WO2017134029A1 - Verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement - Google Patents

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WO2017134029A1
WO2017134029A1 PCT/EP2017/051987 EP2017051987W WO2017134029A1 WO 2017134029 A1 WO2017134029 A1 WO 2017134029A1 EP 2017051987 W EP2017051987 W EP 2017051987W WO 2017134029 A1 WO2017134029 A1 WO 2017134029A1
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WO
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cavity
housing body
optoelectronic component
placeholder
placeholder structure
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Stefan Schoemaker
Markus Boss
Tobias Gebuhr
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Ams Osram International GmbH
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
    • H10H20/0362—Manufacture or treatment of packages of encapsulations

Definitions

  • the present invention relates to a method for herstel ⁇ len an optoelectronic component and a optoelekt ⁇ ronisches component.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing an optoelectronic component. Another object of the present invention is to provide an optoelectronic component calmzu ⁇ .
  • a method for producing an optoelectronic component comprises steps for providing a leadframe with a top area having a contact area, for arranging a placeholder structure at least partially delimiting the contact area from a first material at the top side of the leadframe, for forming a housing area. body of a second material, wherein the lead frame and the placeholder structure are at least partially embedded in the second material, wherein the housing body is formed with egg ⁇ ner cavity, the contact area and a portion of the placeholder structure in the region of the cavity uncovered by the second material remain and for Entfer ⁇ nen at least a portion of the dummy structure.
  • this method allows for the production-of an optoelectronic component with a housing ⁇ body with a cavity having an anchoring structure in the form of an undercut.
  • the undercut is formed, forming in the region of at least ei ⁇ nes by removing part of the dummy structure free space overall.
  • the anchoring structure may advantageously allow an effective and robust mechanical anchoring a Vergussma ⁇ terials in the cavity of the housing body of the available by the United ⁇ drive optoelectronic component.
  • this comprises a further step for arranging an optoelectronic semiconductor chip in the cavity. Due to the arrangement in the cavity of the housing body of the optoelectronic component of the optoelectronic semiconductor chip in the by this
  • the cavity may also advantageously serve as a reflector for collecting electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip in the case of the optoelectronic component obtainable by this method.
  • this comprises a further step for arranging a potting material in the cavity, wherein the potting material extends at least into a part of a free space created by the removal of the placeholder structure.
  • the potting material arranged in the cavity is mechanically anchored in the cavity by the part extending into the free space.
  • the Platzhal ⁇ ter MUST on the contact area annularly enclosing mesh.
  • the contact region annularly surrounding undercut is formed in the available by the procedural ⁇ ren optoelectronic component characterized that could allow a robust mechanical anchoring Ver ⁇ casting material in the cavity of the housing body of the optoelekt ⁇ tronic device.
  • the Platzhal ⁇ ter Vietnamese is prefabricated prior to placement on the top of the lead frame.
  • this allows a particularly cost-effective production of the placeholder structure and a particularly simple arrangement of the placeholder structure at the top of the lead frame.
  • the placeholder structure is arranged by two-dimensional application of the first material and a subsequent structuring of the first material.
  • a simp ⁇ che and inexpensive arrangement of the dummy structure at the top of the lead frame is possible.
  • the formation of the placeholder structure by injection molding, by a printing process, in particular by a screen printing method, by Nadeldosieren, by a spray process, by applying dry paint or by applying a preformed film.
  • these method steps can be combined in a favorable manner with the remaining method steps for producing the optoelectronic component.
  • the first material comprises an acrylate, a photoresist, polyoxymethylene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, a duroplastic or a wax or another binder.
  • these materials are suitable for the production of a temporary
  • Placeholder structure that can be removed after forming the body of the housing.
  • the second Ma ⁇ TERIAL comprises an epoxy, a polyphthalamide or a silicone.
  • these materials allow a simple and cost-effective design of the housing body and he ⁇ allow a subsequent removal of the temporary placeholder structure.
  • the removal is accomplished at least a portion of the dummy structure by Herauslö ⁇ sen by a chemical process, in particular by dissolution using an acid, a base or a complementary and ⁇ means of or by dissolving out by means of a physical process, in particular by evaporation or decomposition by a thermal process, by irradiation with light ei ⁇ ner fixed wavelength or by a mechanical Be ⁇ treatment, for example by means of ultrasound.
  • Advantageously ⁇ as allow all of these techniques, a simple, inexpensive and reliable removal of at least part of the dummy structure.
  • An optoelectronic component includes a GeHousekör ⁇ by having an at least partially embedded leadframe having.
  • the housing body has a cavity.
  • a contact region formed on an upper side of the leadframe is uncovered by the material of the housing body.
  • the housing body has in the region of the cavity to the contact region at least in sections to ⁇ current undercut.
  • this undercut allows a simple and reliable mecha ⁇ African anchoring of a arranged in the cavity of the housing body casting material.
  • the risk of unintentional detachment of a potting material arranged in the cavity is advantageously reduced in this opto ⁇ electronic component.
  • the undercut adjoins the leadframe.
  • this is a particularly reliable mechanical anchoring of a specific ⁇ allows in the cavity of the housing body at ⁇ parent potting material.
  • an optoelectronic semiconductor chip is arranged in the cavity.
  • the arrangement in the cavity advantageously reduces the risk of damage to the optoelectronic semiconductor chip due to external influences in this optoelectronic component.
  • a potting material is arranged in the cavity, which extends at least partially into the undercut.
  • Vergussma ⁇ TERIAL in this optoelectronic component is thereby mechanically anchored in the cavity, whereby there is little risk of unintentional delamination of the potting material.
  • a portion of the potting material forms an optical Lin ⁇ se.
  • the optical lens can be used to from the optoelectronic nischer component to focus radiated electromagnetic radiation.
  • the undercut formed in the region of the cavity of the housing body reduces the risk of unintentional delamination of the optical lens.
  • FIG. 1 shows a sectional side view of a leadframe with a placeholder structure arranged on an upper side
  • Fig. 2 is a plan view of the top of the lead frame; 3 shows a sectional side view of the leadframe and the placeholder structure after its embedding in a housing body;
  • FIG. 4 shows a sectional side view of a optoelectronic see component.
  • FIG. 5 shows a plan view of the upper side of the leadframe with a placeholder structure according to a second embodiment
  • FIG. 6 is an illustration of a dummy structure according to a third embodiment
  • Figure 8 is a sectional side view of an optoelectronic ⁇ 's device according to a second embodiment.
  • 9 is a side view of the optoelectronic component of the second embodiment;
  • 10 shows a placeholder structure according to a fourth embodiment;
  • Figure 11 is a sectional side view of the fourth exporting ⁇ approximate shape of the dummy structure.
  • Figure 12 is a sectional side view of an optoelectronic ⁇ 's device according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view of the third embodiment of the optoelectronic device.
  • Fig. 1 shows a highly schematic cut Soan ⁇ view of a portion of a lead frame 100.
  • the lead frame 100 may also be referred to as the lead frame.
  • the mennatirah- 100 is provided for producing a housing of an opto-electro ⁇ African component.
  • the lead frame 100 comprises an electrically conductive material, for example a metal.
  • FIG. 2 shows a highly schematic representation of a plan view of the upper side 101 of the leadframe 100.
  • the leadframe 100 may have openings extending between the upper side 101 and lower side 102, which divide the leadframe 100 laterally into sections spaced apart from one another. This is not shown in the schematic representation of FIG. 1.
  • the lead frame 100 has a contact region 110.
