WO2018037035A1 - Optoelektronisches bauelement - Google Patents

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WO2018037035A1
WO2018037035A1 PCT/EP2017/071212 EP2017071212W WO2018037035A1 WO 2018037035 A1 WO2018037035 A1 WO 2018037035A1 EP 2017071212 W EP2017071212 W EP 2017071212W WO 2018037035 A1 WO2018037035 A1 WO 2018037035A1
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WO
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cavity
optoelectronic component
wall
housing
optoelectronic
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PCT/EP2017/071212
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Reeswinkel
Markus Boss
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting

Definitions

  • the present invention relates to an optoelectronic component.
  • optoelectronic components with housings having a cavity for receiving a optoelectrochemical ⁇ African semiconductor chips.
  • a potting material embedding the optoelectronic semiconductor chip can be arranged in the cavity.
  • An object of the present invention is to provide an optoelectronic device. This object is achieved by an optoelectronic component with the Merkma ⁇ len of claim 1. In the dependent claims various developments are given.
  • An optoelectronic component comprising a housing which has a limited by a circumferential wall cavity on ⁇ . At least a portion of the wall has a surface topography deviating from a flat surface.
  • the wall of the cavity of the housing of this optoelectronic component by deviating from a planar surface of surface topography on a large ⁇ ßere surface than would be the case with a flat surface.
  • This can improve a in the cavity of ⁇ parent potting material on the wall of the cavity adhesion.
  • the surface topography comprising a plurality parallel to each other ⁇ oriented structures.
  • the surface topography of the wall of the cavity of the housing of this optoelectronic component can thereby be produced in a simple manner.
  • an embodiment of the surface topography with a plurality of structures oriented parallel to one another can enable simple and problem-free demolding during production of the housing by means of a molding process (molding process).
  • the structures are oriented in an opening direction of the cavity.
  • the opening direction may correspond to a removal direction in a production of the housing of the optoelectronic component by means of a molding process.
  • the orientation of the structures in the opening direction of the cavity can facilitate demolding.
  • all portions of the wall are oriented perpendicular to a Bodenflä ⁇ surface of the cavity.
  • this configuration of the cavity and the wall of the cavity enables a particularly simple production of the housing of the opto ⁇ electronic component and a particularly reliable anchoring of a potting material arranged in the cavity on the wall of the cavity.
  • at least one of the structures has a polygonal profile.
  • the angular profile may be, for example, a triangular profile or a sawtooth profile.
  • a Structure with such a profile an enlargement of the surface of the wall of the cavity of the housing of the opto-electronic ⁇ African component.
  • the angular profile of the structure causes the wall of the cavity in the region of the structure not oriented exactly perpendicular to a direction oriented to the center of the cavity.
  • At least one of the structures has a rounded profile.
  • the structure may, for example, have a semi-circular ⁇ shaped cross section.
  • a structure having such a profile causes an enlargement of the surface of the wall of the cavity of the housing of the opto ⁇ electronic component.
  • the rounded profile of the structure causes the wall of the cavity in the region of the structure not oriented exactly perpendicular to a direction oriented to the center of the cavity.
  • the housing has a plastic material, in particular, for example, a polyphthalamide (PPA), a polycyclohexyl-dimethylene terephthalate (PCT) or an epoxy resin.
  • PPA polyphthalamide
  • PCT polycyclohexyl-dimethylene terephthalate
  • an optoelectronic semiconductor chip is arranged in the cavity.
  • the optoelectronic semiconductor chip may be game, a light emitting diode chip with ⁇ .
  • the wall of the Kavi- ty of the housing of the optoelectronic component can be used as a reflector for light emitted by the optoelectronic semiconductor chip or as a reflector for light detected by the optoelekt ⁇ tronic semiconductor chip light used. Another advantage is that the optoelectronic semiconductor chip is protected by its arrangement in the cavity of the housing from damage due to external influences.
  • a potting material is arranged in the cavity.
  • the Ver ⁇ cast material can embed a likewise arranged in the cavity of the optoelectronic semiconductor chip and provide protection of the optoelectronic semiconductor chips from damage by external influences.
  • the molding material may also include embedded particles, for example, be ⁇ embedded scattering particles or embedded wellendorfnkonver ⁇ animal particles.
  • the design for ⁇ at least a portion of the wall of the cavity with a deviating from a flat surface doctorntopog-- fie reliable adhesion of the potting on the
  • the potting material comprises a silicone or an epoxy resin.
  • the potting material is obtainable kos ⁇ -effectively and can reasonable simple manner in the Ka ⁇ tivity of the housing of the optoelectronic component be ordered, for example by a dosing or by a molding process, for example by compression molding (compression molding).
  • FIG. 1 shows a plan view of an optoelectronic component according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view of the optoelectronic component according to the first embodiment
  • FIG. 3 shows a plan view of an optoelectronic component according to a second embodiment.
  • Fig. 1 shows a plan view of an optoelectronic component 10.
