WO2017134244A1 - Verfahren zum herstellen einer optoelektronischen leuchtvorrichtung und optoelektronische leuchtvorrichtung - Google Patents

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Andreas Wojcik
Tobias Gebuhr
Markus Pindl
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    • H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01—Manufacture or treatment

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optoelectronic lighting device.
  • the invention further relates to an optoelectronic lighting device.
  • Decoupling surfaces for decoupling laser radiation form due to the singulation, the decoupling surfaces being formed by means of the potting compound. Due to the unification, these decoupling surfaces are generally not designed for efficient optical decoupling.
  • the object on which the invention is based is to provide an efficient concept for the efficient decoupling of laser radiation from a laser chip.
  • a method for producing an optoelectronic light-emitting device comprising the following steps:
  • an optoelectronic luminous device ⁇ comprising:
  • an optical connection between the laser facet and the optical element is formed by means of an optical material.
  • the invention is based on the finding that the above on ⁇ handover can be achieved in that an optical connection is formed by means of an optical material between the Laserfa- cette and an optical element.
  • the opti ⁇ cal element thus forms a defined decoupling surface for efficient decoupling of the laser radiation, which is emitted by means of the laser chip. This will especially the technical advantage causes efficient decoupling of the laser radiation from the laser chip can be made possible.
  • an edge-emitting laser chip denotes a laser chip which emits laser radiation via a side surface, the laser facet.
  • optical connection is formed by means of an optical material, in particular the technical advantage is effected that an additional refractive index jump due to an air gap or absorption of optical power in a non-transparent material prevents o- is avoided.
  • An optical connection thus particularly denotes a connection which preferably conducts the emitted laser radiation substantially loss-free to the optical element.
  • an optical link designates a Verbin ⁇ dung, which directs the emitted laser radiation substantially without deflection, for example, by scattering and / or reflection, to the optical element.
  • a separation of the two laser chips by means of dividing the laser chip carrier means that a formed by the laser chip carrier ⁇ indirect connection of the two laser chips is separated. That is, that before the separation by means of separating the two laser chips are connected indirectly by means of the laser ⁇ chip carrier. Before separating the two laser chips, for example, can not be moved independently of ei ⁇ Nander. After separation, the indirect connection is released, so that two independent serchips are formed.
  • the laser chip carrier parts can also be referred to as isolated laser components. That is, after the separation of two components scattered laser ge ⁇ forms are, each comprising one of the laser chip.
  • the laser chips are in front of a Anord ⁇ nen on the laser chip carrier already scattered laser chip.
  • the laser chips are formed or manufactured on a common substrate, for example a wafer. After Her ⁇ position, the laser chips are separated by the sub strate ⁇ , for example, the wafer, separated, for example sawed zer ⁇ is, so that individual laser chips are formed. These separated laser chips are then placed on the laser chip carrier.
  • an indirect connection is formed by means of the laser chip carrier Zvi ⁇ rule originally isolated laser chip, said indirect connection is, however, separated again as described above and below in the further process.
  • the optical material comprises an epoxy resin and / or a silicone.
  • the optical material according to an embodiment has a transmission of at least 90%, especially 95%, in particular ⁇ sondere 99%, the wavelength of the emitted laser radiation.
  • the technical advantage is achieved by the provision of an optical element, that a path for moisture- ⁇ speed of outside of the lighting device to the laser facet is increased. As a result, the technical advantage in particular that moisture damage to the laser facet can be reduced or avoided.
  • the optoelectronic light-emitting device can also be used in harsh environmental conditions, for example moist ambient conditions. In particular, this gives the technical advantage that has a lifetime for the optoelectronic
  • Lighting device is increased.
  • the carrier is removed after singulation.
  • the carrier is formed from a soluble material, wherein the removal comprises that the material is dissolved.
  • the support is formed of a water-soluble PVA lacquer or a water-soluble SU8 lacquer.
  • SU-8 denotes a photoresist.
  • PVA called Po lyvinylalkohol (water-soluble paint used for Fotolitho ⁇ graphy). PVA is therefore not polyvinyl acetate.
  • the backing is formed as an adhesive sheet.
  • the adhesive film is removed after a Ausure ⁇ tion form after separation.
  • the carrier is designed as a frame enclosing an opening is, wherein the two optical elements are arranged in each case covering the opening on the carrier.
  • the technical advantage is achieved that a stable support for the two optical elements is formed.
  • this causes the technical advantage that an additional mechanical support for the optical elements is provided after singulation: the two carrier parts which remain on the laser chip carrier part.
  • the carrier is designed as a tube, wherein the two optical elements are each arranged as De ⁇ ckel on a front and at a rear side of the tube.
  • the optical element is a pane, in particular a glass pane.
  • the optical element is formed of glass.
  • the two laser chips and the carrier with the two optical elements by means of an optical Vergusstechnikstoffs be cast to form the respective optical connection so that the depending ⁇ stays awhile optical connection is formed as an optical material by means of the optical potting ⁇ material ,
  • the technical advantage in particular, is achieved that the optical connection can be formed efficiently. That is, the optical connection is formed as part of the molding process or the casting process ⁇ Ver.
  • the potting using the optical potting material causes a potting of the laser chips and the carrier with the two optical elements.
  • potting causes the respective optical connections to be formed.
  • the optical casting material in particular has a ⁇ Trans mission of 90%, in particular 95%, especially 99%, at a wavelength of the emitted laser radiation.
  • the two laser chips after the formation of the optical connection and before the separation of the two laser chips, the carrier with the two optical elements and the respective optical connections are encapsulated by means of a potting material.
  • the technical advantage is achieved that the optical connection can be efficiently formed independently of a casting.
  • it is, for example, it enables ⁇ , casting material to be used one for casting the one who has no special optical properties, ie in particular for the efficient transmission of laser radiation emit ⁇ oriented is formed.
  • the potting material is a non-transparent potting material. This is not critical for the decoupling of the laser radiation due to the already existing optical connection.
  • the casting material is a black casting material.
  • the potting comprises a mellow.
  • Casting includes, for example, a
  • Injection molding. Potting includes, for example, film assisted injection molding, also referred to as "foil assisted molding (FAM)".
  • FAM film assisted injection molding
  • the arrangement of the carrier on the laser chip carrier comprises that the carrier is glued to the laser chip carrier by means of an adhesive.
  • the adhesive includes, for example, a silicone.
  • the two optical elements are each an element selected from the following group of optical elements: spherical lens, aspherical lens, collimator lens, in particular Col. ⁇ limatorlinse for collimating a light emitted by the laser chip laser radiation in the direction of a fast axis of the laser chip or polarized in the direction of a slow axis of the laser chip.
  • the collimator lens is, for example, a cylindrical lens.
  • the cylindrical lens collimates in particular the laser radiation polarized in the direction of the fast axis.
  • the technical advantage is achieved that an efficient optical imaging of the emitted La ⁇ serstrahlung can be achieved.
  • a collimator lens in particular, the technical advantage is achieved that this is effi ⁇ cient tuned or designed to coordinate only one of the two polarized laser radiation.
  • the collimator lens is, for example, a cylindrical lens.
  • the carrier has two curvatures, in each of which a lens curvature of the respective lens is accommodated.
  • the technical advantage is achieved that the lenses are efficiently accommodated on the carrier.
  • ⁇ sondere is by the provision of such buckles technical advantage causes a component thickness can be efficiently reduced.
  • the optoelectronic light-emitting device is produced or is produced by means of the method for producing an optoelectronic light-emitting device.
  • the optical element is arranged free of a carrier on the laser chip carrier.
  • the optical element is therefore not supported or held in particular by a carrier.
  • optical element is free of a carrier on the La ⁇ serchipdes means, for example, that the carrier has been removed after the separation of the optical element.
  • the optical element is comprised by a carrier arranged on the laser chip carrier.
  • the carrier has not been removed from the optical element after singulation.
  • the carrier is designed as a frame enclosing an opening, wherein the optical element is arranged covering the opening on Trä ⁇ ger.
  • the carrier is glued to the laser chip carrier by means of an adhesive.
  • the laser chip and the optical element are sealed by means of an optical Vergusstechnik ⁇ substance, so that the optical connection is formed by means of the optical Vergusstechnikstoffs as an optical material.
  • the laser chip and the carrier see with the optical element by means of an optical Vergusstechnikstoffs are cast, so that the optical connection is formed by means of the optical Vergusstechnikstoffs as opti ⁇ shear material.
  • the laser chip, the optical element and the optical connection are encapsulated with ⁇ means of a Vergusstechnikstoffs.
  • the laser chip, the carrier with the optical element and the optical connection are encapsulated by means of a potting material.
  • the optical element is an element selected from the following group of optical elements: spherical lens, aspherical lens, collimator lens, in particular collimator lens for collimating a laser beam emitted by the laser chip, which in the direction of a fast axis of the laser chip or is polarized in the direction of a slow axis of the laser chip.
  • the collimator lens is, for example, a cylindrical lens.
  • the cylindrical lens collimates in particular the laser radiation polarized in the direction of the fast axis.
  • the carrier has a curvature, in which a lens curvature of the lens is accommodated.
  • the separation comprises sawing.
  • the singulation is carried out by means of a laser.
  • the laser chip carrier is designed as a printed circuit board.
  • a Lei ⁇ terplatte can also be referred to as a circuit board.
  • a circuit board is referred to in English as "Printed Circuit Board (PCB)".
  • PCB Printed Circuit Board
  • the laser chip carrier is designed as a ceramic substrate provided with electrical contacts.
  • the laser chip carrier is designed as a structured metal carrier, which may for example be referred to as a lead frame.
  • the laser chip carrier is designed as a panel, for example a leadframe panel or a ceramic panel.