  • the contact region 110 is opposite to the other variants. cut the top 101 of the lead frame 100 sublime, but this is not mandatory.
  • the Kunststoffbe ⁇ rich 110 of the top 101 of the lead frame 100 may be provided to receive an optoelectronic semiconductor chip and / or for producing an electrically conductive connection to an optoelectronic semiconductor chip.
  • the place holder structure 200 is formed when 100 Erhe ⁇ bender dam on the upper surface 101 of the leadframe.
  • the placeholder structure 200 has a closed loop 230, which annularly delimits the contact area 110 of the upper side 101 of the leadframe 100.
  • the contact region 110 of the top 101 of the LEI is terrahmens 100 not be covered by the wildcard ⁇ structure 200th
  • the placeholder structure 200 covers only the contact area 110 bounding portions of the upper side 101 of the lead frame 100.
  • the placeholder structure 200 comprises a first material 205.
  • the first material 205 can comprise, for example, an acrylate, a photoresist, polyoxymethylene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, a thermoset or a wax or another binder.
  • the placeholder structure 200 may be formed directly on the top side 101 of the leadframe 100.
  • the placeholder structure 200 may have been formed directly in its final shape, that is, as a dam with the loop 230 enclosing the contact area 110 in an annular manner.
  • the placeholder structure 200 for example, by a geeigne ⁇ tes molding process, in particular by injection molding ⁇ , by a suitable printing process, in particular by a screen printing process, or by a suitable metering sierhabilit, in particular for example Nadeldosie ⁇ reindeer, at the top 101 of Lead frame 100 has been arranged.
  • the placeholder structure 200 may also be in shape a preformed film on the top 101 of the lead frame 100 has been applied.
  • the dummy structure 200 may have been arranged on the upper side 101 of the lead frame 100 by the first material was applied 205 flat on the top 101 of the lead frame 100 to ⁇ next and the first Materi ⁇ al was then patterned 205 to the Platzhal ⁇ structure 200.
  • the first material 205 first has additional or even all sections of the
  • Top 101 of the lead frame 100 is covered and has subsequently ⁇ walked removed in some portions of the top 101 of the lead frame 100 such that only the dummy structure 200 shown in Figures 1 and 2 has remained.
  • the full or partial application of the first material 205 can be effected, for example, by a metering method, by a spraying method, by application of dry lacquer or by a printing method.
  • the patterning of the first material 205 may, for example, be done by a method that includes an exposure of the lateral portions of the first material 205 to be removed or an exposure of the remaining portions of the first material 205.
  • the structuring of the first material 205 may also have included a photolithographic process.
  • Fig. 3 shows a schematic sectional side view of the lead frame 100 and disposed at the top 101 of the Porterrah ⁇ mens 100 wildcard structure 200 in the illustration of FIG. 1 temporally succeeding processing status.
  • a housing body 300 has been formed from a two ⁇ th material 305.
  • the conductor frame 100 and the placeholder structure 200 have been partially embedded in the second material 305.
  • Forming the Ge ⁇ koruse stresses 300 may, for example, by a molding process (Moldmaschine) may be carried out, in particular, for example, by transfer molding or by injection molding (injection molding).
  • the lead frame 100 and the dummy structure has been at least partially converts 200 during forming the Gezzau ⁇ se stressess 300 through the second material 305 of the housing body 300th
  • the second material 305 of the package body 300 may have at ⁇ play, an epoxy, a polyphthalamide or a silicone.
  • the housing body 300 has a cavity 310. In the region of the cavity 310, a part of the upper side 101 of the conductor ⁇ frame 100 is exposed and is not covered by the second material 305 of the housing body 300. In particular, in the region of the cavity 310 of the housing body 300, the contact region 110 of the upper side 101 of the leadframe 100 is exposed.
  • the placeholder structure 200 arranged on the upper side 101 of the leadframe 100 has been partially embedded in the second material 305 of the housing body 300 such that a portion 210 of the placeholder structure 200 is exposed in the region of the cavity 310 of the housing body 300 and not by the second material 305 of the housing body 300 is covered, while the remaining parts of the placeholder structure 200 in a cavity 310 bounding wall of the housing body 300 are embedded.
  • Fig. 4 shows a schematic sectional side view of egg ⁇ nes optoelectronic component 10, the processing by further loading has been made of the example shown in Fig. 3 the housing body 300.
  • the optoelectronic component 10 may be, for example, a light-emitting diode component (LED component).
  • LED component light-emitting diode component
  • an undercut 320 has been formed on the housing body 300 in the region of the cavity 310, which runs around the contact area 110 of the leadframe 100 which is exposed in the cavity 310. Since the placeholder structure 200 was previously arranged directly on the upper side 101 of the leadframe 100 and thus also the free space 220 resulting from the removal of the placeholder structure 200 directly adjoins the upper side 101 of the leadframe 100, the undercut 320 formed on the housing body 300 also borders to the top 101 of the lead frame 100 embedded in the package body 300.
  • the removal of the first material 205 of the placeholder structure 200 may be effected by detaching the first material 205 by means of a chemical process.
  • the first material 205 of the placeholder structure 200 may have been dissolved out by an acid, a base or a solvent. If the first material 205 has exhibited an acrylate, then the dissolution of the first material 205 of the placeholder structure 200 may have taken place, for example, with NaOH. If the first material 205 has polyoxymethylenetician ⁇ sen, the dissolution of the first material 205 of the placeholder structure 200 may be carried out for example with a mineral acid or an organic acid.
  • the dissolution of the first material 205 of the placeholder structure 200 may be carried out, for example, with a lower alcohol, a ketone, an ester, a cyclic ether or an aromatic or chlorinated hydrocarbon. If the first material has exhibited 205 polyvinyl alcohol, the dissolution of the first material 205 can be carried out of the Platzhal ⁇ ter Vietnamese 200, for example, with water. The removal of the first material 205 of the placeholder structure 200 may additionally or alternatively also be effected by means of a physical method.
  • the removal of the first material 205 of the placeholder structure 200 by a thermal process in particular ⁇ example by evaporation or decomposition, by irradiation, in particular for example by UV-activated Zerset ⁇ tion, or by a mechanical method, in particular for example by decomposition by means of ultrasound , be done.
  • the first material 205 of the Platzhal ⁇ terpatented 200 and the second material 305 of the Gesimousekör- pers 300 are selected so that the first material 205 of the
  • Semiconductor chip 400 has been arranged in the cavity 310 of the housing body 300.
  • the arrangement of the optoelectronic semiconductor chip 400 in the cavity 310 may be effected before or after the removal of the first material 205 of the placeholder structure 200.
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 may be provided to emit electromagnetic radiation, such as visible light.
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 can be formed, for example, as a light-emitting diode chip (LED chip).
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 can be arranged in the cavity 310 of the housing body 300 on the contact region 110 of FIG Be arranged top 101 of the lead frame 100.
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 can, however, also be arranged at a different location in the cavity 310 of the housing body 300 and be connected only in an electrically conductive manner to the contact region 110 of the leadframe 100, for example by means of a bonding wire.
  • a potting material 500 has been arranged in the cavity 310 of the housing body 300.
  • the optoelectronic semi ⁇ conductor chip 400 has been at least partially embedded in the potting material 500.
  • the potting material 500 fills the cavity 310 advantageously completely as possible and extends in particular at least in a part of the damage caused by the Ent ⁇ remote the place holder structure 200 free space 220. This is arranged in the cavity 310 potting ⁇ material 500 positively anchored behind the undercut 320th
  • the placement of the potting material 500 in the cavity 310 of the package body 300 may, for example, by a drive Dosierver ⁇ or by a molding process (Mold Kunststoff) may be carried out, in particular, for example, by compression molding (compress- sion molding).
