WO2019154465A1 - Bauteilanordnung, package und package-anordnung sowie verfahren zum herstellen - Google Patents

Bauteilanordnung, package und package-anordnung sowie verfahren zum herstellen Download PDF

Info

Publication number
WO2019154465A1
WO2019154465A1 PCT/DE2019/100130 DE2019100130W WO2019154465A1 WO 2019154465 A1 WO2019154465 A1 WO 2019154465A1 DE 2019100130 W DE2019100130 W DE 2019100130W WO 2019154465 A1 WO2019154465 A1 WO 2019154465A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
light
spacer
package
arrangement
Prior art date
Application number
PCT/DE2019/100130
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulli Hansen
Simon Maus
Oliver GYENGE
Rachid ABDALLAH
Original Assignee
Msg Lithoglas Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Msg Lithoglas Gmbh filed Critical Msg Lithoglas Gmbh
Priority to EP19712126.2A priority Critical patent/EP3750217A1/de
Priority to US16/967,759 priority patent/US20220310890A1/en
Priority to JP2020542783A priority patent/JP2021513226A/ja
Priority to CN201980012428.9A priority patent/CN111837298A/zh
Priority to KR1020207025664A priority patent/KR20200117000A/ko
Publication of WO2019154465A1 publication Critical patent/WO2019154465A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0203—Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • H01S5/02216—Butterfly-type, i.e. with electrode pins extending horizontally from the housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02255—Out-coupling of light using beam deflecting elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
    • H01S5/02345—Wire-bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0235—Method for mounting laser chips
    • H01S5/02355—Fixing laser chips on mounts
    • H01S5/0237—Fixing laser chips on mounts by soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161—Cap
    • H01L2924/1615—Shape
    • H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the invention relates to a component arrangement, a package and a package arrangement and method for manufacturing.
  • components or components for example, optical components that emit or absorb light to arrange in a housing.
  • the component assembly can be used to make a package.
  • a method for producing such a component arrangement is known, for example, from the document WO 2011/035783 A1.
  • a spacer is arranged such that the spacer surrounds a space in which a component is arranged.
  • the installation space is closed by placing a cover substrate on the spacer. With the cover substrate, a translucent outlet opening may be provided through which light can be emitted or received.
  • the installation space facing wall surfaces of the spacer can be provided with a metalization tion to provide a light-reflecting coating.
  • Document WO 2016/055520 A1 describes the manufacture of a package for a laser component with a housing comprising a carrier having a cavity with a bottom surface and a side wall.
  • the cavity expands starting from the bottom surface.
  • a laser chip on the bottom surface is arranged, the emission direction is oriented parallel to the bottom surface.
  • a reflective element is also arranged, which abuts an edge between the Bodenfiambae and the side wall.
  • a reflective surface of the reflective element makes an angle of 45 degrees with the bottom surface of the cavity.
  • the emission direction also includes an angle of 45 degrees with the reflective surface of the reflective element.
  • the object of the invention is to specify a component arrangement, a package and a package arrangement and method for producing, with which an improved light conduction or deflection of light beams is provided in a construction space with an optical component,
  • a package and a package assembly according to independent claims 1, 11 and 13 are provided. Furthermore, methods for building a component arrangement, a package as well as a package arrangement according to the independent claims 10, 14 and 15 are provided.
  • a component arrangement which has the following: a carrier substrate, a spacer which is arranged on the carrier substrate in a surrounding space and has an outlet opening on a side remote from the carrier substrate; an optical component which is arranged in the installation space; a contact connection, which connects the optical component with external contacts electrically conductive, which are arranged outside the installation space; a cover substrate, which is arranged on the spacer and with which the outlet opening is translucently covered sig; and a light-reflecting surface formed on an anisotropically etched silicon member and disposed in the construction space as an inclined surface at an angle of about 45 degrees to the installation space facing surface of the support substrate, such that light irradiated horizontally onto the light-reflecting surface becomes vertical Direction through the opening and the cover substrate can be emitted and vice versa.
  • a package is provided with a component arrangement and a housing in which the component arrangement is accommodated, as well as a package arrangement which has a planar arrangement of a plurality of packages.
  • a further aspect relates to a method for producing a component arrangement with the following steps: producing an anisotropically etched silicon component from a silicon monocrystal by means of anisotropic etching, wherein the silicon monocrystal in this case is inclined by about 9.7 degrees to the 100-crystal orientation, in such a way in that a 1 1 1 crystal plane is formed with a slope of about 45 degrees; and fabricating a device assembly using the anisotropically etched Sifiziumbauteils, wherein with the 1 11 -Cristallebene with the Beveled by about 45 degrees in the component assembly a lichtrefiektierende surface is formed.
  • a method of manufacturing a package and a method of manufacturing a package assembly, wherein the package / package assembly is fabricated using, for example, wafer level packaging.
  • the installation space provided in the component arrangement to redirect light beams extending in the horizontal direction at the approximately 45 degrees inclined light-reflecting surface in the horizontal direction, and vice versa.
  • emitted light can be deflected from the horizontal direction in the vertical direction so as to deliver the light rays through the exit opening through.
  • incident light in the vertical direction through the exit opening can be deflected at the light-reflecting surface in the horizontal direction.
  • the light-reflecting surface is provided with the anisotropically etched silicon component as the surface of this component.
  • the optical component can be designed as a light-emitting or light-absorbing component, for example as a light-emitting diode or light-absorbing photodiode, for example an avalanche photodiode or laser diode.
  • the light-emitting component can be designed to emit light beams in directed and bundled form, for example in the form of substantially directed laser radiation with centric emission of the intensity maximum with optionally existing radiation divergence (beam expansion).
  • the proposed technology makes it possible to arrange the optical component in the installation space such that the exit of the emitted light beams or the entry of the light beams to be received in the vertical direction can take place.
  • the optical component in order to dispense light beams in the vertical direction (relative to the surface of the carrier substrate), it is not necessary to arrange the optical component upright in the installation space, as is provided in the prior art (compare, for example) US Pat. No. 7,177,331 B2).
  • the contact connection may have a through-connection through the carrier substrate, wherein the external contacts may be arranged on the underside of the carrier substrate.
  • a contact connection guided laterally out of the installation space can be provided, for example, on the surface of the carrier substrate facing the installation space, in particular in such a way that the laterally led out contact connection is formed between the carrier substrate and the spacer.
  • the contact connection may comprise a plurality of individual contact connections.
  • a contact surface of the anisotropically etched silicon component can run substantially parallel to the surface of the carrier substrate facing the installation space.
  • the light-reflecting surface is inclined at an angle of about 45 degrees to the support surface.
  • the anisotropically etched silicon component may be arranged in the space enclosed by the spacer.
  • the anisotropically etched silicon component on which the anderreflek animal surface is provided be arranged in the space separated and spaced from the spacer, in particular such that there is no physical contact between the anisotropically etched silicon component and the spacer which surrounds the space.
  • the spacer may be at least partially formed.
  • the anisotropically etched component forms the spacer partially or completely. It may be provided in one embodiment that the spacer surrounding the installation space completely surrounds the installation space and is formed completely from the anisotropically etched silicon component, for example as a one-piece anisotropically etched silicon component.
  • an inner wall surface of the spacer facing the installation space has an inclination of approximately 45 degrees at least in the region of the light-reflecting surface.
  • the Abstandshaiter may be formed as a one-piece frame surrounding the space circumferentially.
  • a first wall surface of the spacer which faces the installation space and is disposed outside a region with the light-reflecting surface, may be inclined to the vertical direction at a first angle other than 45 degrees. While the the The space facing wall surface of the spacer in the region of the light-reflecting surface has an inclination of about 45 degrees, the first wall surface is outside the range with the light-reflecting surface at a different angle therefrom, which is for example about 64.5 degrees.
  • the first wall surface of the spacer may be arranged opposite the light-reflecting surface.
  • a second, different from the first wall surface of the spacer, which faces the construction space and is arranged outside the area with the light-reflecting surface may be inclined to the vertical direction with a second different from 45 degrees angle, which is different from the first angle.
  • the first / or the second wall surface, which have a different angle of inclination from 45 degrees, can be arranged in a section of the spacer formed by the anisotropically etched silicon component or outside such a section.
  • the second angle may be, for example, about 55.3 degrees.
  • the second wall surface may be disposed in a portion of the spacer adjacent to the light-reflecting surface and / or the first wall surface.
  • Opposing wall surfaces may be formed with the second Ne Trentswin angle.
  • the wall surfaces other than 45 degrees may be made at different angles.
  • the spacer may be formed by means of the anisotropically etched silicon component as a one-piece or multi-piece frame, which completely surrounds the space completely.
  • the frame may have a substantially trapezoidal shape, be it in the region of an upper and / or a lower opening of the opening, which is surrounded by the frame. If the upper and lower openings each have a substantially trapezoidal shape, edges of the upper and lower openings can run in pairs in parallel, be it on one or more sides of the opening, in particular also on all sides.
  • the trapezoidal shape may not be formed over the entire width of the aperture in one embodiment, but substantially over a width of less than 1/3 of the total width of the aperture.
  • the opening angles (in corner areas of the aperture) on the 45 degree mirror plane side may each be about 83.2 degrees. At the opposite side, the angles are each about 96.8 degrees. It may be provided a design in which a plurality of openings of this type are provided in the anisotropically etched silicon component, which are each formed a separately formed space for receiving one or more optical components,
  • the cover substrate can at least partially fill the installation space.
  • the cover substrate can fill the space partially or completely.
  • epoxy resin or silicone can be introduced into the installation space as a cover substrate.
  • the space is free from the cover substrate, wherein the space can then be designed as a cavity in which the optical component is arranged. In particular, a section of the cavity below the outlet opening may be free of the cover substrate.
  • the light-reflecting surface may have a surface-side mirroring.
  • the surface-side mirroring can be produced for example by means of a metallization or a dielectric mirror.
  • the optical component may have a lateral optical output / input through which light can emerge / enter in the horizontal direction.
  • the deflection of the emerging or emerging light rays takes place on the light-reflecting surface, such that a deflection takes place between the horizontal and vertical direction or vice versa.
  • the optical component is designed as a light-emitting diode, the emitted light rays exit through a lateral optical output.
  • the incident light beams enter in the horizontal direction through a lateral optical input, for example an entrance window.
  • the optical component can be arranged on a submount which is arranged on the carrier substrate.
  • the submount can be formed, for example, from silicon carbide or aluminum nitride.
  • the anisotropically etched silicon component by means of wet-chemical etching, for example by means of etching with potassium hydroxide (KOH).
  • KOH potassium hydroxide
  • Another suitable etching solution for the anisotropic etching of silicon is, for example, tetramethylammonium hydroxide (TMAH).
  • one or more circumferential silicon frames, entire cap substrates, and / or a single or multiple elements may be fabricated with a 45 degree inclined reflection surface at the wafer level. the.
  • the advantage is that many components / caps can be produced simultaneously at the wafer level.
  • the individual caps for the house arise after separation, for example by sawing the cap substrate.
  • the packaging of the device can be done by applying an isolated cap to a board on which a chip or device is preassembled.
  • the components may also be preassembled in a utility, that is, several components are already mounted on a carrier substrate, which are then housed by the application of individual caps or cap arrays (isolated use with multiple cap structures from a cap substrate produced in the wafer level).
  • Wafer-level packaging refers to packaging all components on a wafer in one step with a wafer-form overlay substrate. For example, this may be the case if components are completely preassembled on a substrate contacted by a substrate, for example a silicon substrate in wafer form, and then all components are simultaneously housed by bonding a cap wafer. Individual packages are then created by subsequent separation of the composite.
