WO2022058149A1 - Verfahren zur herstellung eines packages und optoelektronische vorrichtung - Google Patents

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WO2022058149A1
WO2022058149A1 PCT/EP2021/073914 EP2021073914W WO2022058149A1 WO 2022058149 A1 WO2022058149 A1 WO 2022058149A1 EP 2021073914 W EP2021073914 W EP 2021073914W WO 2022058149 A1 WO2022058149 A1 WO 2022058149A1
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WO
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optical element
opening
interlock circuit
border
top surface
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PCT/EP2021/073914
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English (en)
French (fr)
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Zeljko Pajkic
Markus Boss
Michael Mueller
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Publication date
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    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a package with an optoelectronic component, in particular an injection-molded circuit carrier, MID.
  • the invention further relates to an optoelectronic device.
  • these are placed in a package, with a lens or other optical element being provided for beam bundling.
  • the optical element can also assume a certain protective or safety function, so that it is ensured that no laser radiation accidentally gets into a human eye.
  • a so-called interlock circuit is used for this purpose.
  • H a conductor loop is between the optical element and the package or. arranged the optical element and the laser. If the optical element or the package is damaged, the conductor loop is interrupted and the optoelectronic element is switched off.
  • the conductor loop and MLA are located on opposite surfaces for technical reasons, which limits the design options. As a result, it is currently necessary to glue over the conductor loop. In the In the past, however, in addition to excessive rejects, there were also problems due to thermomechanical stress between the components to be bonded (cap ⁇ -> conductive adhesive + non-conductive adhesive ⁇ -> MLA). The selective conductive bonding and thus interrupted structural bonding do not allow for an adequate connection of the components to be bonded. This can lead to thermally induced damage and thus failure of the entire package.
  • the inventors have recognized that a thermally induced displacement of the optical element relative to the cap is reduced with a suitable combination of different production techniques.
  • the lens is less likely to separate from the cap. This can be promoted by using mechanical anchors.
  • One aspect of this is to provide the conductor loop and MLA (optically active structure) on the same side of the optical element by means of the manufacturing process. This eliminates the need to glue over the conductor loop, reducing shear or other thermally induced forces on the connection.
  • a method for producing a package in particular an injection-molded circuit carrier, MID, is proposed.
  • At least one injection-molded cover plate forming a cavity is provided with a cover surface and a border delimiting the cover surface, with the cover surface comprising an opening.
  • the cover plate thus forms an injection molded part.
  • An optical element is then formed in the opening of the top surface in such a way that it is intimately connected to the top surface.
  • a loop-shaped interlock circuit is then applied to the optical element in an edge region between the opening and the top surface, one end of the loop-shaped interlock circuit being connected to one of the first and second conductor tracks.
  • the looped interlock circuitry is located on the optical element near the edge of the top surface.
  • the loop is therefore also planar on the optical element and the cover surface or arranged on the conductor track.
  • an optoelectronic component can also be introduced into the cavity.
  • This can be, for example, an optoelectronic component for ToF applications (time of flight) with a VCSEL emitter and integrated IC driver.
  • the optoelectronic component can also contain an emitter (LED, laser), a detector (e.g. photodiode), a sensor and passive components such as capacitors or ESD and ICs. Combinations of such elements are also possible.
  • the opening has a step in the top surface, the optical element extends onto the step, and the looped interlock circuit is disposed over the step.
  • the step is also known as the border.
  • an adhesive can be applied to the step and an optical element can be inserted into the opening with a precise fit.
  • the step in the opening offers an additional Bearing surface for the optical element, e.g. B. in a later molding process, which reduces the intimate connection and thus the risk of detachment.
  • the opening can be square or rectangular in shape and is optionally arranged in a decentralized manner in the cover plate.
  • the opening has, in particular, a semi-circular bulge on one side, in particular between the first and second conductor tracks.
  • the bulge can accommodate excess adhesive or material of the optic. This allows manufacturing tolerances to be compensated for.