  • the molding material 500 may have for example a silicone on ⁇ .
  • the molding material 500 may have embedded wellenlän ⁇ genkonvert Schlierende particles, which are intended to convert at least a portion of a light emitted by the optoelectronic semiconductor chip 400 electromagnetic radiation into electromagnetic radiation of a different wavelength.
  • the potting material 500 may also include embedded scattering particles, for example, scattering particles comprising T1O 2 .
  • the potting material 500 may form an optical lens 510 at the exit of the cavity 310 on the outside of the housing body 300. However, this is not mandatory.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a plan view of the top 101 of the lead frame 100 in one of the illustration ⁇ treatment of FIG. 2 corresponding processing status.
  • a placeholder structure 200 according to an alternative embodiment is arranged on the upper side 101 of the leadframe 100.
  • the embodiment of the placeholder structure 200 shown in FIG. 5 can replace the embodiment of the placeholder structure 200 shown in FIGS. 1 and 2 in the method explained with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the lead frame 100 has a larger lateral extent than shown in FIGS. 1 and 2.
  • the top surface 101 of the lead frame 100 in this case has a plurality of card contacts rich to 110, which may for example be arranged in a regular Mat ⁇ rixan extract.
  • a placeholder structure 200 is then arranged on the upper side 101 of the leadframe 100, which supports the respective contact area 110.
  • area 110 at least partially bounded.
  • the head ⁇ frame 100 and the dummy structures 200 are embedded in a housing body composite comprising a plurality of Ge ⁇ reheat stresses 300th
  • the housing bodies 300 may be integrally connected together in the housing body assembly.
  • Each housing body 300 is formed as described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the subsequent removal of the placeholder structures 200 can take place simultaneously in all housing bodies 300 of the housing body assembly.
  • In the cavity 310 of each GeHousekör ⁇ pers 300 of the housing body composite is positioned a shear ⁇ optoelectronic semiconductor chip 400th Subsequently, the cavities 310 are filled with the potting material 500.
  • FIGS. 6 and 7 show a schematic plan view of a composite of placeholder structures 200 according to a further alternative embodiment.
  • 7 shows a schematic sectional side view of the assembly of placeholder structures 200.
  • the embodiment of the placeholder structures 200 shown in FIGS. 6 and 7 is particularly suitable for use in the case where, as described, a plurality of optoelectronic components 10 are simultaneously in common processing ⁇ steps is produced.
  • the placeholder structures 200 of the composite shown in FIGS. 6 and 7 are arranged in a regular two-dimensional matrix arrangement.
  • Each place holder structure 200 includes a closed loop 230 which is formed as in the embodiment shown in Figu ⁇ ren 1 and 2, the dummy structure 200th
  • the mesh 230 adjacent Platzhal ⁇ ter Modellen 200 of the composite are connected via connecting bars 250 with one another, so that the dummy structures 200 of the composite form a coherent grid.
  • the assembly of spacer structures 200 shown in FIGS. 6 and 7 can be prefabricated prior to the arrangement of the placeholder structures 200 on the top side 101 of the leadframe 100, for example by a molding process (molding process) or by a printing process.
  • the continuous grid of the assembly of placeholder structures 200 can then be arranged on the upper side 101 of the leadframe 100 such that the meshes 230 of all placeholder structures 200 of the composite each delimit a contact region 110 of the leadframe 100. Further processing takes place as previously be ⁇ wrote.
  • Fig. 8 shows a schematic sectional side view of egg ⁇ nes optoelectronic component 10 in an execution ⁇ shape, resulting in the use of the embodiment of the dummy structure 200 shown in Figures 6 and 7.
  • the embodiment of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 8 differs from the embodiment of the optoelectronic component 10 shown in FIG. 4
  • channels 225 have been formed, which extend from the cavity 310 of the housing body 300 through the housing body 300 up to an outside of the housing body 300 extend.
  • potting material 500 ⁇ it also extends into these channels 225 and is thus visible on the outer sides of the housing body 300 at the openings 225 of the channels.
  • ge 9 shows ⁇ in the schematic side view of the optoelectronic component 10 of FIG..
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a plan view of a composite of a plurality of dummy structures 200 according to a further embodiment.
  • 11 shows a schematic sectional side view of the composite of Platzhalterstruktu ⁇ Ren 200 of the embodiment shown in Fig. 10.
  • the guren embodiment of Platzhal ⁇ ter Modellen 200 10 and 11 shown corresponds to the following erläu ⁇ failed differences of the embodiment of the dummy structures 200 shown in Figures 6 and 7.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a plan view of a composite of a plurality of dummy structures 200 according to a further embodiment.
  • 11 shows a schematic sectional side view of the composite of Platzhalterstruktu ⁇ Ren 200 of the embodiment shown in Fig. 10.
  • the guren embodiment of Platzhal ⁇ ter Designen 200 10 and 11 shown corresponds to the following erläu ⁇ failed differences of the embodiment of the dummy structures 200 shown in Figures 6 and 7.
  • the embodiment of the placeholder structure 200 shown in FIGS. 10 and 11 differs from the embodiment of the placeholder structures 200 shown in FIGS. 6 and 7 in that the connecting webs 250 between the faces 230 of the individual placeholder structures 200 extend perpendicularly from the lateral plane of the placeholder structures 200 rise. If the placeholder structures arranged 200 of the embodiment at the top 101 of the lead frame shown in Figures 10 and 11 100, as are parts of the conjunction webs 250 is not at the top 101 of the lead frame 100, but rather are above the top surface 101 beab ⁇ standet and the top 101 of the lead frame 100 angeord ⁇ net. In the sectional view of FIG. 11, the connecting webs 250 may each have, for example, a U-shape.
  • Fig. 12 shows a schematic sectional side view of the optoelectronic component 10 in a ⁇ execution form which is obtainable when using the embodiment of the dummy structure 200 shown in Figures 10 and 11.
  • 13 shows a schematic representation of a plan view of an upper side of the optoelectronic component 10 with the cavity 310 opened to the upper side of the housing body 300.
  • the embodiment of the optoelectronic component 10 shown in Figures 12 and 13 differs from that shown in Fig. 8 embodiment of the optoelectronic component 10 in that the channels 225,300 he stretch by the Ge ⁇ reheat stresses 300 to the top of the housing body ⁇ ,
  • the potting material 500 arranged in the channels 225 is thus visible on the upper side of the housing body 300 of the optoelectronic component 10.
  • the invention has been further illustrated and described with reference to the preferredtientsbei ⁇ games. However, the invention is not limited to the disclosed examples. On the contrary, other variations can be derived by the person skilled in the art without departing from the scope of the invention.
