktbereich erhabenen Chipaufnahmebereich auf. Auf dem Kontaktbereich ist ein
elektrisch leitendes Element angeordnet. Der Kontaktbereich ist durch den Formkörper bedeckt. Der Chipaufnahmebereich und das elektrisch leitende Element sind an einer Oberseite des Formkörpers zugänglich. Der optoelektronische Halbleiterchip ist auf dem Chipaufnahmebereich angeordnet und mittels eines Bonddrahts mit dem elektrisch leitenden Element verbunden.
Vorteilhafterweise ist der Leiterrahmen dieses optoelektronischen Bauelements durch die Bedeckung des Kontaktbereichs des Leiterrahmens vor einer Alterung, etwa durch Korrosion, ge- schützt.
Der Formkörper kann eine hohe optische Reflektivität aufwei¬ sen, wodurch eine hohe optische Reflektivität auch in dem optoelektronischen Halbleiterchip benachbarten Kontaktbereich des Leiterrahmens erreicht werden kann. Dadurch kann das optoelektronische Bauelement eine hohe Effizienz aufweisen.
Durch die Bedeckung des Kontaktbereichs des Leiterrahmens durch den Formkörper wird bei diesem optoelektronischen Bau- element eine große Berührungsfläche zwischen dem Leiterrahmen und dem Formkörper gebildet, wodurch das optoelektronische Bauelement eine hohe mechanische Stabilität aufweisen kann. Durch die große Berührungsfläche zwischen dem Leiterrahmen und dem Formkörper besteht vorteilhafterweise auch unter dem Einfluss thermischer Ausdehnungen nur eine geringe Gefahr einer Ablösung des Formkörpers und des Leiterrahmens voneinan¬ der . In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements schließt der Chipaufnahmebereich bündig mit einem Abschnitt der Oberseite des Formkörpers ab. Vorteilhafterweise besteht dadurch im Randbereich des Chipaufnahmebereichs keine Stufe, an der es zu Abschattungen und Reflexionen kommen kann.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist der Chipaufnahmebereich an der Grenze zu dem Kontaktbereich eine Hinterschneidung auf. Vorteilhafterweise kann dadurch eine besonders zuverlässige mechanische Verankerung des Leiterrahmens in dem Formkörper des optoelektronischen Bauelements erreicht werden.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements bildet der Formkörper an seiner Oberseite eine Kavität aus. Dabei ist der optoelektronische Halbleiterchip in der Kavität angeordnet. Vorteilhafterweise kann die durch den Formkörper gebildete Kavität dieses optoelektronischen Bauelements als optischer Reflektor wirken, um von dem optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittierte elektromagnetische Strahlung zu sammeln. Die Kavität kann zu¬ sätzlich auch mit einem Vergussmaterial gefüllt sein, in das der optoelektronische Halbleiterchip eingebettet ist. Dieses Vergussmaterial kann den optoelektronischen Halbleiterchip vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen schützen. Außerdem kann das Vergussmaterial eingebettete wellenlängen¬ konvertierende Partikel aufweisen, um von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer an¬ deren Wellenlänge zu konvertieren.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der Leiterrahmen an einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite des Formkörpers zugänglich. Vorteilhafterweise kann der an der Unterseite des Formkörpers dieses optoelekt¬ ronischen Bauelements zugängliche Teil des Leiterrahmens als elektrische Kontaktfläche zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements dienen. Das optoelektronische Bauelement kann sich beispielsweise als SMD-Bauelement für eine Oberflächenmontage eignen, beispielsweise für eine Ober- flächenmontage durch Wiederaufschmelzlöten (Reflow-Löten) .
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist dieses einen weiteren optoelektronischen Halbleiterchip auf. Dadurch kann das optoelektronische Bauelement beispiels- weise zur Abstrahlung elektromagnetischer Strahlung mit besonders hoher Leistung geeignet sein.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist der Leiterrahmen einen weiteren gegenüber dem Kontakt- bereich erhabenen Chipaufnahmebereich auf. Dabei ist der weitere optoelektronische Halbleiterchip auf dem weiteren Chipaufnahmebereich angeordnet. Das optoelektronische Bauelement kann sich dadurch beispielsweise zur Erzeugung elektromagne¬ tischer Strahlung mit hoher Leistung eignen. Dabei können vorteilhafterweise alle nicht durch die optoelektronischen
Halbleiterchips bedeckten Teile der Oberseite des Leiterrah¬ mens durch das Material des Formkörpers bedeckt sein, wodurch das optoelektronische Bauelement eine hohe optische Reflekti- vität und dadurch eine hohe Effizienz aufweisen kann.
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 Ausführungsbei- spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht zweier Leiterrahmen- abschnitte eines Leiterrahmens; Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der Leiterrahmenab¬ schnitte mit auf Kontaktbereichen angeordneten elektrisch leitenden Elementen; Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht der Leiterrahmenab¬ schnitt nach ihrer Einbettung in einen Formkörper;
Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht eines aus den Lei¬ terrahmenabschnitten und dem Formkörper gebildeten optoelektronischen Bauelements;
Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht der Leiterrahmenab¬ schnitte gemäß einer zweiten Ausführungsform; Fig. 6 eine geschnittene Seitenansicht der Leiterrahmenab¬ schnitte nach der Einbettung in den Formkörper;
Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht des optoelektroni¬ schen Bauelements in der zweiten Ausführungsform;
Fig. 8 eine geschnittene Seitenansicht der Leiterrahmenab¬ schnitte in einer dritten Ausführungsform;
Fig. 9 eine geschnittene Seitenansicht der Leiterrahmenab- schnitte in einer vierten Ausführungsform; und
Fig. 10 eine geschnittene Seitenansicht der Leiterrahmenab¬ schnitte in einer fünften Ausführungsform. Fig. 1 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei¬ nes ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und eines zweiten Lei¬ terrahmenabschnitts 320 eines Leiterrahmens 300.