  • the phrase "panel" is intended to clarify that the laser chip carrier is in particular not a growth substrate for an epistemic structure of the laser chips, ie the laser chip carrier is in particular not a wafer.
  • 1 is a plan view of a first carrier
  • Fig. 2 is a side view of the carrier of
  • Fig. 1, Fig. 3 is a plan view of a second Trä
  • Fig. 4 is a side view of the carrier of
  • FIGS. 5 to 9 each show a point in time in a method for producing an optoelectronic lighting device
  • FIG. 13 is a plan view of a third Trä ⁇ ger
  • Fig. 14 is a side view of the carrier of
  • Fig. 15 is a plan view of the carrier of
  • Fig. 16 is a side view of the carrier of
  • FIG. 17 is a front view of a lens
  • Fig. 18 is a side view of the lens of
  • 19 is a front view of a cylindrical lens
  • Fig. 20 is a side view of the lens of
  • 21 is a front view of another cylinder lens
  • Fig. 22 is a plan view of the cylindrical lens of Fig. 21.
  • FIG. 1 shows a plan view of a carrier 101.
  • the carrier 101 has a first side 103.
  • the carrier 101 has a second side 105.
  • the first side 103 lies opposite the second side 105.
  • a first opti ⁇ cal element 107 is arranged on the first side 103 of the carrier 101.
  • the first optical element 107 is, for example, a glass sheet.
  • On the second side 105 is a second optical element
  • the second optical element 109 is for example a glass pane.
  • the carrier 101 has two opposite optical elements 107, 109.
  • a geometric shape of the support 101 corresponds to the case ⁇ play a respective geometric shape of the two optical elements 107, 109, so that for example the optical Elements 107, 109 are flush with outer edges of the sides 103, 105.
  • FIG. 2 shows a side view of the side 103 of the carrier 101 without the optical element 107.
  • the carrier 101 has a cuboid shape.
  • the carrier 101 is, for example, a foil.
  • the carrier 101 is formed of, for example, a soluble material or a soluble material.
  • the carrier may be removed after egg ⁇ nem dicing step in a method of manufacturing an opto-electronic light-emitting device by being dissolved.
  • the carrier 101 is formed of a water-soluble material.
  • the carrier 101 is formed of a solvent-soluble material.
  • 3 shows a second carrier 301 in a plan view.
  • two optical elements 107, 109 are arranged on a first side 103 and second side 105 of the carrier 301, respectively.
  • FIG. 4 shows a side view of the carrier 301 of FIG. 3 on the first side 103 with the optical element 107 removed.
  • the carrier 301 is formed as a square frame, which encloses an opening 401.
  • the opening is formed ge ⁇ 401 in the carrier 301 from the carrier material isreadge ⁇ punches.
  • the opening 401 is covered by the two sides, that is from the first side 103 and the second 105, each having a ⁇ with the optical elements 107, 109th
  • This embodiment of a carrier that is to say the carrier 301, makes it possible in an advantageous manner that after a separation tion step, the divided support parts no longer have to be removed. These can thus remain on the laser chip carrier.
  • 5 shows a first time in a method for producing an optoelectronic lighting device.
  • a laser chip carrier 501 is provided.
  • the laser chip carrier 501 has an upper side 503.
  • an electrical contacting surface 505 On the upper side 503, an electrical contacting surface 505, a mounting pad 507, an electrical contact surface 509 and a mounting pad 511 are arranged.
  • the two attachment pads 507, 511 are opposite each other angeord ⁇ net.
  • a laser chip 513 is arranged or attached on the mounting pad 507.
  • another laser chip 515 is arranged or fixed.
  • the two mounting pads 507, 511 are referred to in English as "The Attach Päd”. "Die Attach Päd” can be translated into Deut ⁇ cal with chip mounting surface. This means that the mounting pads may be 507, 511 as a chip mounting surface be ⁇ records.
  • the two laser chips 513, 515 are edge-emitting lasers ⁇ chips. That is, the two laser chips 513, 515 ⁇ laser radiation emitted by a side surface. More precisely, the two laser chips 513, 515 emit laser radiation via a laser facet 519 or laser facet 517.
  • the edge emitting laser chip 513 is a La ⁇ serfacette 519 which may be via which laser radiation from the laser chip 513 is coupled out.
  • the laser chip 515 has a laser facet 517 can be coupled via wel ⁇ che laser radiation.
  • An emission direction of the respective laser chip 513, 515 is symbolically ge ⁇ indicates by an arrow with reference numeral the 523rd Characterized in that the two attachment pads are 507, 511 arranged opposite each other, are also the two laser ⁇ chips 513, 515 arranged opposite each other on the laser chip carrier ⁇ five hundred and first
  • the two laser chips 513, 515 such angeord ⁇ net that their respective laser facets 517, 519 are arranged opposite to each other. That is, the Laserfa ⁇ cette 517 of the laser facet facing 519 and vice versa.
  • an electrical contacting of the respective laser chips 513, 515 is made possible.
  • two electrical connections 521 each lead from the corresponding electrical contact surface 505, 509 to the corresponding laser chip 513, 515.
  • the laser chips 513, 515 are electrically contacted by bonding wires.
  • a curly bracket designated by the reference numeral 525, shows a sawing line along which, at a later point in time, the method of manufacturing an opto-electronic light-emitting device is to be sawn in order to separate the two laser chips 513, 515.
  • Symbolically are two dashed Li ⁇ nien 527, drawn 529, which are intended to represent a limitation of the saw ⁇ road 525th
  • Fig. 6 shows a second time in the method for
  • the carrier 101 of FIG. 1 is arranged on the upper side 503 of the laser chip carrier 501 between the two laser facets 517, 519.
  • the carrier 101 is arranged in such a way that after arranging the optical element 107 faces the laser facet 519, the optical element 109 faces the laser facet 517.
  • the carrier 101 is fixed for example by means of a Silikontrop ⁇ fens or an adhesive to the upper surface 503 of the laser chip carrier five hundred and first
  • an optical material 601 is introduced between the laser facet 519 and the first optical element 107 in order to form an optical connection 603 between the laser facet 519 and the first optical element 107.
  • optical material is introduced between the Laserfa 601 ⁇ cette 517 and the second optical element 109 to form an optical connection 603 between the laser facet 517 and the second optical element 109th
  • the adhesive or the silicone droplets or the applied optical material 601 are cured.
  • FIG. 7 shows a further step at a third point in time of the method for producing an optoelectronic lighting device, wherein the third time point is located after the second point in time.
  • the individual elements arranged on the laser chip carrier 501 are cast by means of a potting material 701.
  • top surface 503 of the laser chip carrier is completely encapsulated by means of the 501 Vergusstechnik ⁇ material 701.
  • the casting is for example a so-called Molding. This means that the individual elements are molded.
  • Fig. 8 shows a manufacturing step at a fourth time point ⁇ the method of manufacturing an opto-electronic light-emitting device, wherein the fourth time is downstream from the third point in time chronologically.
  • the two laser chips 513, 515 are ver ⁇ singles.
  • the laser chip carrier 501 is cut along the sawing road 525, in particular sawn. Since the carrier 101 has been arranged on the sawing road 525, thus also the carrier 101 will be sawed. However, the sawing is performed between the two optical elements 107, 109 in order not to damage or destroy the two optical elements 107, 109 during singulation.
  • two laser chip carrier parts 801, 803 are thus formed.
  • an isolated laser chip 805, 807 is disposed each ⁇ wells. Due to the sawing of the carrier 101 thus two carrier parts 809, 811 are formed.
  • the first optical ele ment ⁇ 107 is disposed on the support part 809th
  • the second optical element 109 is arranged on the carrier part 811.
  • FIG. 9 shows a further production step in the method for producing an optoelectronic lighting device at a fifth point in time, wherein the fifth point in time is downstream of the fourth point in time.
  • the two support parts 809, 811 are ent ⁇ removed.
  • the carrier parts 809, 811 are dissolved, provided that the carrier is formed of a dissolvable material. If the carrier 101 and thus the two support members 809, 811 to be formed as a film, as is provided, for example, the film of the ent ⁇ speaking optical elements 107, 109 to remove, for example, subtract.
  • each having a laser chip carrier here the laser chip carrier parts 801, 803, on each of which an edge emitting laser chip 513, 515 is arranged.
  • an optical connection 603 is formed by means of an optical material 601.
  • FIG. 10 shows the optoelectronic lighting device 901 of FIG. 9.
  • the reference numeral 1001 denotes a side surface of the ver ⁇ cast Vergusstechnikstoffs 701, which side surface 1001 is formed by the separation, in particular by sawing. Due to the separation process, this side surface 1001, a certain roughness, which ⁇ conventional example is not suitable for coupling laser radiation from a laser facet of an edge emitting laser chip.
  • the invention provides to place an optical element in front of the laser facet of a laser chip and to connect the op ⁇ diagram element to the laser facet optically by means of an op ⁇ tables material, is used for the laser chip by means of the optical element, a defined output surface having defined optical properties provided.
  • FIG. 11 shows a further optoelectronic lighting device 1101 in a lateral sectional view.
  • the carrier 301 of FIG. 3 has been used in the method for producing an optoelectronic light-emitting device.
  • the carrier 301 may remain on the laser chip carrier 501 and need not be removed therefrom.
  • FIG. 11 shows the optoelectronic lighting device 1101 after a singulation step.
  • the same reference numerals have been used for the separated elements as for the non-separated elements.
  • the individual elements arranged on the laser chip carrier 501 are encapsulated by means of a black encapsulation material 1103.
  • the optical connection 603 is encapsulated by means of the black casting material 1103.
  • this encapsulation does not disturb the optical connection between the laser facet 519 and the optical element 107.