  • Placeholder structure 200 first material 205
  • Housing body 300 second material 305th

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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Leiterrahmens mit einer einen Kontaktbereich aufweisenden Oberseite, zum Anordnen einer den Kontaktbereich zumindest abschnittsweise umgrenzenden Platzhalterstruktur aus einem ersten Material an der Oberseite des Leiterrahmens, zum Ausbilden eines Gehäusekörpers aus einem zweiten Material, wobei der Leiterrahmen und die Platzhalterstruktur zumindest teilweise in das zweite Material eingebettet werden, wobei der Gehäusekörper mit einer Kavität ausgebildet wird, wobei der Kontaktbereich und ein Abschnitt der Platzhalterstruktur im Bereich der Kavität unbedeckt durch das zweite Material bleiben, und zum Entfernen zumindest eines Teils der Platzhalterstruktur.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS UND OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel¬ len eines optoelektronischen Bauelements sowie ein optoelekt¬ ronisches Bauelement. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2016 101 719.1, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Es sind optoelektronische Bauelemente bekannt, bei denen ein optoelektronischer Halbleiterchip in einer Kavität eines Gehäusekörpers angeordnet und in ein in der Kavität angeordne¬ tes Vergussmaterial eingebettet ist. Durch äußere Einwirkun¬ gen, beispielsweise durch Temperaturschwankungen, Lichteinstrahlung oder Feuchtigkeit, kann es bei solchen optoelektro- nischen Bauelementen zu einer Reduzierung der Grenzflächenhaftung zwischen dem Vergussmaterial und dem Gehäusekörper kommen. Im Extremfall kann dies zu einer Delamination führen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzu¬ stellen. Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren und ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen der unabhän- gigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Leiterrahmens mit einer einen Kontaktbereich aufweisenden Oberseite, zum Anordnen einer den Kontaktbereich zumindest abschnittsweise umgrenzenden Platzhalterstruktur aus einem ersten Material an der Oberseite des Leiterrahmens, zum Ausbilden eines Gehäuse- körpers aus einem zweiten Material, wobei der Leiterrahmen und die Platzhalterstruktur zumindest teilweise in das zweite Material eingebettet werden, wobei der Gehäusekörper mit ei¬ ner Kavität ausgebildet wird, wobei der Kontaktbereich und ein Abschnitt der Platzhalterstruktur im Bereich der Kavität unbedeckt durch das zweite Material bleiben, und zum Entfer¬ nen zumindest eines Teils der Platzhalterstruktur.
Vorteilhafterweise ermöglicht dieses Verfahren die Herstel- lung eines optoelektronischen Bauelements mit einem Gehäuse¬ körper mit einer Kavität, die eine Verankerungsstruktur in Form einer Hinterschneidung aufweist. Die Hinterschneidung wird dabei im Bereich eines durch das Entfernen zumindest ei¬ nes Teils der Platzhalterstruktur entstehenden Freiraums ge- bildet. Die Verankerungsstruktur kann vorteilhafterweise eine wirksame und robuste mechanische Verankerung eines Vergussma¬ terials in der Kavität des Gehäusekörpers des durch das Ver¬ fahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements ermöglichen .
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Anordnen eines optoelektronischen Halbleiterchips in der Kavität. Durch die Anordnung in der Kavität des Gehäusekörpers des optoelektronischen Bauelements ist der optoelektronische Halbleiterchip bei dem durch dieses
Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement vorteilhafterweise vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen geschützt. Die Kavität kann bei dem durch dieses Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement außerdem vorteil- hafterweise als Reflektor zur Sammlung von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierter elektromagnetischer Strahlung dienen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Anordnen eines Vergussmaterials in der Kavität, wobei sich das Vergussmaterial zumindest in einen Teil eines durch das Entfernen der Platzhalterstruktur entstandenen Freiraums erstreckt. Vorteilhafterweise wird das in der Kavität angeordnete Vergussmaterial dabei durch den sich in den Freiraum erstreckenden Teil mechanisch in der Kavität verankert. Dadurch kann bei dem durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement eine unbeabsichtigte Ablö- sung des Vergussmaterials verhindert sein.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Platzhal¬ terstruktur eine den Kontaktbereich ringförmig umschließende Masche auf. Vorteilhafterweise wird bei dem durch das Verfah¬ ren erhältlichen optoelektronischen Bauelement dadurch eine den Kontaktbereich ringförmig umschließende Hinterschneidung gebildet, die eine robuste mechanische Verankerung von Ver¬ gussmaterial in der Kavität des Gehäusekörpers des optoelekt¬ ronischen Bauelements ermöglichen kann.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Platzhal¬ terstruktur vor dem Anordnen an der Oberseite des Leiterrahmens vorgefertigt. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine besonders kostengünstige Herstellung der Platzhalterstruktur und eine besonders einfache Anordnung der Platzhalterstruktur an der Oberseite des Leiterrahmens.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Anordnen der Platzhalterstruktur durch flächiges Aufbringen des ersten Materials und eine anschließende Strukturierung des ersten Materials. Vorteilhafterweise ist auch hierdurch eine einfa¬ che und kostengünstige Anordnung der Platzhalterstruktur an der Oberseite des Leiterrahmens möglich. In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Ausbilden der Platzhalterstruktur durch Spritzgießen, durch ein Druckverfahren, insbesondere durch ein Siebdruckverfahren, durch Nadeldosieren, durch ein Sprühverfahren, durch Aufbringen von Trockenlack oder durch Aufbringen einer vorgeformten Folie. Vorteilhafterweise lassen sich diese Verfahrensschritte auf günstige Weise mit den übrigen Verfahrensschritten zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements kombinieren. Dabei ermöglichen die genannten Techniken eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Ausbildung der Platzhalterstruktur.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das erste Mate- rial ein Acrylat, einen Fotolack, Polyoxymethylen, Polyvi- nylacetat, Polyvinylalkohol , ein Duroplast oder ein Wachs o- der ein anderes Bindemittel auf. Vorteilhafterweise eignen sich diese Materialien zur Herstellung einer temporären
Platzhalterstruktur, die sich nach dem Ausbilden des Gehäuse- körpers entfernen lässt.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Ausbilden des Gehäusekörpers durch Spritzpressen oder durch Spritzgie¬ ßen. Vorteilhafterweise ermöglichen diese Techniken eine ein- fache und kostengünstige Ausbildung des Gehäusekörpers.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das zweite Ma¬ terial ein Epoxyd, ein Polyphthalamid oder ein Silikon auf. Vorteilhafterweise ermöglichen diese Materialien eine einfa- che und kostengünstige Ausbildung des Gehäusekörpers und er¬ lauben eine nachfolgende Entfernung der temporären Platzhalterstruktur .
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Entfernen zumindest eines Teils der Platzhalterstruktur durch Herauslö¬ sen mittels eines chemischen Verfahrens, insbesondere durch Lösen mittels einer Säure, einer Base oder eines Lösungsmit¬ tels oder durch Herauslösen mittels eines physikalischen Verfahrens, insbesondere durch Verdampfen oder Zersetzen mittels eines thermischen Verfahrens, durch Bestrahlung mit Licht ei¬ ner festgelegten Wellenlänge oder durch eine mechanische Be¬ handlung, beispielsweise mittels Ultraschall. Vorteilhafter¬ weise ermöglichen all diese Techniken eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Entfernung zumindest eines Teils der Platzhalterstruktur.