Der Leiterrahmen 300 ist als im Wesentlichen flaches Blech mit einer Oberseite 301 und einer der Oberseite 301 gegen¬ überliegenden Unterseite 302 ausgebildet. Der Leiterrahmen 300 weist Durchbrüche auf, die sich zwischen seiner Oberseite 301 und seiner Unterseite 302 erstrecken und die einzelnen Leiterrahmenabschnitte 310, 320 voneinander trennen. Der Lei¬ terrahmen 300 kann weitere Leiterrahmenabschnitte aufweisen, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind.
Der Leiterrahmen 300 weist ein elektrisch leitendes Material auf, beispielsweise ein Metall. Der Leiterrahmen 300 kann beispielsweise Kupfer aufweisen. Der Leiterrahmen 300 kann an seiner Oberseite 301 und/oder an seiner Unterseite 302 und/o- der in seinen Durchbrüchen eine Beschichtung aufweisen, beispielsweise eine Beschichtung mit Ag, NiPdAu, NiPdAg, NiAu, Ni oder einem anderen Metall oder einer anderen Legierung. Die Schichtdicke kann dabei beispielsweise im Bereich zwi¬ schen 10 nm und 10 ym liegen. Die Beschichtung kann bei- spielsweise durch Galvanik, durch Sputtern, durch CVD oder durch PVD aufgebracht werden. Die Beschichtung kann sich auch nur über Teile der Oberseite 301 oder der Unterseite 302 des Leiterrahmens 300 erstrecken. Der erste Leiterrahmenabschnitt 310 weist eine Oberseite 311 und eine der Oberseite 311 gegenüberliegende Unterseite 312 auf. Der zweite Leiterrahmenabschnitt 320 weist eine Ober¬ seite 321 und eine der Oberseite 321 gegenüberliegende Unter¬ seite 322 auf. Die Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenab- Schnitts 310 und die Oberseite 321 des zweiten Leiterrahmen¬ abschnitts 320 bilden einen Teil der Oberseite 301 des Lei¬ terrahmens 300. Die Unterseite 312 des ersten Leiterrahmenab¬ schnitts 310 und die Unterseite 322 des zweiten Leiterrahmen¬ abschnitts 320 bilden einen Teil der Unterseite 302 des Lei- terrahmens 300. Die Oberseiten 311, 321 und die Unterseiten 312, 322 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 des Leiterrah¬ mens 300 können jeweils Erhebungen und Vertiefungen aufweisen. Die Erhebungen und Vertiefungen der Oberseite 301 und der Unterseite 302 des Leiterrahmens 300 wie auch die Durch- brüche in dem Leiterrahmen 300 können beispielsweise durch Prägen oder durch Ätzen angelegt werden. Die Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 weist einen Kontaktbereich 330 und einen gegenüber dem Kontaktbereich 330 erhabenen Chipaufnahmebereich 340 auf. Im dargestellten Beispiel wird der Chipaufnahmebereich 340 durch den Kontaktbereich 330 umgrenzt. Die Unterteilung der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 in den Kontaktbe¬ reich 330 und den Chipaufnahmebereich 340 kann aber auch anders gestaltet sein. Die Oberseite 321 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 320 bil¬ det ebenfalls einen Kontaktbereich 330, weist jedoch keinen Chipaufnahmebereich 340 auf. Der Kontaktbereich 330 der Oberseite 321 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 320 ist in einer gemeinsamen Ebene mit dem Kontaktbereich 330 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 angeordnet.
Fig. 2 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 in einem der Darstellung der Fig. 1 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Auf den Kontaktbereichen 330 der Oberseiten 311, 321 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und des zweiten Leiterrahmen¬ abschnitts 320 ist jeweils ein elektrisch leitendes Element 400 angeordnet worden. Die elektrisch leitenden Elemente 400 weisen ein elektrisch leitendes Material auf, beispielsweise ein Metall oder eine Metalllegierung. Insbesondere können die elektrisch leitenden Elemente 400 beispielsweise Au, Ag oder eine Legierung mit Au und/oder Ag aufweisen. Die elektrisch leitenden Elemente 400 können aber beispielsweise auch einen elektrisch leitenden Kunststoff aufweisen. Die elektrisch leitenden Elemente 400 können auch ein Polymer mit einem elektrisch leitenden Füllstoff aufweisen, beispielsweise ein Silikon oder ein Epoxid mit einem Füllstoff, der Graphit, Graphen oder einen metallischen Füllstoff aufweist.
Die elektrisch leitenden Elemente 400 können als Hügel
(bumps) eines weichen Materials ausgebildet sein. In diesem Fall weist das Material der elektrisch leitenden Elemente 400 bevorzugt eine Mohshärte zwischen 1,5 und 5 auf. Die
elektrisch leitenden Elemente 400 können in diesem Fall in Richtung senkrecht zu den Kontaktbereichen 330 der Oberseite 301 des Leiterrahmens 300 eine erste Höhe 410 aufweisen, die höher als die Höhe ist, um die der Chipaufnahmebereich 340 über die Kontaktbereiche 330 erhaben ist.