  • FIG. 12 shows a flow chart of a method for producing an optoelectronic light-emitting device.
  • the method comprises the following steps:
  • Dicing 1207 the two laser chips by dividing the laser chip carrier between the two laser chips to form two mutually divided laser chip carrier parts, the dividing comprising dividing the carrier between the two optical elements to divide two of them, one each of the two to form the optical elements on ⁇ facing support parts,
  • the singulation comprises a sawing, in particular a sawing of the laser chip carrier and a sawing of the carrier.
  • FIG. 13 shows a plan view of a further carrier 1301.
  • the carrier 1301 has on its first side 103 a first curvature 1303.
  • the carrier 1301 points to its second
  • Page 105 a second arch 1305. That is, the two sides 103, 105 are provided with a bulge 1303, 1305. That is, on the side 103 a bulge 1303 ge ⁇ forms is. That is, a bulge 1305 is formed on the side 105.
  • a first lens 1307 is arranged at the first side 103.
  • the lens 1307 comprises a lens dome 1311 and the LSO ⁇ environment 1303 of the first side 103 is sized or off is formed so that the lens curl 1311 of the first lens 1307 can be received in the bulge 1303.
  • a second lens 1309 is arranged on the second side 105.
  • the second lens 1309 has a lens bow 1313.
  • the bulge 1305, the second side 105 is sized and configured such that the lens curvature can be included in the LSO ⁇ bung 1305 1313th Fig. 14 shows a side view on the side 103 of the Trä ⁇ gers 1301 Fig. 13.
  • FIG. 15 shows a top view of the carrier 301 of FIG. 3, wherein here the two optical elements 107, 109 according to FIG. 3 are not arranged on the corresponding sides 103, 105. Instead, the two lenses 1307, 1309 of FIG. 13 are arranged on the corresponding sides 103, 105.
  • the carrier 301 comprises an opening 401, the corresponding lens curvature 1311, 1313 can be accommodated in this opening 401.
  • Fig. 17 shows a front view of a lens 1701 formed, for example, as a spherical or as an aspheric lens.
  • the lens 1701 has a lens bulge 1703.
  • FIG. 18 shows a side view of the lens 1701 of FIG.
  • Fig. 19 shows a front view of the cylindrical lens 1901 configured to collimate laser radiation polarized along the fast axis.
  • FIG. 20 shows a side view of the cylindrical lens 1901 of FIG. 19.
  • a lens curvature 1903 of the lens 1901 is visible.
  • Fig. 21 shows a front view of a further cylinder ⁇ lens 2101.
  • the cylindrical lens 2101 is arranged to collimate the La ⁇ rays which is polarized along the slow axis.
  • FIG. 22 shows a plan view of the cylindrical lens 2101 of FIG. 21.
  • a lens curvature 2103 of the cylindrical lens 2101 is visible.
  • the invention provides an efficient technical ⁇ MOORISH concept ready, which enables efficient coupling of laser radiation from an edge-emitting laser chip.
  • the basic idea of the invention is particularly since ⁇ rin to see that, for example, a two-divided Glasfens- ter (glass sheet on both sides of a carrier which beab ⁇ standet is arranged for laser facet and can therefore be referred to as a spacer.) Between two mutually opposite laser facets is set. For example, the two-part glass window is placed in the later shee Avenue in front of the laser facets.
  • the carrier is preferably sawed on singulating the molded or cast elements.
  • the glass surfaces are not damaged during the sawing process and continue to have an optical quality.
  • the carrier is formed, for example, of a soluble material, which is removed after a separation of the molded components.
  • the soluble material is a water-soluble PVA paint or a water-soluble SU8 paint.
  • the carrier is for example made of an adhesive film gebil ⁇ det, which is removed after the separation of the components.
  • the carrier is formed, for example, of a perforated solid material (for example, a tube with a glass lid at the front and back), which is sawed off when singling.
  • a perforated solid material for example, a tube with a glass lid at the front and back
  • On the individual component remains an optical disc with a frame of the material.
  • the setting can comprise, for example, a dispensing of a silicone or adhesive droplet with a subsequent positioning of the window and curing
  • a silicone drop between the laser facet and glass according to one embodiment to an optical connection between Laserfacet ⁇ te and to form or manufacture glass. This is without an additional refractive index jump through an air gap or an absorption of the optical power in a non-transparent material.
  • the remaining package is ummoldet according to an embodiment with a non-transparent plastic.
  • a transparent molding material generally transparent potting material or optical potting material
  • the additional setting of the silicone droplet between the laser facet and the glass window is dispensed with.
  • the manufacturing process is technically simple.
  • the first respectively second optical element having a surface coating is verse ⁇ hen.
  • a very efficient decoupling is effected because no air gap is present.
  • the casting material is for example an epoxy.
  • SMT stands for "Surface Mounted Technology”.
  • a path for moisture from outside of the package (Leuchtvorrich ⁇ tung) for laser facet of the laser chip is increased by the use of the optical element, in particular through the use of the window.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, umfassend die folgenden Schritte : - Bereitstellen eines Laserchipträgers, auf welchem zwei jeweils eine Laserfacette aufweisende, kantenemittierende Laserchips einander mit ihrer jeweiligen Laserfacette gegenüberliegend angeordnet sind, - Anordnen eines zwei einander gegenüberliegende optische Elemente aufweisenden Trägers auf den Laserchipträger zwischen den zwei Laserfacetten derart, dass nach dem Anordnen jeweils eines der zwei optischen Elemente einer der zwei Laserfacetten zugewandt ist, - Bilden einer jeweiligen optischen Verbindung mittels eines optischen Werkstoffs zwischen der jeweiligen Laserfacette und dem jeweiligen optischen Element, - Vereinzeln der zwei Laserchips, indem der Laserchipträger zwischen den zwei Laserchips geteilt wird, um zwei voneinander geteilte Laserchipträgerteile zu bilden, wobei das Teilen umfasst, dass der Träger zwischen den zwei optischen Elementen geteilt wird, um zwei voneinander geteilte, jeweils eines der zwei optischen Elemente aufweisende Trägerteile zu bilden, - so dass zwei auf dem jeweiligen geteilten Laserchipträgerteil angeordnete, vereinzelte Laserchips gebildet werden, dessen jeweilige Laserfacetten mittels des optischen Werkstoffs optisch mit dem jeweiligen optischen Element des jeweiligen Trägerteils verbunden sind. Die Erfindung betrifft ferner eine optoelektronische Leuchtvorrichtung.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER OPTOELEKTRONISCHEN
LEUCHTVORRICHTUNG UND OPTOELEKTRONISCHE LEUCHTVORRICHTUNG
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine optoelektronische Leuchtvorrichtung. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 101 942.9, deren Offenbarungsge¬ halt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Es ist bekannt, mehrere kantenemittierende Laserchips auf ei- nen Laserchipträger anzuordnen, die Laserchips zu vergießen und nach dem Vergussprozess zu vereinzeln. Zum Beispiel um- fasst das Vereinzeln ein Zersägen des Laserchipträgers. Durch das Vereinzeln bilden sich Auskoppeloberflächen zur Auskopplung von Laserstrahlung, wobei die Auskoppeloberflächen mit- tels der Vergussmasse gebildet sind. Aufgrund des Vereinzeins sind diese Auskoppeloberflächen in der Regel nicht für eine effiziente optische Auskopplung ausgebildet.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu se- hen, ein effizientes Konzept zum effizienten Auskoppeln von Laserstrahlung aus einem Laserchip bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der un¬ abhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprü¬ chen .
Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung bereitgestellt, umfas- send die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines Laserchipträgers, auf welchem zwei je¬ weils eine Laserfacette aufweisende, kantenemittierende Laserchips einander mit ihrer jeweiligen Laserfacette ge¬ genüberliegend angeordnet sind, - Anordnen eines zwei einander gegenüberliegende optische Elemente aufweisenden Trägers auf den Laserchipträger zwischen den zwei Laserfacetten derart, dass nach dem Anordnen jeweils eines der zwei optischen Elemente einer der zwei Laserfacetten zugewandt ist,
- Bilden einer jeweiligen optischen Verbindung mittels eines optischen Werkstoffs zwischen der jeweiligen Laserfacette und dem jeweiligen optischen Element,
- Vereinzeln der zwei Laserchips, indem der Laserchipträger zwischen den zwei Laserchips geteilt wird, um zwei vonei¬ nander geteilte Laserchipträgerteile zu bilden, wobei das Teilen umfasst, dass der Träger zwischen den zwei optischen Elementen geteilt wird, um zwei voneinander geteilte, jeweils eines der zwei optischen Elemente aufweisende Trägerteile zu bilden,
- so dass zwei auf dem jeweiligen geteilten Laserchipträgerteil angeordnete, vereinzelte Laserchips gebildet werden, dessen jeweilige Laserfacetten mittels des optischen Werkstoffs optisch mit dem jeweiligen optischen Element des jeweiligen Trägerteils verbunden sind.
Nach einem anderen Aspekt wird eine optoelektronische Leucht¬ vorrichtung bereitgestellt, umfassend:
- einen Laserchipträger,
- auf welchem ein eine Laserfacette aufweisender, kantenemittierender Laserchip angeordnet ist,
- wobei auf dem Laserchipträger ein optisches Element ange¬ ordnet ist,
- wobei eine optische Verbindung zwischen der Laserfacette und dem optischen Element mittels eines optischen Werkstoffs gebildet ist.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Auf¬ gabe dadurch gelöst werden kann, dass zwischen der Laserfa- cette und einem optischen Element eine optische Verbindung mittels eines optischen Werkstoffs gebildet wird. Das opti¬ sche Element bildet somit eine definierte Auskoppelfläche für eine effiziente Auskopplung der Laserstrahlung, die mittels des Laserchips emittiert wird. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente Auskopplung der Laserstrahlung aus dem Laserchip ermöglicht werden kann.