  • the cover substrate can be made, for example, of borosilicate glass such as Bofofloat33 or Mepax from Schott AG, quartz glass, sapphire glass or else other glasses such as AF32, D263T, BK7 or B270 from Schott AG; Eagle XG or Pyrex from Corning; SD2 from Hoya or AS-A1 from Asahi.
  • the cover substrate may also be formed of silicon or germanium, for example in applications in the IR range.
  • the cover substrate may additionally have a substrate coating, for example an antireflection coating.
  • the coatings can be designed for different wavelength ranges and be designed on one side or on both sides. It is also possible to provide filter coatings and / or opaque structures which are opaque to different wavelength ranges.
  • the integration of optical elements may be provided, for example, lenses on the top substrate.
  • lenses on the top substrate for example, kon vexe lenses made of polymer, vitreous materials, silicon or germanium come into consideration here.
  • the use of microstructured Fresnel lenses is also possible.
  • One or more plated-through holes for the electrical contact of the optical component are provided in the carrier substrate.
  • the rear-side contacts allow subsequent mounting in the SMD design, for example by tin / silver wave soldering or fitting with electrically conductive adhesives.
  • the carrier substrate may consist, for example, of silicon, ceramics such as, for example, aluminum nitride, silicon carbide, aluminum oxide, LTTC (Low Temperature Cofired Ceramics) or HTCC (High Temperature Cofired Ceramics), glass or DBC (Direct Bonded Copper) substrates.
  • ceramics such as, for example, aluminum nitride, silicon carbide, aluminum oxide, LTTC (Low Temperature Cofired Ceramics) or HTCC (High Temperature Cofired Ceramics), glass or DBC (Direct Bonded Copper) substrates.
  • metal substrates for example, IMS (insulated metal substrates) made of copper, aluminum or other metals can be provided.
  • carrier substrates made of plastics such as FR4 is also conceivable.
  • a connection between spacer and carrier substrate can be effected, for example, via a solder bond, preferably via a eutectic bond.
  • a metal combination in preferably eutectic composition is applied to the carrier substrate or the back of the spacer, for example gold and tin, copper and tin, gold and germanium, tin and silver, gold and indium, copper and silver or gold and silicon, which in a soldering process forms a eutectic connection phase and spacer connects with carrier substrate.
  • Spacer and carrier substrate are provided for the soldering process with a corresponding base metallization.
  • the metal combination for the eutectic cal joining can be provided for example as a pre-form. Alternatively, the metal combination can be applied as a paste or galvanically on one of the joining partners.
  • a direct bonding process can also be used.
  • This may be a direct fusion bond which is hydrophobic or hydrophilic based on the surface character of the bonding partners.
  • the two bond partners are first connected to each other via a pre-bond through van der Waals bonds. Through a subsequent annealing step, covalent bonds are then formed in the bond interface.
  • the fusion bond can also be plasma activated. leads his. This makes it possible to significantly reduce the temperature load during annealing.
  • an anodic bonding may be provided.
  • a reactive bonding process can also be used.
  • a metal stack of alternating layers is applied.
  • This metal stack may be provided by, for example, deposition methods such as sputtering or in the form of films.
  • An electrical or a laser-induced pulse leads in the short term to the generation of a highly thermal reaction, which "welds" the two bond partners together.
  • the metal layers are bilayer periods, for example of palladium and aluminum or of copper oxide and aluminum.
  • solid-liquid interdiffusion bonding is possible, for example, metal combinations of gold and indium, gold and tin or copper and tin.
  • the bonding process during a Temper Marins is determined by the diffusion of the one Bondpartners in the other. The actual connection phase then resists higher temperatures later.
  • permanent connections can be made by joining, for example, gold with gold, copper with copper or aluminum with aluminum by means of (for example) thermal compression bonding. Glass frit bonding may also be provided.
  • a laser welding method for connecting carrier substrate and spacers can be used. Also conceivable is the use of epoxy resins, silicones or other adhesives.
  • a direct bonding method can be used for the connection of spacer and cover substrate.
  • Such methods are, for example, the anodic bond or a fusion bond.
  • reactive bonding or an adhesive bond can be used.
  • soiid-liquid interdiffusion bonding comes into question.
  • Laser welding is also suitable for joining spacer and cover substrate. Here, two substrates are brought into “optical contact” and then welded with a laser. It is also conceivable to use all the abovementioned joining methods for spacer and carrier substrate for the joining of spacer and cover substrate as well.
  • the embodiments described in connection with the component arrangement may be provided correspondingly in connection with the method for producing the component arrangement.
  • FIG. 1 shows a component arrangement in which an optical component is arranged in a construction space and connected via a contact connection through a carrier substrate with external contacts;
  • FIG. 2 shows a component arrangement in which an optical component is arranged in a construction space and is connected to outside contacts via a laterally leading out contact connection;
  • FIG. 3 is a schematic representation of a component arrangement in which the installation space with the optical component is filled with a cover substrate;
  • Fig. 4 is a schematic representation of a component arrangement, in which with the construction space with the optical component filling deck substrate, a jacket is formed;
  • Figure 5 is a schematic representation of a component arrangement in which in the space a light-reflecting surface is provided by means of an anisotropically etched silicon component BE, which is spaced from a spacer disposed in the space.
  • Fig. 6 is a schematic representation of a frame spacer formed from an anisotropically etched silicon device
  • FIG. 7a a light microscope view of an etched frame structure in which a masking opening is selected for an anisotropic wet-chemical etching process with a compensation structure;
  • 7b is a light microscope view of another etched frame structure, in which a masking opening is selected for an anisotropic wet-chemical etching process with egg ner compensation structure.
  • FIG. 8 shows a schematic illustration of a section of a wafer having a plurality of openings, each of which can be used to form a component arrangement in order to produce a capping array
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of spacers, which are each formed with an anisotropically etched silicon component, wherein a central positioning of chips gel Formation in a frame geometry allows a centric exit / entry of the light;
  • FIG. 10 shows a schematic representation of an arrangement with a spacer formed by an anisotropically etched silicon component, on which a cover substrate is arranged, wherein the spacer has on a lower side a back structuring surface, for example a metallization;
  • FIG. 11 is a schematic representation of an arrangement in which the light-reflecting surface opposite a portion of a glass fiber for Lichteinkopplung / -auskopplung is arranged.
  • Figure 12 is a schematic representation of an arrangement in which two individual mirror elements are arranged in a housing.
  • FIG. 13 shows a schematic illustration of two components which have been manufactured in use or by means of wafer level packaging
  • Figure 14 is a schematic representation of an arrangement in which the space is formed by a spacer element, which has a Flankenwinkei the mirror surfaces of about 54.7Grad;
  • FIG. 15 shows a schematic representation of a component in which the spacer element and the carrier substrate are manufactured in one piece and the through contacts are provided by means of a dry etching method
  • FIG. 16 shows a schematic representation of a component in which the spacer element and the carrier substrate are manufactured in one piece and the through contacts are provided by means of a wet-chemical etching method
  • FIG. 17 shows a schematic representation of a component in which the walls of the construction space are formed approximately perpendicularly with the exception of a 45-degree mirror plane;
  • FIG. 18 shows a schematic illustration of a component arrangement in which a lens is arranged on the cover substrate
  • FIG. 19 shows a schematic representation of a component arrangement with a peripheral spacer element with mirror plane in combination with a single mirror element
  • FIG. 20 is a schematic representation of a component arrangement in which a lower opening in the spacer, which is embodied as an anisotropically etched silicon component, is designed with a nearly vertical chamfer; and
  • 21 is a schematic representation of a component arrangement in which a lower opening in the spacer, which is designed as an anisotropically etched silicon component, is designed with an undercut relative to the surface of the spacer.
  • 1 shows a component arrangement in which an optical component 2 is arranged in a construction space 1 a on a carrier substrate 1.
  • the optical component 2 is, for example, a light-emitting or light-receiving diode, for example a laser diode or a photodiode.
  • the optical component 2 is mounted in the exemplary embodiment on a submount 5, for example a submount of silicon carbide or aluminum nitride.
  • the optical component 2 can be arranged directly on the carrier substrate 1.
  • the assembly of the optical component 2 on the submount 5 or directly on the carrier substrate 1 by means of eutectic soldering done, for example, gold and tin.
  • eutectic soldering done, for example, gold and tin.
  • other methods such as gold or indium bonding or Sinterbondvon can be used.
  • the chip can be mounted either via a flip-chip process, via bonding with wire bonds or a ground contact in combination with wire bonds.
  • the silicon spacer 3 is made by anisotropic KOH etching from a silicon single crystal inclined by about 9.7 degrees to the crystal orientation (off-oriented). As a result, an 11 1 crystal plane is formed which has a slope 6 at an angle of about 45 degrees to the surface. The opposite plane then forms at an angle of about 64.5 degrees.
  • the lateral crystal planes may have an angle of about 55.3 degrees.
  • the spacer 3 which is embodied as an anisotropically etched silicon component, has a metallic mirror coating 6a in the embodiment shown.
  • another optical (light-reflecting) layer may be provided, for example a dielectric mirror for certain wavelengths.
  • aluminum may be used in the UV range, gold in the visible range, and gold in the IR / NIR range.
  • a metallic mirror coating of copper is advantageous from the "red" wavelength range (wavelengths greater than about 600 nm).
  • the oblique side walls in a cavity may also be provided with different coatings.
  • the side walls which are different from 45 degrees, for the desired wavelength range can be provided with a particularly opaque / light-absorbing layer in order to avoid reflections in the construction space.
  • the 45 degree inclined naturally grown monocrystalline 11 1 planes (light reflecting surfaces / mirror surfaces) thus produced by the wet-chemical etching process described above are very smooth compared to other manufacturing processes such as machining or dry etching processes. This results in a very low-dispersion and low-loss deflection of the beam.
  • the optical component 2 mounted on the carrier substrate 1 may be a side-emitting component, for example a laser diode.
  • the slope 6 of 45 degrees allows that from the optical component 2 laterally horizontally exiting light can be emitted vertically by corre sponding deflection.
  • the cover substrate 4 can be made, for example, of borosilicate glass such as Borofloat33 or Mempax from Schott AG, quartz glass, sapphire glass or else other glasses such as AF32, D263T, BK7 or B270 from Schott AG; Eagle XG or Pyrex from Corning; SD2 from Hoya; Consist of Asahi EN-A1.
  • the cover substrate 4 may also consist of silicon or germanium, for example, in applications in the IR range.
  • the cover substrate 4 may additionally have a substrate coating, for example an antireflection or a filter coating.
  • the coatings can be designed for different wavelength ranges, one-sided or two-sided and possibly structured. It is also possible to use opaque structured coatings for the formation of, for example, apertures for the wavelength ranges.
  • the integration of optical elements may be provided, for example, lenses on the cover substrate 4.
  • lenses for example, convex lenses made of polymer, glasses or other glassy materials, silicon or germanium in question (see Fig. 18).
  • microstructured Fresnel lenses is also possible.
  • the carrier substrate 1 can be made, for example, of silicon, ceramics such as, for example, aluminum nitride, silicon carbide, aluminum oxide, LTTC ceramics (Low Temperature Cofired Ceramics) or HTCC ceramics (High Temperature Cofired Ceramics), glass or DBC (Direct Bonded Copper) substrates consist.
  • ceramics such as, for example, aluminum nitride, silicon carbide, aluminum oxide, LTTC ceramics (Low Temperature Cofired Ceramics) or HTCC ceramics (High Temperature Cofired Ceramics), glass or DBC (Direct Bonded Copper) substrates consist.
  • metal substrates for example, IMS (insulated metal substrates) of copper, aluminum or other metals may be provided.
  • the use of carrier substrates made of plastics such as FR4 is conceivable.
  • a connection 9 of spacer 3 and carrier substrate 1 can take place, for example, via a solder bond, preferably via a eutectic bond.
  • a metal combination in a corresponding eutectic composition such as gold and tin, copper and tin, gold and germanium, tin and silver, gold and indium, copper and silver, tin with silver and copper or even gold and silicon applied. In the later soldering process, this forms a eutectic connection phase between spacer 3 and carrier substrate 1.
  • a layer of pure titanium, tungsten titanium or tungsten titanium nitride below the applied metal stack.
  • the bonding partner must be provided with a counter-metallization for the joining process in order to ensure good wetting of the connecting phase forming in the soldering process.