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst einen Gehäusekör¬ per, der einen zumindest teilweise eingebetteten Leiterrahmen aufweist. Dabei weist der Gehäusekörper eine Kavität auf. Im Bereich der Kavität ist ein an einer Oberseite des Leiterrahmens ausgebildeter Kontaktbereich unbedeckt durch das Material des Gehäusekörpers. Der Gehäusekörper weist im Bereich der Kavität eine den Kontaktbereich zumindest abschnittsweise um¬ laufende Hinterschneidung auf. Vorteilhafterweise ermöglicht diese Hinterschneidung eine einfache und zuverlässige mecha¬ nische Verankerung eines in der Kavität des Gehäusekörpers angeordneten Vergussmaterials. Dadurch ist bei diesem opto¬ elektronischen Bauelement vorteilhafterweise die Gefahr einer unbeabsichtigten Ablösung eines in der Kavität angeordneten Vergussmaterials reduziert.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements grenzt die Hinterschneidung an den Leiterrahmen an. Vorteilhafterweise wird dadurch eine besonders zuverlässige mechani¬ sche Verankerung eines in der Kavität des Gehäusekörpers an¬ geordneten Vergussmaterials ermöglicht.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in der Kavität ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Durch die Anordnung in der Kavität ist bei diesem optoelektronischen Bauelement vorteilhafterweise eine Gefahr einer Beschädigung des optoelektronischen Halbleiterchips durch äußere Einwirkungen reduziert.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in der Kavität ein Vergussmaterial angeordnet, das sich zumindest teilweise in die Hinterschneidung erstreckt. Vor¬ teilhafterweise ist das in der Kavität angeordnete Vergussma¬ terial bei diesem optoelektronischen Bauelement dadurch mechanisch in der Kavität verankert, wodurch nur eine geringe Gefahr einer unbeabsichtigten Delamination des Vergussmaterials besteht.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements bildet ein Abschnitt des Vergussmaterials eine optische Lin¬ se. Die optische Linse kann dazu dienen, von dem optoelektro- nischen Bauelement abgestrahlte elektromagnetische Strahlung zu bündeln. Durch die im Bereich der Kavität des Gehäusekörpers ausgebildete Hinterschneidung ist dabei die Gefahr einer unbeabsichtigten Delamination der optischen Linse reduziert.
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 eines Leiterrahmens mit einer an einer Oberseite angeordneten Platzhalterstruktur;
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Oberseite des Leiterrahmens; Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht des Leiterrahmens und der Platzhalterstruktur nach ihrer Einbettung in einen Gehäu- sekörper ;
Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht eines optoelektroni- sehen Bauelements;
Fig. 5 eine Aufsicht auf die Oberseite des Leiterrahmens mit einer Platzhalterstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 6 eine Darstellung einer Platzhalterstruktur gemäß einer dritten Ausführungsform;
Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht der dritten Ausfüh- rungsform der Platzhalterstruktur;
Fig. 8 eine geschnittene Seitenansicht eines optoelektroni¬ schen Bauelements gemäß einer zweiten Ausführungsform; Fig. 9 eine Seitenansicht des optoelektronischen Bauelements der zweiten Ausführungsform; Fig. 10 eine Platzhalterstruktur gemäß einer vierten Ausführungsform;
Fig. 11 eine geschnittene Seitenansicht der vierten Ausfüh¬ rungsform der Platzhalterstruktur;
Fig. 12 eine geschnittene Seitenansicht eines optoelektroni¬ schen Bauelements gemäß einer dritten Ausführungsform; und
Fig. 13 eine Aufsicht auf die dritte Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements.
Fig. 1 zeigt eine stark schematisierte geschnittene Seitenan¬ sicht eines Teils eines Leiterrahmens 100. Der Leiterrahmen 100 kann auch als Leadframe bezeichnet werden. Der Leiterrah- men 100 ist zur Herstellung eines Gehäuses eines optoelektro¬ nischen Bauelements vorgesehen.
Der Leiterrahmen 100 weist ein elektrisch leitendes Material auf, beispielsweise ein Metall.
Der Leiterrahmen 100 ist als im Wesentlichen flaches Blech mit einer Oberseite 101 und einer der Oberseite 101 gegen¬ überliegenden Unterseite 102 ausgebildet. Fig. 2 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine Aufsicht auf die Ober- seite 101 des Leiterrahmens 100. Der Leiterrahmen 100 kann sich zwischen Oberseite 101 und Unterseite 102 erstreckende Durchbrüche aufweisen, die den Leiterrahmen 100 lateral in voneinander beabstandete Abschnitte unterteilen. Dies ist in der schematischen Darstellung der Fig. 1 nicht gezeigt.
An seiner Oberseite 101 weist der Leiterrahmen 100 einen Kontaktbereich 110 auf. Der Kontaktbereich 110 ist in der schematischen Darstellung der Fig. 1 gegenüber den übrigen Ab- schnitten der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 erhaben, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Der Kontaktbe¬ reich 110 der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 kann zur Aufnahme eines optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehen sein und/oder zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zu einem optoelektronischen Halbleiterchip.
An der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 ist eine Platzhal¬ terstruktur 200 angeordnet. Die Platzhalterstruktur 200 ist als sich über die Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 erhe¬ bender Damm ausgebildet. Die Platzhalterstruktur 200 weist eine geschlossene Masche 230 auf, die den Kontaktbereich 110 der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 ringförmig umgrenzt. Dabei ist der Kontaktbereich 110 der Oberseite 101 des Lei- terrahmens 100 nicht durch die Platzhalterstruktur 200 be¬ deckt. Die Platzhalterstruktur 200 bedeckt lediglich den Kontaktbereich 110 umgrenzende Abschnitte der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100. Die Platzhalterstruktur 200 weist ein erstes Material 205 auf. Das erste Material 205 kann beispielsweise ein Acrylat, einen Fotolack, Polyoxymethylen, Polyvinylacetat , Polyvi- nylalkohol, ein Duroplast oder ein Wachs oder ein anderes Bindemittel aufweisen.
Die Platzhalterstruktur 200 kann direkt an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 ausgebildet worden sein. Dabei kann die Platzhalterstruktur 200 direkt in ihrer endgültigen Gestalt, also als Damm mit der den Kontaktbereich 110 ringförmig um- schließenden Masche 230, ausgebildet worden sein. Hierzu kann die Platzhalterstruktur 200 beispielsweise durch ein geeigne¬ tes Formverfahren, insbesondere beispielsweise durch Spritz¬ gießen, durch ein geeignetes Druckverfahren, insbesondere durch ein Siebdruckverfahren, oder durch ein geeignetes Do- sierverfahren, insbesondere beispielsweise durch Nadeldosie¬ ren, an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 angeordnet worden sein. Die Platzhalterstruktur 200 kann auch in Form einer vorgeformten Folie auf die Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 aufgebracht worden sein.
Die Platzhalterstruktur 200 kann aber auch an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 angeordnet worden sein, indem zu¬ nächst das erste Material 205 flächig auf die Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 aufgebracht wurde und das erste Materi¬ al 205 anschließend strukturiert wurde, um die Platzhal¬ terstruktur 200 auszubilden. In diesem Fall hat das erste Ma- terial 205 zunächst weitere oder sogar alle Abschnitte der
Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 bedeckt und ist anschlie¬ ßend in einigen Abschnitten der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 derart entfernt worden, dass nur die in Figuren 1 und 2 gezeigte Platzhalterstruktur 200 verblieben ist. Das voll- oder teilflächige Aufbringen des ersten Materials 205 kann beispielsweise durch ein Dosierverfahren, durch ein Sprühverfahren, durch Aufbringen von Trockenlack oder durch ein Druckverfahren erfolgt sein. Das Strukturieren des ersten Materials 205 kann beispielsweise durch ein Verfahren erfolgt sein, das eine Belichtung der zu entfernenden lateralen Abschnitte des ersten Materials 205 oder eine Belichtung der verbleibenden Abschnitte des ersten Materials 205 umfasst. Die Strukturierung des ersten Materials 205 kann auch ein fo- tolithografisches Verfahren umfasst haben.
Fig. 3 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Leiterrahmens 100 und der an der Oberseite 101 des Leiterrah¬ mens 100 angeordneten Platzhalterstruktur 200 in einem der Darstellung der Fig. 1 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungs- stand.