Fig. 3 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 des Leiterrahmens 300 in ei¬ nem der Darstellung der Fig. 2 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand .
In einem der Darstellung der Fig. 2 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritt wurde der Leiterrahmen 300 in einem Form¬ werkzeug (Moldwerkzeug) angeordnet. Während des Schließens des Formwerkzeugs wurden die auf den Oberseiten 311, 321 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 angeordneten elektrisch lei¬ tenden Elemente 400 durch einen Schließdruck des Formwerk- zeugs flachgedrückt, sodass die elektrisch leitenden Elemente 400 nun eine zweite Höhe 420 aufweisen, die geringer als ihre ursprüngliche erste Höhe 410 ist. Die zweite Höhe 420 ent¬ spricht der Höhe, um die der Chipaufnahmebereich 340 über den Kontaktbereich 330 erhaben ist.
Anschließend wurden die Leiterrahmenabschnitte 310, 320 des Leiterrahmens 300 und die auf den Kontaktbereichen 330 der Oberseiten 311, 321 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 ange¬ ordneten elektrisch leitenden Elemente 400 in einen in dem Formwerkzeug ausgebildeten Formkörper 200 eingebettet. Der Formkörper 200 kann auch als Moldkörper bezeichnet werden. Der Formkörper 200 wurde durch ein Formverfahren (Moldverfah- ren) ausgebildet, beispielsweise durch Spritzpressen (Trans¬ fer Molding) oder durch Spritzgießen (Injection Molding). Da- bei wurden die Leiterrahmenabschnitte 310, 320 und die elektrisch leitenden Elemente 400 zumindest teilweise durch das Material des Formkörpers 200 umformt. Das Material des Formkörpers 200 kann beispielsweise ein Po¬ lymer aufweisen, insbesondere beispielsweise ein Polymer auf Basis eines Silikons oder eines Epoxids . Das Material des Formkörpers 200 kann einen oder mehrere eingebettete Füll¬ stoffe aufweisen. Beispielsweise kann das Material des Form¬ körpers 200 einen eingebetteten Füllstoff aufweisen, der Si02, Ti02, Zr02, A1S03, BaS04, ein Alkali-Titanat , CaS04, Y3AI5O12 aufweist. Das Material des Formkörpers 200 kann auch einen eingebetteten Füllstoff aufweisen, der eine andere als eine weiße Farbe des Formkörpers 200 bewirkt, beispielsweise Graphit oder Pigmente, beispielsweise anorganische Pigmente wie etwa Übergangsmetalle, Seltenerdeoxide, Sulfide, Zyanide oder Halogenide. Der Formkörper 200 kann auch einen eingebet- teten organischen Farbstoff aufweisen.
Der Formkörper 200 bedeckt die Kontaktbereiche 330 der Ober¬ seite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und der Ober¬ seite 321 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 320. Der Form- körper 200 bedeckt aber den Chipaufnahmebereich 340 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und die elektrisch leitenden Elemente 400 zumindest nicht vollständig, sodass die elektrisch leitenden Elemente 400 und der Chipaufnahmebereich 340 an einer Oberseite 201 des Formkör- pers 200 zugänglich bleiben. Der Chipaufnahmebereich 340 schließt dabei bündig mit einem Abschnitt der Oberseite 201 des Formkörpers 200 ab.
Die Unterseite 312 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und die Unterseite 322 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 320 sind ebenfalls zumindest nicht vollständig durch den Formkör¬ per 200 bedeckt. Dadurch sind die Unterseiten 312, 322 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 an einer der Oberseite 201 gegenüberliegenden Unterseite 202 des Formkörpers 200 zugäng- lieh und schließen bündig mit der Unterseite 202 des Formkör¬ pers 200 ab. Es kann erforderlich sein, den Chipaufnahmebereich 340 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und/oder die Unterseiten 312, 322 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 nach der Ausbildung des Formkörpers 200 in einem weiteren Be- arbeitungsschritt von Rückständen des Materials des Formkör¬ pers 200 zu befreien (deflashing) . Es ist aber ebenfalls mög¬ lich, die Formkerne des Werkzeugs während des Formverfahrens mit einer weichen Schutzfolie zu bedecken (Film Assisted Transfer Molding) . Dadurch lässt sich eine deutlich bessere Abdichtung erreichen und Flash vermeiden. Ein Deflashprozess kann dadurch vermieden werden.
Der Formkörper 200 bildet an seiner Oberseite 201 eine Kavi- tät 210. Der Chipaufnahmebereich 340 des ersten Leiterrahmen- abschnitts 310 und die elektrisch leitenden Elemente 400 sind in einem Bodenbereich der Kavität 210 an der Oberseite 201 des Formkörpers 200 zugänglich.
Der Formkörper 200 und die in den Formkörper 200 eingebette- ten Leiterrahmenabschnitte 310, 320 des Leiterrahmens 300 bilden gemeinsam einen Träger 100. Die Oberseite 201 des Formkörpers 200 und der an der Oberseite 201 des Formkörpers 200 freiliegende Chipaufnahmebereich 340 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 bilden gemeinsam eine Oberseite 101 des Trägers 100. Die Unterseite 202 des Form¬ körpers 200 und die an der Unterseite 202 des Formkörpers 200 freiliegenden Unterseiten 312, 322 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 bilden gemeinsam eine Unterseite 102 des Trägers 100.