  • Figure 2 shows a specific ⁇ matic perspective view of the optoelectronic component 10.
  • the optoelectronic component 10 may be designed to emit electromagnetic radiation or to detect electromagnetic radiation.
  • the electromagnetic radiation can be, for example, visible light.
  • the optoelectronic component 10 may, for example, a
  • LED device Be light-emitting diode device (LED device).
  • the optoelectronic component 10 includes a housing 100 having a top 101 and one of the top 101 termelie ⁇ constricting bottom 102nd
  • the upper side 101 of the housing 100 is visible in the plan view of FIG. 1 and in the perspective view of FIG. 2.
  • the housing 100 has a cuboid basic shape.
  • the housing 100 could also have a different basic shape.
  • the housing 100 has a housing material as example ⁇ can be a plastic material.
  • the housing material may comprise an epoxy resin.
  • the housing 100 can be produced, for example, by a molding process (molding process), in particular, for example by injection molding (transfer molding) or by injection molding (injection molding).
  • the housing 100 has a cavity 110 opened to the top 101 of the housing 100.
  • the cavity 110 is bordered by a bottom surface 120 and by a circumferential wall 150 ⁇ .
  • all portions of the perimeter wall 150 are oriented perpendicular to the bottom surface 120, whereby the cavity of the cavity 110 has a Cylind ⁇ generic shape.
  • the sections of the wall 150 of the cavity 110 could also be inclined relative to the bottom surface 120 such that the cavity 110 widens in a funnel shape starting from the bottom surface 120.
  • the cavity of the cavity 110 has the shape of a ⁇ Pyrami denstumpfs in this case.
  • the cavity 110 has an opening direction 111 oriented from the bottom surface 120 to the opening of the cavity 110 on the top side 101 of the housing 100. If the housing 100 of the optoelectronic component 10 is manufactured by a molding process, the opening ⁇ direction 111 corresponds to the cavity 110 of a Entformides.
  • a part of a first leadframe section 130 embedded in the housing 100 and a part of a second embedded in the housing 100 are located on the bottom surface 120 of the cavity 110 of the housing 100.
  • th lead frame section 140 free.
  • the first leadframe ⁇ section 130 and the second leadframe section 140 each have an electrically conductive material, such as a metal.
  • the first conductor frame portion 130 and the two-te lead frame portion 140 are insulated by a space formed by the mate rial of the housing 100 ⁇ web 135 electrically vonei ⁇ Nander.
  • the first leadframe section 130 and the second leadframe section 140 produce electrically conductive connections to electrical contact surfaces of the optoelectronic component 10 that are located on the underside 102 of the housing 100.
  • the electrical contact pads on the bottom 102 of the housing 100 of the optoelectronic construction ⁇ elements 10 enable an electrical contacting of the optoelectronic component 10.
  • the optoelectronic component 10 can be formed for example as a surface-mountable SMD component and (for an electric Mais ⁇ orientation by reflow soldering reflow Soldering) may be provided.
  • the housing could have 100 of the optoelectronic component 10 other electrical Kunststoff ⁇ sliding elements.
  • an optoelectronic semiconductor chip 200 is arranged.
  • the optoelectronic semiconductor chip 200 may be formed as ⁇ electromagnetic radiation to emit example ⁇ as visible light,.
  • the optoelectronic semiconductor chip 200 may be formed as a light-emitting diode chip (LED chip).
  • the opto-electronic semi-conductor chip ⁇ 200 may also be configured to detect electromagnetic radiation ⁇ diagram.
  • the optoelectronic semiconductor chip 200 is disposed on the Bodenflä ⁇ surface 120 of the cavity 110 and electrically conductively connected to the first lead frame portion 130 and connected to the second lead frame portion ⁇ 140th
  • an electrically conductive connection between the first lead frame portion 130 and the optoelectronic semiconductor chip 200 is composed.
  • An electrically conductive connection between the optoelectronic semiconductor chip 200 and the second leadframe section 140 is produced by means of a bonding wire 210.
  • the optoelectronic ⁇ specific semiconductor chip 200 could, of course, on two bond wires to the first lead frame portion 130 and the second Lei be ⁇ terrahmenabites 140 is connected.
  • a potting material 300 is arranged in the cavity 110 of the housing 100 of the optoelectronic component 10.
  • the optoelectronic semiconductor chip 200 and the bonding wire 210 are embedded in the potting material 300.
  • the molding material 300 only after the placing of the optoelectronic semiconductor chip 200 and the bonding wire 210 in the Kavi ⁇ ty 110 was introduced into the cavity 110th
  • the potting material 300 was filled in flowable form in the Ka ⁇ tivity 110th
  • the potting material 300 may have been introduced into the cavity 110 by a dosing process, for example by needle dosing, or by a molding process, for example by compression molding.
  • the Vergussmate ⁇ material 300 may have been cured, for example by a thermal treatment.