  • a laser-activatable metal compound is provided as a plastic additive that is at the points or Areas of the cover plate is present, which later form the conductor tracks.
  • the cover plate can be completely injected with a plastic that is doped with the laser-activatable metal compound.
  • a solderable thermoplastic based on PPA, LCD or PPS is suitable as the material. Then areas of the first, second and third section of each conductor track are activated by means of a laser, so that metallic nuclei are formed at these points.
  • the nuclei are used in a further deposition process, in particular in the case of galvanic deposition, to form a metallic layer or a metallic and gold-containing layer sequence.
  • the top surface and at least part of the side surface of the border as well as the upper edge of the border are metallized.
  • An etch resist is then applied to the top surface 12, 12 and the border and the first, second and third sections in the metalized areas of the border are formed by laser-induced exposure of the etch resist structured .
  • the unexposed areas are then removed and the metallization removed, for example by etching.
  • the injection-molded cover plate is produced by two-shot molding using two-component injection molding.
  • One plastic forms the base body, another can be metalized and forms the conductor track layout.
  • the metalizable plastic must be activated.
  • a layer with copper is used as the material for the conductor track. Copper is also suitable as a seed cell for depositing a layer sequence as described above.
  • the layer sequence is a Cu-Ni-Au layer with gold as the top layer.
  • the thickness of the conductor track can vary in the individual sections and is between 200 pm and 500 pm, for example.
  • Another aspect relates to the step of forming an optical element.
  • a material of the optical element is removed laser-induced or electrolytically, in particular in the area of the conductor track or on the cover surface, so that the material of the optical element only remains in the area of the opening.
  • the cover plate is placed in a base mold, in particular made of a UV-transparent material.
  • the bottom shape can be planar, but in another example it can also be structured (e.g. with bulges or bulges), so that a lens-shaped optical element can be formed.
  • the placement is done in such a way that the structuring is over the opening of the cover plate.
  • a transparent material of the optical element This can be done by dispensing, jetting or any other appropriate measure.
  • the amount of material is selected in particular in such a way that it essentially corresponds to a volume of the opening in relation to the upper and lower edge of the top surface, or the volume including a volume of the base plate. To put it more generally, the amount is chosen such that the top of the future optical element is flush with the top of the cover surface.
  • a cover form in particular made of a UV-transparent material, can then be applied to fill the cavity of the cover plate.
  • the transparent material of the optical element is cured and then the cover mold and base mold are removed.
  • the lid and base mold can be made of PDMS, for example.
  • the step of forming an optical element can include the steps:
  • the optical element is manufactured separately and then glued into the opening and in particular onto the step.
  • the amount of material of the adhesive is selected accordingly. Excess glue can flow into the bulge. It is also possible to fill existing intermediate space caused by manufacturing tolerances with material in a process following the gluing step, so that the intermediate space is planarized.
  • a further aspect relates to the step of applying a loop-shaped interlock circuit.
  • a conductive material for example a conductive silver-based polymer
  • a dispensing method, a jet method, laser-induced transfer or another suitable application method can be used for this purpose.
  • Suitable materials include conductive silver, a conductive resin, or a conductive polymer doped with a metal such as silver.
  • the end portions of the looped interlock circuit may be disposed on the first and second conductive traces, thus electrically connecting them.
  • a width of the interlock circuit can be smaller than a width of the first or second conductor track.
  • a thickness of the interlock circuit can be in the range of 100 ⁇ m to 200 ⁇ m. In general, however, the thickness and also the width of the interlock circuit are smaller than the corresponding dimension of the conductor tracks.
  • the method can also be provided for a large number of cover plates forming a cavity.
  • the step of providing at least one injection-molded cover plate forming a cavity thus includes providing a multiplicity of cover plates connected to one another and arranged in rows and columns, each forming a cavity.
  • the further steps are then carried out, preferably in parallel, for each cover plate of the plurality of cover plates.