Ein kantenemittierender Laserchip bezeichnet insbesondere ei- nen Laserchip, der über eine Seitenfläche, die Laserfacette, Laserstrahlung emittiert.
Durch das Vorsehen eines Trägers, der an zwei gegenüberlie¬ genden Seiten jeweils ein optisches Element aufweist, wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass in einem gemeinsamen Schritt zwei Laserchips mit einem eigenen opti¬ schen Element versehen werden können. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Montage und Herstellungszeit für die optoelektronische Leuchtvorrichtung reduziert.
Dadurch, dass die optische Verbindung mittels eines optischen Werkstoffs gebildet ist, wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein zusätzlicher Brechungsindexsprung aufgrund eines Luftspalts oder einer Absorption optischer Leistung in einem nicht transparenten Material verhindert o- der vermieden wird.
Eine optische Verbindung bezeichnet somit insbesondere eine Verbindung, welche die emittierte Laserstrahlung vorzugsweise im Wesentlichen verlustfrei zum optischen Element leitet.
Insbesondere bezeichnet eine optische Verbindung eine Verbin¬ dung, welche die emittierte Laserstrahlung im Wesentlichen ohne eine Ablenkung, zum Beispiel durch Streuung und/oder Reflexion, zum optischen Element leitet.
Ein Vereinzeln der zwei Laserchips mittels eines Teilens des Laserchipträgers bedeutet, dass eine mittels des Laser¬ chipträger gebildete mittelbare Verbindung der zwei Laserchips getrennt wird. Das heißt, dass vor dem Vereinzeln mit- tels des Trennens die zwei Laserchips mittels des Laser¬ chipträgers mittelbar verbunden sind. Vor dem Vereinzeln können die zwei Laserchips zum Beispiel nicht unabhängig von ei¬ nander bewegt werden. Nach dem Vereinzeln ist die mittelbare Verbindung gelöst, so dass zwei von einander unabhängige La- serchips gebildet sind. Die Laserchipträgerteile können auch als vereinzelte Laserbauteile bezeichnet werden. Das heißt, dass nach dem Vereinzeln zwei vereinzelte Laserbauteile ge¬ bildet sind, die jeweils einen der Laserchips umfassen.
Das heißt insbesondere, dass die Laserchips vor einem Anord¬ nen auf den Laserchipträger bereits vereinzelte Laserchips sind. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die Laserchips auf einem gemeinsamen Substrat, zum Beispiel einem Wafer, gebil- det oder hergestellt werden respektive sind. Nach der Her¬ stellung werden die Laserchips vereinzelt, indem das Sub¬ strat, zum Beispiel der Wafer, getrennt, zum Beispiel zer¬ sägt, wird, so dass vereinzelte Laserchips gebildet werden. Diese vereinzelten Laserchips werden anschließend auf den La- serchipträger angeordnet. Durch dieses Anordnen wird aber eine mittelbare Verbindung mittels des Laserchipträgers zwi¬ schen den ursprünglich vereinzelten Laserchips gebildet, wobei diese mittelbare Verbindung aber im weiteren Verfahren, wie vorstehend und nachstehend beschrieben, wieder getrennt wird.
In einer Ausführungsform umfasst der optische Werkstoff ein Epoxidharz und/oder ein Silikon. Der optische Werkstoff weist nach einer Ausführungsform eine Transmission von mindestens 90 %, insbesondere 95 %, insbe¬ sondere 99 %, der Wellenlänge der emittierten Laserstrahlung auf . Ferner wird durch das Vorsehen eines optischen Elements der technische Vorteil bewirkt, dass eine Weglänge für Feuchtig¬ keit von außerhalb der Leuchtvorrichtung zur Laserfacette erhöht wird. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass Feuchtigkeitsschäden an der Laserfacette redu- ziert oder vermieden werden können. Somit kann die optoelektronische Leuchtvorrichtung auch in rauen Umgebungsbedingungen, zum Beispiel feuchten Umgebungsbedingungen, eingesetzt werden. Insbesondere wird dadurch der technische Vorteil be- wirkt, dass eine Lebensdauer für die optoelektronische
Leuchtvorrichtung erhöht wird.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger nach dem Vereinzeln entfernt wird.
Im Fall eines nicht entfernten und aus einen löslichen Material gebildeten Trägers kann es zu einer Undefinierten Auflösung des Trägers in der Applikation oder in der Anwendung kommen, zum Beispiel aufgrund von Feuchtigkeit oder Chemika¬ lien. Hierdurch kann die Fläche des optischen Elements, durch die der Laserstrahl ausgekoppelt wird, verschmutzt werden. Die Effizienz der Auskopplung wird somit vermindert (durch Absorption oder Streuung) . Aufgrund des Entfernens können diese Nachteile vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger aus einem löslichen Material gebildet ist, wobei das Entfernen umfasst, dass das Material aufgelöst wird.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der Träger nach dem Vereinzeln effizient entfernt werden kann . Nach einer Ausführungsform ist der Träger aus einem wasserlöslichen PVA-Lack oder aus einem wasserlöslichen SU8-Lack gebildet. SU-8 bezeichnet eine Fotolack. PVA bezeichnet Po- lyvinylalkohol (wasserlöslicher Lack genutzt für Fotolitho¬ grafie) . PVA ist also kein Polyvinylacetat .
Nach einer Ausführungsform ist der Träger als eine adhäsive Folie gebildet. Die adhäsive Folie wird nach einer Ausfüh¬ rungsform nach dem Vereinzeln entfernt. Durch das Vorsehen einer solchen Folie wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der Träger nach dem Vereinzeln effizient ent¬ fernt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger als ein eine Öffnung umschließender Rahmen ausgebildet ist, wobei die zwei optischen Elemente jeweils die Öffnung bedeckend am Träger angeordnet sind.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein stabiler Träger für die beiden optischen Elemente gebildet ist. Insbesondere wird dadurch der technische Vor¬ teil bewirkt, dass eine zusätzliche mechanische Halterung für die optischen Elemente nach dem Vereinzeln bereitgestellt ist: die beiden Trägerteile, die am Laserchipträgerteil ver- bleiben.
Nach einer Ausführungsform ist der Träger als eine Röhre ausgebildet, wobei die beiden optischen Elemente jeweils als De¬ ckel an einer Vorder- und an einer Rückseite der Röhre ange- ordnet sind.
Nach einer Ausführungsform ist das optische Element eine Scheibe, insbesondere eine Glasscheibe. Nach einer Ausführungsform ist das optische Element aus Glas gebildet .
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zum Bilden der jeweiligen optischen Verbindung die beiden Laserchips und der Träger mit den zwei optischen Elementen mittels eines optischen Vergusswerkstoffs vergossen werden, so dass die je¬ weilige optische Verbindung mittels des optischen Verguss¬ werkstoffs als optischer Werkstoff gebildet wird. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die optische Verbindung effizient gebildet werden kann. Das heißt, dass im Rahmen des Vergussprozesses oder des Ver¬ gussverfahrens die optische Verbindung gebildet wird. Somit bewirkt das Vergießen mittels des optischen Vergusswerkstoffs zum einen ein Vergießen der Laserchips und des Trägers mit den zwei optischen Elementen. Zum anderen bewirkt das Vergießen, dass die jeweiligen optischen Verbindungen gebildet werden . Der optische Vergusswerkstoff weist insbesondere eine Trans¬ mission von 90 %, insbesondere 95 %, insbesondere 99 %, bei einer Wellenlänge der emittierten Laserstrahlung auf. Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass nach dem Bilden der optischen Verbindung und vor dem Vereinzeln der zwei Laserchips, die zwei Laserchips, der Träger mit den zwei optischen Elementen und die jeweiligen optischen Verbindungen mittels eines Vergusswerkstoffs vergossen werden.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die optische Verbindung unabhängig von einem Vergießen effizient gebildet werden kann. Somit ist es zum Beispiel er¬ möglicht, für das Vergießen einen Vergusswerkstoff zu verwen- den, der keine besonderen optischen Eigenschaften hat, also insbesondere nicht für eine effiziente Transmission der emit¬ tierten Laserstrahlung ausgebildet ist. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass der Vergusswerkstoff ein nicht transparenter Vergusswerkstoff ist. Dies ist aufgrund der bereits vorhande- nen optischen Verbindung unkritisch für die Auskopplung der Laserstrahlung. Insbesondere ist der Vergusswerkstoff ein schwarzer Vergusswerkstoff.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Vergießen ein Molden umfasst. Das Vergießen umfasst zum Beispiel ein
Spritzgießen. Das Vergießen umfasst zum Beispiel ein folien- assistiertes Spritzgießen, auch als "foil assisted molding (FAM) " bezeichnet . Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Anordnen des Trägers auf den Laserchipträger umfasst, dass der Träger auf den Laserchipträger mittels eines Klebstoffs geklebt wird . Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Anordnen des Trägers auf den Laserchipträger effizient durchgeführt werden kann. Insbesondere kann dadurch in vorteilhafter Weise vermieden werden, dass bei dem Anordnen nachfolgenden Schritten der Träger verschoben wird. Der Klebstoff umfasst zum Beispiel ein Silikon.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zwei optischen Elemente jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von optischen Elementen sind: sphärische Linse, asphärische Linse, Kollimatorlinse, insbesondere Kol¬ limatorlinse zum Kollimieren einer mittels des Laserchips emittierten Laserstrahlung, die in Richtung einer schnellen Achse des Laserchips oder in Richtung einer langsamen Achse des Laserchips polarisiert ist. Die Kollimatorlinse ist zum Beispiel eine Zylinderlinse. Die Zylinderlinse kollimiert insbesondere die in Richtung der schnellen Achse polarisierte Laserstrahlung. Die Kollimatorlinse, insbesondere die Zylin- derlinse, ist also insbesondere eine FAC-Linse (FAC = Fast Axis Collimation; auf Deutsch: Schnelle Achse Kollimation) .