  • solders for the joining of carrier substrate 1 and spacers 3 can also be used.
  • a sintering process may be provided, for example silver or gold sintering.
  • alloy stop under the actual connection phase.
  • layers of platinum, nickel or even alloys of chromium and nickel are suitable for this purpose.
  • a direct bonding process can also be used.
  • This may be a direct fusion bond which is hydrophobic or hydrophilic based on the surface character of the bonding partners.
  • the two bond partners are first connected to each other via a pre-bond through van der Waals bonds. By a subsequent annealing step then form in the Bond interface covalent bonds.
  • the fusion bond can also be plasma-activated. This makes it possible to significantly reduce the temperature load during annealing.
  • an anodic bonding can also be provided. The latter method offers the advantage that the demands on the surface quality of the bond partners are less demanding compared to fusion bonding.
  • a reactive bonding process can also be used.
  • a metal stack of alternating metallic layers is applied.
  • An electrical or a laser-induced pulse leads in the short term to the generation of a high-thermal reaction, which "welds" the two bond partners together.
  • the metal layers are bilayer periods, for example of palladium and aluminum or of copper oxide and aluminum.
  • solid-liquid interdiffusion bonding for example with metal combinations of gold and indium, gold and tin or also copper and tin is considered.
  • the bonding process during a tempering step is determined by the diffusion of one Bondpartners in the other. The actual connection phase then resists higher temperatures later.
  • glass frit bonding may also be provided.
  • a di rect bonding method can be used for the connection 10 of spacer 3 and cover substrate 4.
  • Such methods are, for example, the anodic bond or a fusion bond.
  • the direct joining of silicon with the cover substrate may be provided from an alkaline glass.
  • the anodic joining of aluminum with the cover substrate of an alkaline glass is possible.
  • the reflective coating on the 45-degree mirror surface is not structured, that is to say that the upper side of the silicon spacer is completely coated with aluminum.
  • reactive bonding or an adhesive bond can be used.
  • solid-liquid interdiffusion bonding is also an option here.
  • Laser welding is also suitable for joining spacers and cover substrate. Ffierbei brings two substrates into “optical contact” and then welds them with a laser. The joining of spacer and cover substrate can also be realized as a thermocompression bond, for example of Metallko binatioinen gold with gold, copper with copper or aluminum with aluminum.
  • FIG. 2 shows the arrangement of the optical component 2 with a laterally made contact.
  • printed conductors 11 are applied to the carrier substrate 1, which are guided below the spacer 3 to the outside.
  • the spacer 3 and the performed contact are separated by an electrical insulation layer 12 from each other.
  • This layer may consist, for example, of SiOx or silicon nitride.
  • the connection of the cap and the board or the insulating layer is produced, for example, by a eutectic metal bond.
  • the construction space 1a is decayed by, for example, an epoxy resin or silicone and is quasihermetic.
  • This arrangement can be used, for example, in short-pulse lasers.
  • the connection to the carrier substrate can also be carried out by an adhesive bond.
  • Fig. 4 also shows a component arrangement without a cover substrate. In this embodiment, not only the space 1 a expires, but the entire component "overmolded".
  • Fig. 5 shows an arrangement of a side emitting component in, for example, a ceramic package.
  • a single anisotropically etched silicon component 50 is provided in the space 1 a, which serves as a mirror element for Umienkung of the beam.
  • This type of arrangement can also be provided for classic TO housing.
  • FIG. 6 shows a plan view of the anisotropically etched structure of a mirror frame 60.
  • a breakthrough 61 in the silicon due to the inclination of the crystal is trapezoidal, both in the region of an upper opening 61a and in the region of a lower opening 61b, and axially symmetric in one direction ,
  • the corner angles on the longer side with the 45 degree mirror plane are approximately 83.2 degrees each. At the opposite shorter side, the angles are approximately 96.8 degrees.
  • Edges of the upper and lower openings 61 a, 61 b extend in pairs parallel to each other.
  • FIG. 7a shows a plan view of an anisotropically etched structure of a mirror frame 70.
  • a masking opening for the anisotropic etching process is not selected in this case along the trapezoidally shaped 111 crystal planes (see FIG. 6), but formed with a compensation structure.
  • This has the consequence that the breakthrough 71, the upper opening 71 a of the etching pit (in contrast to the lower opening 71 b) in comparison to Fig. 6 is not completely pronounced as a trapezoid, but limited in a direction of their extension becomes. In this way it is possible to reduce the lateral dimension of the aperture 71 and thus to arrange a larger number of etched structures on the silicon substrate.
  • different compensation structures can be displayed.
  • Fig. 7b shows a top view of another anisotropically etched structure of a mirror frame 70.
  • the same reference numerals are used in Fig. 7b as in Fig. 7a.
  • the illustration relates to an embodiment of the etched silicon component, wherein the size and shape of the masking opening are chosen so that the trapezoid formed for the lower opening 71 b (as well as for the upper opening 71 a) not over the entire width of Breakthrough 71 extends, but substantially over a width of at least 2/3 of the total width of the opening.
  • the array 80 shows an arrangement of a plurality of openings in the form of an array 80.
  • a plurality of components can be encapsulated simultaneously in terms of usefulness, thus increasing, for example, the light output of the component arrangement in a space-saving manner. This is particularly advantageous for systems with high light output.
  • the array 80 may be embodied both as a benefit of pure spacers 3 with a 45 degree mirror surface or also in combination with a top substrate as a benefit of 45 degree mirror surface encapsulants.
  • Fig. 9 shows a circumferential spacer 3, which is designed as an anisotropically etched silicon component, with a 45 degree mirror surface.
  • the spacer 3 is designed such that a light beam can emerge from the package in the center or can enter ("center e ission").
  • Such spacers 3 can likewise be designed with a cover substrate as encapsulation (cf. FIG. 10).
  • FIG. 10 shows a semifinished product consisting of a spacer 3, which is embodied as an anisotropically etched silicon component with a 45-degree mirror surface and cover substrate.
  • a structured bonding surface may be provided, for example a metallization.
  • Fig. 11 shows an arrangement in which a silicon element with 45 degree mirror surface is used for coupling to a waveguide, for example a glass fiber. In this way, light can be coupled out of the package or coupled into another waveguide (deflection of a signal).
  • Fig. 12 shows an arrangement of a side-emitting device, for example a laser diode or an LED, for example in a ceramic package.
  • a side-emitting device for example a laser diode or an LED, for example in a ceramic package.
  • the placement of a plurality of silicon elements with 45 degree mirror surfaces is provided. This is advantageous when the side-emitting component emits light laterally in several directions. Laterally emerging light beams of one direction can, for example, also be provided for carrying out a calibration of the laser diode via a further monitor photodiode installed in the pack.
  • FIG. 13 shows an arrangement in which components 130, 131 are arranged in adjacent and separately formed installation spaces 132, 133.
  • the Hau is sung solution of the components 130, 131 made in the wafer level.
  • a carrier substance may be provided, for example, of silicon.
  • the carrier substrate 1 made of silicon is prepared with plated-through holes 7.
  • the plated-through holes 7 can be realized for example by dry or wet etching with subsequent metal filling of the holes by a galvanic process.
  • contacts for one component are provided on a front side of the carrier substrate and contacts for later assembly in SMD construction are provided on the rear side.
  • the carrier substrate 1 made of silicon Before the galvanic deposition and the generation of the contacts by an inorganic layer, a thermal oxidation of the silicon, the deposition of, for example, a nitride layer in an LPCVD process or other CVD processes ⁇ eg PECVD plasma-enhanced CVD) for the deposition of insulating layers is conceivable.
  • an electrically conductive "seed" layer Before the galvanic deposition of the metal filling of the vias, an electrically conductive "seed" layer must be applied to the previously deposited passivation layer, for example by sputtering processes.
  • a multiplicity of components are first mounted serially onto a prepared carrier substrate 1, which may be in the form of a wafer or in the form of a rectangular utility, and added in a further step by the application of a cap wafer or cap array in the wafer level or as a benefit.
  • a plurality of encapsulated components is formed at the same time.
  • the individual packages are then created by separating the composite.
  • Fig. 14 shows an arrangement in which the spacer 3 made of silicon of a 100 orientation unsatisfactory single crystal has been manufactured by anisotropic wet chemical etching. As a result, the 1 1 crystal planes are all pronounced at an angle of about 54.7 degrees. In this embodiment, the upward light emission from the package is favored in several directions.
  • the production is as previously described in Fig. 13 be written as a housework by means of wafer-level packaging.
  • FIG. 15 shows an arrangement in which the spacer 3 and the carrier substrate 1 are manufactured completely in one piece from silicon.
  • a cavity is etched on the front side into the silicon substrate by means of anisotropic wet-chemical structuring. This cavity is connected at the back with dry etched through contacts.
  • the silicon substrate 1 is electrically insulated as described for FIG.
  • FIG. 16 shows an arrangement in which the spacer 3 and the carrier substrate 1 are completely manufactured in one piece from silicon.
  • a cavity is etched on the front side into the silicon substrate by means of anisotropic wet-chemical structuring.
  • This cavity is connected at the back with through contacts 7, which are produced in comparison to FIG. 15 by means of anisotropic wet-chemical etching.
  • the silicon substrate 1 is electrically isolated as described in FIG.
  • FIG. 17 shows an arrangement in which the installation space has first been etched approximately perpendicularly by means of dry etching. In a subsequent wet-chemical anisotropic etching step then a 45 degree surface is formed, which is useful as a mirror plane.
  • This construction has the advantage that due to the combination of different etching processes, the surface coverage on a substrate can be further increased.
  • Fig. 18 shows a component, on which on the cover substrate 4, a Linsenanord ⁇ voltage is additionally arranged 180th
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a component arrangement in which a mirror plane of 45 degrees is provided on the circumferential spacer 3 (silicon frame).
  • Another element 190 which is designed as an anisotropically etched silicon component, with an inclined surface 191, also 45 degrees, is arranged before mounting the cap on the Trä gersubstrat 1 on the same.
  • the inclined surface 191 a light-reflecting surface is provided, which in the embodiment shown has a reflective coating 191a.
  • FIG. 20 shows a schematic representation of a component arrangement in which a lower opening 200 in the spacer 3, which is used as an anisotropically etched silicon component. is executed, with a chamfer 201 is executed, which is directed in the example shown substantially vertically out.
  • this has the advantage of reducing the installation space 1a and thus the overall size of the package, on the other hand it is thus possible to arrange a side-emmembering component closer to the light-reflecting mirror surface. This favors the impact of a light beam, which has been widened by possible beam divergence, on the mirror surface provided. In this way, light emerging laterally from the component can be guided even more favorably out of the installation space 1a and the component height additionally reduced.
  • the chamfer 201 is realized on the lower opening 200 of the spacer 3, for example by a dry etching process.
  • it can also be provided to achieve the chamfer 201 by wet-chemical overetching of the spacer 3, since in the anisotropic etching process at substantially convex edges of the spacer 3 made of silicon substantially perpendicular crystal planes with respect to 100 orientation.
  • FIG. 21 shows a schematic representation of a component arrangement in which a lower opening 210 in the spacer 3, which is embodied as an anisotropically etched silicon component, is designed with an undercut 211 relative to the surface of the spacer 3.
  • the undercut 21 1 can on the one hand as shown in FIG. 20 achieved by suitable dry etching the who, on the other hand a wet-chemical anisotropic etching of the back of the spacer 3 is provided, in which the opening and thus the undercut 211 are predetermined by a corresponding masking.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bauteilanordnung, mit einem Trägersubstrat (1); einem Abstandshalter (3), weicher auf dem Trägersubstrat einen Bauraum (1a) umgebend angeordnet ist und auf einer von dem Trägersubstrat abgewandten Seite eine Austrittsöffnung aufweist; einem optischen Bauelement (2), welches in dem Bauraum angeordnet ist; einer Kontaktverbindung, die das optische Bauelement mit außenliegenden Kontakten elektrisch leitend verbindet, die außerhalb des Bauraums angeordnet sind; einem Decksubstrat (4), welches auf dem Abstandshalter angeordnet und mit dem die Austrittsöffnung lichtdurchlässig abgedeckt ist; und einer lichtreflektierenden Fläche (6), die an einem anisotrop geätzten Siliziumbauteil gebildet und in dem Bauraum als geneigte Fläche mit einem Winkel von etwa 45° zu der dem Bauraum zugewandten Oberfläche des Trägersubstrats angeordnet ist, derart, dass in horizontaler Richtung auf die lichtreflektierende Fläche eingestrahltes Licht in vertikaler Richtung durch die Öffnung und das Decksubstrat abstrahlbar ist und umgekehrt. Des Weiteren ist ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteilanordnung sowie ein Package, eine Package-Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung offenbart.