  • the multiplicity of cover plates which are connected to one another and are arranged in rows and columns, each forming a cavity are isolated.
  • the first and second conductor track can have a thickness in the range from 200 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the interlock circuit can have a smaller thickness, which is in particular in the range from 100 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • Another aspect relates to an optoelectronic device.
  • This includes a cover plate that was produced according to the aspects and methods proposed here.
  • an optoelectronic and light-emitting component is arranged in the cavity. This has a light exit surface that is opposite the optical element.
  • the loop-shaped interlock circuit is arranged between the optical element and the light exit surface of the optoelectronic component.
  • the optoelectronic component is a VCSEL or a laser.
  • FIG. 1 shows a plan view of a known package
  • FIG. 2 side views showing various shearing or tensile forces which can lead to inadvertent tearing;
  • FIG. 3 shows a perspective view of a first exemplary embodiment to clarify some aspects of the proposed principle
  • FIGS. 4A to 4G different steps of a first method with some aspects of the proposed principle
  • FIG. 5 shows a side view of the exemplary embodiment of a package with a component illustrated above
  • FIG. 6 shows a perspective view of a second exemplary embodiment to clarify some aspects of the proposed principle
  • Figures 7A to 7E different steps of a second method with some aspects of the proposed principle.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an MID cap with an inserted optical element, which is intended for use with VCSEL lasers, for example.
  • the cap includes a housing 90, also referred to as a cover plate.
  • a depression is made in the housing 90 , in which there is an opening 18 .
  • An optical element is positioned over the opening in the cavity of housing 90 and is secured thereto by an adhesive.
  • Two adhesives 96 and 97 are essentially provided for this purpose.
  • a non-conductive adhesive 96 is applied directly to the edge of the recess next to the opening 18 in a U-shape.
  • a conductive adhesive 97 is arranged at least in sections on this adhesive, which adhesive also forms a conductor loop and is attached to the conductor tracks 14 and 14 with its two end regions. 15 is electrically coupled.
  • this adhesive also forms a conductor loop and is attached to the conductor tracks 14 and 14 with its two end regions. 15 is electrically coupled.
  • FIGS. 1 and 2 illustrate the underlying problem.
  • the optical element 95 for example epoxy or a polymer, is connected to the MID cap on the one hand with the non-conductive adhesive 96 and on the other hand with the conductive adhesive 97.
  • the two adhesives are arranged next to one another.
  • thermomechanical stress occurs between the components to be bonded. This results from a different coefficient of thermal expansion between the non-conductive adhesive 96 and the conductive adhesive 97, as illustrated by the two arrows of different lengths.
  • a thermo-mechanical load or a train both in the direction of the cap and the optical element as also take place essentially in parallel with these two elements.
  • thermo-mechanical stress itself can lead to damage to the optical element, which reduces the yield and service life.
  • the inventors have recognized that a change in the manufacturing process, as described in the following figures, leads to a reduction in the mechanical stress and thus enables a reduction in the thermally induced displacement of the optical element relative to the cap. This reduces the likelihood of the optic separating from the cap. In addition, this effect can be promoted through the use of mechanical anchors, mechanical stress both during production and during subsequent operation is thus reduced, which leads to an increase in component reliability on the one hand and to an improved production yield on the other.
  • FIG. 3 shows a perspective representation of a first embodiment with an innovative optical element according to the proposed principle.
  • the package is designed as a rectangular cover plate 1 with a cavity and has a top surface 11 surrounded by a border 12 .
  • the thickness of the border can be a few 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the length of the entire object is essentially 3 mm to 5 mm, the width is in the range from 1 mm to 3 mm.
  • the border comprises a top edge 13a and an inner side surface 13b.
  • An opening 18 is formed in the top surface and extends through the top surface.
  • a further depression in the top surface is arranged around the opening 18 and is referred to as the edge region or border 180 .
  • the edge region 180 is shown in cross section in FIGS. 4C and D as well as in FIG.