Durch das Vorsehen einer der vorstehend genannten optischen Elemente wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente optische Abbildung der emittierten La¬ serstrahlung erzielt werden kann. So ist es zum Beispiel in vorteilhafter Weise ermöglicht, mittels einer sphärischen respektive asphärischen Linse sowohl die Laserstrahlung, die in Richtung der schnellen Achse des Laserchips polarisiert ist, als auch die Laserstrahlung, die in Richtung der langsamen Achsen des Laserchips polarisiert ist, effizient zu koor¬ dinieren. Durch das Vorsehen einer Kollimatorlinse wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass diese effi¬ zient darauf abgestimmt oder ausgebildet ist, nur eine der beiden polarisierten Laserstrahlungen zu koordinieren. Die Kollimatorlinse ist zum Beispiel eine Zylinderlinse.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger zwei Wölbungen aufweist, in welchen jeweils eine Linsenwöl- bung der jeweiligen Linse aufgenommen ist.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Linsen effizient am Träger aufgenommen sind. Insbe¬ sondere wird durch das Vorsehen von solchen Wölbungen der technische Vorteil bewirkt, dass eine Bauteildicke effizient reduziert werden kann.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die optoelektronische Leuchtvorrichtung mittels des Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung hergestellt ist respektive wird.
Technische Funktionalitäten der optoelektronischen Leuchtvorrichtung ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung und umgekehrt. Das heißt, dass sich Vorrichtungsmerkmale aus entsprechenden Verfahrens¬ merkmalen ergeben und umgekehrt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das optische Element frei von einem Träger auf dem Laserchipträger angeordnet ist. Das optische Element wird also insbesondere nicht von einem Träger getragen oder gehalten.
Dass das optische Element frei von einem Träger auf dem La¬ serchipträger ist, heißt zum Beispiel, dass der Träger nach dem Vereinzeln vom optischen Element entfernt wurde.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das optische Element vom einem auf dem Laserchipträger angeordneten Träger umfasst ist.
In dieser Ausführungsform ist also zum Beispiel vorgesehen, dass der Träger nach dem Vereinzeln nicht vom optischen Element entfernt wurde.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger als ein eine Öffnung umschließender Rahmen ausgebildet ist, wobei das optische Element die Öffnung bedeckend am Trä¬ ger angeordnet ist.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger auf dem Laserchipträger mittels eines Klebstoffs geklebt ist. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Laserchip und das optische Element mittels eines optischen Vergusswerk¬ stoffs vergossen sind, so dass die optische Verbindung mit- tels des optischen Vergusswerkstoffs als optischer Werkstoff gebildet ist.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Laserchip und der Träger mit dem optischen Element mittels eines opti- sehen Vergusswerkstoffs vergossen sind, so dass die optische Verbindung mittels des optischen Vergusswerkstoffs als opti¬ scher Werkstoff gebildet ist.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Laser- chip, das optische Element und die optische Verbindung mit¬ tels eines Vergusswerkstoffs vergossen sind.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Laserchip, der Träger mit dem optischen Element und die optische Verbindung mittels eines Vergusswerkstoff vergossen sind.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das optische Element ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von optischen Elementen ist: sphärische Linse, asphärische Linse, Kollimatorlinse, insbesondere Kollimatorlinse zum Kollimieren einer mittels des Laserchips emittierten Laserstrahlung, die in Richtung einer schnellen Achse des Laserchips oder in Richtung einer langsamen Achse des Laserchips polarisiert ist. Die Kollimatorlinse ist zum Beispiel eine Zylinderlinse. Die Zylinderlinse kollimiert insbesondere die in Richtung der schnellen Achse polarisierte Laserstrahlung. Die Kollimatorlinse, insbesondere die Zylinderlinse, ist also insbesondere eine FAC-Linse (FAC = Fast Axis Collimation; auf Deutsch: Schnelle Achse Kollimation) .
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Träger eine Wölbung aufweist, in welcher eine Linsenwölbung der Linse aufgenommen ist. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Vereinzeln ein Sägen umfasst. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Vereinzeln mittels eines Lasers durchgeführt wird .
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Laserchipträger als eine Leiterplatte ausgebildet ist. Eine Lei¬ terplatte kann auch als eine Platine bezeichnet werden. Eine Leiterplatte wird im Englischen als "Printed Circuit Board (PCB)" bezeichnet. Über eine solche Leiterplatte wird insbe¬ sondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente elektrische Kontaktierung der Laserchips bewirkt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Laserchipträger als ein mit elektrischen Kontaktierungen versehenes Keramiksubstrat ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Laserchipträger als ein strukturierter Metallträger, der zum Beispiel als Lead- frame bezeichnet werden kann, ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Laserchipträger als ein Panel, zum Beispiel ein Leadframe-Panel oder ein Keramik- Panel ausgebildet. Die Formulierung „Panel" soll insbesondere klarstellen, dass der Laserchipträger insbesondere nicht ein Aufwachssubstrat für eine Epistruktur der Laserchips ist. Der Laserchipträger ist also insbesondere kein Wafer.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen ersten Träger,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Trägers der
Fig. 1, Fig. 3 Draufsicht auf einen zweiten Trä
Fig. 4 eine Seitenansicht des Trägers der
Fig. 3,
Fig. 5 bis Fig. 9 jeweils einen Zeitpunkt in einem Verfahren zum Herstellen einer optoelektroni- sehen Leuchtvorrichtung,
Fig. 10 eine optoelektronische Leuchtvorrich¬ tung, wie sie gemäß den Fig. 5 bis 9 hergestellt wurde,
Fig. 11 eine weitere optoelektronische Leucht¬ vorrichtung,
Fig. 12 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum
Herstellen einer optoelektronischen
LeuchtVorrichtung,
Fig. 13 eine Draufsicht auf einen dritten Trä¬ ger,
Fig. 14 eine Seitenansicht des Trägers der
Fig. 13,
Fig. 15 eine Draufsicht auf den Träger der
Fig. 3 mit im Vergleich zu den Fig. 3 und 4 unterschiedlichen optischen Elementen,
Fig. 16 eine Seitenansicht auf den Träger der
Fig. 15,
Fig. 17 eine Vorderansicht einer Linse, Fig. 18 eine Seitenansicht der Linse der
Fig. 17,
Fig. 19 eine Vorderansicht einer Zylinderlinse,
Fig. 20 eine Seitenansicht der Linse der
Fig. 19,
Fig. 21 eine Vorderansicht einer weiteren Zylin- derlinse und
Fig. 22 eine Draufsicht auf die Zylinderlinse der Fig. 21 zeigen.
Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszei¬ chen verwendet werden.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Träger 101.
Der Träger 101 weist eine erste Seite 103 auf. Der Träger 101 weist eine zweite Seite 105 auf. Die erste Seite 103 liegt der zweiten Seite 105 gegenüber.
An der ersten Seite 103 des Trägers 101 ist ein erstes opti¬ sches Element 107 angeordnet. Das erste optische Element 107 ist zum Beispiel eine Glasscheibe. An der zweiten Seite 105 ist ein zweites optisches Element
109 angeordnet. Das zweite optische Element 109 ist zum Bei¬ spiel eine Glasscheibe.
Somit weist der Träger 101 zwei gegenüberliegende optische Elemente 107, 109 auf.
Eine geometrische Form des Trägers 101 entspricht zum Bei¬ spiel einer jeweiligen geometrischen Form der beiden optischen Elemente 107, 109, so dass zum Beispiel die optischen Elemente 107, 109 bündig mit Außenkanten der Seiten 103, 105 verlaufen .
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht auf die Seite 103 des Trä- gers 101 ohne das optische Element 107. Der Träger 101 weist eine Quaderform auf.
Der Träger 101 ist zum Beispiel eine Folie. Der Träger 101 ist zum Beispiel aus einem löslichen Material oder einem löslichen Werkstoff gebildet. Somit kann nach ei¬ nem Vereinzelungsschritt in einem Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung der Träger entfernt werden, indem dieser aufgelöst wird.
Zum Beispiel ist der Träger 101 aus einem wasserlöslichen Material gebildet. Zum Beispiel ist der Träger 101 aus einem lösungsmittellöslichen Material gebildet. Fig. 3 zeigt einen zweiten Träger 301 in einer Draufsicht.
Auch hier sind analog zu Fig. 1 zwei optische Elemente 107, 109 an einer ersten Seite 103 respektive zweiten Seite 105 des Trägers 301 angeordnet.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht des Trägers 301 der Fig. 3 auf die erste Seite 103 mit entferntem optischen Element 107.
Der Träger 301 ist als viereckiger Rahmen gebildet, der eine Öffnung 401 umschließt. Zum Beispiel wird die Öffnung 401 ge¬ bildet, in dem aus dem Träger 301 Trägermaterial herausge¬ stanzt wird.
Die Öffnung 401 wird von beiden Seiten, also von der ersten Seite 103 und von der zweiten 105, mit jeweils einem der bei¬ den optischen Elementen 107, 109 bedeckt.
Diese Ausführungsform eines Trägers, also der Träger 301, ermöglicht es in vorteilhafter Weise, dass nach einem Vereinze- lungsschritt die geteilten Trägerteile nicht mehr entfernt werden müssen. Diese können somit weiter am Laserchipträger verbleiben . Fig. 5 zeigt einen ersten Zeitpunkt in einem Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung.
