WO2017191267A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements Download PDF

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housing body
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frame portion
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Matthias Goldbach
Christian Ziereis
Ludwig POLLICH
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic component and to a method for producing an optoelectronic component.
  • optoelectronic semiconductor chips can be mounted on a leadframe section and the leadframe section can be overmolded with an injection-molded body.
  • the optoelectronic semiconductor chip can be a light-emitting semiconductor chip .
  • the semiconductor chips can be covered with a potting material, for example made of silicone. It may happen that between the material of the housing body and the lead frame, a flow channel is present through which the potting material can reach the back of the lead frame section and thus on the housing bottom. It can happen that the potting material covers the back of the lead frame portion from ⁇ and difficult so an electrical contact of the opto-electro ⁇ African component.
  • An object of the invention is to provide an optoelectronic component in which a passage of potting material through flow channels between the lead frame portion and the housing body prevents or at least is difficult.
  • the quality of the optoelectronic components ⁇ rule is improved.
  • An optoelectronic component has a first conductor ⁇ frame section and a housing body.
  • the housing body adjoins the first leadframe section.
  • a sealing material is arranged ⁇ , wherein the sealing material is at least partially covered by the housing body. This can mean that the sealing material is arranged completely between the first conductor frame section and the housing body.
  • parts of the sealing material are not covered by the Ge ⁇ housing body or the first lead frame portion, but exposed with respect to the first lead frame portion and the housing body.
  • An optoelectronic semiconductor chip is arranged on the first leadframe section. This optoelectronic semiconductor chip is at least partially covered with a potting material.
  • the casting material additionally adjoins the first leadframe section and the housing body. By arranged between the housing body and the first lead frame section
  • Sealing material prevents or at least impedes penetration of any flow channels which may have occurred between the first leadframe section and the housing body during the production process of the optoelectronic component.
  • the sealing material thus seals approximately resulting flow channels between the first lead frame section and the housing body or prevents the emergence of flow channels.
  • the sealing material to a mecha ⁇ African bias Due to the mechanical bias of the sealing material is an improved seal between the first lead frame portion and the sealing material and zwi ⁇ tween the sealing material and the housing body causes.
  • the pretension of the sealing material can be produced by, for example, that the sealing material has a certain elasticity and ty is compressed from the first lead frame portion and the Ge ⁇ koruse emotions.
  • Em is another advantage of the pretension of the sealing material, characterized that different thermal expansion coefficient from Ausdeh ⁇ housing body and the first lead frame portion can be compensated for any. If the housing body and the first leadframe section have different thermal expansion coefficients, temperature changes lead to stresses in the housing. A biased sealing material can then compensate for the different expansion coefficients caused by the different expansion of the housing body and the first leadframe portion with a temperature change by the elastic sealing material conforms to both the housing body and the first leadframe portion.
  • the seal material is resistant to corrosion ⁇ constantly to oxygen and / or hydrogen sulfide. If, due to thermal expansion or other reasons, the housing body is detached from the first leadframe section, during the production process
  • the mechanical adhesion between the sealing material and the first leadframe section is greater than the mechanical adhesion between the housing body and the first leadframe section.
  • the sealing material has a rectangular cross-section.
  • a rectangular cross-section of the sealing material is advantageous because a simple Ge ⁇ staltung of the sealing material is possible.
  • the sealing material can be applied, for example, as a planar element, in particular as a film, on the first lead frame section and then punched out. As a result, the rectangular cross-section of the sealing material can arise.
  • the sealing material is arranged on an edge of the first leadframe section and projects beyond the edge of the first leadframe section.
  • the sealing material is formed as a film ⁇ .
  • a film can be applied simply flat to the first leadframe section. It is also possible to provide TERIAL the film to at least one lead frame which contains the first lead frame portion and possibly a further conductor frame portion, to bring ⁇ and thus more lead frame portions with Dichtma-.
  • the sealing material is designed to be electrically insulating. This is beneficial if that
  • the sealing material adjacent to other current-carrying components of the opto-electronic device and is to be prevented that a short circuit between the first lead frame portion and other current-carrying elements of the optoelectronic device occurs.
  • the sealing material to a synthetic material ⁇ , one circuit board material or a hard entflamm ⁇ cash composite.
  • the materials are well suited as a sealing material, especially if they are additionally elastic.
  • the sealing material is arranged circumferentially around the optoelectronic semiconductor chip on the first leadframe section. Due to the circumferential arrangement the sealing material around the optoelectronic semiconductor chip is also achieved a circumferential seal for the potting material between the first lead frame portion and the housing body.
  • the first leadframe section and the housing body form a cavity.
  • the opto-electro ⁇ African semiconductor chip is disposed within the cavity.
  • the cavity is at least partially filled with the potting material.
  • the potting material may include, for example, a converter or other optical elements such as scattering particles for the optoelectronic device.
  • the device has a second leadframe section.
  • the housing body adjoins the second leadframe section.
  • the sealing material abuts both the first and second leadframe sections and is connected to both leadframe sections.
  • the second leadframe section can be used, for example, for the electrical contacting of a second electrical contact of the optoelectronic semiconductor chip .
  • the device has a second leadframe section.
  • the housing body adjoins the second leadframe section.
  • the second Porterrahmenab ⁇ section has a further sealing material, wherein an improved seal between the second lead frame section and the housing body is ⁇ acts by the further sealing material.
  • the sealing material and the further sealing material are not connected to each other.
  • the second lead frame portion has a separate, white ⁇ teres sealing material the sealing of F physicallyka- nals between the second lead frame portion and the Ge ⁇ housing body takes over.
  • a method for producing an optoelectronic construction elements is performed by a lead frame is provided ⁇ section first. Subsequently, a Dichtma ⁇ material is applied to the lead frame section. A Materi ⁇ al is formed such that the material forms a housing body. The material adjoins the lead frame section and the sealing material. Subsequently, an opto ⁇ electronic semiconductor chip is applied to the lead frame section. Finally, the optoelectronic semi ⁇ conductor chip is covered with a potting material. By on ⁇ bring the sealing material may provide an improved seal between the lead frame portion and the case body are achieved.
  • the process of the lead frame portion is provided in that first a plate is provided, wherein the plate is subsequently patterned in egg ⁇ NEN lead frame having a plurality of lead frame portions.
  • the structuring can take place, for example, by a stamping process, an etching process, a laser structuring process.
  • the structuring of the plate takes place before the application of the sealing material. This means that the panel is first patterned into the leadframe with the leadframe sections. Subsequently, the sealing material is applied to one or more of the Porterrahmenab ⁇ sections.
  • the struc ⁇ centering of the plate only after the application of the Dichtmateri- takes place as.
  • a plate is provided to which the sealing material is applied.
  • ⁇ IOd the plate is structured in a lead frame having lead frame sections.
  • the method additionally comprises the steps of applying the sealing material over the area and structuring the sealing material.
  • a film which is provided as a sealing material, can be applied flat to the plate or the leadframe with the lead frame sections . The film can then be struc ⁇ riert, so that the desired shape of the sealing material is obtained.
  • the surface application of the sealing material is carried out by placing a film on one or more lead frame sections or the plate before the plate has been structured in leadframe sections.
  • Fig. 1 shows a cross-sectional view of an optoelectronic device 100.
  • the optoelectronic device 100 includes a first lead frame portion 110 and a GeHousekör ⁇ per 120.
  • the first leadframe section 110 may be formed in one piece or from a plurality of layers.
  • the housing body 120 adjoins the first Porterrahmenabab ⁇ section 110.
  • a sealing material 130 is angeord ⁇ net between the first lead frame portion 110 and the housing body 120.
  • the sealing material 130 is partially covered by the housing ⁇ body 120.
  • the sealing material 130 has a trapezoidal cross-section.
  • On the first lead frame section 110 an optoelectronic semiconductor chip 150 is arranged.
  • the optoelectronic semiconductor chip 150 is partially covered with a potting material 160.
  • the Vergussmate ⁇ rial 160 also adjoins the first lead frame portion 110, the housing body 120 and the sealing material 130 at.
  • the sealing material 130 thus adjoins the first leadframe section 110,
  • the encapsulation material 130 instead of the tra ⁇ pezförmigen cross section also has a different cross-section ⁇ .
  • This other cross section can for example be a run of ⁇ , curved, convex, concave or triangular cross-section.
  • Other cross sections are possible.