Description

Bauteilanordnung, Package und Package-Anordnung
sowie Verfahren zum Herstellen
Die Erfindung betrifft eine Bauteilanordnung, ein Package und eine Package-Anordnung sowie Verfahren zum Herstellen.
Hintergrund
In Verbindung mit den Bauteilanordnungen ist es bekannt, Bauteile oder Bauelemente, bei spielsweise optische Bauelemente, die Licht abgeben oder absorbieren, in einem Gehäuse anzuordnen. Die Bauteiianordnung kann verwendet werden, um ein Package herzustellen.
Ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Bauteilanordnung ist beispielsweise aus dem Dokument WO 2011 / 035783 A1 bekannt. Auf einem Trägersubstrat wird ein Abstandshalter angeordnet derart, dass der Abstandshalter einen Bauraum umgibt, in dem ein Bauelement angeordnet wird. Der Bauraum wird verschlossen in dem auf dem Abstandshalter ein Decksubstrat angeordnet wird. Mit dem Decksubstrat kann eine lichtdurchlässige Austritts öffnung bereitgestellt sein, durch die hindurch Licht abgegeben oder empfangen werden kann. Dem Bauraum zugewandte Wandflächen des Abstandshalters können mit einer Metal lisierung versehen sein, um eine lichtreflektierende Verspiegelung bereitzustellen.
Dokument WO 2016 / 055520 A1 beschreibt das Herstellen eines Packages für ein Laserbauelement mit einem Gehäuse, das einen Träger umfasst, der eine Kavität mit einer Boden fläche und einer Seitenwand aufweist. Die Kavität weitet sich ausgehend von der Bodenfläche auf. In der Kavität ist ein Laserchip an der Bodenfläche angeordnet, dessen Emissions richtung parallel zu der Bodenfläche orientiert ist. In der Kavität ist außerdem ein reflektierendes Element angeordnet, das an einer Kante zwischen der Bodenfiäche und der Seitenwand anliegt. Eine reflektierende Oberfläche des reflektierenden Elements schließt mit der Bodenfläche der Kavität einen Winkel von 45Grad ein. Die Emissionsrichtung schließt mit der reflektierenden Oberfläche des reflektierenden Elements ebenfalls einen Winkel von 45Grad ein.
Bauteilanordnung ist weiterhin aus dem Dokument WO 2017 / 149573 A1 bekannt.
!m Dokument US 7 177 331 B2 ist eine Laserdiode in einem sogenannten TO-Gehäuse verbaut. Zusammenfassung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bauteilanordnung, ein Package sowie eine Package- Anordnung und Verfahren zum Herstellen anzugeben, mit denen eine verbesserte Lichtleitung oder -umlenkung von Lichtstrahlen in einem Bauraum mit einem optischen Bauelement bereitgestellt ist,
Zur Lösung sind eine Bauteilanordnung, ein Package sowie eine Package-Anordnung nach den unabhängigen Ansprüchen 1 , 11 und 13 geschaffen. Weiterhin sind Verfahren zum Her- steilen einer Bauteilanordnung, eines Packages sowie einer Package-Anordnung nach den unabhängigen Ansprüchen 10, 14 und 15 geschaffen.
Nach einem Aspekt ist eine Bauteilanordnung geschaffen, die Folgendes aufweist: ein Trä- gersubstrat, einen Abstandshalter, welcher auf dem Trägersubstrat einen Bauraum umge bend angeordnet ist und auf einer von dem Trägersubstrat abgewandten Seite eine Aus- trittsöffnung aufweist; ein optisches Bauelement, welches in dem Bauraum angeordnet ist; eine Kontaktverbindung, die das optische Bauelement mit außenliegenden Kontakten elek- trisch leitend verbindet, die außerhalb des Bauraums angeordnet sind; ein Decksubstrat, welches auf dem Abstandshalter angeordnet und mit dem die Austrittsöffnung lichtdurchläs sig abgedeckt ist; und einer lichtreflektierenden Fläche, die an einem anisotrop geätzten Siliziumbauteil gebildet und in dem Bauraum als geneigte Fläche mit einem Winkel von etwa 45Grad zu der dem Bauraum zugewandten Oberfläche des Trägersubstrats angeordnet ist, derart, dass in horizontaler Richtung auf die lichtreflektierende Fläche eingestrahltes Licht in vertikaler Richtung durch die Öffnung und das Decksubstrat abstrahlbar ist und umgekehrt.
Nach weiteren Aspekten sind ein Package mit einer Bauteilanordnung und einem Gehäuse, in welchem die Bauteilanordnung aufgenommen ist, sowie eine Package-Anordnung geschaffen, die eine flächige Anordnung von mehreren Packages aufweist.
Ein weiterer Aspekt bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteilanordnung mit den folgenden Schritten: Herstellen eines anisotrop geätzten Siliziumbauteils aus einem Silizium-Einkristall mittels anisotropen Ätzen, wobei der Silizium-Einkristall hierbei um etwa 9,7Grad zur 100-Kristallorientierung geneigt wird, derart, dass eine 1 1 1 -Kristallebene mit einer Schräge von etwa 45 Grad gebildet wird; und Herstellen einer Bauteilanordnung unter Verwendung des anisotrop geätzten Sifiziumbauteils, wobei mit der 1 11 -Kristallebene mit der Schräge von etwa 45 Grad in der Bauteilanordnung eine lichtrefiektierende Fläche gebildet wird.
Nach zusätzlichen Aspekten sind ein Verfahren zum Herstellen eines Packages sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Package-Anordnung geschaffen, wobei das Package / die Package-Anordnung im Nutzen, beispielsweise mittels Wafer Level Packaging hergestellt wird.
Mit Hilfe der vorgeschlagenen Technologie ist es ermöglicht, in dem in der Bauteilanordnung bereitgestellten Bauraum in horizontaler Richtung verlaufende Lichtstrahlen an der etwa 45 Grad geneigten lichtreflektierenden Fläche umzulenken in die horizontale Richtung, und um gekehrt. Von dem optischen Bauelement abgegebenes Licht kann so aus der horizontalen Richtung in die vertikale Richtung umgelenkt werden, um die Lichtstrahlen durch die Aus trittsöffnung hindurch abzugeben. Umgekehrt kann in vertikaler Richtung durch die Austritts- Öffnung einfallendes Licht an der lichtreflektierenden Fläche in die horizontale Richtung umgelenkt werden. Die lichtreflektierende Fläche ist mit dem anisotrop geätzten Siliziumbauteil als Oberfläche dieses Siliziu bauteils bereitgestellt.
Das optische Bauteil kann als lichtimitierendes oder lichtabsorbierendes Bauteil ausgebildet sein, beispielsweise als lichtimitierende Diode oder lichtabsorbierende Fotodiode, zum Bei- spiel Avalanche-Photodiode oder Laserdiode.
Das lichtemittierende Bauteil kann Lichtstrahlen in gerichteter und gebündelter Form abgebend ausgeführt sein, zum Beispiel in Form von im Wesentlichen gerichteter Laserstrahlung mit zentrischer Abgabe des Intensitätsmaximums mit wahlweise vorhandener Strahlendivergenz (Strahlenaufweitung).
Die vorgeschlagene Technologie ermöglicht es, das optische Bauelement in dem Bauraum derart anzuordnen, dass der Austritt der abgegebenen Lichtstrahlen oder der Eintritt der zu empfangenen Lichtstrahlen in vertikaler Richtung erfolgen kann. Um Lichtstrahlen in vertika- ler Richtung (in Bezug auf die Oberfläche des Trägersubstrats) abzugeben, ist es im Unterschied zum Stand der Technik nicht notwendig, das optische Bauelement in dem Bauraum aufrechtstehend anzuordnen, wie dies im Stand der Technik vorgesehen ist (vergleiche zum Beispiel US 7 177 331 B2). Mit Hilfe der vorgeschlagenen Technologie kann die Bauhöhe der Bauteilanordnung reduziert und die Montage vereinfacht werden. Die Kontaktverbindung kann eine Durchkontaktierung durch das Trägersubstrat hindurch aufweisen, wobei die außenliegenden Kontakte auf der Unterseite des Trägersubstrats angeordnet sein können.
Es kann eine seitlich aus dem Bauraum heraus geführte Kontaktverbindung vorgesehen sein, beispielsweise auf der dem Bauraum zugewandten Oberfläche des Trägersubstrats, insbesondere derart, dass die seitlich herausgeführte Kontaktverbindung zwischen Trä- gersubstrat und Abstandshalter hindurch gebildet sind. Die Kontaktverbindung kann mehrere einzelne Kontaktverbindungen umfassen.
Eine Auflagefläche des anisotrop geätzten Siliziumbauteils kann im Wesentlichen parallel zu der dem Bauraum zugewandten Oberfläche des Trägersubstrats verlaufen. Bei dieser Ausführungsform ist die lichtreflektierende Fläche mit einem Winkel von etwa 45 Grad zur Auflagefläche geneigt.
Das anisotrop geätzte Siliziumbauteil kann in dem vom Abstandshalter umgebenen Bauraum angeordnet sein. Hierbei kann das anisotrop geätzte Siliziumbauteil, an dem die lichtreflek tierende Fläche bereitgestellt ist, in dem Bauraum getrennt und beabstandet von dem Abstandshalter angeordnet sein, insbesondere derart, dass zwischen dem anisotrop geätzten Siliziumbauteil und dem Abstandshalter, welcher dem Bauraum umgibt, kein Berührungskontakt besteht.
Mit dem anisotrop geätzten Siliziumbauteil kann der Abstandshalter zumindest teilweise gebildet sein. Bei dieser alternativen Ausgestaltung bildet das anisotrop geätzte Bauteil den Abstandshalter teilweise oder vollständig. Es kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass der den Bauraum umgebende Abstandshalter den Bauraum umlaufend vollstän- dig aus dem anisotrop geätzten Siliziumbauteil gebildet ist, beispielsweise als einstückiges anisotrop geätztes Siliziumbauteil. Bei den verschiedenen Ausführungsformen weist eine dem Bauraum zugewandte Innenwandfläche des Abstandshalters zumindest im Bereich der lichtreflektierenden Fläche eine Neigung von etwa 45 Grad auf. Bei dieser oder anderen Ausführungsformen kann der Abstandshaiter als einstückiger Rahmen gebildet sein, der den Bauraum umlaufend umgibt.
Eine erste Wandfiäche des Abstandshalters, die dem Bauraum zugewandt und außerhalb eines Bereichs mit der lichtreflektierenden Fläche angeordnet ist, kann zur vertikalen Richtung mit einem ersten von 45 Grad verschiedenen Winkel geneigt sein. Während die dem Bauraum zugewandte Wandfläche des Abstandshalters im Bereich der lichtreflektierenden Fläche eine Neigung von etwa 45 Grad aufweist, ist die erste Wandfläche außerhalb des Bereichs mit der lichtreflektierenden Fläche um einen hiervon verschiedenen Winkel geneigt, der beispielsweise etwa 64,5 Grad beträgt. Die erste Wandfläche des Abstandshalters kann der lichtreflektierenden Fläche gegenüberliegend angeordnet sein.
Eine zweite, von der ersten verschiedene Wandfläche des Abstandshalters, die dem Bau raum zugewandt und außerhalb des Bereichs mit der lichtreflektierenden Fläche angeordnet ist, kann zur vertikalen Richtung mit einem zweiten von 45 Grad verschiedenen Winkel geneigt sein, welcher von dem ersten Winkel verschieden ist. Die erste / oder die zweite Wandfläche, welche einen von 45 Grad verschiedenen Neigungswinkel aufweisen, können in ei- nem vom anisotrop geätzten Siliziumbauteil gebildeten Abschnitt des Abstandshalters oder außerhalb eines solchen Abschnitts angeordnet sein. Der zweite Winkel kann beispielsweise etwa 55,3 Grad betragen. Die zweite Wandfläche kann in einem Abschnitt des Abstandshalters angeordnet sein, der an die lichtreflektierende Fläche und / oder die erste Wandfläche grenzt. Aneinander gegenüberliegende Wandflächen können mit dem zweiten Neigungswin kel ausgebildet sein. Alternativ hierzu können die von 45 Grad verschiedenen Wandflächen auch mit anderen Winkeln ausgeführt sein.
Der Abstandshalter kann mittels des anisotrop geätzten Siliziumbauteils als einstückiger oder mehrstückiger Rahmen gebildet sein, weicher den Bauraum umlaufend vollständig umgibt. In Aufsicht kann der Rahmen im Wesentlichen eine Trapezform aufweisen, sei es im Bereich einer oberen und / oder einer unteren Öffnung des Durchbruchs, welcher vom Rahmen umgeben wird. Weisen obere und untere Öffnung jeweils im Wesentlichen eine Trapezform auf, können Ränder der oberen und der unteren Öffnung paarweise parallel verlaufen, sei es auf einer oder auf mehreren Seiten des Durchbruchs, insbesondere auch auf allen Seiten. Die Trapezform kann in einer Ausführung nicht über die gesamte Breite des Durchbruchs ausgebildet sein, sondern im Wesentlichen über eine Breite von weniger als 1/3 der Gesamtbreite des Durchbruchs.
Die Öffnungswinkel (in Eckbereichen des Durchbruchs) auf der Seite mit der 45 Grad Spiegelebene können jeweils etwa 83,2 Grad betragen. An der gegenüberliegenden Seite betragen die Winkel jeweils etwa 96,8 Grad. Es kann eine Bauform vorgesehen sein, bei der in dem anisotrop geätzten Siliziumbauteil mehrere Öffnungen dieser Bauart vorgesehen sind, die jeweils einen getrennt gebildeten Bauraum zur Aufnahme eines oder mehrerer optischen Bauelemente ausgebildet sind, Das Decksubstrat kann den Bauraum zumindest teilweise ausfüllen. Das Decksubstrat kann den Bauraum teilweise oder vollständig ausfüllen. Beispielsweise kann als Decksubstrat Epoxidharz oder Silikon in den Bauraum eingebracht werden. Alternativ ist der Bauraum frei vom Decksubstrat, wobei der Bauraum dann als Hohlraum ausgeführt sein kann, in welchem das optische Bauelement angeordnet ist. Insbesondere ein Abschnitt des Hohlraums unter- halb der Austrittsöffnung kann frei vom Decksubstrat sein.