  • the potting material 300 is at least partially transparent to electromagnetic radiation that can be emitted by the opto-electro ⁇ African semiconductor chip 200 or detected.
  • the potting material 300 may comprise, for example, a silicone.
  • the encapsulation material 300 may include gleichbet ⁇ preparing particles, for example embedded scattering ⁇ particle or embedded wavelength converting Parti ⁇ kel.
  • At least a portion of the wall 150 has a surface topography 160 deviating from a flat surface.
  • all sections of the wall 110 bordering the cavity 110 have such a surface topography 160 deviating from a flat surface. It would also be possible that only single ⁇ ne portions of the wall 150, for example, only the long sides or only the short sides, the surface topography have 160, while the remaining portions of the wall 150 may have a flat surface.
  • the deviating from a flat surface doctorntopo- graphy 160 includes a plurality of parallel-oriented orien ⁇ structures 170.
  • the structures 170 are each oblong lent bar-shaped and can also be referred to as webs or ribs.
  • the longitudinal directions of the structures 170 are each oriented in the opening direction 111 of the cavity 110 of the housing 100. As a result, the structures 170 are oriented in the removal direction in such a way that the structures 170 do not hinder the demoulding when the housing 100 is produced by a molding process. If the wall 150 of the cavity 110, as in the case of game of Figures 1 and 2, is oriented perpendicular to the bottom surface 120 of the cavity 110, the longitudinal direction is each
  • Structure 170 also perpendicular to the bottom surface 120 of the Ka ⁇ vity 110 oriented. If the wall 150 of the cavity 110 but is inclined so that the cavity 110 of the
  • Bottom surface 120 widens toward the opening of the cavity 110, so are the surface topography 160 of the wall 150 forming structures 170 corresponding to the bottom surface 120 inclined.
  • the optoelectronic component 10 170 have the structures each have a hexagonal profile 180, so a polygonal cross section perpendicular to the longitudinal direction ⁇ right.
  • Each structure 170 has a triangular cross-section.
  • the surface topography 160 of the wall 150 is jagged in a direction parallel to the bottom surface 120.
  • Interface between the potting material 300 disposed in the cavity 110 and the wall 150 of the cavity 110 greater than would be the case with a flat surface of the wall 150.
  • the adhesion of the potting material 300 to the wall 150 of the cavity 110 is greater than would be the case with a wall 150 with a flat surface.
  • the risk of undesired detachment of the potting material 300 from the wall 150 of the cavity 110 is reduced. Due to the angular profile 180 of the surface topography 160 of the wall 150 of the cavity 110 forming structures 170, the individual surface portions of the wall 150 are not ge ⁇ exactly in the direction of the center of the cavity 110, but are ge ⁇ compared with this direction inclined.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a plan view of an optoelectronic component 20 according to a second embodiment.
  • the optoelectronic component 20 of FIG. 3 has great similarities with the optoelectronic component 10 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
  • Components of the optoelectronic component 20, the pressures existing in the optoelectronic component 10 components correspond are shown in FIG. 3 provided with the same reference numerals as in Figures 1 and 2.
  • the differences between the opto ⁇ electronic component are only 20 of FIG. 3 and the optoelectronic ⁇ African component 10 of Figures 1 and 2 explained. Incidentally, the above description of the optoelectronic component 10 also applies to the optoelectronic component 20.
  • the structures 170 forming the surface topography 160 of the wall 150 of the cavity 110 each have a rounded profile 190.
  • each structure 170 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the respective ⁇ level structure 170 has a rounded cross-section, for example a semi-circular ⁇ shaped cross section.
  • the surface topography 160 of the wall 150 of the cavity 110 of the housing 100 of the optoelectronic component 20 in the bottom surface 120 pa ⁇ rallele direction wavy.
  • the surface topography 160 of the wall 150 of the cavity 110 deviating from a planar surface results in an improved adhesion of the potting material 300 arranged in the cavity 110 to the wall 150 of the cavity 110 and reduces the risk of ner unwanted delamination of the potting material 300 of the wall 150 of the cavity 110th
  • the surface topography 160 of the wall 150 of the cavity 110 of the housing 100 deviating from a flat surface could also be designed differently than is shown in FIGS. 1 to 3. It is expedient here if the topography of the surface 160 forming structures 170 are oriented in the direction Ent ⁇ shape of the cavity 110 of the housing 100 so as not to hinder removal from the mold in the manufacture of the housing 100th

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Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement umfasst ein Gehäuse, das eine durch eine umlaufende Wandung begrenzte Kavität aufweist. Zumindest ein Abschnitt der Wandung weist eine von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberflächentopografie auf.

Description

OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 115 630.2, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Es ist bekannt, optoelektronische Bauelemente mit Gehäusen auszubilden, die eine Kavität zur Aufnahme eines optoelektro¬ nischen Halbleiterchips aufweisen. In der Kavität kann ein den optoelektronischen Halbleiterchip einbettendes Vergussmaterial angeordnet sein.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkma¬ len des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst ein Gehäuse, das eine durch eine umlaufende Wandung begrenzte Kavität auf¬ weist. Dabei weist zumindest ein Abschnitt der Wandung eine von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberflächentopografie auf .