Fig. 4 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Formkörpers 200 mit den in den Formkörper 200 eingebetteten Leiterrahmenabschnitten 310, 320 in einem der Darstellung der Fig. 3 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Durch wei- tere Bearbeitungsschritte ist ein optoelektronisches Bauele¬ ment 10 gebildet worden. In einem der Darstellung der Fig. 3 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritt wurde ein optoelektronischer Halbleiterchip 500 auf dem Chipaufnahmebereich 340 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 angeordnet. Der opto- elektronische Halbleiterchip 500 ist damit in der an der
Oberseite 201 des Formkörpers 200 gebildeten Kavität 210 an¬ geordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 500 kann bei¬ spielsweise ein Leuchtdiodenchip (LED-Chip) sein und ist dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, zu emittieren. Der optoelektronische Halb¬ leiterchip 500 kann beispielsweise ein volumenemittierender oder ein oberflächenemittierender Halbleiterchip sein. Insbesondere kann der optoelektronische Halbleiterchip 500 als Sa¬ phir-Volumenemitterchip ausgebildet sein.
Der optoelektronische Halbleiterchip 500 weist eine Oberseite
501 und eine der Oberseite 501 gegenüberliegende Unterseite
502 auf. Falls der optoelektronische Halbleiterchip 500 als oberflächenemittierender Halbleiterchip ausgebildet ist, so bildet die Oberseite 501 eine Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 500. An seiner Oberseite 501 weist der optoelektronische Halbleiterchip 500 eine erste elektrische Kontaktfläche 510 und eine zweite elektrische Kontaktfläche 520 auf.
Der optoelektronische Halbleiterchip 500 ist derart auf dem Chipaufnahmebereich 340 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 angeordnet, dass die Unterseite 502 des optoelektronischen Halbleiterchips 500 dem Chipaufnahmebe- reich 340 zugewandt ist. Der optoelektronische Halbleiterchip 500 kann beispielsweise mittels eines Klebers oder eines Lots oder durch Ag-Sintern auf dem Chipaufnahmebereich 340 befestigt sein. Die erste elektrische Kontaktfläche 510 ist über einen Bond¬ draht 600 elektrisch leitend mit dem an der Oberseite 201 des Formkörpers 200 freiliegenden elektrisch leitenden Element 400 verbunden, das auf dem Kontaktbereich 330 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 angeordnet ist. Die zweite elektrische Kontaktfläche 520 des optoelektronischen Halbleiterchips 500 ist über einen weiteren Bonddraht 600 elektrisch leitend mit dem an der Oberseite 201 des Formkör¬ pers 200 freiliegenden elektrisch leitenden Element 400 verbunden, das auf dem Kontaktbereich 330 der Oberseite 321 des Leiterrahmenabschnitts 320 angeordnet ist. Somit bestehen elektrisch leitende Verbindungen zwischen den an der Unter- seite 202 des Formkörpers 200 freiliegenden Unterseiten 312, 322 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 und den elektrischen Kontaktflächen 510, 520 des optoelektronischen Halbleiterchips 500, was es ermöglicht, den optoelektronischen Halb¬ leiterchip 500 über die an der Unterseite 202 des Formkörpers 200 des optoelektronischen Bauelements 10 freiliegenden Unterseiten 312, 322 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 elektrisch zu kontaktieren.
In einer alternativen Ausführungsform ist die erste elektri- sehe Kontaktfläche 510 des optoelektronischen Halbleiterchips 500 nicht an der Oberseite 501 des optoelektronischen Halb¬ leiterchips 500, sondern an der Unterseite 502 des optoelekt¬ ronischen Halbleiterchips 500 angeordnet. In dieser Ausfüh¬ rungsform wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten elektrischen Kontaktfläche 510 des optoelektronischen Halbleiterchips 500 und dem ersten Leiterrahmenab¬ schnitt 310 über das den optoelektronischen Halbleiterchip 500 an dem Chipaufnahmebereich 340 befestigende Verbindungs¬ material hergestellt. Das auf dem Kontaktbereich 330 des ers- ten Leiterrahmenabschnitts 310 angeordnete elektrisch lei¬ tende Element 400 kann in dieser Ausführungsform entfallen.
Der die Kontaktbereiche 330 der Oberseiten 311, 321 der Lei¬ terrahmenabschnitte 310, 320 bedeckende Teil des Formkörpers 200 kann eine hohe optische Reflektivität aufweisen. Dadurch kann von dem optoelektronischen Halbleiterchip 500 in Rieh- tung des Bodenbereichs der Kavität 210 emittierte elektromag¬ netische Strahlung an den die Kontaktbereiche 330 bedeckenden Teilen des Formkörpers 200 reflektiert und von dem optoelekt¬ ronischen Bauelement 10 abgestrahlt werden.
In der Kavität 210 kann ein Vergussmaterial angeordnet sein. In diesem Fall sind der optoelektronische Halbleiterchip 500 und die Bonddrähte 600 in das Vergussmaterial eingebettet und dadurch vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen ge- schützt. Das in der Kavität 210 angeordnete Vergussmaterial kann zusätzlich eingebettete Streupartikel und/oder eingebet¬ tete wellenlängenkonvertierende Partikel aufweisen. In das Vergussmaterial eingebettete wellenlängenkonvertierende Par¬ tikel können dazu vorgesehen sein, von dem optoelektronischen Halbleiterchip 500 emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer an¬ deren, typischerweise größeren, Wellenlänge zu konvertieren.