Es wird ein Laserchipträger 501 bereitgestellt. Der Laserchipträger 501 weist eine Oberseite 503 auf. Auf der Obersei- te 503 sind eine elektrische Kontaktierungsfläche 505, ein Befestigungspad 507, eine elektrische Kontaktfläche 509 und ein Befestigungspad 511 angeordnet. Hierbei sind die beiden Befestigungspads 507, 511 einander gegenüberliegend angeord¬ net .
Auf dem Befestigungspad 507 ist ein Laserchip 513 angeordnet oder befestigt. Auf dem Befestigungspad 511 ist ein weiterer Laserchip 515 angeordnet oder befestigt. Die beiden Befestigungspads 507, 511 werden im Englischen als "Die Attach Päd" bezeichnet. „Die Attach Päd" kann ins Deut¬ sche mit Chipmontagefläche übersetzt werden. Das heißt, dass die Befestigungspads 507, 511 auch als Chipmontagefläche be¬ zeichnet werden können.
Die beiden Laserchips 513, 515 sind kantenemittierende Laser¬ chips. Das heißt, dass die beiden Laserchips 513, 515 Laser¬ strahlung über eine Seitenfläche emittieren. Genauer emittieren die beiden Laserchips 513, 515 Laserstrahlung über eine Laserfacette 519 respektive Laserfacette 517.
Das heißt, dass der kantenemittierende Laserchip 513 eine La¬ serfacette 519 aufweist, über welche Laserstrahlung aus dem Laserchip 513 ausgekoppelt werden kann.
Der Laserchip 515 weist eine Laserfacette 517 auf, über wel¬ che Laserstrahlung ausgekoppelt werden kann. Eine Emissionsrichtung der jeweiligen Laserchips 513, 515 ist symbolisch mittels eines Pfeils mit dem Bezugszeichen 523 ge¬ kennzeichnet . Dadurch, dass die beiden Befestigungspads 507, 511 einander gegenüberliegend angeordnet sind, sind auch die beiden Laser¬ chips 513, 515 einander gegenüberliegend auf dem Laser¬ chipträger 501 angeordnet. Hierbei sind die beiden Laserchips 513, 515 derart angeord¬ net, dass ihre jeweiligen Laserfacetten 517, 519 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Das heißt, dass die Laserfa¬ cette 517 der Laserfacette 519 zugewandt ist und umgekehrt. Über die elektrischen Kontaktflächen 505, 509 ist eine elektrische Kontaktierung der jeweiligen Laserchips 513, 515 ermöglicht. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass zwei elektrische Verbindungen 521 jeweils von der entsprechenden elektrischen Kontaktfläche 505, 509 zum entsprechenden Laserchip 513, 515 führen. Zum Beispiel werden die Laserchips 513, 515 mittels Bonddrähten elektrisch kontaktiert.
Eine geschweifte Klammer mit dem Bezugszeichen 525 zeigt eine Sägestraße, entlang welcher zu einem späteren Zeitpunkt des Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung gesägt werden soll, um die beiden Laserchips 513, 515 zu vereinzeln. Symbolisch sind zwei gestrichelte Li¬ nien 527, 529 eingezeichnet, die eine Begrenzung der Säge¬ straße 525 darstellen sollen.
Das heißt also, dass entlang der Sägestraße 525 gesägt wird, um den Laserchipträger 501 in zwei Teile zu zerteilen oder zu zersägen . Fig. 6 zeigt einen zweiten Zeitpunkt in dem Verfahren zum
Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, wobei der zweite Zeitpunkt dem ersten Zeitpunkt zeitlich nachgela¬ gert ist. Es ist vorgesehen, dass der Träger 101 der Fig. 1 auf die Oberseite 503 des Laserchipträgers 501 zwischen die beiden Laserfacetten 517, 519 angeordnet wird. Der Träger 101 wird derart angeordnet, dass nach dem Anordnen das optische Ele- ment 107 der Laserfacette 519 zugewandt ist, das optische Element 109 ist der Laserfacette 517 zugewandt.
Der Träger 101 wird zum Beispiel mittels eines Silikontrop¬ fens oder eines Klebstoffs auf der Oberseite 503 des Laser- chipträgers 501 fixiert.
Ferner ist vorgesehen, dass zwischen der Laserfacette 519 und dem ersten optischen Element 107 ein optischer Werkstoff 601 eingebracht wird, um eine optische Verbindung 603 zwischen der Laserfacette 519 und dem ersten optischen Element 107 zu bilden .
Ferner wird der optische Werkstoff 601 zwischen die Laserfa¬ cette 517 und dem zweiten optischen Element 109 eingebracht, um eine optische Verbindung 603 zwischen der Laserfacette 517 und dem zweiten optischen Element 109 zu bilden.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Klebstoff respektive der Silikontropfen respektive der aufgebrachte optische Werk- stoff 601 ausgehärtet werden.
Fig. 7 zeigt einen weiteren Schritt zu einem dritten Zeitpunkt des Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, wobei der dritte Zeitpunkt dem zweiten Zeitpunkt zeitlich nachgelagert ist.
Es vorgesehen, dass die einzelnen auf dem Laserchipträger 501 angeordneten Elemente mittels eines Vergusswerkstoffs 701 vergossen werden.
Das heißt also, dass die Oberseite 503 des Laserchipträ¬ gers 501, die elektrischen Kontaktflächen 505, 509, die Be- festigungspads 507, 511, die beiden Laserchips 513, 515, die Bonddrähte 521 sowie der Träger 101 mit den beiden optischen Elementen 107, 109 mittels des Vergusswerkstoffs 701 vergos¬ sen werden.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Oberseite 503 des Laserchipträgers 501 komplett mittels des Vergusswerk¬ stoffs 701 vergossen wird.
Das Vergießen ist zum Beispiel ein so genanntes Molding. Das heißt, dass die einzelnen Elemente eingemoldet werden.
Fig. 8 zeigt einen Herstellungsschritt zu einem vierten Zeit¬ punkt des Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, wobei der vierte Zeitpunkt dem dritten Zeitpunkt zeitlich nachgelagert ist.
Es ist vorgesehen, dass die beiden Laserchips 513, 515 ver¬ einzelt werden. Hierfür wird der Laserchipträger 501 entlang der Sägestraße 525 zerteilt, insbesondere zersägt. Da der Träger 101 auf die Sägestraße 525 angeordnet wurde, wird somit auch der Träger 101 zersägt werden. Hierbei wird das Sägen aber zwischen den beiden optischen Elementen 107, 109 durchgeführt, um die beiden optischen Elemente 107, 109 beim Vereinzeln nicht zu beschädigen oder zu zerstören.
Nach dem Vereinzeln, also nach dem Zersägen, sind somit zwei Laserchipträgerteile 801, 803 gebildet. Auf diesen ist je¬ weils ein vereinzelter Laserchip 805, 807 angeordnet. Aufgrund des Zersägens des Trägers 101 sind somit zwei Träger- teile 809, 811 gebildet. Hierbei ist das erste optische Ele¬ ment 107 am Trägerteil 809 angeordnet. Das zweite optische Element 109 ist am Trägerteil 811 angeordnet.
Fig. 9 zeigt einen weiteren Herstellungsschritt in dem Ver- fahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung zu einem fünften Zeitpunkt, wobei der fünfte Zeitpunkt dem vierten Zeitpunkt zeitlich nachgelagert ist. Es ist vorgesehen, das die beiden Trägerteile 809, 811 ent¬ fernt werden. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die Trägerteile 809, 811 aufgelöst werden, sofern der Träger aus einem auflösbaren Material gebildet ist. Sollte der Träger 101 und somit die beiden Trägerteile 809, 811 als Folie ausgebildet sein, so ist zum Beispiel vorgesehen, die Folie von den ent¬ sprechenden optischen Elementen 107, 109 zu entfernen, zum Beispiel abzuziehen. Somit sind zwei optoelektronische Leuchtvorrichtungen 901,
903 hergestellt, die jeweils einen Laserchipträger aufweisen, hier die Laserchipträgerteile 801, 803, auf welchem jeweils ein kantenemittierender Laserchip 513, 515 angeordnet ist. Zwischen einer jeweiligen Laserfacette 517, 519 und einem op- tischen Element 107, 109 ist eine optische Verbindung 603 mittels eines optischen Werkstoffs 601 gebildet.
Fig. 10 zeigt die optoelektronische Leuchtvorrichtung 901 der Fig. 9.
Das Bezugszeichen 1001 zeigt auf eine Seitenfläche des ver¬ gossenen Vergusswerkstoffs 701, wobei diese Seitenfläche 1001 durch das Vereinzeln, insbesondere durch das Zersägen, entstanden ist. Aufgrund des Vereinzelungsprozesses weist diese Seitenfläche 1001 eine gewisse Rauigkeit auf, die üblicher¬ weise nicht geeignet ist, um Laserstrahlung aus einer Laserfacette eines kantenemittierenden Laserchips auszukoppeln.
Da aber erfindungsgemäß vorgesehen ist, vor die Laserfacette eines Laserchips ein optisches Element zu setzen und das op¬ tische Element mit der Laserfacette optisch mittels eines op¬ tischen Werkstoffs zu verbinden, wird für den Laserchip mittels des optischen Elements eine definierte Auskoppelfläche mit definierten optischen Eigenschaften bereitgestellt.