Die lichtreflektierende Fläche kann eine oberflächenseitige Verspiegelung aufweisen. Die oberflächenseitige Verspiegelung kann beispielsweise mit Hilfe einer Metallisierung oder eines dielektrischen Spiegels hergestellt sein.
Das optische Bauelement kann einen seitlichen optischen Ausgang / Eingang aufweisen, durch den Licht in horizontaler Richtung austreten / eintreten kann. Die Umlenkung einfallen der oder austretender Lichtstrahlen erfolgt an der lichtreflektierenden Fläche, derart, dass eine Umlenkung zwischen horizontaler und vertikaler Richtung oder umgekehrt erfolgt. Ist das optische Bauelement als lichtemittierende Diode ausgeführt, treten die abgegebenen Lichtstrahlen durch einen seitlichen optischen Ausgang aus. Im Fall der Ausbildung des opti- schen Bauelements als Fotodiode treten die einfallenden Lichtstrahlen in horizontaler Rich- tung durch einen seitlichen optischen Eingang ein, beispielsweise ein Eintrittsfenster.
Das optische Bauelement kann auf einem Submount angeordnet sein, welches auf dem Trä gersubstrat angeordnet ist. Der Submount kann beispielsweise aus Siliziumcarbit oder Aluminiumnitrid gebildet sein.
Beim Verfahren zum Herstellen der Bauteilanordnung kann vorgesehen sein, das anisotrop geätzte Siliziumbauteil mittels nasschemischen Ätzen herzustellen, beispielsweise mittels Ätzen mit Kalilauge (KOH). Eine weitere geeignete Ätzlösung für das anisotrope Ätzen von Silizium ist zum Beispiel Tetramethyiammoniumhydroxid (TMAH).
Zum Herstellen des Packages und 1 oder zum Herstellen der Package-Anordnung kann vor- gesehen sein, hierfür das Packaging im Nutzen oder im Wafer-Levei zu verwenden.
Beim Herstellen unter Verwendung von Wafer Level Prozessen können ein oder mehrere umlaufende Siliziumrahmen, ganze Kappensubstrate und / oder ein einzelnes oder mehrere Elemente mit einer um 45 Grad geneigten Reflexionsfläche im Wafer-Level hergestellt wer- den. Vorteil ist, dass im Wafer-Level viele Bauteile/ Kappen gleichzeitig hergestellt werden können. Die einzelnen Kappen für die Hausung entstehen nach Vereinzelung, zum Beispiel durch Sägen des Kappensubstrats. Die Häusung des Bauelements kann erfolgen, indem eine vereinzelte Kappe auf einem Board aufgebracht wird, auf dem ein Chip oder Bauelement vormontiert ist. Die Bauelemente können auch in einem Nutzen vormontiert sein, d.h., dass auf einem Trägersubstrat bereits mehrere Bauelemente montiert sind, die dann durch das Aufbringen von Einzelkappen oder Kappenarrays (vereinzelter Nutzen mit mehreren Kappenstrukturen aus einem im Wafer-Level hergestellten Kappensubstrat) gehaust werden. Wafer-Level-Packaging in der hier verwendeten Bedeutung bezieht sich dann darauf, alle Bauteile auf einem Wafer in einem Schritt mit einem Decksubstrat in Waferform zu packen („ packagen“). Zum Beispiel kann das der Fall sein, wenn auf einem durch kontaktierten Substrat, zum Beispiel einem Siliziumsubstrat in Waferform, Bauelemente komplett vormontiert sind und dann mittels Aufbonden eines Kappen-Wafers alle Bauteile zugleich gehaust wer- den. Einzelne Packages entstehen dann durch anschließendes Vereinzeln des Verbunds.
In Verbindung mit dem Package kann vorgesehen sein, dass in Bezug auf das Gehäuse, in welchem die Bauteilanordnung aufgenommen ist, mit Blick auf eine Gehäuseoberseite im Wesentlichen im Bereich der Austrittsöffnung / Eintrittsöffnung Licht mittig austritt oder ein- tritt. Hierdurch ist für das Package eine im Wesentlichen mittige Lichtemission / Lichtabsorp tion realisiert.
Das Decksubstrat kann zum Beispiel aus Borosilikatglas wie Bofofloat33 oder Me pax der Schott AG, Quarzglas, Saphirglas oder auch anderen Gläsern wie AF32, D263T, BK7 oder B270 der Schott AG; Eagle XG oder Pyrex von Corning; SD2 von Hoya oder auchEN-A1 von Asahi bestehen. Das Decksubstrat kann aber auch aus Silizium oder Germanium gebildet sein, zum Beispiel bei Anwendungen im IR-Bereich. Das Decksubstrat kann zusätzlich eine Substratbeschichtung aufweisen, zum Beispiel eine Antireflexions-Beschichtung. Die Beschichtungen können für verschiedene Wellenlängenbereiche ausgelegt und einseitig oder beidseitig ausgeführt sein. Es können auch Filterbeschichtungen und / oder für verschiedene Weilenlängenbereiche blickdichte Aperturstrukturen vorgesehen sein.
Des Weiteren kann in einer Ausführungsform die Integration von optischen Elementen vorgesehen sein, zum Beispiel, Linsen auf dem Decksubstrat. Hier kommen beispielweise kon vexe Linsen aus Polymer, glasartigen Materialien, Silizium oder Germanium in Frage. Auch ist der Einsatz von mikrostrukturierten Fresnel-Linsen möglich. Im Trägersubstrat sind eine oder mehrere Durchkontaktierungen für den elektrischen Kontakt des optischen Bauelements vorgesehen. Die rückseitigen Kontakte ermöglichen die spätere Montage in der SMD-Bauweise, zum Beispiel durch Zinn / Silber Schwalllöten oder das Mon- tieren mit elektrisch leitfähigen Klebern.
Das Trägersubstrat kann beispielsweise aus Silizium, Keramiken wie zum Beispiel Alumini- umnitrid, Siliziumcarbid, Aluminiumoxid, LTTC-Keramik (Low Temperature Cofired Ceramics) oder HTCC-Keramik (High Temperature Cofired Ceramics), Glas oder DBC (Direct Bonded Copper) Substraten bestehen. Des Weiteren kann der Einsatz von Metallsubstraten, zum Beispiel IMS (Insulated Metal Substrate) aus Kupfer, Aluminium oder anderen Metallen vor- gesehen sein. Auch die Verwendung von Trägersubstraten aus Kunststoffen wie beispiels- weise FR4 ist denkbar.
Eine Verbindung von Abstandshalter und Trägersubstrat kann zum Beispiel über einen Lot- bond bevorzugt über einen eutektischen Bond erfolgen. Hierzu ist auf dem Trägersubstrat oder der Rückseite des Abstandshalters eine Metallkombination in bevorzugt eutektischer Zusammensetzung aufgebracht, zum Beispiel Gold und Zinn, Kupfer und Zinn, Gold und Germanium, Zinn und Silber, Gold und Indium, Kupfer und Silber oder Gold und Silizium, die in einem Lötprozess eine eutektische Verbindungsphase bildet und Abstandshalter mit Trägersubstrat verbindet. Abstandshalter und Trägersubstrat werden für den Lötprozess mit einer entsprechenden Grundmetallisierung versehen. Die Metallkombination für das eutekti sche Fügen kann beispielsweise als Pre-Form bereitgestellt werden. Alternativ kann die Metallkombination als Paste oder galvanisch auf einen der Fügepartner aufgebracht werden.
Es kann vorgesehen sein, zum Beispiel bei dünnen Metalllagen, unter der eigentlichen Ver- bindungsphase einen sogenannten Legierungsstopp anzuordnen. So eignen sich hierfür beispielsweise für das eutektische Fügen von Gold und Zinn Schichten aus Platin oder Ni- ckei oder auch Legierungen aus Chrom und Nickel.
Unter Ausnutzung sehr hoher Oberflächengüten von Ra < 1 nm kann auch ein direktes Bond- verfahren zum Einsatz kommen. Dies kann ein direkter Fusionbond sein, der bezogen auf den Oberflächencharakter der Bondpartner hydrophob oder hydrophil ausgeführt ist. Die beiden Bondpartner werden zunächst über einen Pre-Bond durch van-der-Waals-Bindungen miteinander verbunden. Durch einen anschließenden Temperschritt bilden sich dann im Bondinterface kovalente Bindungen aus. Der Fusionbond kann auch plasmaaktiviert ausge- führt sein. Damit ist es möglich, die Temperaturbelastung beim Tempern deutlich zu reduzieren. Als weiteres direktes Bondverfahren kann ein anodisches Bonden vorgesehen sein.
Alternativ zu den beschriebenen Verfahren ist auch ein reaktiver Bondprozess nutzbar. Bei einem reaktiven Bond wird ein Metallstapel aus wechselnden Schichten aufgebracht. Dieser Metallstapel kann durch zum Beispiel Abscheideverfahren wie Sputtern oder in Form von Folien bereitgestellt sein. Ein elektrischer oder ein laserinduzierter Puls führt kurzfristig zu Erzeugung einer hochthermischen Reaktion, die die beiden Bondpartner miteinander„ver schweißt“. Bei den Metallschichten handelt es sich um Bilayer-Perioden, zum Beispiel aus Palladium und Aluminium oder aus Kupferoxid und Aluminium.
Des Weiteren kommt solid-liquid Interdiffusions-Bonden in Frage, zum Beispiel aus Metall kombinationen von Gold und Indium, Gold und Zinn oder auch Kupfer und Zinn. Bei diesem Verfahren ist der Bondprozess während eines Temperschritts durch die Diffusion des einen Bondpartners in den anderen bestimmt. Die eigentliche Verbindungsphase widersteht dann später höheren Temperaturen. Ferner können dauerhafte Verbindungen mittels Fügen von beispielsweise Gold mit Gold, Kupfer mit Kupfer oder auch Aluminium mit Aluminium mittels (beispielsweise) Thermo-Kompressionsbonden hergestellt werden, Es kann auch Glas-Frit- Bonden vorgesehen sein.
Im Falle von transparenten Substraten kann bei entsprechender Oberflächengüte der Fügeflächen ein Laser-Welding-Verfahren zur Verbindung von Trägersubstrat und Abstandshalter eingesetzt werden. Denkbar ist auch die Verwendung von Epoxidharzen, Silikonen oder anderen Klebstoffen.
Für die Verbindung von Abstandshalter und Decksubstrat kann zum Beispiel ein direktes Bondverfahren zum Einsatz kommen. Solche Verfahren sind zum Beispiel der anodische Bond oder ein Fusionbond. Auch kann reaktives Bonden oder ein Klebebond zum Einsatz kommen. Des Weiteren kommt auch hier soiid-liquid Interdiffusions-Bonden in Frage. Für das Fügen von Abstandshalter und Decksubstrat ist zudem das Laser-Welding geeignet. Hierbei werden zwei Substrate in einen„optischen Kontakt“ gebracht und dann mit einem Laser verschweißt. Es ist denkbar, alle zuvor genannten Fügeverfahren für Abstandshalter und Trägersubstrat ebenfalls für die Fügung von Abstandshalter und Decksubstrat zu nut- zen. Die im Zusammenhang mit der Bauteilanordnung beschriebenen Ausführungsformen können in Verbindung mit dem Verfahren zum Herstellen der Bauteilanordnung entsprechend vorgesehen sein.
Beschreibung von Ausführungsbeispieien
Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Figuren einer
Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Bauteilanordnung, bei der ein optisches Bauelement in einem Bauraum angeordnet und über eine Kontaktverbindung durch ein Trägersubstrat mit außenliegen- den Kontakten verbunden ist;
Fig. 2 eine Bauteilanordnung, bei der ein optisches Bauelement in einem Bauraum ange- ordnet und über eine seitlich herausführende Kontaktverbindung mit außenliegen- den Kontakten verbunden ist;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Bauteiianordnung, bei der der Bauraum mit dem optischen Bauelement mit einem Decksubstrat verfüllt ist;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Bauteilanordnung, bei der mit dem den Bau raum mit dem optischen Bauteil verfüllenden Decksubstrat eine Mantelung gebildet ist;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Bauteilanordnung, bei der in dem Bauraum eine lichtreflektierende Fläche mittels eines anisotrop geätzten Siliziumbauteils be reitgestellt ist, welches beabstandet von einem Abstandshalter in dem Bauraum angeordnet ist;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines als Rahmen ausgebildeten Abstandshalters, der von einem anisotrop geätzten Siliziumbauteil gebildet ist;
Fig. 7a eine lichtmikroskopische Aufsicht einer geätzten Rahmenstruktur, bei der eine Mas- kierungsöffnung für einen anisotropen nasschemischen Ätzprozess mit einer Kom- pensationsstruktur gewählt ist;
Fig. 7b eine lichtmikroskopische Aufsicht einer weiteren geätzten Rahmenstruktur, bei der eine Maskierungsöffnung für einen anisotropen nasschemischen Ätzprozess mit ei ner Kompensationsstruktur gewählt ist;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Schnitts eines Wafers mit mehreren Öffnungen, die jeweils zum Ausbilden einer Bauteiianordnung nutzbar sind, um ein Kap- penarray herzustellen;
Fig. 9 eine schematische Darstellung von Abstandshaltern, die jeweils mit einem anisotrop geätzten Siliziumbauteil gebildet sind, wobei eine mittige Positionierung von Spie- gelfläche in einer Rahmengeometrie einen zentrischen Austritt / Eintritt des Lichts erlaubt;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem von einem anisotrop geätzten Siliziumbauteil gebildeten Abstandshalter, auf dem ein Decksubstrat ange- ordnet ist, wobei der Abstandshalter auf einer Unterseite eine rückseitige strukturier te Bondfläche aufweist, zum Beispiel eine Metallisierung;
Fig.11 eine schematische Darstellung einer Anordnung, bei der der lichtreflektierenden Fläche gegenüberliegend ein Abschnitt einer Glasfaser zur Lichteinkopplung / -auskopplung angeordnet ist.