In einem der Darstellung der Fig. 1 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritt ist ein Gehäusekörper 300 aus einem zwei¬ ten Material 305 ausgebildet worden. Dabei sind der Leiter- rahmen 100 und die Platzhalterstruktur 200 teilweise in das zweite Material 305 eingebettet worden. Das Ausbilden des Ge¬ häusekörpers 300 kann beispielsweise durch ein Formverfahren (Moldverfahren) erfolgt sein, insbesondere beispielsweise durch Spritzpressen (Transfer Molding) oder durch Spritzgießen (Injection Molding) . Dabei sind der Leiterrahmen 100 und die Platzhalterstruktur 200 während des Ausbildens des Gehäu¬ sekörpers 300 zumindest teilweise durch das zweite Material 305 des Gehäusekörpers 300 umformt worden.
Das zweite Material 305 des Gehäusekörpers 300 kann bei¬ spielsweise ein Epoxyd, ein Polyphthalamid oder ein Silikon aufweisen .
Der Gehäusekörper 300 weist eine Kavität 310 auf. Im Bereich der Kavität 310 liegt ein Teil der Oberseite 101 des Leiter¬ rahmens 100 frei und ist nicht durch das zweite Material 305 des Gehäusekörpers 300 bedeckt. Insbesondere liegt im Bereich der Kavität 310 des Gehäusekörpers 300 der Kontaktbereich 110 der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 frei.
Die an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 angeordnete Platzhalterstruktur 200 ist derart teilweise in das zweite Material 305 des Gehäusekörpers 300 eingebettet worden, dass ein Abschnitt 210 der Platzhalterstruktur 200 im Bereich der Kavität 310 des Gehäusekörpers 300 freiliegt und nicht durch das zweite Material 305 des Gehäusekörpers 300 bedeckt ist, während die übrigen Teile der Platzhalterstruktur 200 in eine die Kavität 310 begrenzende Wandung des Gehäusekörpers 300 eingebettet sind.
Fig. 4 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei¬ nes optoelektronischen Bauelements 10, das durch weitere Be- arbeitung aus dem in Fig. 3 gezeigten Gehäusekörper 300 hergestellt worden ist. Das optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise ein Leuchtdioden-Bauelement (LED-Bauelement) sein . In einem der Darstellung der Fig. 3 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritt wurde die an der Oberseite 101 des Lei¬ terrahmens 100 angeordnete und zumindest teilweise in das zweite Material 305 des Gehäusekörpers 300 eingebettete Platzhalterstruktur 200 zumindest teilweise entfernt. Es ist günstig, wenn das erste Material 205 der Platzhalterstruktur 200 weitgehend vollständig entfernt wurde. Durch das Entfernen des ersten Materials 205 der Platzhal¬ terstruktur 200 ist ein Freiraum 220 entstanden. Hierdurch ist an dem Gehäusekörper 300 im Bereich der Kavität 310 eine Hinterschneidung 320 gebildet worden, die um den in der Kavität 310 freiliegenden Kontaktbereich 110 des Leiterrahmens 100 umläuft. Da die Platzhalterstruktur 200 zuvor unmittelbar an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 angeordnet war und somit auch der durch das Entfernen der Platzhalterstruktur 200 entstandene Freiraum 220 unmittelbar an die Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 angrenzt, grenzt auch die an dem Gehäu- sekörper 300 ausgebildete Hinterschneidung 320 an die Oberseite 101 des in dem Gehäusekörper 300 eingebetteten Leiterrahmens 100 an.
Das Entfernen des ersten Materials 205 der Platzhalterstruk- tur 200 kann durch Herauslösen des ersten Materials 205 mittels eines chemischen Verfahrens erfolgt sein. Beispielsweise kann das erste Material 205 der Platzhalterstruktur 200 durch eine Säure, eine Base oder ein Lösungsmittel herausgelöst worden sein. Falls das erste Material 205 ein Acrylat aufge- wiesen hat, so kann das Herauslösen des ersten Materials 205 der Platzhalterstruktur 200 beispielsweise mit NaOH erfolgt sein. Falls das erste Material 205 Polyoxymethylen aufgewie¬ sen hat, so kann das Herauslösen des ersten Materials 205 der Platzhalterstruktur 200 beispielsweise mit einer Mineralsäure oder einer organischen Säure erfolgt sein. Falls das erste Material 205 Polyvinylacetat aufgewiesen hat, so kann das Herauslösen des ersten Materials 205 der Platzhalterstruktur 200 beispielsweise mit einem niederen Alkohol, einem Keton, einem Ester, einem zyklischen Ether oder einem aromatischen oder chlorierten Kohlenwasserstoff erfolgt sein. Falls das erste Material 205 Polyvinylalkohol aufgewiesen hat, so kann das Herauslösen des ersten Materials 205 der Platzhal¬ terstruktur 200 beispielsweise mit Wasser erfolgt sein. Das Entfernen des ersten Materials 205 der Platzhalterstruktur 200 kann zusätzlich oder alternativ auch mittels eines physikalischen Verfahrens erfolgt sein. Beispielsweise kann das Entfernen des ersten Materials 205 der Platzhalterstruktur 200 durch ein thermisches Verfahren, insbesondere bei¬ spielsweise durch Verdampfen oder Zersetzen, durch Bestrahlung, insbesondere beispielsweise durch UV-aktivierte Zerset¬ zung, oder durch ein mechanisches Verfahren, insbesondere beispielsweise durch Zersetzung mittels Ultraschall, erfolgt sein .
In jedem Fall werden das erste Material 205 der Platzhal¬ terstruktur 200 und das zweite Material 305 des Gehäusekör- pers 300 so gewählt, dass sich das erste Material 205 der
Platzhalterstruktur 200 ohne eine wesentliche Schädigung des zweiten Materials 305 des Gehäusekörpers 300 entfernen lässt.
In einem weiteren der Darstellung der Fig. 3 zeitlich nach- folgenden Bearbeitungsschritt ist ein optoelektronischer
Halbleiterchip 400 in der Kavität 310 des Gehäusekörpers 300 angeordnet worden. Das Anordnen des optoelektronischen Halbleiterchips 400 in der Kavität 310 kann vor oder nach dem Entfernen des ersten Materials 205 der Platzhalterstruktur 200 erfolgt sein. Um eine Beschädigung des optoelektronischen Halbleiterchips 400 zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den optoelektronischen Halbleiterchip 400 erst nach dem Entfernen des ersten Materials 205 der Platzhalterstruktur 200 in der Kavität 310 des Gehäusekörpers 300 anzuordnen.
Der optoelektronische Halbleiterchip 400 kann dazu vorgesehen sein, elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, zu emittieren. Der optoelektronische Halbleiterchip 400 kann beispielsweise als Leuchtdiodenchip (LED-Chip) aus- gebildet sein.
Der optoelektronische Halbleiterchip 400 kann in der Kavität 310 des Gehäusekörpers 300 auf dem Kontaktbereich 110 der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 angeordnet sein. Der optoelektronische Halbleiterchip 400 kann aber auch an anderem Ort in der Kavität 310 des Gehäusekörpers 300 angeordnet und lediglich elektrisch leitend mit dem Kontaktbereich 110 des Leiterrahmens 100 verbunden sein, beispielsweise mittels eines Bonddrahts.