Für die optoelektronische Leuchtvorrichtung 901 ist dies die Auskoppelfläche 1003 des zweiten optischen Elements 109. Da das optische Element 109 beim Vereinzelungsprozess nicht be¬ schädigt wird, kann die Auskoppelfläche 1003 des optischen Elements 109 effizient für eine Auskopplung der Laserstrahlung verwendet werden. Eine aufwändige Nachbehandlung, zum Beispiel eine mechanische oder chemische Nachbehandlung, zum Beispiel ein Polieren, einer Auskoppelfläche ist somit nicht mehr notwendig. Dadurch kann zum Beispiel ein Zeitaufwand für die Herstellung einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung reduziert werden.
Fig. 11 zeigt eine weitere optoelektronische Leuchtvorrich- tung 1101 in einer seitlichen Schnittansicht.
Anstelle des Trägers 101 ist der Träger 301 der Fig. 3 im Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung verwendet worden. Somit kann der Träger 301 am La- serchipträger 501 verbleiben und muss nicht von diesem entfernt werden.
Fig. 11 zeigt die optoelektronische Leuchtvorrichtung 1101 nach einem Vereinzelungsschritt. Es wurden der Einfachheit halber auch für die vereinzelten Elemente die gleichen Bezugszeichen wie für die nicht vereinzelten Elemente verwendet .
Es ist nach dieser Ausführungsform vorgesehen, dass in der optoelektronischen Leuchtvorrichtung 1101 die einzelnen auf dem Laserchipträger 501 angeordneten Elemente mittels eines schwarzen Vergusswerkstoffs 1103 vergossen sind. Somit ist also auch die optische Verbindung 603 mittels des schwarzen Vergusswerkstoffs 1103 vergossen. Doch dieser Verguss stört nicht die optische Verbindung zwischen der Laserfacette 519 und dem optischen Element 107.
Fig. 12 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Bereitstellen 1201 eines Laserchipträgers, auf welchem
zwei jeweils eine Laserfacette aufweisende, kantenemittie- rende Laserchips einander mit ihrer jeweiligen Laserfacet¬ te gegenüberliegend angeordnet sind,
- Anordnen 1203 eines zwei einander gegenüberliegende opti¬ sche Elemente aufweisenden Trägers auf den Laserchipträger zwischen den zwei Laserfacetten derart, dass nach dem Anordnen jeweils eines der zwei optischen Elemente einer der zwei Laserfacetten zugewandt ist,
- Bilden 1205 einer jeweiligen optischen Verbindung mittels eines optischen Werkstoffs zwischen der jeweiligen Laser- facette und dem jeweiligen optischen Element,
- Vereinzeln 1207 der zwei Laserchips, indem der Laserchipträger zwischen den zwei Laserchips geteilt wird, um zwei voneinander geteilte Laserchipträgerteile zu bilden, wobei das Teilen umfasst, dass der Träger zwischen den zwei optischen Elementen geteilt wird, um zwei voneinander geteilte, jeweils eines der zwei optischen Elemente auf¬ weisende Trägerteile zu bilden,
- so dass zwei auf dem jeweiligen geteilten Laserchipträgerteil angeordnete, vereinzelte Laserchips gebildet 1209 werden, dessen jeweilige Laserfacetten mittels des opti¬ schen Werkstoffs optisch mit dem jeweiligen optischen Element des jeweiligen Trägerteils verbunden sind.
Das Vereinzeln umfasst ein Zersägen, insbesondere ein Zersä- gen des Laserchipträgers und ein Zersägen des Trägers.
Fig. 13 zeigte Draufsicht auf einen weiteren Träger 1301.
Der Träger 1301 weist an seiner ersten Seite 103 eine erste Wölbung 1303 auf. Der Träger 1301 weist an seiner zweiten
Seite 105 eine zweite Wölbung 1305 auf. Das heißt, dass die beiden Seiten 103, 105 mit einer Wölbung 1303, 1305 versehen sind. Das heißt, dass an der Seite 103 eine Wölbung 1303 ge¬ bildet ist. Das heißt, dass an der Seite 105 eine Wölbung 1305 gebildet ist.
An der ersten Seite 103 ist eine erste Linse 1307 angeordnet. Die Linse 1307 weist eine Linsenwölbung 1311 auf und die Wöl¬ bung 1303 der ersten Seite 103 ist derart bemessen oder aus- gebildet, dass die Linsenwölbung 1311 der ersten Linse 1307 in die Wölbung 1303 aufgenommen werden kann.
An der zweiten Seite 105 ist eine zweite Linse 1309 angeord- net. Die zweite Linse 1309 weist eine Linsenwölbung 1313 auf. Die Wölbung 1305 der zweiten Seite 105 ist derart bemessen oder ausgebildet, dass die Linsenwölbung 1313 in die Wöl¬ bung 1305 aufgenommen werden kann. Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht auf die Seite 103 des Trä¬ gers 1301 der Fig. 13.
Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf den Träger 301 der Fig. 3, wobei hier nicht die beiden optischen Elemente 107, 109 gemäß Fig. 3 auf den entsprechenden Seiten 103, 105 angeordnet sind. Vielmehr sind die beiden Linsen 1307, 1309 der Fig. 13 auf den entsprechenden Seiten 103, 105 angeordnet.
Dadurch, dass der Träger 301 eine Öffnung 401 umfasst, kann in dieser Öffnung 401 die entsprechende Linsenwölbung 1311, 1313 aufgenommen werden.
Fig. 17 zeigt eine Vorderansicht auf eine Linse 1701, die zum Beispiel als eine sphärische oder als eine asphärische Linse ausgebildet ist.
Die Linse 1701 weist eine Linsenwölbung 1703 auf.
Fig. 18 zeigt eine Seitenansicht auf die Linse 1701 der
Fig. 17.
Fig. 19 zeigt eine Vorderansicht der Zylinderlinse 1901, die ausgebildet ist, Laserstrahlung zu kollimieren, die entlang der schnellen Achse polarisiert ist.
Fig. 20 zeigt eine Seitenansicht der Zylinderlinse 1901 der Fig. 19. In der Seitenansicht ist eine Linsenwölbung 1903 der Linse 1901 sichtbar. Fig. 21 zeigt eine Vorderansicht auf eine weitere Zylinder¬ linse 2101. Die Zylinderlinse 2101 ist ausgebildet, die La¬ serstrahlung zu kollimieren, die entlang der langsamen Achse polarisiert ist.
Fig. 22 zeigt eine Draufsicht auf die Zylinderlinse 2101 der Fig. 21. In der Draufsicht ist eine Linsenwölbung 2103 der Zylinderlinse 2101 sichtbar. Zusammenfassend stellt die Erfindung ein effizientes techni¬ sches Konzept bereit, welches eine effiziente Auskopplung von Laserstrahlung aus einem kantenemittierenden Laserchip ermöglicht. Der erfindungsgemäße Grundgedanke ist insbesondere da¬ rin zu sehen, dass zum Beispiel ein zweigesteiltes Glasfens- ter (Glasscheibe auf beiden Seiten eines Trägers, der beab¬ standet zur Laserfacette angeordnet wird und der daher auch als ein Abstandhalter bezeichnet werden kann.) zwischen zwei einander gegenüberliegenden Laserfacetten gesetzt wird. Das zweigeteilte Glasfenster wird zum Beispiel in die spätere Sä- gestraße vor die Laserfacetten gesetzt. Vorzugsweise wird da¬ bei ein zweigeteiltes Fenster zwischen zwei kantenemittierenden Laserchips positioniert, wobei die Laserfacetten aufei¬ nander zu gerichtet sind. Der Träger wird vorzugsweise beim Vereinzeln der gemoldeten oder vergossenen Elemente zersägt. Hierbei werden aber die Glasflächen nicht beim Sägeprozess beschädigt und weisen weiterhin eine optische Qualität auf.
Der Träger ist zum Beispiel aus einem löslichen Material gebildet, das nach einem Vereinzeln der gemoldeten Bauteile entfernt wird. Zum Beispiel ist das lösliche Material ein wasserlöslicher PVA-Lack oder ein wasserlöslicher SU8-Lack. Somit verbleibt dann zum Beispiel nur eine optische Scheibe pro Einzelbauteil. Der Träger ist zum Beispiel aus einer adhäsiven Folie gebil¬ det, die nach dem Vereinzeln der Bauteile entfernt wird.
Der Träger ist zum Beispiel aus einem gelochten festen Material gebildet (zum Beispiel eine Röhre mit einem Glasdeckel an der Vorder- und Rückseite) , das beim Vereinzeln zersägt wird. Am Einzelbauteil verbleibt eine optische Scheibe mit einem Rahmen des Materials. Nach dem Setzen des zweigeteilten Glasfensters (wobei das Setzen zum Beispiel ein Dispensen eines Silikon- oder Klebstofftropfens umfassen kann mit einem anschließenden Positionieren des Fensters und Aushärten) wird nach einer Ausführungsform ein Silikontropfen zwischen Laserfacette und Glas eingebracht, um eine optische Verbindung zwischen Laserfacet¬ te und Glas zu bilden oder herzustellen. Dies also ohne einen zusätzlichen Brechungsindexsprung durch einen Luftspalt oder eine Absorption der optischen Leistung in einem nicht transparenten Material. Anschließend wird das restliche Package nach einer Ausführungsform mit einem nicht transparenten Kunststoff ummoldet.
Falls ein transparentes Moldmaterial (allgemein transparenter Vergusswerkstoff oder optischer Vergusswerkstoff) verwendet wird, ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass auf das zusätzliche Setzen des Silikontropfens zwischen Laserfacette und Glasfenster verzichtet wird.
Die technische Vorteile, die sich aus dem erfindungsgemäßen technischen Konzept ergeben, sind insbesondere darin zu se¬ hen, dass ein sehr günstiges, aber leistungsfähiges Laser- package hergestellt werden kann.
Der Herstellungsprozess ist technisch einfach.
Insbesondere wird somit eine optisch sehr hochwertige Aus¬ kopplung bewirkt.