  • the sealing material 130 completely between the first lead frame portion 110 and the housing body 120 is arranged without touching the potting material 160.
  • the sealing material 130 is set up to seal any flow channels between the first leadframe section 110 and the housing body 120, so that no potting material between the leadframe section 110 and the housing body 120 can reach the underside 101 of the optoelectronic component.
  • the sealing material 130 may be arranged circumferentially around the optoelectronic semiconductor chip ⁇ rule 130th It is also mög ⁇ Lich that the sealing material 130 is U-shaped, the optoelectronic semiconductor chip 130 is partially disposed circumferentially. Further, the sealing material may be linearly arranged on the first Lei ⁇ terrahmenabêt 120 130 and, for example be arranged along only one side of the semiconductor chip 130th
  • the sealing material 130 can also be arranged such that the first leadframe section 110 and the housing body 120 essentially surround the sealing material 130 and the potting material 160 is in contact with the sealing material 130 only in the region of any flow channels that may occur.
  • Fig. 2 shows a cross section through a further optoelekt ⁇ ronisches device 100.
  • the opto-electronic device 100 includes a first lead frame portion 110, a housing body 120, a sealing material 130, an opto ⁇ electronic semiconductor chip 150 and a potting material 160.
  • the housing body 120 forms together with the first
  • Lead frame portion 110 which is inte ⁇ grated in the housing body 120, a cavity 125 in which the optoelectronic semiconductor chip 150 is arranged. Furthermore, the cavity 125 is partially filled with the potting material 160.
  • the Dichtmate- rial 130 is disposed at an edge 111 of the first Porterrahmenab ⁇ section 110 and has a rectangular cross ⁇ section.
  • the sealing material 130 may be circumferentially around the optoelectronic semiconductor chip 150 or not umlau- fend be formed around the optoelectronic semiconductor chip 150.
  • the sealing material 130 is in turn configured to complicate the formation of flow channels between the first lead frame portion 110 and the housing body 120.
  • the sealing material 130 is bounded by the first leadframe section 110 and the housing body 120 and does not adjoin the potting material 160 outside of any existing flow channels. However, it is also possible that the
  • Sealant 130 analogous to FIG. 1 adjacent to both the first Lei ⁇ terrahmenabites 110 and to the housing body 120 and the potting material 160.
  • the sealing effect of the sealing material 130 can be achieved in that the sealing material 130 is under a mechanical bias and is compressed between the first lead frame portion 110 and the housing body 120.
  • the sealing material fills the smallest gaps between the first lead frame portion 110 and the housing body 120 and thus allows the seal between the first lead frame portion 110 and the housing body 120 such that no or little potting material 160 on the sealing material 130 over and between the first lead frame portion 110 and the housing body can reach the bottom 101 of the optoelectronic component 100.
  • the sealing material 130 is compressed by 5% to 15%, preferably by 10%, as a result of the mechanical prestressing, ie a dimension of the sealing material 130 is reduced by 5 "6 to 15%, preferably by 10%.
  • the mechanical adhesion between the sealing material 130 and the first lead frame portion 110 is greater than the mechanical bond be- see the housing body 120 and the first lead frame portion 110.
  • This can be achieved, for example ⁇ to that of the housing body 120 and the sealing material 130 consist of different materials. This would require the casting material as it flows through a flow channel between the first lead frame portion 110 and the housing body 120 to flow around the sealing material 130 and so ⁇ with, in the event that a flow channel between the first lead frame portion 110 and the housing body 120 is present, a longer path cover as if no sealing material 130 would be provided. This improves the sealing of flow channels between the housing body 120 and the first leadframe section 110.
  • FIG. 3 shows a further cross section through an optoelectronic component 100, which essentially corresponds to the optoelectronic component 100 of FIG. 2.
  • the sealing material is attached ⁇ assigns, to the edge 111 of the first lead frame portion 110 of the sealing material 130 the edge 111 of the first lead frame portion 110 projects beyond. Thereby, the path for the potting material 160 between the first Anthonyrahmenab ⁇ section 110 and the housing body 120 is further extended.
  • the sealing material 130 may protrude beyond the edge 111 of the first leadframe section by at least 5%, preferably at least 15%, particularly preferably at least 35%, of the width of the sealing material 130.
  • FIG. 4 shows that a housing body 120 is arranged around an outer edge area.
  • the sealing material 130 is integrated.
  • the middle within the cavity 125 formed by the housing body 120, there is an optoelectronic semiconductor chip 150, which is enclosed by a potting material 160.
  • the potting material 160 is thus located in this cross-sectional plane between the optoelectronic semiconductor chip 150 and the housing body
  • the sealing material 130 is arranged circumferentially around the optoelectronic ⁇ African semiconductor chip 150.
  • the sealing material 130 is formed as a film.
  • the sealing material is designed to be electrically insulating.
  • the sealing material comprises a plastic, a printed circuit board material or a flame retardant composite material.
  • FIG. 5 shows a cross section through a further optoelectronic component 100.
  • the optoelectronic component 100 has a second conductor frame section 112, which is likewise integrated into the housing body 120.
  • the sealing material 130 adjoins both the first leadframe section 110 and the second leadframe section 112.
  • An optoelectronic semiconductor chip 150 is arranged within a cavity 125 formed by the housing body 120 and the leadframe sections 110, 112.
  • a bonding wire 151 serves to additionally electrically contact the optoelectronic semiconductor chip 150 with the second leadframe section 112.
  • the cavity 125 is filled with a potting material 160.
  • the sealing material 130 is adjacent to thenatirah- menabête 110, 112, the housing body 120 and the cast material Ver ⁇ 160 on.
  • the sealing material 120 is enclosed in this area by the leadframe sections 110, 112 and the housing body 120.
  • FIG. 6 shows a plan view of the first Porterrahmenab ⁇ section 110, the second lead frame section 112 and the sealing material 130 of FIG. 5, wherein the housing body 120 and the optoelectronic semiconductor chip 150 are not yet arranged on or on the first lead frame portion 110.
  • the sealing material 130 is substantially in the shape of an eight on the edges of the lead frame portions 110, 112 at ⁇ arranged and adjacent to both the first Porterrahmenab- cut 110 as well as to the second lead frame section 112.
  • the sealing material 130 may be made of an electrically insulating material to avoid a short circuit between the first lead frame portion 110 and the second lead frame portion 112.
  • the sealing material 130 is arranged circumferentially around both Porterrahmenab ⁇ sections 110, 112 and protrudes beyond the edge of the Lei ⁇ terrahmenabitese 110, 112th
  • Fig. 7 shows a cross section through a further exporting ⁇ approximately example of an optoelectronic device 100 to a first lead frame portion 110 and a second Lei ⁇ terrahmenabites 112.
  • the embodiment of FIG. 7 corresponds essentially to Fig. 5.
  • the sealing material 130 is only arranged on the first lead frame portion 110 ⁇ , while another sealing material 131 adjacent to the second lead frame portion 112.
  • the two leadframe ⁇ sections 110, 112 thus have two separate sealing materials 130, 131, each for the seal for the
  • Potting material 160 between the lead frame sections 110, 112 and the housing body 120 provide.
  • the sealing materials 130, 131 may be identical or different.
  • the sealing materials 130, 131 may be used as a film and / or
  • Seal materials 130, 131 have a plastic, a printed circuit ⁇ tenmaterial or a flame retardant composite material.
  • the sealing materials 130, 131 may be circumferentially formed around the leadframe sections 110, 112 or non-circumferentially.
  • the sealing material 130 is adjacent to the first Lei ⁇ terrahmenabêt 110 and the housing body 120 and is completely surrounded by the first lead frame portion 110 and the housing body 120th
  • the further sealing material 131 is adjacent to the second lead frame portion 112 and the Ge ⁇ koruse stresses 120 and is of the second lead frame portion 112 and the housing body 120 completely enclosed.
  • the sealing materials 130, 131 may also not be completely enclosed by the housing material 120 and the lead frame sections 110, 112 and adjoin the potting material 160.
  • Fig. 8 shows a top view of the lead frame portions 110, 112 with the sealing materials 130, 131 of Fig. 7.
  • the sealing materials 130, 131 are each on the edge of the lead frame portions 110, arranged 112 and around the Porterrah ⁇ menabêt 110, 112 circulating, without the Dichtmateria ⁇ lines 130, 131 touch each other.
  • the sealing material 130 is arranged circumferentially around the first conductor frame section 110 and projects beyond the edge of the first leadframe section 110.