In einem weiteren, dem Entfernen der Platzhalterstruktur 200 und dem Anordnen des optoelektronischen Halbleiterchips 400 in der Kavität 310 nachfolgenden, Bearbeitungsschritt ist ein Vergussmaterial 500 in der Kavität 310 des Gehäusekörpers 300 angeordnet worden. Dabei ist der optoelektronische Halb¬ leiterchip 400 zumindest teilweise in das Vergussmaterial 500 eingebettet worden. Das Vergussmaterial 500 füllt die Kavität 310 zweckmäßigerweise möglichst vollständig und erstreckt sich insbesondere zumindest in einen Teil des durch das Ent¬ fernen der Platzhalterstruktur 200 entstandenen Freiraums 220. Dadurch ist das in der Kavität 310 angeordnete Verguss¬ material 500 formschlüssig hinter der Hinterschneidung 320 verankert.
Das Anordnen des Vergussmaterials 500 in der Kavität 310 des Gehäusekörpers 300 kann beispielsweise durch ein Dosierver¬ fahren oder durch ein Formverfahren (Moldverfahren) erfolgt sein, insbesondere beispielsweise durch Formpressen (Compres- sion Molding) . Nach dem Einbringen des Vergussmaterials 500 in die Kavität 310 kann das Vergussmaterial 500 ausgehärtet worden sein. Das Vergussmaterial 500 kann beispielsweise ein Silikon auf¬ weisen. Das Vergussmaterial 500 kann eingebettete wellenlän¬ genkonvertierende Partikel aufweisen, die dazu vorgesehen sind, zumindest einen Teil einer durch den optoelektronischen Halbleiterchip 400 emittierten elektromagnetischen Strahlung in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren. Das Vergussmaterial 500 kann auch eingebettete Streupartikel aufweisen, beispielsweise Streupartikel, die T1O2 aufweisen. Das Vergussmaterial 500 kann am Ausgang der Kavität 310 an der Außenseite des Gehäusekörpers 300 eine optische Linse 510 bilden. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf die Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 in einem der Darstel¬ lung der Fig. 2 entsprechenden Bearbeitungsstand. Dabei ist an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 eine Platzhal- terstruktur 200 gemäß einer alternativen Ausführungsform angeordnet. Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform der Platzhalterstruktur 200 kann die in Figuren 1 und 2 gezeigte Ausführungsform der Platzhalterstruktur 200 bei dem anhand der Figuren 1 bis 4 erläuterten Verfahren ersetzen.
Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform der Platzhalterstruktur 200 unterscheidet sich von der in Figuren 1 und 2 gezeig¬ ten Ausführungsform der Platzhalterstruktur 200 dadurch, dass die Platzhalterstruktur 200 in Fig. 5 keine geschlossene Ma- sehe 230 bildet. Stattdessen umgrenzt die Platzhalterstruktur 200 den Kontaktbereich 110 an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 nur abschnittsweise, also nur in begrenzten Win¬ kelabschnitten in Umfangsrichtung um den Kontaktbereich 110. Dennoch wird auch bei Verwendung der in Fig. 5 gezeigten Platzhalterstruktur 200 in dem Gehäusekörper 300 eine Hinter- schneidung 320 ausgebildet, die zur Verankerung des Verguss¬ materials 500 in der Kavität 310 ausreichend ist.
Das anhand der Figuren 1 bis 4 beschriebene Verfahren kann für eine parallele Herstellung einer Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente 10 genutzt werden. In diesem Fall weist der Leiterrahmen 100 eine größere laterale Ausdehnung auf, als dies in Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Die Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 weist in diesem Fall mehrere Kontaktbe- reiche 110 auf, die beispielsweise in einer regelmäßigen Mat¬ rixanordnung angeordnet sein können. Pro Kontaktbereich 110 wird dann eine Platzhalterstruktur 200 an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 angeordnet, die den jeweiligen Kontakt- bereich 110 zumindest abschnittsweise umgrenzt. Der Leiter¬ rahmen 100 und die Platzhalterstrukturen 200 werden in einen Gehäusekörperverbund eingebettet, der eine Mehrzahl von Ge¬ häusekörpern 300 umfasst. Die Gehäusekörper 300 können in dem Gehäusekörperverbund einstückig zusammenhängend miteinander verbunden sein. Jeder Gehäusekörper 300 ist so ausgebildet, wie dies anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben wurde. Das anschließende Entfernen der Platzhalterstrukturen 200 kann bei allen Gehäusekörpern 300 des Gehäusekörperverbunds gleichzeitig erfolgen. In der Kavität 310 jedes Gehäusekör¬ pers 300 des Gehäusekörperverbunds wird ein optoelektroni¬ scher Halbleiterchip 400 angeordnet. Anschließend werden die Kavitäten 310 mit dem Vergussmaterial 500 befüllt. Erst zum Abschluss des beschriebenen Herstellungsverfahrens werden die einzelnen Gehäusekörper 300 des Gehäusekörperverbunds gemein¬ sam mit dem in den Gehäusekörperverbund eingebetteten Leiterrahmen 100 zerteilt, um die einzelnen optoelektronischen Bauelemente 10 zu vereinzeln. Fig. 6 zeigt eine schematische Aufsicht auf einen Verbund von Platzhalterstrukturen 200 gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform. Fig. 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Verbunds von Platzhalterstrukturen 200. Die in Figuren 6 und 7 gezeigte Ausführungsform der Platzhal- terstrukturen 200 eignet sich besonders zur Verwendung in dem Fall, dass, wie beschrieben, eine Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente 10 gleichzeitig in gemeinsamen Bearbeitungs¬ schritten hergestellt wird. Die Platzhalterstrukturen 200 des in Figuren 6 und 7 gezeigten Verbunds sind in einer regelmäßigen zweidimensionalen Matrixanordnung angeordnet. Jede Platzhalterstruktur 200 umfasst eine geschlossene Masche 230, die wie bei der in Figu¬ ren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der Platzhalterstruktur 200 ausgebildet ist. Die Maschen 230 benachbarter Platzhal¬ terstrukturen 200 des Verbunds sind über Verbindungsstege 250 miteinander verbunden, sodass die Platzhalterstrukturen 200 des Verbunds ein zusammenhängendes Gitter bilden. Der in Figuren 6 und 7 gezeigte Verbund von Platzhalterstrukturen 200 kann vor der Anordnung der Platzhalterstrukturen 200 an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 vorgefertigt werden, beispielsweise durch ein Formverfahren (Moldverfah- ren) oder durch ein Druckverfahren. Das zusammenhängende Gitter des Verbunds von Platzhalterstrukturen 200 kann dann so an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 angeordnet werden, dass die Maschen 230 aller Platzhalterstrukturen 200 des Ver- bunds jeweils einen Kontaktbereich 110 des Leiterrahmens 100 umgrenzen. Die weitere Bearbeitung erfolgt wie vorstehend be¬ schrieben .
Fig. 8 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei¬ nes optoelektronischen Bauelements 10 in einer Ausführungs¬ form, die sich bei der Verwendung der in Figuren 6 und 7 gezeigten Ausführungsform der Platzhalterstruktur 200 ergibt. Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 unterscheidet sich von der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10
dadurch, dass im Bereich der in das zweite Material 305 des Gehäusekörpers 300 eingebetteten Verbindungsstege 250 durch das Entfernen des ersten Materials 205 der Platzhalterstruktur 200 Kanäle 225 gebildet worden sind, die sich von der Ka- vität 310 des Gehäusekörpers 300 durch den Gehäusekörper 300 bis zu einer Außenseite des Gehäusekörpers 300 erstrecken. Das in der Kavität 310 angeordnete Vergussmaterial 500 er¬ streckt sich auch in diese Kanäle 225 und ist dadurch an den Öffnungen der Kanäle 225 an den Außenseiten des Gehäusekörpers 300 sichtbar. Dies ist in der schematischen Seitenansicht des optoelektronischen Bauelements 10 der Fig. 9 ge¬ zeigt .