  • An optically transparent element 17 is arranged in the edge region 180 and thus above the opening, the method of manufacture of which will be explained in detail below.
  • a peripheral conductor loop 16 which represents an interlock circuit.
  • the conductor loop 16 is electrically connected with its end regions 161 to a first conductor track 14 or a second conductor track 15 is connected.
  • the first and second traces thus electrically connect the interlock circuit 16 .
  • Damage to the interlock circuit 16 results in either an increase in resistance or some other parameter change such as a current drop or a voltage increase across the conductive traces 14 and 15 .
  • First and second conductor tracks are applied as a metallic interconnect to the surface of the top surface 11, the side walls 13b and the upper edge of the border 13a.
  • each conductor track comprises a first conductor track section 141 or 151 applied to the top surface.
  • a second section 143 and 144 (not shown here) runs along the inner side wall 13b up to the upper edge 13a and forms the third section 143 and 144 there. 153 .
  • FIGS. 4A to 4G now show various method steps to illustrate a method for producing such a package. It should be mentioned at this point that the proposed package can be manufactured both in individual and in matrix form. The method steps presented here according to FIGS. 4A to 4G are therefore to be regarded as an example and can be scaled in any way.
  • the shape forming the cover plate 1 can also be designed not only rectangular, but also square, oval or in another shape.
  • the cover plate 1 is made of a plastic material into which additional dyes for light absorption, for example carbon o. uh . can be introduced.
  • a suitable preform is used to produce the cover plate as a matrix, in FIG. 4A as a 3*3 matrix, with the aid of injection molding.
  • the opening 18 can be formed during the injection molding process.
  • the edge area 180 adjoins the opening 18 and is also set back slightly in relation to the remaining top surface 11 .
  • Each border 12 is shown adjacent on at least two sides to a border of an adjacent cover plate.
  • FIG. 4B shows a next step of the proposed principle.
  • the conductor tracks 14 and 15 are transferred to each cover plate using an MID process.
  • a process is laser-induced, for example, and is carried out by first structuring the conductor tracks to be produced later by means of a laser.
  • the cover plate is formed from a plastic that has a non-conductive metallic connection.
  • the laser-induced activation creates a physical or chemical reaction caused, the metallic germ cells from the metallic compound, z. B. released from copper for the subsequent conductor tracks.
  • the conductor tracks 14 and 15 are now in the respective sections are produced by subjecting the matrix shown here to one or more electroplating steps, thereby forming various layers on the germ cells made of copper, for example such a layer sequence made of copper, nickel and a topmost
  • two-component injection molding can also be provided for the workpiece.
  • a first metallizable plastic is prepared, which depicts the circuit board layout.
  • this metalizable plastic is not itself electrically conductive, but is activated by various measures in a later step, as already explained above.
  • a metal layer or sequence of metal layers can be applied to the then metallized surface.
  • the second plastic cannot be metalized, with the shape ultimately being filled by the second non-metalizable plastic and thus being predetermined.
  • Another production is given by means of an embossing process in which the existing conductor tracks as a surface-modified metal foil by means of a Support tool using pressure and heat applied to the plastic form and connected to it.
  • This method is particularly simple, one difficulty is that it is difficult to produce side faces as in the embodiment presented. This method is therefore particularly suitable for simple planar designs. Processes such as film back injection or direct conductor path writing would also be possible, in which metals such as copper are melted and then sprayed onto the carrier materials with compressed air or inert gas or otherwise applied. Depending on the size and configuration of the package, different steps and processes can thus be used to produce the first and second conductor tracks.
  • FIG. 4C shows the next process step in a side view.
  • the total of three covers 1 are connected to one another via the respective border 12 .
  • Each cover includes an opening 18 and a rim 180 surrounding the opening which is slightly recessed from an upper side of the top surface 11 .
  • the covers are introduced into a base body 50 which closes with them in a form-fitting manner.
  • the soil body is unstructured, i. H .