  • the further sealing material 131 is arranged circumferentially around the second leadframe section 112 and projects beyond the edge of the second leadframe section 112.
  • the sealing material 130 Corro ⁇ sion resistant to oxygen and / or hydrogen sulfide. Should the housing body 120 detach from the first leadframe section 110 due to thermal expansion or for other reasons, hydrogen sulfide or generally oxygen from the air can reach the sealing material 130 during the production process.
  • FIG. 9 to 14 show the left side of a cross-section and the right side respectively, a plan view of intermediates during the preparation of a optoelekt- tronic device 100.
  • the optoelekt ⁇ elec- tronic device 100 as shown in Fig. 14 corresponds to the optoelectronic ⁇ rule component FIG. 5.
  • FIG. 9 shows a detail of a plate 113 with a sealing material 130 applied to the plate 113
  • Sealing material 130 is placed flat on the plate 113 ⁇ .
  • the sealing material 130 covers the entire plate 113, so that in the plan view only the sealing material 130 can be seen.
  • the plate 113 may be made of metal, in particular of a metal sheet, for example a copper sheet. From here, only the portion of the panel comprising two lead frame sections 110, 112 for an optoelectronic device 100 is shown. However, it is also possible to produce a plurality of opto ⁇ electronic components 100 starting from a plate 113, for which a separating step can then be provided.
  • Fig. 10 shows the plate 113 of Fig. 9 for another
  • Method step in which the plate 113 of FIG. 9 has been structured into a first leadframe section 110 and a second leadframe section 112.
  • the structuring can be done, for example, by a stamping process or a laser cutting process or an etching process.
  • the sealing material 130 is still present in the same shape as in FIG. 9, so that only the sealing material 130 can still be seen in the plan view.
  • FIG. 11 shows the leadframe sections 110, 112 of FIG. 10 after a further method step.
  • the sealing material 130 was in the area of lead frame portions 110, 112 struc ⁇ riert so that in plan view an eight arranged in a curved scribed sealing material 130 each having an exposed upper ⁇ surface of the lead frame portions 110, 112 in the free Be ⁇ range of the eight-shaped sealing material 130 results.
  • the sealing material 130 are patterned and only then the Me ⁇ tallplatte 113. 9 It may also be provided that an already pre-structured sealing material 130 is applied to the metal plate 113 or the Porterrahmenab ⁇ sections 110, 112.
  • Fig. 12 shows the lead frame portions 110 with the sealing material 130 after a housing body was formed around the Lei ⁇ terrahmenabête 110, 112,120.
  • the housing body 120 encloses the reasonable arranged in the outer edge areas of parts of the sealing material 130.
  • the between at ⁇ the lead frame portions 110, 112 arranged in central portion 133 of the sealing material 130 is not from Gezzau ⁇ seève 120 covered but limited only to its Bottom 132 between the two lead frame portions 110, 112 to the housing body 120 at.
  • the first leadframe section 110 and the second leadframe ⁇ section 112 can be seen with the intermediate sealing material 130. Otherwise, further parts of the Porterrahmenab ⁇ sections 110, 112 and the sealing material 130 from 120 Gekorusekör- covered and enclosed.
  • FIG. 13 shows the optoelectronic component 100 after a further method step, in which an optoelectronic semiconductor chip 150 is applied to the first leadframe section 110.
  • the optoelectronic semiconductor chip 150 ⁇ be found in through the housing body 120 and the lead frame portions 110, 112 formed cavity 125.
  • ei ⁇ nem bonding wire 151 is of the optoelectronic semiconductor chip 150 electrically conductively connected to the second lead frame portion 112.
  • FIG. 14 shows the optoelectronic component 100 after a further method step, in which the cavity 125 formed by the housing body 120 and the leadframe sections 110, 112 has been filled up by a potting material 160.
  • the cavity 125 formed by the housing body 120 and the leadframe sections 110, 112 has been filled up by a potting material 160.
  • the housing body 120 and the potting material 160 in the cavity 125 can now be seen.
  • FIG. 15 shows a leadframe 114 with four first leadframe sections 110 and four second leadframe sections 112.
  • the first leadframe sections and second leadframe sections are in each case arranged next to one another and not directly connected to one another.
  • the lead frame 114 is set up to enable a total of four optoelectronic components.
  • the lead frame 114 can be singled at the locations indicated by arrows by, for example, a saw cut after a housing body not shown in FIG. 15 has been created.
  • Fig. 16 shows the lead frame 114 of Fig.
  • FIGS. 15 and 16 can now be embedded in a housing body and thus forms the starting point for four optoelectronic semiconductor components.
  • the sealing material 130 to the lead frame portions 110, 112 is not completely circumferentially on ⁇ ordered, but are present in the gaps 115, sealing material 130 in the region of the webs.
  • the leadframe sections 110, 112 and the webs 115 are each covered at the edge with the sealing material 130 and thereby the sealing material 130 is not arranged circumferentially around the Porterrahmenab ⁇ sections 110, 112, after the opto ⁇ electronic components 100th were isolated.
  • the lead frame 114 includes fewer or more than four first lead frame portions 110 and second conductor ⁇ frame portions 112th

Landscapes

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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement (100) mit einem ersten Leiterrahmenabschnitt (110) und einem Gehäusekörper (120), wobei der Gehäusekörper (120) an den ersten Leiterrahmenabschnitt (110) angrenzt. Ein Dichtmaterial (130) ist auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt (110) angeordnet und zumindest teilweise vom Gehäusekörper (120) bedeckt. Auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt (110) ist ein optoelektronischer Halbleiterchip (150) angeordnet, der zumindest teilweise mit einem Vergussmaterial (160) bedeckt ist. Das Vergussmaterial (160) grenzt an den ersten Leiterrahmenabschnitt (110) und an den Gehäusekörper (120) an. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optoelektronischen Bauelements.

Description

OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements. Bei der Herstellung von optoelektronischen Bauelementen können optoelektronische Halbleiterchips auf einen Leiterrahmenabschnitt montiert und der Leiterrahmenabschnitt mit einem Spritzgusskörper umspritzt werden.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 108 369.0, deren Offenbarungsge¬ halt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Ebenso ist es möglich, zunächst aus dem Leiterrahmenabschnitt und einem Spritzgussmaterial einen Gehäusekörper herzustel¬ len, in den anschließend der optoelektronische Halbleiterchip eingesetzt wird.
Der optoelektronische Halbleiterchip kann dabei ein licht¬ emittierender Halbleiterchip sein. Die Halbleiterchips können mit einem Vergussmaterial, beispielsweise aus Silikon beste- hend, bedeckt werden. Dabei kann es vorkommen, dass zwischen dem Material des Gehäusekörpers und dem Leiterrahmen ein Fließkanal vorhanden ist, durch den das Vergussmaterial auf die Rückseite des Leiterrahmenabschnitts und damit auf die Gehäuseunterseite gelangen kann. Es kann passieren, dass das Vergussmaterial die Rückseite des Leiterrahmenabschnitts ab¬ deckt und so eine elektrische Kontaktierung des optoelektro¬ nischen Bauelements erschwert.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein optoelektronisches Bauelement zur Verfügung zu stellen, bei dem ein Durchtritt von Vergussmaterial durch Fließkanäle zwischen dem Leiterrahmenabschnitt und dem Gehäusekörper verhindert oder zumindest erschwert wird. Dadurch wird die Qualität der optoelektroni¬ schen Bauelemente verbessert.
Diese Aufgabe wird mit dem optoelektronischen Bauelement und dem Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Ein optoelektronisches Bauelement weist einen ersten Leiter¬ rahmenabschnitt und einen Gehäusekörper auf. Der Gehäusekörper grenzt dabei an den ersten Leiterrahmenabschnitt an. Auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt ist ein Dichtmaterial ange¬ ordnet, wobei das Dichtmaterial zumindest teilweise vom Ge- häusekörper bedeckt ist. Dies kann bedeuten, dass das Dicht¬ material komplett zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt und dem Gehäusekörper angeordnet ist. Andererseits ist es ebenso möglich, dass Teile des Dichtmaterials nicht vom Ge¬ häusekörper oder dem ersten Leiterrahmenabschnitt bedeckt sind, sondern in Bezug auf den ersten Leiterrahmenabschnitt und den Gehäusekörper freiliegen. Auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt ist ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Dieser optoelektronische Halbleiterchip ist zumindest teilweise mit einem Vergussmaterial bedeckt. Das Vergussmate- rial grenzt zusätzlich an den ersten Leiterrahmenabschnitt und an den Gehäusekörper an. Durch das zwischen dem Gehäusekörper und dem ersten Leiterrahmenabschnitt angeordnete
Dichtmaterial wird das Durchdringen von eventuell beim Pro- duktionsprozess des optoelektronischen Bauelements aufgetre- tenen Fließkanälen zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt und dem Gehäusekörper verhindert oder zumindest erschwert. Das Dichtmaterial dichtet also etwa entstandene Fließkanäle zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt und dem Gehäusekörper ab oder verhindert ein Entstehen von Fließkanälen.