Anhand der Figuren 5 bis 7 wird nachfolgend eine Variante des anhand der Figuren 1 bis 4 beschriebenen Verfahrens erläu¬ tert. Das in Figuren 5 bis 7 dargestellte Verfahren weist große Übereinstimmungen mit dem in Figuren 1 bis 4 gezeigten Verfahren auf. Nachfolgend werden daher nur die Unterschiede zwischen dem Verfahren gemäß Figuren 5 bis 7 und dem Verfah- ren gemäß Figuren 1 bis 4 sowie die Unterschiede zwischen den durch die Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelemente beschrieben.
Fig. 5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und des zweiten Leiterrah¬ menabschnitts 320 des Leiterrahmens 300. Im Unterschied zur Darstellung der Fig. 2 sind in dem in Fig. 5 gezeigten Bearbeitungsstand zwei elektrisch leitende Elemente 400 auf dem Kontaktbereich 330 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmen- abschnitts 310 angeordnet. Auf dem Kontaktbereich 330 der
Oberseite 321 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 320 ist ein elektrisch leitendes Element 400 angeordnet. Zusätzlich ist auf dem Kontaktbereich 330 der Oberseite 321 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 320 ein Schutzchip 700 an¬ geordnet. Der Schutzchip 700 kann dazu vorgesehen sein, den optoelektronischen Halbleiterchip 500 des durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements 10 vor einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen zu schützen. Der Schutzchip 700 kann hierzu beispielsweise als Schutzdiode ausgebildet sein. Der Schutzchip 700 weist eine Oberseite 701 und eine der Oberseite 701 gegenüberliegende Unterseite 702 auf. An der Oberseite 701 und der Unterseite 702 sind jeweils elektrische Kontaktflächen des Schutzchips 700 ausgebildet. Der Schutzchip 700 ist derart auf dem Kontaktbereich 330 der Oberseite 321 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 320 angeord- net, dass die Unterseite 702 des Schutzchips 700 der Ober¬ seite 321 des Leiterrahmenabschnitts 320 zugewandt ist und in elektrisch leitender Verbindung mit dieser steht. Der Schutzchip 700 kann beispielsweise mittels eines elektrisch leiten¬ den Klebers oder eines Lots an der Oberseite 321 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 320 befestigt sein.
An der Oberseite 701 des Schutzchips 700 ist ein weiteres elektrisch leitendes Element 400 angeordnet und steht in elektrisch leitender Verbindung mit der auf der Oberseite 701 des Schutzchips 700 ausgebildeten elektrischen Kontaktfläche des Schutzchips 700. Das elektrisch leitende Element 400 auf der Oberseite 701 des Schutzchips 700 kann ausgebildet sein wie die übrigen elektrisch leitenden Elemente 400 auf den Kontaktbereichen 330 der Oberseiten 311, 321 der Leiterrah- menabschnitte 310, 320. Das auf der Oberseite 701 des Schutz¬ chips 700 angeordnete elektrisch leitende Element 400 kann aber auch eine Höhe aufweisen, die gegenüber der Höhe der übrigen elektrisch leitenden Elemente 400 um die Höhe des
Schutzchips 700 reduziert ist. Fig. 6 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des durch Einbetten der in Fig. 5 gezeigten Leiterrahmenabschnitte 310, 320 in den Formkörper gebildeten Trägers 100 in einem der Darstellung der Fig. 5 zeitlich nachfolgenden Bear- beitungsstand .
Vor dem Ausbilden des Formkörpers 200 sind die elektrisch leitenden Elemente 400 wiederum allesamt derart flachgedrückt worden, dass ihre Oberseite in einer gemeinsamen Ebene mit dem Chipaufnahmebereich 340 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 liegt. Der Formkörper 200 ist so aus¬ gebildet worden, dass die Kontaktbereiche 330 der Oberseiten 311, 321 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 durch das Mate¬ rial des Formkörpers 200 bedeckt sind, der Chipaufnahmebe- reich 340 und die elektrisch leitenden Elemente 400 aber an der Oberseite 201 des Formkörpers 200 zugänglich sind und bündig mit der Oberseite 201 des Formkörpers 200 abschließen. Auch der Schutzchip 700 ist in den Formkörper 200 eingebettet worden .
Fig. 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des aus dem Träger 100 gebildeten optoelektronischen Bauelements 10 in einem der Darstellung der Fig. 6 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand .
Wieder ist der optoelektronische Halbleiterchip 500 auf dem Chipaufnahmebereich 340 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 angeordnet worden. Die erste elektrische Kontaktfläche 510 und die zweite elektrische Kontaktfläche 520 des optoelektronischen Halbleiterchips 500 sind über
Bonddrähte 600 mit den elektrisch leitenden Elementen 400 auf dem Kontaktbereich 330 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und auf dem Kontaktbereich 330 der Ober¬ seite 321 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 320 verbunden worden. Zusätzlich ist das auf der Oberseite 701 des Schutzchips 700 angeordnete elektrisch leitende Element 400 über einen weiteren Bonddraht 600 elektrisch leitend mit dem wei¬ teren auf dem Kontaktbereich 330 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 angeordneten elektrisch leitenden Element 400 verbunden worden. Dadurch ist der Schutzchip 700 dem optoelektronischen Halbleiterchip 500 elektrisch parallelgeschaltet .