Vorteilhafterweise weist die Wandung der Kavität des Gehäuses dieses optoelektronischen Bauelements durch die von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberflächentopografie eine grö¬ ßere Fläche auf, als dies bei einer ebenen Oberfläche der Fall wäre. Dies kann eine Anhaftung eines in der Kavität an¬ geordneten Vergussmaterials an der Wandung der Kavität verbessern. Dadurch kann sich eine Gefahr einer unerwünschten Delamination eines in der Kavität des Gehäuses dieses opto¬ elektronischen Bauelements angeordneten Vergusses von der Wandung der Kavität reduzieren. Hierdurch kann die Gefahr einer Reduzierung einer Dichtigkeit des Gehäuses des optoelekt¬ ronischen Bauelements sinken. Auch kann dadurch eine Gefahr einer anderweitigen Beschädigung des optoelektronischen Bau- elements verringert werden.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst die Oberflächentopografie eine Mehrzahl parallel zu¬ einander orientierter Strukturen. Vorteilhafterweise kann die Oberflächentopografie der Wandung der Kavität des Gehäuses dieses optoelektronischen Bauelements dadurch auf einfache Weise hergestellt werden. Insbesondere kann eine Ausgestal¬ tung der Oberflächentopografie mit einer Mehrzahl parallel zueinander orientierter Strukturen eine einfache und problem- lose Entformung bei einer Herstellung des Gehäuses mittels eines Formverfahrens (Moldverfahrens ) ermöglichen.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements sind die Strukturen in eine Öffnungsrichtung der Kavität ori- entiert. Die Öffnungsrichtung kann einer Entformrichtung bei einer Herstellung des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements mittels eines Formverfahrens entsprechen. In diesem Fall kann die Orientierung der Strukturen in die Öffnungsrichtung der Kavität eine Entformung erleichtern.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements sind alle Abschnitte der Wandung senkrecht zu einer Bodenflä¬ che der Kavität orientiert. Vorteilhafterweise ermöglicht diese Ausgestaltung der Kavität und der Wandung der Kavität eine besonders einfache Herstellung des Gehäuses des opto¬ elektronischen Bauelements und eine besonders zuverlässige Verankerung eines in der Kavität angeordneten Vergussmaterials an der Wandung der Kavität. In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist zumindest eine der Strukturen ein eckiges Profil auf. Das eckige Profil kann beispielsweise ein dreieckiges Profil oder ein Sägezahnprofil sein. Vorteilhafterweise bewirkt eine Struktur mit einem solchen Profil eine Vergrößerung der Oberfläche der Wandung der Kavität des Gehäuses des optoelektro¬ nischen Bauelements. Außerdem bewirkt das eckige Profil der Struktur, dass die Wandung der Kavität im Bereich der Struk- tur nicht genau senkrecht bezüglich einer zur Mitte der Kavität orientierten Richtung orientiert ist. Dadurch kann erreicht werden, dass Kräfte, die auf ein in der Kavität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements angeordnetes Ver¬ gussmaterial wirken, beispielsweise durch unterschiedliche thermische Ausdehnungen verursachte Kräfte, an der Grenzflä¬ che zwischen dem Vergussmaterial und der Wandung der Kavität nicht rein als Zugkräfte wirken, sondern teilweise als Scher¬ kräfte. Dadurch kann eine Gefahr einer Delamination des Vergussmaterials von der Wandung der Kavität reduziert werden.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist zumindest eine der Strukturen ein abgerundetes Profil auf. Die Struktur kann dabei beispielsweise einen halbkreis¬ förmigen Querschnitt aufweisen. Vorteilhafterweise bewirkt eine Struktur mit einem solchen Profil eine Vergrößerung der Oberfläche der Wandung der Kavität des Gehäuses des opto¬ elektronischen Bauelements. Außerdem bewirkt das abgerundete Profil der Struktur, dass die Wandung der Kavität im Bereich der Struktur nicht genau senkrecht bezüglich einer zur Mitte der Kavität orientierten Richtung orientiert ist. Dadurch kann erreicht werden, dass Kräfte, die auf ein in der Kavität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements angeordnetes Vergussmaterial wirken, beispielsweise durch unterschiedliche thermische Ausdehnungen verursachte Kräfte, an der Grenzflä- che zwischen dem Vergussmaterial und der Wandung der Kavität nicht rein als Zugkräfte wirken, sondern teilweise als Scher¬ kräfte. Dadurch kann eine Gefahr einer Delamination des Vergussmaterials von der Wandung der Kavität reduziert werden. In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist das Gehäuse ein Kunststoffmaterial auf, insbesondere beispielsweise ein Polyphthalamid (PPA) , ein Polycyclohexy- lendimethylenterephthalat (PCT) oder ein Epoxidharz. Dies er- möglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des Ge¬ häuses mittels eines Formverfahrens (Moldverfahrens ) , bei¬ spielsweise durch Spritzpressen (Transfer Molding) oder durch Spritzgießen (Injection Molding).