In einer Ausführungsform weist das Dichtmaterial eine mecha¬ nische Vorspannung auf. Durch die mechanische Vorspannung des Dichtmaterials wird eine verbesserte Abdichtung zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt und dem Dichtmaterial sowie zwi¬ schen dem Dichtmaterial und dem Gehäusekörper bewirkt. Die Vorspannung des Dichtmaterials kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass das Dichtmaterial eine gewisse Elastizi- tät aufweist und vom ersten Leiterrahmenabschnitt und dem Ge¬ häusekörper zusammengedrückt wird. Durch das Zusammendrücken des Dichtmaterials werden selbst kleinere Fließkanäle, die sich zwischen dem Leiterrahmenabschnitt und dem Dichtmaterial beziehungsweise dem Dichtmaterial und dem Gehäusekörper erge- ben, durch das Dichtmaterial verschlossen und abgedichtet, so dass kein oder weniger Vergussmaterial zwischen dem Gehäuse¬ körper und dem ersten Leiterrahmenabschnitt hindurchgelangen kann. Dadurch wird die Abdichtung zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt und dem Gehäusekörper verbessert, so dass kein oder nur wenig Vergussmaterial auf die Rückseite des Ge¬ häusekörpers gelangen kann.
Em weiterer Vorteil der Vorspannung des Dichtmaterials ist, dass dadurch eventuell unterschiedliche thermische Ausdeh¬ nungskoeffizienten von Gehäusekörper und erstem Leiterrahmenabschnitt ausgeglichen werden können. Sollten Gehäusekörper und erster Leiterrahmenabschnitt unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, führen Temperaturänderungen zu Spannungen im Gehäuse. Ein unter Vorspannung stehendes Dichtmaterial kann dann die durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten bedingte unterschiedliche Ausdehnung von Gehäusekörper und erstem Leiterrahmenabschnitt bei einer Temperaturänderung ausgleichen, indem sich das elastische Dichtmaterial sowohl an den Gehäusekörper als auch an den ersten Leiterrahmenabschnitt anschmiegt.
Bei einer starren Verbindung zwischen Gehäusekörper und erstem Leiterrahmenabschnitt könnten sonst bei thermischer Aus¬ dehnung Scherkräfte, die zu einer Trennung von Gehäusekörper und erstem Leiterrahmenabschnitt führen könnten, größer sein als die Adhäsion. Dies kann durch das elastische Dichtmateri al ausgeglichen werden. In einer Ausführungsform ist das Dichtmaterial korrosionsbe¬ ständig gegenüber Sauerstoff und/oder Schwefelwasserstoff. Sollte sich aufgrund einer thermischen Ausdehnung oder aus sonstigen Gründen der Gehäusekörper vom ersten Leiterrahmen- abschnitt ablösen, kann während des Produktionsprozesses
Schwefelwasserstoff oder generell Sauerstoff aus der Luft an das Dichtmaterial gelangen. Durch die Korrosionsbeständigkeit des Dichtmaterials gegenüber Sauerstoff und/oder Schwefelwas¬ serstoff kann dann eine Korrosion des Dichtmaterials vermie- den werden. Korrosionsbeständig bedeutet in diesem Zusammen¬ hang, dass das Dichtmaterial von Sauerstoff beziehungsweise Schwefelwasserstoff nicht chemisch verändert wird oder durch eine chemische Veränderung eine korrodierte Schicht an einer Oberfläche des Dichtmaterials entsteht, wobei die korrodierte Schicht an der Oberfläche einen Rest des Dichtmaterials vom Sauerstoff beziehungsweise Schwefelwasserstoff abschirmt und die korrodierte Schicht eine Stärke von maximal einem Zehntel der Dicke des Dichtmaterials aufweist. In einer Ausführungsform ist die mechanische Haftung zwischen dem Dichtmaterial und dem ersten Leiterrahmenabschnitt größer als die mechanische Haftung zwischen dem Gehäusekörper und dem ersten Leiterrahmenabschnitt. Dies führt dazu, dass etwa auftretende Fließkanäle zwischen dem Gehäusekörper und dem ersten Leiterrahmenabschnitt um das Dichtmaterial herum ge¬ führt werden. Dadurch wird der Fließkanal verlängert und das Vergussmaterial muss zusätzlich um das Dichtmaterial herum fließen, um auf die Gehäuseunterseite zu gelangen. Dadurch wird der Durchfluss des Vergussmaterials durch die Fließkanä- le erschwert, wodurch sich eine verbesserte Abdichtung ergibt .
In einer Ausführungsform weist das Dichtmaterial einen recht¬ eckigen Querschnitt auf. Ein rechteckiger Querschnitt des Dichtmaterials ist vorteilhaft, da dadurch eine einfache Ge¬ staltung des Dichtmaterials möglich ist. Das Dichtmaterial kann beispielsweise als flächiges Element, insbesondere als Folie, auf den ersten Leiterrahmenabschnitt aufgebracht und anschließend ausgestanzt werden. Dadurch kann der rechteckige Querschnitt des Dichtmaterials entstehen.
In einer Ausführungsform ist das Dichtmaterial an einem Rand des ersten Leiterrahmenabschnitts angeordnet und überragt den Rand des ersten Leiterrahmenabschnitts. Durch diese Anordnung kann der Weg des Fließkanals, also der Weg, den das Verguss¬ material zwischen dem Gehäusekörper und dem ersten Leiterrahmenabschnitt durchdringen müsste, verlängert werden. Dadurch wird die Abdichtung zwischen dem Gehäusekörper und dem ersten Leiterrahmenabschnitt für das Vergussmaterial verbessert.
In einer Ausführungsform ist das Dichtmaterial als Folie aus¬ gebildet. Dies ist besonders vorteilhaft, da eine Folie ein- fach flächig auf den ersten Leiterrahmenabschnitt aufgebracht werden kann. Ebenso ist es möglich, die Folie auf wenigstens einen Leiterrahmen, der den ersten Leiterrahmenabschnitt und eventuell einen weiteren Leiterrahmenabschnitt enthält, auf¬ zubringen und so mehrere Leiterrahmenabschnitte mit Dichtma- terial zu vorzusehen.
In einer Ausführungsform ist das Dichtmaterial elektrisch isolierend ausgestaltet. Dies ist vorteilhaft, wenn das
Dichtmaterial an weitere stromführende Bauteile des opto- elektronischen Bauelements angrenzt und verhindert werden soll, dass ein Kurzschluss zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt und weiteren stromführenden Elementen des optoelektronischen Bauteils auftritt. In einer Ausführungsform weist das Dichtmaterial einen Kunst¬ stoff, ein Leiterplattenmaterial oder einen schwer entflamm¬ baren Verbundwerkstoff auf. Die Materialien eignen sich gut als Dichtmaterial, insbesondere wenn sie zusätzlich elastisch sind .
In einer Ausführungsform ist das Dichtmaterial umlaufend um den optoelektronischen Halbleiterchip auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt angeordnet. Durch die umlaufende Anordnung des Dichtmaterials um den optoelektronischen Halbleiterchip wird auch eine umlaufende Abdichtung für das Vergussmaterial zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt und dem Gehäusekörper erreicht.
In einer Ausführungsform bilden der erste Leiterrahmenabschnitt und der Gehäusekörper eine Kavität. Der optoelektro¬ nische Halbleiterchip ist innerhalb der Kavität angeordnet. Die Kavität ist zumindest teilweise mit dem Vergussmaterial gefüllt. Das Vergussmaterial kann dabei beispielsweise einen Konverter oder andere optische Elemente wie beispielsweise Streupartikel für das optoelektronische Bauelement enthalten.