Fig.12 eine schematische Darstellung einer Anordnung, bei der zwei einzelne Spiegelelemente in einem Gehäuse angeordnet sind;
Fig.13 eine schematische Darstellung zweier Bauteile, die im Nutzen oder mittels Wafer- Level-Packaging gefertigt worden sind;
Fig.14 eine schematische Darstellung einer Anordnung, bei der der Bauraum durch ein Abstandselement gebildet wird, welches einen Flankenwinkei der Spiegelflächen von etwa 54,7Grad aufweist;
Fig.15 eine schematische Darstellung eines Bauteils, bei dem das Abstandselement und das Trägersubstrat aus einem Stück gefertigt und die Durchkontakte mittels eines Trockenätzverfahrens bereitgestellt sind;
Fig.16 eine schematische Darstellung eines Bauteils, bei dem das Abstandselement und das Trägersubstrat aus einem Stück gefertigt und die Durchkontakte mittels eines nasschemischen Ätzverfahrens bereitgestellt sind;
Fig.17 eine schematische Darstellung eines Bauteils, bei welchem die Wände des Bau- raums in etwa senkrecht mit Ausnahme einer 45Grad Spiegelebene ausgebildet sind;
Fig.18 eine schematische Darstellung einer Bauteilanordnung, bei der auf dem Decksubstrat eine Linse angeordnet ist;
Fig.19 eine schematische Darstellung einer Bauteilanordnung mit einem umlaufenden Ab- standselement mit Spiegelebene in Kombination mit einem einzelnen Spiegelele- ment;
Fig. 20 eine schematische Darstellung einer Bauteilanordnung, bei der eine untere Öffnung im Abstandshalter, welcher als anisotrop geätztes Siliziumbauteil ausgeführt ist, mit einer nahezu senkrechten Fase ausgeführt ist; und
Fig. 21 eine schematische Darstellung einer Bauteilanordnung, bei der eine untere Öffnung im Abstandshalter, welcher als anisotrop geätztes Siliziumbauteil ausgeführt ist, mit einem Hinterschnitt bezogen zur Oberfläche des Abstandshalters ausgeführt ist. Fig. 1 zeigt eine Bauteilanordnung, bei der auf einem Trägersubstrat 1 ein optisches Bauelement 2 in einem Bauraum 1 a angeordnet ist. Das optische Bauelement 2 ist beispielsweise eine üchtemittierende oder lichtempfangende Diode, beispielsweise eine Laserdiode oder eine Photodiode. Es ist ein Abstandshalter 3 vorgesehen, welcher aus Silizium besteht. Auf dem Abstandshalter 3 ist ein Decksubstrat 4 angeordnet.
Das optische Bauelement 2 ist bei der beispielhaften Ausführung auf einem Submount 5 montiert, zum Beispiel einem Submount aus Siliziumcarbid oder Aluminumnitrid. Alternativ kann das optische Bauteil 2 direkt auf dem Trägersubstrat 1 angeordnet sein. Die Montage des optischen Bauelements 2 auf dem Submount 5 oder direkt auf dem Trägersubstrat 1 mittels eutektischen Löten erfolgen, beispielweise Gold und Zinn. Es können aber auch andere Verfahren wie beispielsweise Gold- oder Indium-Bonden oder Sinterbondverfahren zum Einsatz kommen. Die Montage des Chips kann entweder über ein Flip-Chip Verfahren, über die Kontaktierung mit Wire-Bonds oder einem Groundkontakt in Kombination mit Wire- Bonds erfolgen.
Der Abstandshalter 3 aus Silizium wird mittels anisotroper KOH-Ätzung aus einem um etwa 9,7 Grad zur 100 Kristallorientierung geneigten Siliziumeinkristall hergestellt (off-oriented). Resultierend bildet sich eine 11 1 Kristallebene aus, die eine Schräge 6 in einem Winkel von etwa 45 Grad zur Oberfläche aufweist. Die gegenüberliegende Ebene bildet sich dann in einem Winkel von etwa 64,5 Grad. Die seitlich liegenden Kristallebenen können beispielsweise einen Winkel von etwa 55,3 Grad aufweisen.
Der Abstandshaiter 3, der als anisotrop geätztes Siliziumbauteil ausgeführt ist, weist in der gezeigten Ausführung eine metallische Verspiegelung 6a auf. Alternativ kann eine andere optische (lichtreflektierende) Schicht vorgesehen sein, zum Beispiel ein dielektrischer Spiegel für bestimmte Wellenlängen. Für die optionale metallische Verspiegelung 6a kommen im UV-Bereich Aluminium, im sichtbaren Bereich Silber und IR / NIR-Bereich Gold in Frage. Eine metallische Verspiegelung aus Kupfer ist ab dem„roten“ Wellenlängenbereich (Wellenlängen von größer etwa 600 nm) vorteilhaft. Alternativ können die schrägen Seitenwände in einer Kavität auch mit unterschiedlichen Beschichtungen versehen sein. So können zum Beispiel die von 45 Grad verschiedenen Seitenwände für den gewünschten Wellenlängenbereich mit einer besonders opaken / lichtabsorbierenden Schicht versehen sein, um Reflexionen im Bauraum zu vermeiden. Die so durch das zuvor beschriebene nasschemische Ätzverfahren hergestellten 45 Grad geneigten natürlich gewachsenen einkristallinen 11 1 Ebenen (lichtreflektierende Flächen / Spiegelflächen) sind im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren wie zerspanende oder trockenätzende Verfahren sehr glatt. Dies hat eine sehr streuungs- und verlustarme Umlen- kung des Strahls zur Folge.
Das auf dem Trägersubstrat 1 montierte optische Bauelement 2 kann ein seitenemittierendes Bauelement sein, zum Beispiel eine Laserdiode. Die Schräge 6 von 45 Grad ermöglicht, dass aus dem optischen Bauelement 2 seitlich horizontal austretendes Licht mittels entspre chender Umlenkung senkrecht abgegeben werden kann.
Das Decksubstrat 4 kann zum Beispiel aus Borosilikatglas wie Borofloat33 oder Mempax der Schott AG, Quarzglas, Saphirglas oder auch anderen Gläsern wie AF32, D263T, BK7 oder B270 der Schott AG; Eagle XG oder Pyrex von Corning; SD2 von Hoya; EN-A1 von Asahi bestehen. Das Decksubstrat 4 kann auch aus Silizium oder Germanium bestehen, zum Bei spiel bei Anwendungen im IR-Bereich. Das Decksubstrat 4 kann zusätzlich eine Substratbeschichtung aufweisen, zum Beispiel eine Antireflexions- oder eine Filter-Beschichtung. Die Beschichtungen können für verschiedene Wellenlängenbereiche ausgelegt, einseitig oder beidseitig und gegebenenfalls strukturiert ausgeführt sein. Es können auch für die Wellen- längenbereiche blickdichte strukturierte Beschichtungen für die Formung von beispielsweise Aperturen genutzt werden.
Des Weiteren kann in einer Ausführungsform die Integration von optischen Elementen vorgesehen sein, zum Beispiel, Linsen auf dem Decksubstrat 4. Hier kommen beispielweise konvexe Linsen aus Polymer, Gläsern oder anderen glasartigen Materialien, Silizium oder Germanium in Frage (siehe Fig. 18). Auch ist der Einsatz von mikrostrukturierten Fresnel- Linsen möglich.
Im Trägersubstrat 1 sind Durchkontaktierungen 7, verbunden mit einer oder mehreren Bond- verbindungen 2a, für den elektrischen Kontakt des optischen Bauelements 2 vorgesehen. Zusätzlich ist zu der Bondverbindung 2a in dieser Ausführungsform ein Groundkontakt 2b vorgesehen, der ebenfalls mit einem Durchkontakt 7 verbunden ist. Die rückseitigen Kontakte 8 ermöglichen die spätere Montage in der SMD-Bauweise, zum Beispiel mittels Zinn- Silber Schwalllöten. Das Trägersubstrat 1 kann beispielsweise aus Silizium, Keramiken wie zum Beispiel Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, Aluminiumoxid, LTTC-Keramik (Low Temperature Cofired Cera- mics) oder HTCC-Kera ik (High Temperature Cofired Ceramics), Glas oder DBC (Direct Bonded Copper) Substraten bestehen. Des Weiteren kann der Einsatz von Metallsubstraten, zum Beispiel IMS (Insulated Metal Substrate) aus Kupfer, Aluminium oder anderen Metallen vorgesehen sein. Auch die Verwendung von Trägersubstraten aus Kunststoffen wie beispielsweise FR4 ist denkbar.
Eine Verbindung 9 von Abstandshalter 3 und Trägersubstrat 1 kann zum Beispiel über einen Lotbond, bevorzugt über einen eutektischen Bond erfolgen. Hierzu ist auf dem Trägersub- strat 1 oder der Rückseite des Abstandshalters 3 eine Metallkombination in entsprechender eutektischer Zusammensetzung wie zum Beispiel Gold und Zinn, Kupfer und Zinn, Gold und Germanium, Zinn und Silber, Gold und Indium, Kupfer und Silber, Zinn mit Silber und Kupfer oder auch Gold und Silizium aufgebracht. Diese bildet im späteren Lötprozess eine eutekti- sche Verbindungsphase zwischen Abstandshalter 3 und Trägersubstrat 1 aus. Um eine mög- lichst gute Schichthaftung der Metallkombinationen auf dem Trägersubstrat 1 oder dem Ab standshalter 3 zu erzielen, kann vorgesehen sein, unterhalb des aufgebrachten Metallstapels eine Schicht aus reinem Titan, Wolframtitan oder auch Wolframtitannitrid anzuordnen. Letztere hat den Vorteil, gegenüber Gold eine Diffusionsbarriere darzustellen. Der Bondpartner muss für den Fügeprozess mit einer Gegenmetallisierung versehen sein, um für eine gute Benetzung der sich im Lötprozess bildenden Verbindungsphase zu sorgen.
Grundsätzlich können auch bleihaltige Lote für das Fügen von Trägersubstrat 1 und Ab- standshalter 3 verwendet werden. Als weitere Methode zum Fügen kann ein Sinterprozess zum Beispiel Silber- oder Goldsintern vorgesehen sein.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, zum Beispiel bei dünnen Metalllagen, unter der eigentlichen Verbindungsphase einen sogenannten Legierungsstopp anzuordnen. Im Fall von zum Beispiel des eutektischen Bondens mit Gold und Zinn eignen sich hierfür Schichten aus Platin, Nickel oder auch Legierungen aus Chrom und Nickel.
Unter Ausnutzung sehr hoher Oberflächengüten von Ra < 1nm kann auch ein direktes Bond- verfahren zum Einsatz kommen. Dies kann ein direkter Fusionbond sein, der bezogen auf den Oberflächencharakter der Bondpartner hydrophob oder hydrophil ausgeführt ist. Die beiden Bondpartner werden zunächst über einen Pre-Bond durch van-der-Waals-Bindungen miteinander verbunden. Durch einen anschließenden Temperschritt bilden sich dann im Bondinterface kovalente Bindungen aus. Der Fusionbond kann auch plasmaaktiviert ausge- führt sein. Damit ist es ermöglicht, die Temperaturbelastung beim Tempern deutlich zu reduzieren. Als weiteres direktes Bondverfahren kann auch ein anodisches Bonden vorgesehen sein. Letzteres Verfahren bietet den Vorteil, dass die Anforderungen an die Oberflächengüte der Bondpartner im Vergleich zum Fusionbonden weniger anspruchsvoll sind.
Alternativ zu den beschriebenen Verfahren ist auch ein reaktiver Bond prozess nutzbar. Bei einem reaktiven Bond wird ein Metallstapel aus wechselnden metallischen Schichten aufge- bracht. Ein elektrischer oder auch ein laserinduzierter Puls führt kurzfristig zu Erzeugung einer hochthermischen Reaktion, die die beiden Bondpartner miteinander„verschweißt“. Bei den Metallschichten handelt es sich um Bilayer-Perioden, zum Beispiel aus Palladium und Aluminium oder aus Kupferoxid und Aluminium. Des Weiteren kommt solid-liquid interdiffusi- ons-Bonden, zum Beispiel mit Metallkombinationen aus Gold und Indium, Gold und Zinn o- der auch Kupfer und Zinn in Frage. Bei diesem Verfahren ist der Bondprozess während ei nes Temperschritts durch die Diffusion des einen Bondpartners in den anderen bestimmt. Die eigentliche Verbindungsphase widersteht dann später höheren Temperaturen.
Alternativ kann auch Glas-Frit-Bonden vorgesehen sein.
Für die Verbindung 10 von Abstandshalter 3 und Decksubstrat 4 kann zum Beispiel ein di rektes Bondverfahren zum Einsatz kommen. Solche Verfahren sind zum Beispiel der anodische Bond oder ein Fusionbond. Im Fall eines anodischen Bonds kann das direkte Fügen von Silizium mit dem Decksubstrat aus einem alkalihaltigen Glas vorgesehen sein. Alternativ ist auch das anodische Fügen von Aluminium mit dem Decksubstrat aus einem alkalihaltigen Glas möglich. In diesem Fall ist die Verspiegelung auf der 45Grad Spiegelfläche nicht strukturiert vorgesehen, d.h., dass die Oberseite des Abstandshalters aus Silizium komplett mit Aluminium beschichtet ist.
Auch kann reaktives Bonden oder ein Klebebond zum Einsatz kommen. Des Weiteren kommt auch hier solid-liquid Interdiffusions-Bonden in Frage. Für das Fügen von Abstands- halter und Decksubstrat ist zudem das Laser-Welding geeignet. Ffierbei werden zwei Sub- strate in einen„optischen Kontakt“ gebracht und dann mit einem Laser verschweißt. Das Fügen von Abstandshalter und Decksubstrat kann auch als ein Thermokompressionsbond zum Beispiel der Metallko binatioinen Gold mit Gold, Kupfer mit Kupfer oder auch Aluminium mit Aluminium realisiert sein.
Je nach Bondmethode ist das Gehäuse hermetisch oder quasi-hermetisch ausgeführt. Fig. 2 zeigt die Anordnung des optischen Bauteils 2 mit einer seitlich durchgeführten Kontak- tierung. Hierbei sind Leiterbahnen 11 auf dem Trägersubstrat 1 aufgebracht, die unterhalb des Abstandshalters 3 nach außen geführt werden. Der Abstandshalter 3 und die durchgeführte Kontaktierung sind durch eine elektrische Isolationslage 12 voneinander getrennt. Diese Lage kann zum Beispiel aus SiOx oder Siliziumnitrid bestehen. Die Verbindung von Kap- pe und Board bzw. der Isolationslage wird zum Beispiel durch einen eutektischen Metallbond hergestellt.