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in der Kavität ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip kann bei¬ spielsweise ein Leuchtdiodenchip sein. Die Wandung der Kavi- tät des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements kann als Reflektor für durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittiertes Licht oder als Reflektor für durch den optoelekt¬ ronischen Halbleiterchip detektiertes Licht dienen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der optoelektronische Halb- leiterchip durch seine Anordnung in der Kavität des Gehäuses vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen geschützt ist .
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in der Kavität ein Vergussmaterial angeordnet. Das Ver¬ gussmaterial kann einen ebenfalls in der Kavität angeordneten optoelektronischen Halbleiterchip einbetten und einen Schutz des optoelektronischen Halbleiterchips vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen bewirken. Das Vergussmaterial kann auch eingebettete Partikel aufweisen, beispielsweise einge¬ bettete Streupartikel oder eingebettete wellenlängenkonver¬ tierende Partikel. Vorteilhafterweise kann die Gestaltung zu¬ mindest eines Abschnitts der Wandung der Kavität mit einer von einer ebenen Oberfläche abweichenden Oberflächentopogra- fie eine zuverlässige Anhaftung des Vergussmaterials an der
Wandung der Kavität ermöglichen und dadurch eine Gefahr einer unerwünschten Ablösung des Vergussmaterials reduzieren.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist das Vergussmaterial ein Silikon oder ein Epoxidharz auf. Vorteilhafterweise ist das Vergussmaterial dadurch kos¬ tengünstig erhältlich und kann auf einfache Weise in der Ka¬ vität des Gehäuses des optoelektronischen Bauelements ange- ordnet werden, beispielsweise durch ein Dosierverfahren oder durch ein Formverfahren, beispielsweise durch Formpressen (Compression Molding) . 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 erläu- tert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung
Fig. 1 eine Aufsicht auf ein optoelektronisches Bauelement gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des optoelektronischen Bauelements gemäß der ersten Ausführungsform; und
Fig. 3 eine Aufsicht auf ein optoelektronisches Bauelement gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf ein optoelektronisches Bauelement 10. Fig. 2 zeigt eine sche¬ matische perspektivische Darstellung des optoelektronischen Bauelements 10.
Das optoelektronische Bauelement 10 kann dazu ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung zu emittieren oder elektromagnetische Strahlung zu detektieren. Die elektromagneti- sehe Strahlung kann beispielsweise sichtbares Licht sein. Das optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise ein
Leuchtdioden-Bauelement (LED-Bauelement) sein.
Das optoelektronische Bauelement 10 weist ein Gehäuse 100 mit einer Oberseite 101 und einer der Oberseite 101 gegenüberlie¬ genden Unterseite 102 auf. Die Oberseite 101 des Gehäuses 100 ist in der Aufsicht der Fig. 1 und in der perspektivischen Darstellung der Fig. 2 sichtbar. Im in Figuren 1 und 2 ge- zeigten Beispiel weist das Gehäuse 100 eine quaderförmige Grundform auf. Das Gehäuse 100 könnte aber auch eine andere Grundform aufweisen. Das Gehäuse 100 weist ein Gehäusematerial auf, das beispiels¬ weise ein Kunststoffmaterial sein kann. Beispielsweise kann das Gehäusematerial ein Epoxidharz aufweisen. Das Gehäuse 100 kann beispielsweise durch ein Formverfahren (Moldverfahren) hergestellt sein, insbesondere beispielsweise durch Spritz- pressen (Transfer Molding) oder durch Spritzgießen (Injection Molding) .
Das Gehäuse 100 weist eine zur Oberseite 101 des Gehäuses 100 geöffnete Kavität 110 auf. Die Kavität 110 wird durch eine Bodenfläche 120 und durch eine umlaufende Wandung 150 be¬ grenzt .
Im in Figuren 1 und 2 gezeigten Beispiel sind alle Abschnitte der umlaufenden Wandung 150 senkrecht zur Bodenfläche 120 orientiert, wodurch der Hohlraum der Kavität 110 eine zylind¬ rische Gestalt aufweist. Die Abschnitte der Wandung 150 der Kavität 110 könnten aber auch derart gegenüber der Bodenfläche 120 geneigt sein, dass sich die Kavität 110 ausgehend von der Bodenfläche 120 trichterförmig aufweitet. Der Hohlraum der Kavität 110 weist in diesem Fall die Form eines Pyrami¬ denstumpfs auf.