In einer Ausführungsform weist das Bauelement einen zweiten Leiterrahmenabschnitt auf. Der Gehäusekörper grenzt an den zweiten Leiterrahmenabschnitt an. Das Dichtmaterial grenzt sowohl an den ersten als auch an den zweiten Leiterrahmenabschnitt an und ist mit beiden Leiterrahmenabschnitten verbunden. Der zweite Leiterrahmenabschnitt kann beispielsweise für die elektrische Kontaktierung eines zweiten elektrischen Kontaktes des optoelektronischen Halbleiterchips verwendet wer¬ den. Durch das Dichtmaterial, das ebenfalls an den zweiten Leiterrahmenabschnitt angrenzt, wird auch das Durchdringen von Fließkanälen zwischen dem zweiten Leiterrahmenabschnitt und dem Gehäusekörper durch das Dichtmaterial ebenfalls er¬ schwert oder verhindert.
In einer Ausführungsform weist das Bauelement einen zweiten Leiterrahmenabschnitt auf. Der Gehäusekörper grenzt an den zweiten Leiterrahmenabschnitt an. Der zweite Leiterrahmenab¬ schnitt weist ein weiteres Dichtmaterial auf, wobei durch das weitere Dichtmaterial eine verbesserte Abdichtung zwischen dem zweiten Leiterrahmenabschnitt und dem Gehäusekörper be¬ wirkt wird. In dieser Ausführungsform sind das Dichtmaterial und das weitere Dichtmaterial nicht miteinander verbunden.
Der zweite Leiterrahmenabschnitt weist also ein eigenes, wei¬ teres Dichtmaterial auf, welches die Abdichtung von Fließka- nälen zwischen dem zweiten Leiterrahmenabschnitt und dem Ge¬ häusekörper übernimmt.
Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bau- elements wird durchgeführt, indem zunächst ein Leiterrahmen¬ abschnitt bereitgestellt wird. Anschließend wird ein Dichtma¬ terial auf den Leiterrahmenabschnitt aufgebracht. Ein Materi¬ al wird derart geformt, dass das Material einen Gehäusekörper bildet. Das Material grenzt dabei an den Leiterrahmenab- schnitt und das Dichtmaterial an. Anschließend wird ein opto¬ elektronischer Halbleiterchip auf den Leiterrahmenabschnitt aufgebracht. Abschließend wird der optoelektronische Halb¬ leiterchip mit einem Vergussmaterial bedeckt. Durch das Auf¬ bringen des Dichtmaterials kann eine verbesserte Abdichtung zwischen dem Leiterrahmenabschnitt und dem Gehäusekörper erreicht werden.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Leiterrahmenabschnitt dadurch bereitgestellt, dass zunächst eine Plat- te bereitgestellt wird, wobei die Platte anschließend in ei¬ nen Leiterrahmen mit mehreren Leiterrahmenabschnitten strukturiert wird. Das Strukturieren kann z.B. durch einen Stanz- prozess, einen Ätzprozess, einen Laserstrukturierungsprozess erfolgen .
In einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Strukturieren der Platte vor dem Aufbringen des Dichtmaterials. Das bedeutet, dass die Platte zunächst in den Leiterrahmen mit den Leiterrahmenabschnitten strukturiert wird. Anschließend wird das Dichtmaterial auf einen oder mehrere der Leiterrahmenab¬ schnitte aufgebracht.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Struktu¬ rieren der Platte erst nach dem Aufbringen des Dichtmateri- als. Das bedeutet, dass zunächst eine Platte bereitgestellt wird, auf die das Dichtmaterial aufgebracht wird. Anschlie¬ ßend wird die Platte in einen Leiterrahmen mit Leiterrahmenabschnitten strukturiert. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zusätzlich die Schritte des flächigen Aufbringens des Dichtmaterials und des Strukturierens des Dichtmaterials. Dadurch kann beispielswei- se eine Folie, die als Dichtmaterial vorgesehen ist, flächig auf die Platte oder den Leiterrahmen mit den Leiterrahmenab¬ schnitten aufgebracht werden. Die Folie kann dann struktu¬ riert werden, damit sich die gewünschte Form des Dichtmaterials ergibt.
In einer Ausführungsform erfolgt das flächige Aufbringen des Dichtmaterials durch Auflegen einer Folie auf einen oder mehrere Leiterrahmenabschnitte oder die Platte, bevor die Platte in Leiterrahmenabschnitte strukturiert wurde.
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 ein optoelektronisches Bauelement; ein optoelektronisches Bauelement mit einem Dichtmaterial mit rechteckigem Querschnitt; ein optoelektronisches Bauelement, bei dem das Dichtmaterial einen Rand des ersten Leiterrahmenabschnitts überragt; einen Querschnitt durch ein optoelektronisches Bauelement ;
Fig. 5 und 6 ein optoelektronisches Bauelement, bei dem das
Dichtmaterial an zwei Leiterrahmenabschnitte angrenzt ; Fig. 7 und 8 ein optoelektronisches Bauelement, bei dem je¬ der Leiterrahmenabschnitt Dichtmaterial auf¬ weist; Fig. 9 bis 14 ein Herstellungsverfahren für ein optoelektronisches Bauelement; einen Leiterrahmen für ein optoelektronisches Bauelement; und einen Leiterrahmen mit Dichtmaterial.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein optoelektronisches Bauelement 100. Das optoelektronische Bauelement 100 weist einen ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und einen Gehäusekör¬ per 120 auf. Der erste Leiterrahmenabschnitt 110 kann dabei einstückig oder aus mehreren Schichten ausgebildet sein. Der Gehäusekörper 120 grenzt dabei an den ersten Leiterrahmenab¬ schnitt 110 an. Ein Dichtmaterial 130 ist zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 angeord¬ net. Das Dichtmaterial 130 ist dabei teilweise vom Gehäuse¬ körper 120 bedeckt. Ferner weist das Dichtmaterial 130 einen trapezförmigen Querschnitt auf. Auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 150 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 150 ist mit einem Vergussmaterial 160 teilweise bedeckt. Das Vergussmate¬ rial 160 grenzt ebenfalls an den ersten Leiterrahmenabschnitt 110, den Gehäusekörper 120 und das Dichtmaterial 130 an. Das Dichtmaterial 130 grenzt also an den ersten Leiterrahmenab- schnitt 110, den Gehäusekörper 120 und das Vergussmaterial 160 an.
Es ist möglich, dass das Vergussmaterial 130 statt des tra¬ pezförmigen Querschnittes auch einen anderen Querschnitt auf¬ weist. Dieser andere Querschnitt kann beispielsweise ein run¬ der, halbrunder, konvexer, konkaver oder dreieckiger Querschnitt sein. Auch andere Querschnitte sind möglich. Ebenso ist es möglich, dass das Dichtmaterial 130 komplett zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 angeordnet ist, ohne das Vergussmaterial 160 zu berühren.
Das Dichtmaterial 130 ist dabei eingerichtet, etwaige Fließ- kanäle zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 abzudichten, so dass kein Vergussmaterial zwischen dem Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 auf die Unterseite 101 des optoelektronischen Bauelements hindurchgelangen kann.
Das Dichtmaterial 130 kann umlaufend um den optoelektroni¬ schen Halbleiterchip 130 angeordnet sein. Ebenso ist es mög¬ lich, dass das Dichtmaterial 130 U-förmig, den optoelektronischen Halbleiterchip 130 teilweise umlaufend angeordnet ist. Ferner kann das Dichtmaterial 130 linear auf dem ersten Lei¬ terrahmenabschnitt 120 angeordnet sein und z.B. nur entlang einer Seite des Halbleiterchips 130 angeordnet sein.
Das Dichtmaterial 130 kann auch so angeordnet sein, dass der erste Leiterrahmenabschnitt 110 und der Gehäusekörper 120 das Dichtmaterial 130 im Wesentlichen umschließen und das Vergussmaterial 160 nur im Bereich von eventuell auftretenden Fließkanälen mit dem Dichtmaterial 130 in Verbindung steht. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres optoelekt¬ ronisches Bauelement 100. Das optoelektronische Bauelement 100 weist wiederum einen ersten Leiterrahmenabschnitt 110, einen Gehäusekörper 120, ein Dichtmaterial 130, einen opto¬ elektronischen Halbleiterchip 150 und ein Vergussmaterial 160 auf. Der Gehäusekörper 120 bildet zusammen mit dem ersten
Leiterrahmenabschnitt 110, der in den Gehäusekörper 120 inte¬ griert ist, eine Kavität 125, in der der optoelektronische Halbleiterchip 150 angeordnet ist. Ferner ist die Kavität 125 teilweise mit dem Vergussmaterial 160 gefüllt. Das Dichtmate- rial 130 ist an einem Rand 111 des ersten Leiterrahmenab¬ schnitts 110 angeordnet und weist einen rechteckigen Quer¬ schnitt auf. Das Dichtmaterial 130 kann dabei umlaufend um den optoelektronischen Halbleiterchip 150 oder nicht umlau- fend um den optoelektronischen Halbleiterchip 150 ausgebildet sein. Das Dichtmaterial 130 ist wiederum eingerichtet, das Ausbilden von Fließkanälen zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 zu erschweren.