Fig. 8 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und des zweiten Leiterrah- menabschnitts 320 des Leiterrahmens 300 gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform.
Im Unterschied zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weisen der Kontaktbereich 330 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und der Kontaktbereich 330 der
Oberseite 321 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 320 in der Darstellung der Fig. 8 jeweils Aussparungen 335 auf. Die Aussparungen 335 können beispielsweise gemeinsam mit den Durchbrüchen des Leiterrahmens 300 ausgebildet worden sein, etwa durch Prägen oder durch Ätzen.
Die elektrisch leitenden Elemente 400 sind in der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform in den Aussparungen 335 auf den Kontaktbereichen 330 der Oberseiten 311, 321 der Leiterrah- menabschnitte 310, 320 angeordnet. Dadurch sind die lateralen Positionen der elektrisch leitenden Elemente 400 festgelegt und es besteht keine Gefahr, dass die elektrisch leitenden Elemente 400 während des nachfolgenden Ausbildens des Form¬ körpers 200 verschoben werden.
Die elektrisch leitenden Elemente 400 können in den Aussparungen 335 zusätzlich mittels eines elektrisch leitenden Haftvermittlers 336 befestigt sein. Der Haftvermittler 336 kann beispielsweise als Metall oder als elektrisch leitender Kleber ausgebildet sein. Der Haftvermittler 336 kann dazu dienen, eine besonders zuverlässige elektrisch leitende Ver¬ bindung zwischen den Leiterrahmenabschnitten 310, 320 und den elektrisch leitenden Elementen 400 herzustellen. Ein zwischen den Oberseiten 311, 321 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 und den elektrisch leitenden Elementen 400 angeordneter Haftvermittler 336 kann auch in dem Fall vorgesehen sein, dass die Oberseiten 311, 321 der Leiterrahmenab¬ schnitte 310, 320 keine Aussparungen 335 aufweisen.
Die elektrisch leitenden Elemente 400 können in der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform, wie in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, als Hügel (bumps) aus einem weichen Material ausgebildet sein und die erste Höhe 410 aufweisen, die größer als die Höhe ist, um die der Chipaufnahmebereich 340 der
Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 über den Kontaktbereich 330 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 erhaben ist. Die elektrisch leitenden Elemente 400 können alternativ aber auch als metallische Stifte ausge- bildet sein. In diesem Fall weisen die elektrisch leitenden Elemente 400 bevorzugt eine Höhe auf, die so bemessen ist, dass die von den Oberseiten 311, 321 der Leiterrahmenab¬ schnitte 310, 320 abgewandten Längsenden der Stifte in einer gemeinsamen Ebene mit dem Chipaufnahmebereich 340 der Ober- seite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 liegt.
Die elektrisch leitenden Elemente 400 können auch in dem Fall als Stifte ausgebildet sein, in dem die Oberseiten 311, 321 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 die Aussparungen 335 nicht aufweisen.
Fig. 9 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und des zweiten Leiterrah¬ menabschnitts 320 des Leiterrahmens 300 gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform. Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform weist der Chipaufnahmebereich 340 der Oberseite 311 des ers¬ ten Leiterrahmenabschnitts 310 in der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform an der Grenze zu dem Kontaktbereich 330 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 eine Hin- terschneidung 345 auf. Dies bedeutet, dass der Chipaufnahme¬ bereich 340 und den Chipaufnahmebereich 340 mit dem benachbarten Kontaktbereich 330 verbindende Seitenflanken des erhabenen Chipaufnahmebereichs 340 zumindest abschnittsweise ei- nen spitzen Winkel einschließen. Durch die Hinterschneidung 345 kann erreicht werden, dass der erste Leiterrahmenab¬ schnitt 310 des Leiterrahmens 300 nach dem Einbetten in den Formkörper 200 mechanisch noch robuster mit dem Formkörper 200 verbunden ist. Außerdem kann durch die Hinterschneidung 345 eine Gefahr reduziert werden, dass während des Einbettens des Leiterrahmens 300 in den Formkörper 200 ein Teil des Ma¬ terials des Formkörpers 200 auf den Chipaufnahmebereich 340 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 ge¬ langt .
Als weitere Maßnahme, um die Anhaftung des Materials des Formkörpers 200 an den Leiterrahmenabschnitten 310, 320 des Leiterrahmens 300 zu verbessern, können die Oberseiten 311, 321 und/oder die Unterseiten 312, 322 der Leiterrahmenab- schnitte 310, 320 des Leiterrahmens 300 vor der Einbettung des Leiterrahmens 300 in den Formkörper 200 aufgeraut werden. Außerdem können die Oberseiten 311, 321 und/oder die Unterseiten 312, 322 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 vor der Einbettung des Leiterrahmens 300 in den Formkörper 200 gerei- nigt werden, beispielsweise durch ein nasschemisches Verfah¬ ren oder unter Verwendung eines Plasmas. Hierdurch kann auch die Anhaftung der elektrisch leitenden Elemente 400 an den Kontaktbereichen 330 der Oberseiten 311, 321 der Leiterrahmenabschnitte 310, 320 verbessert werden. Fig. 10 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 und des zweiten Leiter¬ rahmenabschnitts 320 des Leiterrahmens 300 gemäß einer weite¬ ren alternativen Ausführungsform.
Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform weist die Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 des Leiterrahmens 300 in der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform zusätzlich zu dem Chipaufnahmebereich 340 einen weiteren Chipaufnahmebereich 350 auf. Der weitere Chipaufnahmebereich 350 ist, wie der Chipaufnahmebereich 340, über den Kontaktbereich 330 der Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 erhaben. Dabei liegen der Chipaufnahmebereich 340 und der weitere Chipaufnahmebereich 350 in einer gemein- samen Ebene.
Der weitere Chipaufnahmebereich 350 kann nach dem Einbetten des Leiterrahmens 300 in den Formkörper 200 zur Aufnahme ei¬ nes weiteren optoelektronischen Halbleiterchips 500 dienen. Dadurch kann das durch das Verfahren gemäß Fig. 10 erhältliche optoelektronische Bauelement 10 zwei optoelektronische Halbleiterchips 500 aufweisen. Selbstverständlich ist es möglich, die Oberseite 311 des ersten Leiterrahmenabschnitts 310 mit noch weiteren Chipaufnahmebereichen auszubilden, die zur Aufnahme noch weiterer optoelektronischer Halbleiterchips vorgesehen sein können.
Ebenfalls möglich wäre, die Oberseite 311 des ersten Leiter¬ rahmenabschnitts 310 des Leiterrahmens 300 mit lediglich ei- nem Chipaufnahmebereich 340 auszubilden, diesen jedoch mit einer ausreichend großen Fläche auszubilden, um auf dem Chipaufnahmebereich 340 zwei oder mehr optoelektronische Halb¬ leiterchips 500 anzuordnen. 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 .
BEZUGSZEICHENLISTE
10 optoelektronisches Bauelement 100 Träger
101 Oberseite
102 Unterseite
200 Formkörper
201 Oberseite
202 Unterseite
210 Kavität
300 Leiterrahmen
301 Oberseite
302 Unterseite
310 erster Leiterrahmenabschnitt
311 Oberseite
312 Unterseite
320 zweiter Leiterrahmenabschnitt
321 Oberseite
322 Unterseite
330 Kontaktbereich
335 Aussparung
336 Haftvermittler
340 Chipaufnahmebereich
345 Hinterschneidung
350 weiterer Chipaufnahmebereich 400 elektrisch leitendes Element
410 erste Höhe
420 zweite Höhe
500 optoelektronischer Halbleiterchip 501 Oberseite
502 Unterseite
510 erste elektrische Kontaktfläche zweite elektrische Kontaktfläche Bonddraht
700 Schutzchip
701 Oberseite
702 Unterseite

Claims

PATENTA S PRÜCHE
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (10)
mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Leiterrahmens (300) mit einer Ober¬ seite (301), die einen Kontaktbereich (330) und einen ge¬ genüber dem Kontaktbereich (330) erhabenen Chipaufnahmebereich (340) aufweist;
- Anordnen eines elektrisch leitenden Elements (400) auf dem Kontaktbereich (330);
- Einbetten des Leiterrahmens (300) in einen Formkörper (200) ,
wobei der Kontaktbereich (330) durch den Formkörper (200) bedeckt wird,
wobei der Chipaufnahmebereich (340) und das elektrisch leitende Element (400) an einer Oberseite (201) des Form¬ körpers (200) zugänglich bleiben;
- Anordnen eines optoelektronischen Halbleiterchips (500) auf dem Chipaufnahmebereich (340);
- Verbinden des optoelektronischen Halbleiterchips (500) und des elektrisch leitenden Elements (400) mittels eines Bonddrahts (600) .
Verfahren gemäß Anspruch 1,
wobei das elektrisch leitende Element (400) derart auf dem Kontaktbereich (330) angeordnet wird, dass es den Chipaufnahmebereich (340) überragt,
wobei das elektrisch leitende Element (400) vor dem Ein¬ betten des Leiterrahmens (300) in den Formkörper (200) derart flachgedrückt wird, dass das elektrisch leitende Element (400) dieselbe Höhe (420) aufweist, wie der Chip¬ aufnahmebereich (340). 3. Verfahren gemäß Anspruch 2,
wobei das Flachdrücken des elektrisch leitenden Elements (400) durch einen Schließdruck eines Formwerkzeugs erfolgt .
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrisch leitende Element (400) in einer in dem Kontaktbereich (330) vorgesehenen Aussparung (335) angeordnet wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrisch leitende Element (400) mittels eines elektrisch leitenden Haftvermittlers (336) an dem Kontaktbereich (330) fixiert wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Leiterrahmen (300) mit einem ersten Leiterrahmenabschnitt (310) und mit einem zweiten Leiterrahmenab¬ schnitt (320) bereitgestellt wird,
wobei je ein elektrisch leitendes Element (400) auf der Oberseite (311) des ersten Leiterrahmenabschnitts (310) und auf der Oberseite (321) des zweiten Leiterrahmenab¬ schnitts (320) angeordnet wird,
wobei beide elektrisch leitenden Elemente (400) über Bonddrähte (600) mit dem optoelektronischen Halbleiterchip (500) verbunden werden.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden weiteren Schritte aufweist:
- Anordnen eines Schutzchips (700) auf der Oberseite (301) des Leiterrahmens, wobei der Schutzchip (700) in den Formkörper (200) eingebettet wird.