Fig. 3 zeigt die Bauteilanordnung ohne das Decksubstrat 4. Hierbei wird der Bauraum 1a durch zum Beispiel ein Epoxidharz oder Silikon verfallt und ist quasihermetisch. Diese Anordnung kann zum Beispiel bei kurzgepulsten Lasern Anwendung finden. Die Verbindung zum Trägersubstrat kann auch durch einen Klebebond ausgeführt sein.
Fig. 4 zeigt ebenfalls eine Bauteilanordnung ohne ein Decksubstrat. In dieser Ausführung wird nicht nur der Bauraum 1 a verfallt, sondern das gesamte Bauteil "overmolded".
Fig. 5 zeigt eine Anordnung eines seitenemittierden Bauteils in einem zum Beispiel Keramik- Package. In dieses Package ist zur Umienkung des Strahls ein einzelnes anisotrop geätztes Siliziumbauteil 50 im Bauraum 1 a vorgesehen, welches als Spiegelelement dient. Diese Art der Anordnung kann auch für klassische TO-Gehäuse vorgesehen sein.
Fig. 6 zeigt die Aufsicht der anisotrop geätzten Struktur eines Spiegelrahmens 60. Ein aufgrund der Neigung des Kristalls entstehender Durchbruch 61 im Silizium ist trapezförmig, sowohl im Bereich einer oberen Öffnung 61 a wie auch im Bereich einer unteren Öffnung 61b, und in einer Richtung achsensymmetrisch. Die Eckwinkel auf der längeren Seite mit der 45 Grad Spiegelebene betragen etwa jeweils 83,2 Grad. An der gegenüberliegenden kürze- ren Seite betragen die Winkel etwa jeweils 96,8 Grad. Ränder der oberen und der unteren Öffnung 61 a, 61 b verlaufen paarweise parallel zueinander.
Fig. 7a zeigt eine Aufsicht einer anisotrop geätzten Struktur eines Spiegelrahmens 70. Eine Maskierungsöffnung für den anisotropen Ätzprozess ist in diesem Fall nicht entlang der sich trapezförmig ausprägenden 111 -Kristallebenen gewählt (vergleiche Fig. 6), sondern mit einer Kompensationsstruktur gebildet. Dies hat zur Folge, dass sich beim Durchbruch 71 die obere Öffnung 71 a der Ätzgrube (im Unterschied zur unteren Öffnung 71b) im Vergleich zu Fig. 6 nicht vollständig als Trapez ausprägt, sondern in einer Richtung ihrer Ausdehnung begrenzt wird. Auf diese Weise ist es ermöglicht, die laterale Dimension des Durchbruchs 71 zu reduzieren und somit eine größere Anzahl an geätzten Strukturen auf dem Siliziumsubstrat anzu- ordnen. Je nach Anwendungsfail sind verschiedene Kompensationsstrukturen darstellbar.
Fig. 7b zeigt eine Aufsicht einer weiteren anisotrop geätzten Struktur eines Spiegelrahmens 70. Für dieselben Merkmale werden in Fig. 7b die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 7a verwendet. Die Darstellung bezieht sich auf eine Ausgestaltung des geätzten Silizium- Bauteils, bei der Größe und Form der Maskierungsöffnung so gewählt sind, dass sich für die untere Öffnung 71 b (wie auch für die obere Öffnung 71a) das ausgebildete Trapez nicht über die gesamte Breite des Durchbruchs 71 erstreckt, sondern im Wesentlichen über eine Breite von wenigstens 2/3 der Gesamtbreite des Durchbruchs. In diesem Fall ist es wegen des ge- neigten Kristalls nicht möglich, vollständig gerade Seiten (also ohne Knickbereiche - durch- gehende Trapezform) der oberen und auch der unteren Öffnung 71 a, 71 mittels des Ätz- prozesses herzustellen. Zum Ausbilden von parallel verlaufender Ränder im Bereich der oberen und der unteren Öffnung 71 a, 71b (vgl. Fig. 6) kann eine Nachbearbeitung vorgese hen sein. Bei geeigneten Substratdicken kann für bestimmte laterale Öffnungsgrößen der Maskierung die Anzahl der geätzten Strukturen auf dem Siliziumwafer weiter erhöht werden.
Fig. 8 zeigt eine Anordnung mehrerer Öffnungen in Form eines Arrays 80. Durch diese Anordnung können mehrere Bauteile im Nutzen gleichzeitig verkapselt und so in platzsparender Form zum Beispiel die Lichtausbeute der Bauteilanordnung erhöht werden. Dies ist insbesondere für Systeme mit hoher Lichtleistung vorteilhaft. Das Array 80 kann sowohl als ein Nutzen reiner Abstandshalter 3 mit 45 Grad Spiegelfläche oder auch in Kombination mit einem Decksubstrat als ein Nutzen von Verkapselungen mit 45 Grad Spiegelfläche ausgeführt sein.
Fig. 9 zeigt einen umlaufenden Abstandshalter 3, der als anisotrop geätztes Siliziumbauteil ausgeführt ist, mit einer 45 Grad Spiegelfläche. In dieser Ausführungsform ist der Abstands- halter 3 so gestaltet, dass ein Lichtstrahl mittig aus dem Package austreten oder eintreten kann („center e ission“). Derartige Abstandshalter 3 können ebenfalls mit einem Decksub- strat als Verkapselung ausgeführt sein (vergleiche Fig. 10).
Fig. 10 zeigt ein Halbzeug aus einem Abstandshalter 3, der als anisotrop geätztes Silizium- bauteil ausgeführt ist mit einer 45 Grad Spiegelfläche und Decksubstrat. Zum Fügen mit einem Trägersubstrat 1 kann eine strukturierte Bondfläche vorgesehen sein, zum Beispiel eine Metallisierung. Verschiedene Ausführungsformen dieser Anordnung und entsprechende Ver- fahren für das Verbinden von Abstandshalter 3 und einem Trägersubstrat 1 sind in den Aus- führungen für Fig. 1 beschrieben. Dies gilt analog für die Fügung von Abstandshalter 3 und Decksubstrat.
Fig. 11 zeigt eine Anordnung bei der ein Siliziumelement mit 45 Grad Spiegelfläche zur An kopplung eines Wellenleiters, zum Beispiel einer Glasfaser genutzt wird. Auf diese Weise kann Licht aus dem Package ausgekoppelt oder in einen weiteren Wellenleiter eingekoppelt werden (Umlenkung eines Signals).
Fig. 12 zeigt eine Anordnung eines seitenemmitierenden Bauteils, zum Beispiel einer Laserdiode oder einer LED, beispielsweise in einem Keramik-Package. Im Vergleich zur Fig. 5 ist bei dieser Ausführungsform das Platzieren von mehreren Siliziumelementen mit 45 Grad Spiegelflächen vorgesehen. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das seitenemittierende Bauele- ment Licht seitlich in mehrere Richtungen ausstrahlt. Seitlich austretende Lichtstrahlen einer Richtung können beispielweise auch dafür vorgesehen sein, um über eine weitere im Packa- ge verbaute Monitor-Photodiode eine Kalibrierung der Laserdiode vorzunehmen.
Fig. 13 zeigt eine Anordnung, bei der Bauelemente 130, 131 in benachbarten und getrennt gebildeten Bauräumen 132, 133 angeordnet sind. Bei dieser Ausgestaltung wird die Hau sung der Bauelemente 130, 131 im Wafer-Level vorgenommen. Hierzu kann ein Trägersubstart zum Beispiel aus Silizium vorgesehen sein. Das Trägersubstrat 1 aus Silizium ist mit Durchkontaktierungen 7 vorbereitet. Die Durchkontaktierungen 7 können zum Beispiel durch Trocken- oder Nassätzverfahren mit anschließender Metallverfüllung der Löcher durch einen Galvanikprozess realisiert sein. Zusätzlich sind auf einer Vorderseite des Trägersubstrats Kontakte für ein Bauelement und auf der Rückseite Kontakte für die spätere Montage in SMD-Bauweise vorgesehen. Für die elektrische Isolation der Durchkontaktierungen kann vorgesehen sein, dass Trägersubstrat 1 aus Silizium vor der galvanischen Abscheidung und der Erzeugung der Kontakte durch eine anorganische Schicht zu passivieren. Hierzu ist eine thermische Oxidation des Siliziums, das Abscheiden z.B. einer Nitridschicht in einem LPCVD-Prozess oder andere CVD-Prozesse {z.B. PECVD- plasma-enhanced CVD) zur Ab- scheidung von Isolationslagen denkbar. Vor der galvanischen Abscheidung der Metallfüllung der Durchkontakte muss auf der zuvor abgeschiedenen Passivierungslage ein elektrisch leitender„Seed"-Layer aufgebracht werden. Dies kann zum Beispiel über Sputterprozesse erfolgen. Bei dieser Ausführungsform werden eine Vielzahl von Bauelementen zunächst seriell auf ein vorbereitetes Trägersubstrat 1 , welches als Wafer oder in Form eines rechteckigen Nutzens vorliegen kann, montiert und in einem weiteren Schritt durch das Aufbringen eines Kappenwafers oder Kappenarrays im Wafer Level bzw. als Nutzen gefügt. Hierdurch wird gleichzeitig eine Vielzahl von gekapselten Bauelementen gebildet. Die einzelnen Packages entstehen dann bei Vereinzelung des Verbundes.
Fig. 14 zeigt eine Anordnung, bei der der Abstandshalter 3 aus Silizium eines zur 100- Orientierung ungeneigten Einkristalls durch anisotropes nasschemisches Ätzen gefertigt worden ist. Daraus resultierend sind die 1 1-Kristallebenen alle mit einem Winkel von etwa 54,7 Grad ausgeprägt. In dieser Ausgestaltung ist der nach oben gerichtete Lichtaustritt aus dem Package in mehrere Richtungen begünstigt. Die Fertigung ist wie zuvor in Fig. 13 be schrieben auch als eine Hausung mittels Wafer-Level Packaging darstellbar.
Fig. 15 zeigt eine Anordnung, bei der der Abstandshalter 3 und das Trägersubstrat 1 kom- plett in einem Stück aus Silizium gefertigt sind. Bei diesem Verfahren wird auf der Vorderseite in das Siliziumsubstrat mittels anisotroper nasschemischer Strukturierung eine Kavität geätzt. Diese Kavität ist rückseitig mit trockengeätzten Durchkontakten verbunden. Das Sub- strat 1 aus Silizium äst wie für Fig. 13 beschrieben elektrisch isoliert.
Fig. 16 zeigt eine Anordnung, bei der das Abstandshalter 3 und das Trägersubstrat 1 komplett in einem Stück aus Silizium gefertigt sind. Bei diesem Verfahren wird auf der Vorderseite in das Siliziumsubstrat mittels anisotroper nasschemischer Strukturierung eine Kavität geätzt. Diese Kavität ist rückseitig mit Durchkontakten 7 verbunden, die im Vergleich zu Fig. 15 mittels anisotroper nasschemischer Ätzung hergestellt sind. Das Substrat 1 aus Silizium ist wie in Fig. 13 beschrieben elektrisch isoliert,
Fig. 17 zeigt eine Anordnung, bei der der Bauraum zunächst mit Trockenätzverfahren in etwa senkrecht geätzt worden ist. In einem anschließenden nasschemischen anisotropen Ätz schritt wird dann eine 45 Grad Fläche gebildet, die als Spiegelebene nutzbar ist. Diese Bau weise hat den Vorteil, dass aufgrund der Kombination verschiedener Ätzverfahren die Flächenbelegung auf einem Substrat weiter erhöht werden kann.
Fig. 18 zeigt ein Bauteil, auf welchem auf dem Decksubstrat 4 zusätzlich eine Linsenanord¬ nung 180 angeordnet ist. Diese Ausführungsform ist im Zusammenhang mit Fig. 1 näher beschrieben. Fig. 19 zeigt eine schematische Darstellung einer Bauteilanordnung, bei der eine Spiegel- ebene von 45 Grad am umlaufenden Abstandshalter 3 (Siliziumrahmen) bereitgestellt ist. Ein weiteres Element 190, welches als anisotrop geätztes Siliziumbauteil ausgeführt ist , mit einer schrägen Fläche 191 von ebenfalls 45 Grad, ist vor Montage der Kappe auf das Trä gersubstrat 1 auf demselben angeordnet. Mit der schrägen Fläche 191 ist eine lichtreflektierende Fläche bereitgestellt, die bei der gezeigten Ausführungsform eine Verspiegelung 191a aufweist.
Fig. 20 zeigt eine schematische Darstellung einer Bauteilanordnung, bei der eine untere Öff- nung 200 im Abstandshalter 3, welcher als anisotrop geätztes Siliziumbautei! ausgeführt ist, mit einer Fase 201 ausgeführt ist, die im gezeigten Beispiel im Wesentlichen senkrecht aus gerichtet ist. Dies hat einerseits den Vorteil, den Bauraum 1a und damit die Gesamtgröße des Packages zu verkleinern, andererseits ist es so ermöglicht, ein seitenemmitierendes Bauelement näher an der lichtreflektierenden Spiegelfläche anzuordnen. Dies begünstigt das Auftreffen eines durch eventuelle Strahldivergenz aufgeweiteten Lichtstrahls auf die bereit gestellte Spiegelfläche. Auf diese Weise kann aus dem Bauteil seitlich austretendes Licht noch günstiger aus dem Bauraum 1a geführt und die Bauteilhöhe zusätzlich reduziert wer- den. In dieser Ausführungsform ist die Fase 201 an der unteren Öffnung 200 des Abstands- halters 3 zum Beispiel durch ein Trockenätzverfahren realisiert. Es kann aber auch vorgese- hen sein, die Fase 201 durch ein nasschemisches Überätzen des Abstandshalters 3 zu erzielen, da sich im anisotropen Ätzprozess an konvexen Kanten des Abstandshalters 3 aus Silizium im Wesentlichen senkrechte Kristallebenen in Bezug zur 100 Orientierung einstellen.
Fig. 21 zeigt eine schematische Darstellung einer Bauteilanordnung, bei der eine untere Öffnung 210 im Abstandshalter 3, welcher als anisotrop geätztes Siliziumbauteil ausgeführt ist, mit einem Hinterschnitt 211 bezogen zur Oberfläche des Abstandshalters 3 ausgeführt ist. Dies bietet die gleichen Vorteile wie für Fig. 20 bereits beschrieben. Der Hinterschnitt 21 1 kann einerseits wie in Fig. 20 ausgeführt durch geeignete Trockenätzprozesse erzielt wer den, andererseits ist ein nasschemisches anisotropes Ätzen der Rückseite des Abstandshal- ters 3 vorgesehen, bei der die Öffnung und damit der Hinterschnitt 211 durch eine entsprechende Maskierung vorgegeben sind.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.