Das Dichtmaterial 130 ist vom ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und vom Gehäusekörper 120 begrenzt und grenzt außerhalb von eventuell vorhandenen Fließkanälen nicht an das Vergussmaterial 160 an. Es ist jedoch ebenso möglich, dass das
Dichtmaterial 130 analog zu Fig. 1 sowohl an den ersten Lei¬ terrahmenabschnitt 110 als auch an den Gehäusekörper 120 und das Vergussmaterial 160 angrenzt.
Die Dichtwirkung des Dichtmaterials 130 kann dadurch erreicht werden, dass das Dichtmaterial 130 unter einer mechanischen Vorspannung steht und zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 zusammengedrückt wird. Das Dichtmaterial füllt dabei kleinste Zwischenräume zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 auf und ermöglicht so die Abdichtung zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 derart, dass kein oder nur wenig Vergussmaterial 160 am Dichtmaterial 130 vorbei und zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper auf die Unterseite 101 des optoelektro- nischen Bauelements 100 gelangen kann.
Es kann vorgesehen sein, dass durch die mechanische Vorspannung das Dichtmaterial 130 um 5 % bis 15 %, bevorzugt um 10 % zusammengedrückt, eine Abmessung des Dichtmaterials 130 also um 5 "6 bis 15 %, bevorzugt um 10 % verringert wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die mechanische Haftung zwischen dem Dichtmaterial 130 und dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 größer als die mechanische Haftung zwi- sehen dem Gehäusekörper 120 und dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht wer¬ den, dass der Gehäusekörper 120 und das Dichtmaterial 130 aus verschiedenen Materialien bestehen. Dadurch müsste das Ver- gussmaterial , wenn es durch einen Fließkanal zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 hindurchfließt, um das Dichtmaterial 130 herumfließen und so¬ mit, für den Fall, dass ein Fließkanal zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 vorhanden ist, einen längeren Weg zurücklegen, wie wenn kein Dichtmaterial 130 vorgesehen wäre. Dadurch wird die Abdichtung von Fließkanälen zwischen dem Gehäusekörper 120 und dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 verbessert.
Fig. 3 zeigt weiteren Querschnitt durch ein optoelektronisches Bauelement 100, das im Wesentlichen dem optoelektronischen Bauelement 100 der Fig. 2 entspricht. Im Gegensatz zu Fig. 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel das Dichtmaterial so an dem Rand 111 des ersten Leiterrahmenabschnitts 110 ange¬ ordnet, dass das Dichtmaterial 130 den Rand 111 des ersten Leiterrahmenabschnitts 110 überragt. Dadurch wird der Weg für das Vergussmaterial 160 zwischen dem ersten Leiterrahmenab¬ schnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 weiter verlängert.
Das Dichtmaterial 130 kann dabei um mindestens 5 %, bevorzugt mindestens 15 %, insbesondere bevorzugt mindestens 35 % der Breite des Dichtmaterials 130 über den Rand 111 des ersten Leiterrahmenabschnitts hinausragen .
Ebenfalls in Fig. 3 dargestellt ist mit einer gestrichelten Linie der Bereich, der im Querschnitt die Fig. 4 ergibt. Fig. 4 zeigt, dass um einen äußeren Randbereich herum ein Gehäusekörper 120 angeordnet ist. In den Gehäusekörper 120 ist das Dichtmaterial 130 integriert. In der Mitte, innerhalb der durch den Gehäusekörper 120 gebildeten Kavität 125, befindet sich ein optoelektronischer Halbleiterchip 150, der mit einem Vergussmaterial 160 umschlossen ist. Das Vergussmaterial 160 befindet sich in dieser Querschnittsebene also zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip 150 und dem Gehäusekörper Das Dichtmaterial 130 ist dabei umlaufend um den optoelektro¬ nischen Halbleiterchip 150 angeordnet. In einem Ausführungsbeispiel ist das Dichtmaterial 130 als Folie ausgebildet. In einem Ausführungsbeispiel ist das Dichtmaterial elektrisch isolierend ausgebildet. In einem Ausführungsbeispiel weist das Dichtmaterial einen Kunststoff, ein Leiterplattenmaterial oder einen schwer entflammbaren Verbundwerkstoff auf.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres optoelekt- ronisches Bauelement 100. Das optoelektronische Bauelement 100 weist einen zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 auf, der ebenfalls in den Gehäusekörper 120 integriert ist. Das Dicht¬ material 130 grenzt dabei sowohl an den ersten Leiterrahmenabschnitt 110 als auch an den zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 an. Ein optoelektronischer Halbleiterchip 150 ist innerhalb einer durch den Gehäusekörper 120 und die Leiterrahmenabschnitte 110, 112 gebildeten Kavität 125 angeordnet. Ein Bonddraht 151 dient dazu, den optoelektronischen Halbleiterchip 150 zusätzlich mit dem zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 elektrisch zu kontaktieren. Die Kavität 125 ist mit einem Vergussmaterial 160 verfüllt.
In einem mittleren Bereich zwischen den Leiterrahmenabschnitten 110, 112 grenzt das Dichtmaterial 130 an die Leiterrah- menabschnitte 110, 112, den Gehäusekörper 120 und das Ver¬ gussmaterial 160 an. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Dichtmaterial 120 in diesem Bereich von den Leiterrahmenabschnitten 110, 112 und dem Gehäusekörper 120 umschlossen ist .
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf den ersten Leiterrahmenab¬ schnitt 110, den zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 und das Dichtmaterial 130 der Fig. 5, wobei der Gehäusekörper 120 und der optoelektronische Halbleiterchip 150 noch nicht an bzw. auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 angeordnet sind. Das Dichtmaterial 130 ist dabei im Wesentlichen in der Form einer Acht auf den Rändern der Leiterrahmenabschnitte 110, 112 an¬ geordnet und grenzt sowohl an den ersten Leiterrahmenab- schnitt 110 als auch an den zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 an. In diesem Fall kann das Dichtmaterial 130 aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen, um einen Kurz- schluss zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 zu vermeiden.
Das Dichtmaterial 130 ist umlaufend um beide Leiterrahmenab¬ schnitte 110, 112 angeordnet und überragt den Rand der Lei¬ terrahmenabschnitte 110, 112.
Die Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres Ausfüh¬ rungsbeispiel eines optoelektronischen Bauelements 100 mit einem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und einem zweiten Lei¬ terrahmenabschnitt 112. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 entspricht im Wesentlichen der Fig. 5. Das Dichtmaterial 130 ist jedoch nur auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt 110 ange¬ ordnet, während ein weiteres Dichtmaterial 131 an den zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 angrenzt. Die beiden Leiterrahmen¬ abschnitte 110, 112 weisen also zwei getrennte Dichtmateria- lien 130, 131 auf, die jeweils für die Abdichtung für das
Vergussmaterial 160 zwischen den Leiterrahmenabschnitten 110, 112 und dem Gehäusekörper 120 sorgen. Dabei können die Dichtmaterialien 130, 131 identisch oder verschieden sein. Die Dichtmaterialien 130, 131 können als Folie und/oder
elektrisch isolierend ausgebildet sein. Ferner können die
Dichtmaterialien 130, 131 einen Kunststoff, ein Leiterplat¬ tenmaterial oder einen schwer entflammbaren Verbundwerkstoff aufweisen. Die Dichtmaterialien 130, 131 können umlaufend um die Leiterrahmenabschnitte 110, 112 oder nicht-umlaufend aus- gebildet sein.