In jedem Fall weist die Kavität 110 eine von der Bodenfläche 120 zur Öffnung der Kavität 110 an der Oberseite 101 des Ge- häuses 100 orientierte Öffnungsrichtung 111 auf. Falls das Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 10 durch ein Formverfahren hergestellt wird, so entspricht die Öffnungs¬ richtung 111 der Kavität 110 einer Entformrichtung. Im in Figuren 1 und 2 gezeigten Beispiel liegen an der Bodenfläche 120 der Kavität 110 des Gehäuses 100 ein Teil eines in das Gehäuse 100 eingebetteten ersten Leiterrahmenabschnitts 130 und ein Teil eines in das Gehäuse 100 eingebetteten zwei- ten Leiterrahmenabschnitts 140 frei. Der erste Leiterrahmen¬ abschnitt 130 und der zweite Leiterrahmenabschnitt 140 weisen jeweils ein elektrisch leitendes Material auf, beispielsweise ein Metall. Der erste Leiterrahmenabschnitt 130 und der zwei- te Leiterrahmenabschnitt 140 sind durch einen durch das Mate¬ rial des Gehäuses 100 gebildeten Steg 135 elektrisch vonei¬ nander isoliert. Der erste Leiterrahmenabschnitt 130 und der zweite Leiterrahmenabschnitt 140 stellen elektrisch leitende Verbindungen zu an der Unterseite 102 des Gehäuses 100 be- findlichen elektrischen Kontaktflächen des optoelektronischen Bauelements 10 her. Die elektrischen Kontaktflächen an der Unterseite 102 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bau¬ elements 10 ermöglichen eine elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements 10. Das optoelektronische Bau- element 10 kann beispielsweise als oberflächenmontierbares SMD-Bauelement ausgebildet und für eine elektrische Kontak¬ tierung durch Wiederaufschmelzlöten (Reflow-Löten) vorgesehen sein . Anstelle des ersten Leiterrahmenabschnitts 130 und des zwei¬ ten Leiterrahmenabschnitts 140 könnte das Gehäuse 100 des optoelektronischen Bauelements 10 andere elektrische Kontak¬ telemente aufweisen. In der Kavität 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen
Bauelements 10 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 200 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 kann da¬ zu ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung, beispiels¬ weise sichtbares Licht, zu emittieren. Beispielsweise kann der optoelektronische Halbleiterchip 200 als Leuchtdiodenchip (LED-Chip) ausgebildet sein. Der optoelektronische Halb¬ leiterchip 200 kann auch dazu ausgebildet sein, elektromagne¬ tische Strahlung zu detektieren. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 ist an der Bodenflä¬ che 120 der Kavität 110 angeordnet und elektrisch leitend mit dem ersten Leiterrahmenabschnitt 130 und dem zweiten Leiter¬ rahmenabschnitt 140 verbunden. Im in Figuren 1 und 2 gezeig- ten Beispiel ist der optoelektronische Halbleiterchip 200 hierzu derart auf dem ersten Leiterrahmenabschnitt 130 ange¬ ordnet, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Leiterrahmenabschnitt 130 und dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 besteht. Mittels eines Bonddrahts 210 ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip 200 und dem zweiten Leiterrahmenabschnitt 140 hergestellt. Alternativ könnte der optoelektroni¬ sche Halbleiterchip 200 natürlich auch über zwei Bonddrähte mit dem ersten Leiterrahmenabschnitt 130 und dem zweiten Lei¬ terrahmenabschnitt 140 verbunden sein.
In der Kavität 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 ist ein Vergussmaterial 300 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 200 und der Bonddraht 210 sind in das Vergussmaterial 300 eingebettet. Hierzu wurde das Vergussmaterial 300 erst nach dem Anordnen des optoelektronischen Halbleiterchips 200 und des Bonddrahts 210 in der Kavi¬ tät 110 in die Kavität 110 eingebracht.
Das Vergussmaterial 300 wurde in fließfähiger Form in die Ka¬ vität 110 eingefüllt. Beispielsweise kann das Vergussmaterial 300 durch ein Dosierverfahren, beispielsweise durch Nadeldosieren, oder durch ein Formverfahren, beispielsweise durch Formpressen (Compression Molding) , in die Kavität 110 eingebracht worden sein. Nach dem Einfüllen des Vergussmaterials 300 in die Kavität 110 des Gehäuses 100 kann das Vergussmate¬ rial 300 ausgehärtet worden sein, beispielsweise durch eine thermische Behandlung.