Optoelektronisches Bauelement (10)
mit einem Träger (100) und einem optoelektronischen Halbleiterchip (500),
wobei der Träger (100) einen in einen Formkörper (200) eingebetteten Leiterrahmen (300) aufweist, wobei der Leiterrahmen (300) eine Oberseite (301) mit ei¬ nem Kontaktbereich (330) und einem gegenüber dem Kontakt bereich (330) erhabenen Chipaufnahmebereich (340) aufweist,
wobei auf dem Kontaktbereich (330) ein elektrisch leitendes Element (400) angeordnet ist,
wobei der Kontaktbereich (330) durch den Formkörper (200) bedeckt ist,
wobei der Chipaufnahmebereich (340) und das elektrisch leitende Element (400) an einer Oberseite (201) des Form¬ körpers (200) zugänglich sind,
wobei der optoelektronische Halbleiterchip (500) auf dem Chipaufnahmebereich (340) angeordnet und mittels eines Bonddrahts (600) mit dem elektrisch leitenden Element (400) verbunden ist.
Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 8, wobei der Chipaufnahmebereich (340) bündig mit einem schnitt der Oberseite (201) des Formkörpers (200) ab¬ schließt .
10. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An¬ sprüche 8 und 9,
wobei der Chipaufnahmebereich (340) an der Grenze zu dem Kontaktbereich (330) eine Hinterschneidung (345) aufweist.
11. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An¬ sprüche 8 bis 10,
wobei der Formkörper (200) an seiner Oberseite (201) eine Kavität (210) ausbildet,
wobei der optoelektronische Halbleiterchip (500) in der Kavität (210) angeordnet ist.
.Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An¬ sprüche 8 bis 11,
wobei der Leiterrahmen (300) an einer der Oberseite (20. gegenüberliegenden Unterseite (202) des Formkörpers (200) zugänglich ist.
13. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An- sprüche 8 bis 12,
wobei das optoelektronische Bauelement (10) einen weite¬ ren optoelektronischen Halbleiterchip aufweist.
14. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 13, wobei der Leiterrahmen (300) einen weiteren gegenüber dem
Kontaktbereich (330) erhabenen Chipaufnahmebereich (350) aufweist,
wobei der weitere optoelektronische Halbleiterchip auf dem weiteren Chipaufnahmebereich (350) angeordnet ist.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3439050B1 (de) * 2017-08-02 2020-10-28 Lg Innotek Co. Ltd Lichtemittierende vorrichtungsverpackung
CN108305926B (zh) * 2018-02-08 2020-02-07 开发晶照明（厦门）有限公司 Led支架、led模组、以及led支架的制造方法
JP6877010B2 (ja) * 2018-07-09 2021-05-26 スタンレー電気株式会社 実装基板及びその製造方法
JP6657331B2 (ja) * 2018-07-26 2020-03-04 大口マテリアル株式会社 リードフレーム、樹脂付きリードフレーム及び光半導体装置、並びにリードフレームの製造方法
US20200227343A1 (en) * 2019-01-11 2020-07-16 Chang Wah Technology Co., Ltd. Semiconductor device package
DE102019119371B4 (de) 2019-07-17 2026-02-26 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Bauteil und verfahren zur herstellung eines bauteils
EP4033548B1 (de) * 2019-09-20 2025-03-05 Lipac Co., Ltd. Optisches subminiatur-übertragungsmodul und verfahren zu seiner herstellung unter verwendung eines halbleiterverkapselungsschemas
JP7391326B2 (ja) * 2019-12-26 2023-12-05 株式会社ノベルクリスタルテクノロジー 半導体装置
US12176220B2 (en) 2020-12-15 2024-12-24 Stmicroelectronics Pte Ltd Optical sensor package and method of making an optical sensor package
US12489078B2 (en) * 2021-03-30 2025-12-02 UTAC Headquarters Pte. Ltd. Semiconductor device and method of disposing electrical components above and below substrate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060180925A1 (en) * 2005-02-17 2006-08-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. LED housing and fabrication method thereof
US20080012036A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-17 Loh Ban P Leadframe-based packages for solid state light emitting devices and methods of forming leadframe-based packages for solid state light emitting devices
EP1998380A2 (de) * 2007-05-29 2008-12-03 Iwatani International Corporation and Iwatani Electronics Corporation Lichtemittierendes Halbleiterbauelement
US20120300491A1 (en) * 2011-01-31 2012-11-29 Hussell Christopher P High brightness light emitting diode (led) packages, systems and methods with improved resin filling and high adhesion

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050116235A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-02 Schultz John C. Illumination assembly
DE102010024864B4 (de) * 2010-06-24 2021-01-21 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Halbleiterbauteil
DE102012212968A1 (de) * 2012-07-24 2014-01-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches halbleiterbauteil mit elektrisch isolierendem element
DE102013100711B4 (de) * 2013-01-24 2021-07-01 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl optoelektronischer Bauelemente

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060180925A1 (en) * 2005-02-17 2006-08-17 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. LED housing and fabrication method thereof
US20080012036A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-17 Loh Ban P Leadframe-based packages for solid state light emitting devices and methods of forming leadframe-based packages for solid state light emitting devices
EP1998380A2 (de) * 2007-05-29 2008-12-03 Iwatani International Corporation and Iwatani Electronics Corporation Lichtemittierendes Halbleiterbauelement
US20120300491A1 (en) * 2011-01-31 2012-11-29 Hussell Christopher P High brightness light emitting diode (led) packages, systems and methods with improved resin filling and high adhesion

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