In einem mittleren Bereich zwischen den Leiterrahmenabschnitten 110, 112 grenzt das Dichtmaterial 130 an den ersten Lei¬ terrahmenabschnitt 110 und den Gehäusekörper 120 an und ist vom ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und dem Gehäusekörper 120 vollständig umschlossen. Das weitere Dichtmaterial 131 grenzt an den zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 und den Ge¬ häusekörper 120 an und ist vom zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 und dem Gehäusekörper 120 vollständig umschlossen. Alternativ können die Dichtmaterialien 130, 131 auch nicht vollständig vom Gehäusematerial 120 und den Leiterrahmenabschnit¬ ten 110, 112 umschlossen sein und an das Vergussmaterial 160 angrenzen.
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf die Leiterrahmenabschnitte 110, 112 mit den Dichtmaterialien 130, 131 der Fig. 7. Die Dichtmaterialien 130, 131 sind dabei jeweils am Rand der Lei- terrahmenabschnitte 110, 112 angeordnet und um den Leiterrah¬ menabschnitt 110, 112 umlaufend, ohne dass die Dichtmateria¬ lien 130, 131 sich berühren.
Das Dichtmaterial 130 ist umlaufend um den ersten Leiterrah- menabschnitt 110 angeordnet und überragt den Rand des ersten Leiterrahmenabschnitts 110. Das weitere Dichtmaterial 131 ist umlaufend um den zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 angeordnet und überragt den Rand des zweiten Leiterrahmenabschnitts 112. In einem Ausführungsbeispiel ist das Dichtmaterial 130 korro¬ sionsbeständig gegenüber Sauerstoff und/oder Schwefelwasserstoff. Sollte sich aufgrund einer thermischen Ausdehnung oder aus sonstigen Gründen der Gehäusekörper 120 vom ersten Leiterrahmenabschnitt 110 ablösen, kann während des Produktions- prozesses Schwefelwasserstoff oder generell Sauerstoff aus der Luft an das Dichtmaterial 130 gelangen. Durch die Korro¬ sionsbeständigkeit des Dichtmaterials 130 gegenüber Sauer¬ stoff und/oder Schwefelwasserstoff kann dann eine Korrosion des Dichtmaterials 130 vermieden werden. Korrosionsbeständig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Dichtmaterial 130 von Sauerstoff beziehungsweise Schwefelwasserstoff nicht che¬ misch verändert wird oder durch eine chemische Veränderung eine korrodierte Schicht an einer Oberfläche des Dichtmateri¬ als 130 entsteht, wobei die korrodierte Schicht an der Ober- fläche einen Rest des Dichtmaterials 130 vom Sauerstoff be¬ ziehungsweise Schwefelwasserstoff abschirmt und die korro¬ dierte Schicht eine Stärke von maximal einem Zehntel der Di¬ cke des Dichtmaterials 130 aufweist. Die Fig. 9 bis 14 zeigen im linken Bereich jeweils einen Querschnitt und im rechten Bereich jeweils eine Draufsicht auf Zwischenprodukte während der Herstellung eines optoelekt- ronischen Bauelements 100. Das in Fig. 14 gezeigte optoelekt¬ ronische Bauelement 100 entspricht dabei dem optoelektroni¬ schen Bauelement der Fig. 5. Es ist jedoch auch möglich, eines der anderen gezeigten Ausführungsbeispiele mit dem Ver¬ fahren herzustellen.
Fig. 9 zeigt einen Ausschnitt aus einer Platte 113 mit einem auf die Platte 113 aufgebrachten Dichtmaterial 130. Das
Dichtmaterial 130 ist dabei flächig auf die Platte 113 aufge¬ bracht. Das Dichtmaterial 130 bedeckt die gesamte Platte 113, so dass in der Draufsicht nur das Dichtmaterial 130 zu sehen ist. Die Platte 113 kann aus Metall, insbesondere aus einem Metallblech, beispielsweise einem Kupferblech, bestehen. Ab hier wird nur der Teilbereich der Platte, der zwei Leiterrahmenabschnitte 110, 112 für ein optoelektronisches Bauelement 100 umfasst, gezeigt. Es können jedoch auch mehrere opto¬ elektronische Bauelemente 100 ausgehend von einer Platte 113 erzeugt werden, für die dann noch ein Vereinzelungsschritt vorgesehen sein kann. Fig. 10 zeigt die Platte 113 der Fig. 9 nach einem weiteren
Verfahrensschritt, bei dem die Platte 113 der Fig. 9 in einen ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und einen zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 strukturiert wurde. Das Strukturieren kann beispielsweise durch einen Stanzprozess oder einen Laser- schneidprozess oder einen Ätzprozess erfolgt sein. Das Dicht¬ material 130 liegt noch in derselben Form wie in Fig. 9 vor, so dass in der Draufsicht weiterhin nur das Dichtmaterial 130 zu sehen ist. Anstelle der in Fig. 9 und 10 beschriebenen Reihenfolge kann auch vorgesehen sein, dass zunächst die Platte 113 in Leiterrahmenabschnitte 110, 112 strukturiert wird und anschließend das Dichtmaterial 130 auf die Leiter¬ rahmen 110, 112 flächig aufgebracht wird. Fig. 11 zeigt die Leiterrahmenabschnitte 110, 112 der Fig. 10 nach einem weiteren Verfahrensschritt. Das Dichtmaterial 130 wurde im Bereich der Leiterrahmenabschnitte 110, 112 struktu¬ riert, so dass sich in der Draufsicht ein achtförmig angeord- netes Dichtmaterial 130 mit jeweils einer freiliegenden Ober¬ fläche der Leiterrahmenabschnitte 110, 112 in den freien Be¬ reichen des achtförmigen Dichtmaterials 130 ergibt.
Es kann ebenso vorgesehen sein, dass ausgehend von Fig. 9 zu- nächst das Dichtmaterial 130 und erst anschließend die Me¬ tallplatte 113 strukturiert werden. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass auf die Metallplatte 113 oder die Leiterrahmenab¬ schnitte 110, 112 ein bereits vorstrukturiertes Dichtmaterial 130 aufgebracht wird.
Fig. 12 zeigt die Leiterrahmenabschnitte 110, 112 mit dem Dichtmaterial 130, nachdem ein Gehäusekörper 120 um die Lei¬ terrahmenabschnitte 110, 112 geformt wurde. Der Gehäusekörper 120 umschließt dabei die in den äußeren Randbereichen ange- ordneten Teile des Dichtmaterials 130. Der zwischen den bei¬ den Leiterrahmenabschnitten 110, 112 angeordnete mittlere Teil 133 des Dichtmaterials 130 wird jedoch nicht vom Gehäu¬ sekörper 120 bedeckt, sondern grenzt nur an seiner Unterseite 132 zwischen den beiden Leiterrahmenabschnitten 110, 112 an den Gehäusekörper 120 an. In der Draufsicht sind also der erste Leiterrahmenabschnitt 110 und der zweite Leiterrahmen¬ abschnitt 112 mit dem dazwischenliegenden Dichtmaterial 130 zu sehen. Ansonsten sind weitere Teile der Leiterrahmenab¬ schnitte 110, 112 und des Dichtmaterials 130 vom Gehäusekör- per 120 bedeckt und umschlossen.
Fig. 13 zeigt das optoelektronische Bauelement 100 nach einem weiteren Verfahrensschritt, bei dem ein optoelektronischer Halbleiterchip 150 auf den ersten Leiterrahmenabschnitt 110 angebracht wird. Der optoelektronische Halbleiterchip 150 be¬ findet sich in der durch den Gehäusekörper 120 und die Leiterrahmenabschnitte 110, 112 gebildeten Kavität 125. Mit ei¬ nem Bonddraht 151 ist der optoelektronische Halbleiterchip 150 elektrisch leitfähig mit dem zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 verbunden.
Fig. 14 zeigt das optoelektronische Bauelement 100 nach einem weiteren Verfahrensschritt, bei dem die durch den Gehäusekörper 120 und die Leiterrahmenabschnitte 110, 112 gebildete Ka- vität 125 durch ein Vergussmaterial 160 aufgefüllt wurde. In der Draufsicht ist nun nur noch der Gehäusekörper 120 und das Vergussmaterial 160 in der Kavität 125 zu erkennen.