Das Vergussmaterial 300 ist zumindest teilweise transparent für elektromagnetische Strahlung, die durch den optoelektro¬ nischen Halbleiterchip 200 emittiert oder detektiert werden kann. Das Vergussmaterial 300 kann beispielsweise ein Silikon aufweisen. Zusätzlich kann das Vergussmaterial 300 eingebet¬ tete Partikel aufweisen, beispielsweise eingebettete Streu¬ partikel oder eingebettete wellenlängenkonvertierende Parti¬ kel. Das in der Kavität 110 des Gehäuses 100 des optoelektroni¬ schen Bauelements 10 angeordnete Vergussmaterial 300 haftet an der Bodenfläche 120 der Kavität 110 und an der umlaufenden Wandung 150 der Kavität 110 an. Dadurch ist das Vergussmate¬ rial 300 fest in der Kavität 110 verankert und kapselt den optoelektronischen Halbleiterchip 200 und den Bonddraht 210 dicht gegen die Umgebung des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 10 ab. Hierdurch sind der optoelektronische Halbleiterchip 200 und der Bonddraht 210 vor einer Beschädi¬ gung durch mechanische Einwirkungen und Umwelteinflüsse ge¬ schützt .
Um eine feste Anhaftung des Vergussmaterials 300 an der Wan- dung 150 der Kavität 110 des Gehäuses 100 zu gewährleisten, weist zumindest ein Abschnitt der Wandung 150 eine von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberflächentopografie 160 auf. Im in Figuren 1 und 2 gezeigten Beispiel weisen alle Abschnitte der die Kavität 110 begrenzenden Wandung 150 eine solche von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberflächento- pografie 160 auf. Es wäre aber auch möglich, dass nur einzel¬ ne Abschnitte der Wandung 150, beispielsweise lediglich die Langseiten oder lediglich die Schmalseiten, die Oberflächen- topografie 160 aufweisen, während die übrigen Abschnitte der Wandung 150 eine ebene Oberfläche aufweisen.
Die von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberflächentopo- grafie 160 umfasst eine Mehrzahl parallel zueinander orien¬ tierter Strukturen 170. Die Strukturen 170 sind jeweils läng- lieh balkenförmig ausgebildet und können auch als Stege oder als Rippen bezeichnet werden.
Die Längsrichtungen der Strukturen 170 sind jeweils in Öffnungsrichtung 111 der Kavität 110 des Gehäuses 100 orien- tiert. Dadurch sind die Strukturen 170 so in Entformrichtung orientiert, dass die Strukturen 170 die Entformung bei einer Herstellung des Gehäuses 100 durch ein Formverfahren nicht behindern. Falls die Wandung 150 der Kavität 110, wie im Bei- spiel der Figuren 1 und 2, senkrecht zur Bodenfläche 120 der Kavität 110 orientiert ist, ist die Längsrichtung jeder
Struktur 170 ebenfalls senkrecht zur Bodenfläche 120 der Ka¬ vität 110 orientiert. Falls die Wandung 150 der Kavität 110 aber derart geneigt ist, dass sich die Kavität 110 von der
Bodenfläche 120 zur Öffnung der Kavität 110 hin aufweitet, so sind auch die die Oberflächentopografie 160 der Wandung 150 bildenden Strukturen 170 entsprechend gegenüber der Bodenfläche 120 geneigt.
Im in Figuren 1 und 2 gezeigten Beispiel des optoelektronischen Bauelements 10 weisen die Strukturen 170 jeweils ein eckiges Profil 180 auf, also einen eckigen Querschnitt senk¬ recht zur Längsrichtung. Jede Struktur 170 weist einen drei- eckigen Querschnitt auf. Dadurch ist die Oberflächentopogra- fie 160 der Wandung 150 in zur Bodenfläche 120 parallele Richtung gezackt.
Durch die von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberflä- chentopografie 160 der Wandung 150 der Kavität 110 ist die
Grenzfläche zwischen dem in der Kavität 110 angeordneten Vergussmaterial 300 und der Wandung 150 der Kavität 110 größer, als dies bei einer ebenen Oberfläche der Wandung 150 der Fall wäre. Hierdurch ist auch die Haftung des Vergussmaterials 300 an der Wandung 150 der Kavität 110 größer, als dies bei einer Wandung 150 mit ebener Oberfläche der Fall wäre. Hierdurch wird die Gefahr einer unerwünschten Ablösung des Vergussmaterials 300 von der Wandung 150 der Kavität 110 reduziert. Durch das eckige Profil 180 der die Oberflächentopografie 160 der Wandung 150 der Kavität 110 bildenden Strukturen 170 weisen die einzelnen Flächenabschnitte der Wandung 150 nicht ge¬ nau in Richtung zur Mitte der Kavität 110, sondern sind ge¬ genüber dieser Richtung geneigt. Hierdurch wirken in Richtung zur Mitte der Kavität 110 auf das Vergussmaterial 300 wirken¬ de Kräfte, die beispielsweise durch eine im Vergleich zu dem Gehäuse 100 stärkere thermische Kontraktion des Vergussmate¬ rials 300 verursacht werden können, nicht rein als das Ver- gussmaterial 300 von der Wandung 150 der Kavität 110 ablösen¬ de Zugkräfte, sondern zumindest teilweise auch als parallel zu den Flächenabschnitten der Wandung 150 orientierte Scherkräfte. Auch hierdurch wird die Gefahr einer unbeabsichtigten und unerwünschten Delamination des Vergussmaterials 300 von der Wandung 150 der Kavität 110 reduziert.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf ein optoelektronisches Bauelement 20 gemäß einer zweiten Aus- führungsform. Das optoelektronische Bauelement 20 der Fig. 3 weist große Übereinstimmungen mit dem in Figuren 1 und 2 gezeigten optoelektronischen Bauelement 10 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Komponenten des optoelektronischen Bauelements 20, die bei dem optoelektronischen Bauelement 10 vorhandenen Komponenten entsprechen, sind in Fig. 3 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Figuren 1 und 2. Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede zwischen dem opto¬ elektronischen Bauelement 20 der Fig. 3 und dem optoelektro¬ nischen Bauelement 10 der Figuren 1 und 2 erläutert. Im Übri- gen gilt die vorstehende Beschreibung des optoelektronischen Bauelements 10 auch für das optoelektronische Bauelement 20.