Claims

Ansprüche
1. Bauteilanordnung, mit
* einem Trägersubstrat;
- einem Abstandshalter, welcher auf dem Trägersubstrat einen Bauraum umgebend angeordnet ist und auf einer von dem Trägersubstrat abgewandten Seite eine Aus- trittsöffnung aufweist;
einem optischen Bauelement, welches in dem Bauraum angeordnet ist;
- einer Kontaktverbindung, die das optische Bauelement mit außenliegenden Kontak ten elektrisch leitend verbindet, die außerhalb des Bauraums angeordnet sind;
einem Decksubstrat, welches auf dem Abstandshalter angeordnet und mit dem die Austrittsöffnung lichtdurchlässig abgedeckt ist; und
- einer lichtreflektierenden Fläche, die an einem anisotrop geätzten Siliziumbauteil ge- bildet und in dem Bauraum als geneigte Fläche mit einem Winkel von etwa 45° zu der dem Bauraum zugewandten Oberfläche des Trägersubstrats angeordnet ist, derart, dass in horizontaler Richtung auf die (ichtreflektierende Fläche eingestrahltes Licht in vertikaler Richtung durch die Öffnung und das Decksubstrat abstrahlbar ist und umgekehrt.
2. Bauteilanordnung nach Anspruch 1 < dadurch gekennzeichnet, dass das anisotrop geätzte Siliziumbauteil in dem vom Abstandshalter umgebenen Bauraum angeordnet ist.
3. Bauteilanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem anisotrop geätzten Siliziumbauteil der Abstandshalter zumindest teilweise gebildet ist.
4. Bauteilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Wandfläche des Abstandshalters, die dem Bauraum zugewandt und außerhalb eines Bereichs mit der lichtreflektierenden Fläche angeordnet ist, zur vertikalen Richtung geneigt ist mit einem ersten von 45° verschiedenen Winkel.
5. Bauteilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite, von der ersten verschiedene Wandfläche des Abstandshalters, die dem Bauraum zuge- wandt und außerhalb des Bereichs mit der lichtreflektierenden Fläche angeordnet ist, zur vertikalen Richtung geneigt ist mit einem zweiten von 45° verschiedenen Winkel, welcher vom dem ersten Winkel verschieden ist.
6. Bauteilanordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Decksubstrat den Bauraum zumindest teilweise aus- füllt.
7. Bauteilanordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtreflektierende Fläche eine oberfiächenseitige Verspiegelung aufweist.
8. Bauteilanordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Bauelement einen seitlichen optischen Aus- gang / Eingang aufweist, durch den Licht in horizontaler Richtung austreten / eintreten kann.
9. Bauteilanordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Bauelement auf einem Submount angeordnet ist, welches auf dem Trägersubstrat angeordnet ist.
10. Verfahren zum Herstellen einer Bauteilanordnung, aufweisend:
- Herstellen eines anisotrop geätzten Siliziumbauteils aus einem Silizium-Einkristall mittels anisotropen Ätzen, wobei das Silizium-Einkristall hierbei um etwa 9,7° zur 100- Kristallorientierung geneigt wird, derart, dass eine 111-Kristailebene mit einer Schrä- ge von etwa 45° gebildet wird; und
- Herstellen einer Bauteilanordnung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche unter Verwendung des anisotrop geätzten Siliziumbauteils, wobei mit der 111 -Kristallebene mit der Schräge von etwa 45° in der Bauteilanordnung eine lichtreflektierende Fläche gebildet wird.
11 Package, mit einer Bauteilanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 und einem Gehäuse, in welchem die Bauteilanordnung aufgenommen ist.
12. Package nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das ein in Bezug auf das Gehäuse mit Blick auf eine Gehäuseoberseite im Wesentlichen mittiger Lichtaustritt I Lichteintritt im Bereich der Austrittsöffnung gebildet ist.
13. Package-Anordnung, mit einer flächigen Anordnung von mehreren Packages nach An- spruch 1 1 oder 12.
14. Verfahren zum Herstellen eines Package nach Anspruch 10 oder 11 , wobei das Packa- ge mittels Wafer Level Packaging hergestellt wird.
15. Verfahren zum Herstellen einer Package-Anordnung nach Anspruch 13, wobei die Package-Anordnung mittels Wafer Level Packaging hergestellt wird.
PCT/DE2019/100130 2018-02-09 2019-02-11 Bauteilanordnung, package und package-anordnung sowie verfahren zum herstellen WO2019154465A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19712126.2A EP3750217A1 (de) 2018-02-09 2019-02-11 Bauteilanordnung, package und package-anordnung sowie verfahren zum herstellen
US16/967,759 US20220310890A1 (en) 2018-02-09 2019-02-11 Component arrangement, package and package arrangement, as well as production method
JP2020542783A JP2021513226A (ja) 2018-02-09 2019-02-11 部品配置体、パッケージおよびパッケージ配置体、ならびに製造方法
CN201980012428.9A CN111837298A (zh) 2018-02-09 2019-02-11 构件装置、封装体和封装体装置以及用于制造的方法
KR1020207025664A KR20200117000A (ko) 2018-02-09 2019-02-11 컴포넌트 어레인지먼트,그리고/또는 패키지 어레인지먼트를 패키지 및 패키지 어레인지먼트, 및 생성 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018102961.6A DE102018102961A1 (de) 2018-02-09 2018-02-09 Bauteilanordnung, Package und Package-Anordnung sowie Verfahren zum Herstellen
DE102018102961.6 2018-02-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019154465A1 true WO2019154465A1 (de) 2019-08-15

Family

ID=65818127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2019/100130 WO2019154465A1 (de) 2018-02-09 2019-02-11 Bauteilanordnung, package und package-anordnung sowie verfahren zum herstellen

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220310890A1 (de)
EP (1) EP3750217A1 (de)
JP (1) JP2021513226A (de)
KR (1) KR20200117000A (de)
CN (1) CN111837298A (de)
DE (1) DE102018102961A1 (de)
WO (1) WO2019154465A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021241332A1 (de) * 2020-05-29 2021-12-02
EP3971543A1 (de) 2020-09-17 2022-03-23 Lynred Verfahren zur herstellung eines infrarotdetektors und zugehöriger infrarotdetektor
US11539182B2 (en) 2019-09-20 2022-12-27 Nichia Corporation Light source device and method of manufacturing the same
US11592676B2 (en) 2020-04-20 2023-02-28 Lumus Ltd. Near-eye display with enhanced laser efficiency and eye safety
WO2023089056A1 (de) * 2021-11-19 2023-05-25 Ams-Osram International Gmbh Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung
US11849262B2 (en) 2019-03-12 2023-12-19 Lumus Ltd. Image projector

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220060549A (ko) * 2019-09-30 2022-05-11 오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하 레이저 패키지 및 레이저 패키지들을 갖는 시스템
DE102019215098A1 (de) * 2019-10-01 2021-04-01 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisch-optisches Bauteil und Herstellungsverfahren
DE102019218819A1 (de) * 2019-12-03 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisch-optisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanisch-optischen Bauteils
JP7485899B2 (ja) 2020-02-05 2024-05-17 日亜化学工業株式会社 光源装置
DE102020111728B4 (de) * 2020-04-29 2022-06-23 Schott Ag Elektro-optisches Wandlerbauteil mit einem Abstandhalter, sowie Abstandhalter-Wafer zur Herstellung eines elektro-optischen Wandlerbauteils
DE102020126391A1 (de) * 2020-10-08 2022-04-14 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Led package für uv licht und verfahren
IL303770B2 (en) 2020-12-20 2024-03-01 Lumus Ltd Image projector with laser scanning over a spatial light modulator
WO2023059634A1 (en) * 2021-10-05 2023-04-13 Materion Corporation Window cavity wafers
DE102021131940A1 (de) * 2021-12-03 2023-06-07 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung LÖTVERBINDUNG AUF AuSn-BASIS MIT NIEDRIGER VERBINDUNGSTEMPERATUR

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7177331B2 (en) 2004-11-30 2007-02-13 Arima Optoelectronics Corp. Laser diode module with a built-in high-frequency modulation IC
WO2011035783A1 (de) 2009-09-24 2011-03-31 Msg Lithoglas Ag Herstellungsverfahren eines gehäuses mit einem bauelement in einem hohlraum und entsprechendes gehäuse sowie verfahren zum herstellen eines halbzeuges und halbzeug
US20110158273A1 (en) * 2009-12-28 2011-06-30 Yoshio Okayama Semiconductor laser device, optical pickup device and semiconductor device
WO2016055520A1 (de) 2014-10-08 2016-04-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laserbauelement und verfahren zu seiner herstellung
WO2017149573A1 (ja) 2016-03-02 2017-09-08 ソニー株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3412609B2 (ja) * 1992-10-22 2003-06-03 松下電器産業株式会社 半導体レーザ装置
JP2003298168A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
US6998691B2 (en) * 2003-09-19 2006-02-14 Agilent Technologies, Inc. Optoelectronic device packaging with hermetically sealed cavity and integrated optical element
JP2006147751A (ja) * 2004-11-18 2006-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光半導体装置
JP2011138953A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザ装置および光ピックアップ装置
DE102014106882A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement
JP6217706B2 (ja) * 2015-07-29 2017-10-25 日亜化学工業株式会社 光学部材の製造方法、半導体レーザ装置の製造方法及び半導体レーザ装置
DE102017123413B4 (de) * 2017-10-09 2023-09-14 Osram Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Herstellungsverfahren für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7177331B2 (en) 2004-11-30 2007-02-13 Arima Optoelectronics Corp. Laser diode module with a built-in high-frequency modulation IC
WO2011035783A1 (de) 2009-09-24 2011-03-31 Msg Lithoglas Ag Herstellungsverfahren eines gehäuses mit einem bauelement in einem hohlraum und entsprechendes gehäuse sowie verfahren zum herstellen eines halbzeuges und halbzeug
US20110158273A1 (en) * 2009-12-28 2011-06-30 Yoshio Okayama Semiconductor laser device, optical pickup device and semiconductor device
WO2016055520A1 (de) 2014-10-08 2016-04-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laserbauelement und verfahren zu seiner herstellung
WO2017149573A1 (ja) 2016-03-02 2017-09-08 ソニー株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11849262B2 (en) 2019-03-12 2023-12-19 Lumus Ltd. Image projector
US11539182B2 (en) 2019-09-20 2022-12-27 Nichia Corporation Light source device and method of manufacturing the same
US11688994B2 (en) 2019-09-20 2023-06-27 Nichia Corporation Light source device and method of manufacturing the same
US11592676B2 (en) 2020-04-20 2023-02-28 Lumus Ltd. Near-eye display with enhanced laser efficiency and eye safety
JPWO2021241332A1 (de) * 2020-05-29 2021-12-02
JP7431958B2 (ja) 2020-05-29 2024-02-15 京セラ株式会社 光導波路パッケージおよび発光装置
EP3971543A1 (de) 2020-09-17 2022-03-23 Lynred Verfahren zur herstellung eines infrarotdetektors und zugehöriger infrarotdetektor
WO2022058087A1 (en) 2020-09-17 2022-03-24 Lynred Infrared detector forming method and associated infrared detector
WO2023089056A1 (de) * 2021-11-19 2023-05-25 Ams-Osram International Gmbh Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
CN111837298A (zh) 2020-10-27
DE102018102961A1 (de) 2019-08-14
KR20200117000A (ko) 2020-10-13
US20220310890A1 (en) 2022-09-29
EP3750217A1 (de) 2020-12-16
JP2021513226A (ja) 2021-05-20
DE102018102961A9 (de) 2019-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019154465A1 (de) Bauteilanordnung, package und package-anordnung sowie verfahren zum herstellen
EP2481091B1 (de) Herstellungsverfahren eines gehäuses mit einem bauelement in einem hohlraum und entsprechendes gehäuse sowie verfahren zum herstellen eines halbzeuges und halbzeug
EP3078089B1 (de) Verfahren zur herstellung eines deckelsubstrats und gehäustes strahlungsemittierendes bauelement
DE112015005762B4 (de) Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE19527026C2 (de) Optoelektronischer Wandler und Herstellverfahren
DE19600306C1 (de) Halbleiter-Bauelement, insb. mit einer optoelektronischen Schaltung bzw. Anordnung
DE102005008339A1 (de) Leuchtdiode (LED) und Herstellungsverfahren dafür
DE102019118797B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Bauteilanordnung für ein Package, Verfahren zum Herstellen eines Packages mit einer Bauteilanordnung, Bauteilanordnung und Package
DE102004025775A1 (de) Oberflächenemissionslasergehäuse, das ein integriertes optisches Element und einen integrierten Ausrichtungspfosten aufweist
DE3633181A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optokopplers bzw. einer reflexlichtschranke und zugehoeriger optokoppler bzw. zugehoerige reflexlichtschranke
EP2269238B1 (de) Gehäuse für leds mit hoher leistung und verfahren zu dessen herstellung
DE112006001539T5 (de) Stromversorgungskontrolllampen-Gehäuse
DE102013011581B4 (de) Anordnung aus einem Substrat mit mindestens einem optischen Wellenleiter und einer optischen Koppelstelle und aus einem optoelektronischen Bauelement und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung
WO2013037556A1 (de) Verfahren zum herstellen einer mehrzahl von optoelektronischen bauelementen und optoelektronisches bauelement
WO2015110359A1 (de) Halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements
WO2010081445A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils und optoelektronisches bauteil
DE102004025661B4 (de) Optische-Vorrichtung -Gehäuse mit Drehspiegel und Ausrichtungspfosten
WO2021063561A1 (de) Mikromechanisch-optisches bauteil und herstellungsverfahren
DE10309677B4 (de) Mikroelektromechanisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines mikroelektromechanischen Bauteils
DE10321257B4 (de) Optische oder optoelektronische Anordnung mit mindestens einem auf einem Metallträger angeordneten optoelektronischen Bauelement
EP2380218B1 (de) Optoelektonisches halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterbauteils
DE102022100008B4 (de) Strukturierter Wafer und damit hergestelltes optoelektronisches Bauteil
DE202024101448U1 (de) Optoelektronische bzw. elektro-optische Anordnung mit transparenter Kappe
DE102021203650A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Deckelsubstrats mit optisch aktiven Fensterbereichen, Verfahren zur Herstellung eines hermetisch gehäusten, optoelektronischen Bauelements und hermetisch gehäustes, optoelektronisches Bauelement
DE10360212A1 (de) Gassensor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19712126

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020542783

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20207025664

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019712126

Country of ref document: EP

Effective date: 20200909