Insbesondere besteht somit die Möglichkeit zum Einsatz vergü- teter Oberflächen beim Fenster. Das heißt, dass nach einer Ausführungsform vorgesehen ist, dass das erste respektive zweite optische Element mit einer Oberflächenvergütung verse¬ hen ist. Insbesondere wird eine sehr effiziente Auskopplung bewirkt, da kein Luftspalt vorhanden ist.
Insbesondere wenn ein schwarzer Vergusswerkstoff verwendet wird, besteht eine sehr gute mechanische Stabilität und es wird zum Beispiel ein blickdichtes Package gebildet.
Der Vergusswerkstoff ist zum Beispiel ein Epoxid. Somit wird in vorteilhafter Weise ein einfaches SMT-Bauteil mit einem kantenemittierenden Laserchip bereitgestellt. SMT steht für "Surface Mounted Technologie" (Oberflächenmontage- technologie) . Ferner erhöht sich durch den Einsatz des optischen Elements, insbesondere durch den Einsatz des Fensters, eine Weglänge für Feuchtigkeit von außerhalb des Packages (Leuchtvorrich¬ tung) zur Laserfacette des Laserchips. Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
BEZUGSZEICHENLISTE
101 Träger
103 erste Seite des Trägers
105 zweite Seite des Trägers
107 erstes optisches Element
109 zweites optisches Element
301 Träger
401 Öffnung
501 Laserchipträger
503 Oberseite
505 elektrische Kontaktfläche
507 Befestigungspad
509 elektrische Kontaktfläche
511 Befestigungspad
513 Laserchip
515 Laserchip
517 Laserfacette
519 Laserfacette
521 Bonddraht
523 Emissionsrichtung der Laserchips
525 Sägestraße
527, 529 Begrenzungen der Sägestraße
601 optischer Werkstoff
603 optische Verbindung
701 Vergusswerkstoff
801, 803 Laserchipträgerteile
805, 807 vereinzelte Laserchips
809, 811 Trägerteile
901 optoelektronische Leuchtvorrichtung
903 optoelektronische Leuchtvorrichtung
1001 Seitenfläche des vergossenen Vergusswerkstoffs
1003 Auskoppelfläche des optischen Elements
109
1101 optoelektronische Leuchtvorrichtung
1103 schwarzer Vergusswerkstoff
1201 Bereitstellen
1203 Anordnen 1205 Bilden
1207 Vereinzeln 1209 Bilden
1301 Träger
1303, 1305 Wölbung
1307, 1309 Linse
1311, 1313 Linsenwölbung
1701 Linse
1703 Linsenwölbung
1901 Zylinderlinse
1903 Linsenwölbung
2101 Zylinderlinse
2103 Linsenwölbung

Claims

PATENTA S PRÜCHE
Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung (901, 903, 1101), umfassend die folgenden Schritte :
- Bereitstellen (1201) eines Laserchipträgers (501), auf welchem zwei jeweils eine Laserfacette (517, 519) auf¬ weisende, kantenemittierende Laserchips (513, 515) ei¬ nander mit ihrer jeweiligen Laserfacette (517, 519) gegenüberliegend angeordnet sind,
- Anordnen (1203) eines zwei einander gegenüberliegende optische Elemente (107, 109) aufweisenden Trä¬ gers (101, 301, 1301) auf den Laserchipträger (501) zwischen den zwei Laserfacetten (517, 519) derart, dass nach dem Anordnen (1203) jeweils eines der zwei optischen Elemente (107, 109) einer der zwei Laserfa¬ cetten (517, 519) zugewandt ist,
- Bilden (1205) einer jeweiligen optischen Verbindung (603) mittels eines optischen Werkstoffs (601) zwischen der jeweiligen Laserfacette (517, 519) und dem jeweiligen optischen Element (107, 109),
- Vereinzeln (1207) der zwei Laserchips (513, 515), in¬ dem der Laserchipträger (501) zwischen den zwei Laserchips (513, 515) geteilt wird, um zwei voneinander ge¬ teilte Laserchipträgerteile (801, 803) zu bilden, wo¬ bei das Teilen umfasst, dass der Träger (101, 301, 1301) zwischen den zwei optischen Elementen (107, 109) geteilt wird, um zwei voneinander geteilte, jeweils eines der zwei optischen Elemente (107, 109) aufwei¬ sende Trägerteile (809, 811) zu bilden,
- so dass zwei auf dem jeweiligen geteilten Laserchipträgerteil (801, 803) angeordnete, vereinzelte La¬ serchips (805, 807) gebildet (1209) werden, dessen je¬ weilige Laserfacetten (517, 519) mittels des optischen Werkstoffs (601) optisch mit dem jeweiligen optischen Element (107, 109) des jeweiligen Trägerteils (809, 811) verbunden sind. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Träger (101, 301, 1301) nach dem Vereinzeln (1207) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Träger (101, 301, 1301) aus einem löslichen Material gebildet ist, wobei das Entfernen umfasst, dass das Material aufgelöst wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Träger (101, 301, 1301) als ein eine Öffnung (401) um¬ schließender Rahmen ausgebildet ist, wobei die zwei opti¬ schen Elemente (107, 109) jeweils die Öffnung (401) bede¬ ckend am Träger (101, 301, 1301) angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zum Bilden (1205) der jeweiligen optischen Verbindung (603) die beiden Laserchips (513, 515) und der Träger (101, 301, 1301) mit den zwei optischen Elementen (107, 109) mittels eines optischen Vergusswerkstoffs vergossen wer¬ den, so dass die jeweilige optische Verbindung (603) mit¬ tels des optischen Vergusswerkstoffs als optischer Werk¬ stoff (601) gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei nach dem Bilden (1205) der optischen Verbindung (603) und vor dem Vereinzeln (1207) der zwei Laserchips (513, 515), die zwei Laserchips (513, 515), der Träger (101, 301, 1301) mit den zwei optischen Elementen (107, 109) und die jeweiligen optischen Verbindungen (603) mittels eines Vergusswerkstoffs vergossen werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Anordnen (1203) des Trägers (101, 301, 1301) auf den La¬ serchipträger (501) umfasst, dass der Träger (101, 301, 1301) auf den Laserchipträger (501) mittels eines Kleb¬ stoffs geklebt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zwei optischen Elemente (107, 109) jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von optischen Elemen- ten sind: sphärische Linse, asphärische Linse, Kollima¬ torlinse, insbesondere Kollimatorlinse, zum Beispiel eine Zylinderlinse, zum Kollimieren einer mittels des Laserchips (513, 515) emittierten Laserstrahlung, die in Richtung einer schnellen Achse des Laserchips (513, 515) oder in Richtung einer langsamen Achse des Laserchips (513, 515) polarisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Träger (101, 301, 1301) zwei Wölbungen (1303, 1305) aufweist, in welcher jeweils eine Linsenwölbung (1311, 1313, 1703, 1903, 2103) der jeweiligen Linse (1307, 1309, 1701) aufgenommen ist.
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (901, 903, 1101), um¬ fassend :
- einen Laserchipträger (501),
- auf welchem ein eine Laserfacette (517, 519) aufwei¬ sender, kantenemittierender Laserchip (513, 515) angeordnet ist,
- wobei auf dem Laserchipträger (501) ein optisches Ele¬ ment (107, 109) angeordnet ist,
- wobei eine optische Verbindung (603) zwischen der La¬ serfacette (517, 519) und dem optischen Element (107, 109) mittels eines optischen Werkstoffs (601) gebildet ist .
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (901, 903, 1101) nach Anspruch 10, wobei das optische Element (107, 109) frei von einem Träger (101, 301, 1301) auf dem Laserchipträ¬ ger (501) angeordnet ist.
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (901, 903, 1101) nach Anspruch 10, wobei das optische Element (107, 109) vom einem auf dem Laserchipträger (501) angeordneten Träger (101, 301, 1301) umfasst ist.
Optoelektronische Leuchtvorrichtung (901, 903, 1101) nach Anspruch 12, wobei der Träger (101, 301, 1301) als ein eine Öffnung (401) umschließender Rahmen ausgebildet ist, wobei das optische Element (107, 109) die Öffnung (401) bedeckend am Träger (101, 301, 1301) angeordnet ist.
14. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (901, 903, 1101) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Träger (101, 301, 1301) auf dem Laserchipträger (501) mittels eines Klebstoffs geklebt ist.
15. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (901, 903, 1101) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Laserchip (513,
515) und das optische Element (107, 109) mittels eines optischen Vergusswerkstoffs vergossen sind, so dass die optische Verbindung (603) mittels des optischen Verguss¬ werkstoffs als optischer Werkstoff (601) gebildet ist.
16. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (901, 903, 1101) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Laserchip (513, 515), das optische Element (107, 109) und die optische Verbindung (603) mittels eines Vergusswerkstoffs vergos- sen sind.
17. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (901, 903, 1101) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei das optische Ele¬ ment (107, 109) ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von optischen Elementen ist: sphärische Linse, as¬ phärische Linse, Kollimatorlinse, insbesondere Kollima¬ torlinse, zum Beispiel eine Zylinderlinse, zum Kollimie¬ ren einer mittels des Laserchips (513, 515) emittierten Laserstrahlung, die in Richtung einer schnellen Achse des Laserchips (513, 515) oder in Richtung einer langsamen
Achse des Laserchips (513, 515) polarisiert ist.
18. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (901, 903, 1101) nach Anspruch 17 soweit rückbezogen auf einen der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Träger (101, 301, 1301) eine Wöl¬ bung (1303, 1305) aufweist, in welcher eine Linsenwölbung 1311, 1313, 1703, 1903, 2103) der Linse (1307, 1309, 1701) aufgenommen ist.
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