Bei dem optoelektronischen Bauelement 20 der Fig. 3 weisen die die Oberflächentopografie 160 der Wandung 150 der Kavität 110 bildenden Strukturen 170 jeweils ein abgerundetes Profil 190 auf. Dadurch weist jede Struktur 170 in einer zur Längs¬ richtung der jeweiligen Struktur 170 senkrechten Ebene einen abgerundeten Querschnitt auf, beispielsweise einen halbkreis¬ förmigen Querschnitt. Dadurch ist die Oberflächentopografie 160 der Wandung 150 der Kavität 110 des Gehäuses 100 des optoelektronischen Bauelements 20 in zur Bodenfläche 120 pa¬ rallele Richtung wellenförmig.
Auch bei dem optoelektronischen Bauelement 20 bewirkt die von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberflächentopografie 160 der Wandung 150 der Kavität 110 eine verbesserte Anhaftung des in der Kavität 110 angeordneten Vergussmaterials 300 an der Wandung 150 der Kavität 110 und reduziert die Gefahr ei- ner unerwünschten Delamination des Vergussmaterials 300 von der Wandung 150 der Kavität 110.
Die von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberflächentopo- grafie 160 der Wandung 150 der Kavität 110 des Gehäuses 100 könnte auch anders ausgebildet sein, als dies in Figuren 1 bis 3 dargestellt ist. Zweckmäßig ist dabei, wenn die die Oberflächentopografie 160 bildenden Strukturen 170 in Ent¬ formrichtung der Kavität 110 des Gehäuses 100 orientiert sind, um bei der Herstellung des Gehäuses 100 eine Entformung nicht zu behindern.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei¬ spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Er- findung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt.
Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .
BEZUGSZEICHENLISTE
optoelektronisches Bauelement optoelektronisches Bauelement Gehäuse
Oberseite
Unterseite Kavität
Öffnungsrichtung Bodenfläche erster Leiterrahmenabschnitt
Steg
zweiter Leiterrahmenabschnitt Wandung
Oberflächentopografie Struktur
eckiges Profil
abgerundetes Profil optoelektronischer Halbleiterchip Bonddraht
Vergussmaterial

Claims

PATENTA S PRÜCHE
Optoelektronisches Bauelement (10, 20)
mit einem Gehäuse (100), das eine durch eine umlaufende Wandung (150) begrenzte Kavität (110) aufweist,
wobei zumindest ein Abschnitt der Wandung (150) eine von einer ebenen Oberfläche abweichende Oberflächentopografie (160) aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß Anspruch 1, wobei die Oberflächentopografie (160) eine Mehrzahl pa¬ rallel zueinander orientierter Strukturen (170) umfasst.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß Anspruch 2, wobei die Strukturen (170) in eine Öffnungsrichtung (111) der Kavität (110) orientiert sind.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß Anspruch 3, wobei alle Abschnitte der Wandung (150) senkrecht zu ei¬ ner Bodenfläche (120) der Kavität (110) orientiert sind, wobei die Strukturen (170) senkrecht zur Bodenfläche (120) der Kavität (110) orientiert sind.
Optoelektronisches Bauelement (10) gemäß einem der An¬ sprüche 2 bis 4,
wobei zumindest eine der Strukturen (170) ein eckiges Profil (180) aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (20) gemäß einem der An¬ sprüche 2 bis 5,
wobei zumindest eine der Strukturen (170) ein abgerunde¬ tes Profil (190) aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Gehäuse (100) ein Kunststoffmaterial aufweist, insbesondere ein Polyphthalamid (PPA) , ein Polycyclohexy- lendimethylenterephthalat (PCT) oder ein Epoxidharz. Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei in der Kavität (110) ein optoelektronischer Halbleiterchip (200) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei in der Kavität (110) ein Vergussmaterial (300) an geordnet ist.
10. Optoelektronisches Bauelement (10, 20) gemäß Anspruch 9, wobei das Vergussmaterial (300) ein Silikon oder ein Epo¬ xidharz aufweist.
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