Fig. 10 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf einen Verbund mehrerer Platzhalterstrukturen 200 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Fig. 11 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Verbunds von Platzhalterstruktu¬ ren 200 der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform. Die in Fi- guren 10 und 11 gezeigte Ausführungsform der Platzhal¬ terstrukturen 200 entspricht bis auf die nachfolgend erläu¬ terten Unterschiede der in Figuren 6 und 7 dargestellten Ausführungsform der Platzhalterstrukturen 200.
Die in Figuren 10 und 11 gezeigte Ausführungsform der Platzhalterstruktur 200 unterscheidet sich von der in Figuren 6 und 7 gezeigten Ausführungsform der Platzhalterstrukturen 200 dadurch, dass sich die Verbindungsstege 250 zwischen den Ma- sehen 230 der einzelnen Platzhalterstrukturen 200 senkrecht aus der lateralen Ebene der Platzhalterstrukturen 200 erheben. Werden die Platzhalterstrukturen 200 der in Figuren 10 und 11 gezeigten Ausführungsform an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 angeordnet, so liegen Teile der Verbin- dungsstege 250 nicht an der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 an, sondern sind oberhalb der Oberseite 101 und beab¬ standet von der Oberseite 101 des Leiterrahmens 100 angeord¬ net. In der Schnittdarstellung der Fig. 11 können die Verbindungsstege 250 beispielsweise jeweils eine U-Form aufweisen.
Fig. 12 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des optoelektronischen Bauelements 10 in einer Ausführungs¬ form, die bei Verwendung der in Figuren 10 und 11 gezeigten Ausführungsform der Platzhalterstruktur 200 erhältlich ist. Fig. 13 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf eine Oberseite des optoelektronischen Bauelements 10 mit der zur Oberseite des Gehäusekörpers 300 geöffneten Kavität 310.
Die in Figuren 12 und 13 gezeigte Ausführungsform des opto- elektronischen Bauelements 10 unterscheidet sich von der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements 10 dadurch, dass sich die Kanäle 225 durch den Ge¬ häusekörper 300 bis zur Oberseite des Gehäusekörpers 300 er¬ strecken. Das in den Kanälen 225 angeordnete Vergussmaterial 500 ist somit an der Oberseite des Gehäusekörpers 300 des optoelektronischen Bauelements 10 sichtbar. 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 abge- leitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .
BEZUGSZEICHENLISTE optoelektronisches Bauelement 10
Leiterrahmen 100
Oberseite 101
Unterseite 102
Kontaktbereich 110
Platzhalterstruktur 200 erstes Material 205
Abschnitt der Platzhalterstruktur 210
Freiraum 220
Kanal 225
Masche 230
Trennbereich 240
Verbindungssteg 250
Gehäusekörper 300 zweites Material 305
Kavität 310
Hinterschneidung 320 optoelektronischer Halbleiterchip 400
Vergussmaterial 500 optische Linse 510

Claims

PATENTA S PRUCHE
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (10)
mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Leiterrahmens (100) mit einer einen Kontaktbereich (110) aufweisenden Oberseite (101);
- Anordnen einer den Kontaktbereich (110) zumindest abschnittsweise umgrenzenden Platzhalterstruktur (200) aus einem ersten Material (205) an der Oberseite (101) des Leiterrahmens (100);
- Ausbilden eines Gehäusekörpers (300) aus einem zweiten Material (305),
wobei der Leiterrahmen (100) und die Platzhalterstruktur (200) zumindest teilweise in das zweite Material (305) eingebettet werden,
wobei der Gehäusekörper (300) mit einer Kavität (310) ausgebildet wird,
wobei der Kontaktbereich (110) und ein Abschnitt (210) der Platzhalterstruktur (200) im Bereich der Kavität (310) unbedeckt durch das zweite Material (305) bleiben;
- Entfernen zumindest eines Teils der Platzhalterstruktur (200) .
Verfahren gemäß Anspruch 1,
wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt um- fasst :
- Anordnen eines optoelektronischen Halbleiterchips (400) in der Kavität (310) .
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt um- fasst :
- Anordnen eines Vergussmaterials (500) in der Kavität (310) ,
wobei sich das Vergussmaterial (500) zumindest in einen Teil eines durch das Entfernen der Platzhalterstruktur (200) entstandenen Freiraums (220) erstreckt.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platzhalterstruktur (200) eine den Kontaktbe¬ reich (110) ringförmig umschließende Masche (230) auf- weist.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Platzhalterstruktur (200) vor dem Anordnen an der Oberseite (101) des Leiterrahmens (100) vorgefertigt wird.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei das Anordnen der Platzhalterstruktur (200) durch flächiges Aufbringen des ersten Materials (205) und eine anschließende Strukturierung des ersten Materials (205) erfolgt .
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Ausbilden der Platzhalterstruktur (200) durch Spritzgießen, durch ein Druckverfahren, insbesondere durch ein Siebdruckverfahren, durch Nadeldosieren, durch ein Sprühverfahren, durch Aufbringen von Trockenlack oder durch Aufbringen einer vorgeformten Folie erfolgt. 8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das erste Material (205) ein Acrylat, einen Foto¬ lack, Polyoxymethylen, Polyvinylacetat , Polyvinylalkohol , ein Duroplast oder ein Wachs oder ein anderes Bindemittel aufweist .
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausbilden des Gehäusekörpers (300) durch
Spritzpressen oder durch Spritzgießen erfolgt.
10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das zweite Material (305) ein Epoxyd, ein Polyph- thalamid oder ein Silikon aufweist.
11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entfernen zumindest eines Teils der Platzhal¬ terstruktur (200) durch Herauslösen mittels eines chemischen Verfahrens, insbesondere durch Lösen mittels einer Säure, einer Base oder eines Lösungsmittels oder durch Herauslösen mittels eines physikalischen Verfahrens, ins¬ besondere durch Verdampfen oder Zersetzen mittels eines thermischen Verfahrens, durch Bestrahlung mit Licht einer festgelegten Wellenlänge oder durch eine mechanische Be¬ handlung, beispielsweise mittels Ultraschall, erfolgt.
12. Optoelektronisches Bauelement (10)
mit einem Gehäusekörper (300), der einen zumindest teilweise eingebetteten Leiterrahmen (100) aufweist,
wobei der Gehäusekörper (300) eine Kavität (310) auf¬ weist,
wobei im Bereich der Kavität (310) ein an einer Oberseite (101) des Leiterrahmens (100) ausgebildeter Kontaktbe¬ reich (110) unbedeckt durch das Material (305) des Gehäu¬ sekörpers (300) ist,
wobei der Gehäusekörper (300) im Bereich der Kavität (310) eine den Kontaktbereich (110) zumindest abschnitts¬ weise umlaufende Hinterschneidung (320) aufweist.
13. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 12, wobei die Hinterschneidung (320) an den Leiterrahmen (100) angrenzt.
14. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An¬ sprüche 12 und 13,
wobei in der Kavität (310) ein optoelektronischer Halbleiterchip (400) angeordnet ist.
15. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An¬ sprüche 12 bis 14,
wobei in der Kavität (310) ein Vergussmaterial (500) an¬ geordnet ist, das sich zumindest teilweise in die Hinter¬ schneidung (320) erstreckt.
16. Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 15, wobei ein Abschnitt des Vergussmaterials (500) eine opti¬ sche Linse (510) bildet.
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