Fig. 15 zeigt einen Leiterrahmen 114 mit jeweils vier ersten Leiterrahmenabschnitten 110 und vier zweiten Leiterrahmenabschnitten 112. Die ersten Leiterrahmenabschnitte und zweiten Leiterrahmenabschnitte sind dabei jeweils nebeneinander ange- ordnet und nicht direkt miteinander verbunden. Über Stege 115 sind die Leiterrahmenabschnitte 110, 112 jedoch so miteinan¬ der verbunden, dass ein stabiler Leiterrahmen 114 entsteht. Der Leiterrahmen 114 ist dabei eingerichtet, insgesamt vier optoelektronische Bauelemente zu ermöglichen. Dazu kann der Leiterrahmen 114 an den mit Pfeilen gekennzeichneten Stellen durch beispielsweise einen Sägeschnitt vereinzelt werden, nachdem ein in Fig. 15 nicht gezeigter Gehäusekörper erstellt wurde . Fig. 16 zeigt den Leiterrahmen 114 der Fig. 15, nachdem ein Dichtmaterial 130 auf jeweils zueinander gehörige Leiterrah¬ menabschnitte, die jeweils einen ersten Leiterrahmenabschnitt 110 und einen zweiten Leiterrahmenabschnitt 112 umfassen, aufgebracht wurde. Gestrichelt ist dabei unterhalb des Dicht- materials der Verlauf der Leiterrahmenabschnitte zu erkennen. Das Aufbringen des Dichtmaterials 130 auf die Leiterrahmenab¬ schnitte 110, 112 kann dabei durch Auflegen der einzelnen Stücke des Dichtmaterials 130 oder durch ein flächiges Auf¬ bringen des Dichtmaterials 130 in Form einer Folie und an- schließendes Strukturieren des Dichtmaterials, beispielsweise durch einen Stanzprozess , erfolgen. Der Leiterrahmen der Fig. 15 und 16 kann nun in einen Gehäusekörper eingebettet werden und bildet damit die Ausgangsbasis für vier optoelektronische Halbleiterbauelemente .
Es kann vorgesehen sein, dass das Dichtmaterial 130 nicht komplett um die Leiterrahmenabschnitte 110, 112 umlaufend an¬ geordnet ist, sondern im Bereich der Stege 115 Lücken im Dichtmaterial 130 vorliegen. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass die Leiterrahmenabschnitte 110, 112 und die Stege 115 jeweils am Rand mit dem Dichtmaterial 130 bedeckt werden und dadurch das Dichtmaterial 130 nicht um die Leiterrahmenab¬ schnitte 110, 112 umlaufend angeordnet ist, nachdem die opto¬ elektronischen Bauteile 100 vereinzelt wurden.
Es ist möglich, dass der Leiterrahmen 114 weniger oder mehr als vier erste Leiterrahmenabschnitte 110 und zweite Leiter¬ rahmenabschnitte 112 umfasst.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Optoelektronisches Bauelement
101 Unterseite
110 Erster Leiterrahmenabschnitt
111 Rand
112 Zweiter Leiterrahmenabschnitt
113 Platte
114 Leiterrahmen
115 Steg
120 Gehäusekörper
125 Kavität
130 Dichtmaterial
131 Weiteres Dichtmaterial
132 Unterseite
133 Mittlerer Teil
150 Optoelektronischer Halbleiterchip
151 Bonddraht
160 Vergussmaterial

Claims

PATENTA S PRÜCHE
Optoelektronisches Bauelement (100) mit einem ersten Lei¬ terrahmenabschnitt (110) und einem Gehäusekörper (120), wobei der Gehäusekörper (120) an den ersten Leiterrahmenabschnitt (110) angrenzt, wobei ein Dichtmaterial (130) auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt (110) angeordnet ist, wobei das Dichtmaterial (130) zumindest teilweise vom Gehäusekörper (120) bedeckt ist, wobei auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt (110) ein optoelektronischer Halb¬ leiterchip (150) angeordnet ist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (150) zumindest teilweise mit einem Vergussmaterial (160) bedeckt ist, und wobei das Verguss¬ material (160) an den ersten Leiterrahmenabschnitt (110) und an den Gehäusekörper (120) angrenzt.
Optoelektronisches Bauelement (100) nach Anspruch 1, wo¬ bei das Dichtmaterial (130) eine mechanische Vorspannung aufweist, wobei die mechanische Vorspannung des Dichtma¬ terials (130) eine verbesserte Abdichtung zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt (110) und dem Dichtmaterial (130) sowie zwischen dem Dichtmaterial (130) und dem Ge¬ häusekörper (120) bewirkt.
Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der An¬ sprüche 1 oder 2, wobei die mechanische Haftung zwischen dem Dichtmaterial (130) und dem ersten Leiterrahmenab¬ schnitt (110) größer ist als die mechanische Haftung zwi¬ schen dem Gehäusekörper (120) und dem ersten Leiterrahmenabschnitt ( 110 ) .
Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der An¬ sprüche 1 bis 3, wobei das Dichtmaterial (130) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der An¬ sprüche 1 bis 4, wobei das Dichtmaterial (130) an einem Rand (111) des ersten Leiterrahmenabschnittes (110) ange- ordnet ist und den Rand (111) des ersten Leiterrahmenab¬ schnitts (110) überragt.
Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der An¬ sprüche 1 bis 5, wobei das Dichtmaterial (130) als Folie, insbesondere als strukturierte Folie, ausgebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der An¬ sprüche 1 bis 6, wobei das Dichtmaterial (130) elektrisch isolierend ausgebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der An¬ sprüche 1 bis 7, wobei das Dichtmaterial (130) einen Kunststoff, ein Leiterplattenmaterial oder einen schwer entflammbaren Verbundwerkstoff aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der An¬ sprüche 1 bis 8, wobei das Dichtmaterial (130) umlaufend um den optoelektronischen Halbleiterchip (150) auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt (110) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der An¬ sprüche 1 bis 9, wobei der erste Leiterrahmenabschnitt
(110) und der Gehäusekörper (120) eine Kavität (125) bil¬ den, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (150) in¬ nerhalb der Kavität (125) angeordnet ist, und wobei die Kavität (125) zumindest teilweise mit dem Vergussmaterial
(160) gefüllt ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der An¬ sprüche 1 bis 10, wobei das Bauelement (100) einen zwei¬ ten Leiterrahmenabschnitt aufweist, wobei der Gehäusekör¬ per (120) an den zweiten Leiterrahmenabschnitt (112) an¬ grenzt, wobei das Dichtmaterial (130) an den ersten Lei¬ terrahmenabschnitt (110) und den zweiten Leiterrahmenab¬ schnitt (112) angrenzt und mit beiden Leiterrahmenab¬ schnitten (110, 112) verbunden ist. Optoelektronisches Bauelement (100) nach einem der einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Bauelement (100) einen zweiten Leiterrahmenabschnitt (112) aufweist, wobei der Gehäusekörper (120) an den zweiten Leiterrahmenabschnitt (112) angrenzt wobei der zweite Leiterrahmenabschnitt (112) ein weiteres Dichtmaterial (131) aufweist, wobei durch das weitere Dichtmaterial (131) eine verbesserte Abdichtung zwischen dem zweiten Leiterrahmenabschnitt (112) und dem Gehäusekörper (120) bewirkt wird.
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements (100) mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Leiterrahmenabschnitts (110);
- Aufbringen eines Dichtmaterials (130) auf den Leiter¬ rahmenabschnitt;
- Formen eines Materials derart, dass das Material ei¬ nen Gehäusekörper (120) bildet, wobei das Material an den Leiterrahmenabschnitt (110) und das Dichtmaterial (130) angrenzt;
- Aufbringen eines optoelektronischen Halbleiterchips (150) auf den Leiterrahmenabschnitt (110);
- Bedecken des optoelektronischen Halbleiterchips (150) mit einem Vergussmaterial (160) .
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements nach Anspruch 13, wobei das Bereitstellen des Leiterrahmenabschnitts (110) die folgenden Schritte um- fasst :
- Bereitstellen einer Platte (113);
- Strukturieren der Platte (113) in einen Leiterrahmen (114) mit mehreren Leiterrahmenabschnitten (110, 112) .
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Strukturieren der Platte (113) vor dem Aufbringen des Dichtmaterials (130) erfolgt . 16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Strukturieren der Platte (113) nach dem Aufbringen des Dichtmaterials (130) erfolgt . 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, mit den zusätzlichen Schritten:
- Flächiges Aufbringen des Dichtmaterials (130);
- Strukturierung des Dichtmaterials (130). 18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das flächige Aufbringen des Dichtmaterials (130) durch Auflegen einer Folie auf einen oder mehrere Leiterrahmenabschnitte (110, 112), insbesondere die Platte (113) erfolgt.
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