  • the base body is flat and planar over the respective openings 18 of the individual covers.
  • precisely this area of the base body can be additionally structured, for example slightly curved, bulged, spherical or shaped in some other way. In this way, a lens shape can be realized via the shape of the base plate over the openings 18 .
  • a liquid transparent material OEM is now introduced into the opening and onto the edge of the opening.
  • the amount of material is like this chosen so that the volume essentially corresponds to the volume of the opening 18 and the rim 180 .
  • the material introduced in this way forms an essentially planar surface with the upper side of the cover surface.
  • the transparent material OEM can be, for example, a transparent polymer, acrylate or another transparent plastic.
  • FIG. 4D shows the subsequent step, in which a cover mold is now applied to the cover plate.
  • the shape of the cover extends into the cavity of the cover plate and ends in a planar manner with the surface of the cover surface 11 and thus with the material introduced.
  • Cover form 60 and base form 50 are designed to be transparent to UV light and are formed, for example, on a PDMS basis. This makes it possible, in a subsequent step, to cure the material introduced into the opening 18 by means of UV light and thus to form the optical element 17 .
  • the cover and base mold are designed in such a way that the optical material 17 does not stick and stick to these molds even after curing, so that both molds can be removed again after curing without damaging the optical element.
  • the optical element 17 is introduced into the opening and hardened as a transparent liquid or viscous material, so that it is intimately connected to the cover surface.
  • the border can also have small hooks or a rough surface, which improves adhesion of the material OEM and the optical element to the cover surface 11 .
  • Excess transparent material, in particular in the area of the conductor tracks, is removed by means of a laser, so that subsequent electrical contacting with the interlock circuit is ensured.
  • unevenness in the material can also be compensated for in this way.
  • the corresponding area of the respective conductor tracks can be activated by means of laser deflashing and thus prepared for a later metal-to-metal connection.
  • the interlock circuit 16 is now applied by means of a dispensing or jet method.
  • a conductor loop is formed, which extends along the respective edge region 180 around each opening 18 .
  • the interlock circuit 16 is thus located within the edge area 180 above the material of the optical element 17 . If the optical element 17 is damaged or disconnected, the interlock circuit will also be damaged.
  • a first end portion of the circuit is applied to the end portion of conductor portion 143 .
  • a second end area of the interlock circuit is electrically connected to an end area of the first section 153 of the second conductor track 15 .
  • the width of the interlock circuit 16 is significantly less than the corresponding width of the conductor tracks 14 or 15 .
  • the thinner embodiment for example in the range of less than 10 ⁇ m to 100 ⁇ m, ensures that the interlock circuit 16 is already separated in the event of slight damage to the optical element, and the electrical connection is thus interrupted.
  • FIG. 4G shows an embodiment after mechanical separation of the matrix shown above into its individual packages. The separation can take place suitably by sawing, cutting or other mechanical methods. Each package produced in this way thus comprises an optical element which was produced by the process set out above.
  • the conductor loop or the interlock circuit 16 on the optical element is used for the safety of a user or viewer .
  • the interlock circuit is designed as a simple conductor loop. In other embodiments, the interlock circuit can also have a different configuration or have shape.
  • the interlock circuit can also be pulled completely over the opening, especially if this does not or only insignificantly impair the guidance of the light. In this way, direct damage to the optical element 17 in the opening can also be detected without damage in the edge area.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the package produced according to the proposed principle with an electronic component 70 arranged therein, which is designed, for example, in the form of a VCSEL laser.
  • the optoelectronic component 70 is arranged with its emitter surface 71 above the optical element 17 .
  • a distance of a few micrometers to a few 100 ⁇ m can be provided between the surface of the optical element 17 and the emitter surface 71 . This Aspect can, for example, reduce a thermal load on the optical element.
  • the conductor loop 16 is arranged over the border 180 and is connected in the area 160 to the conductor tracks, not shown here.
  • the distance between the optoelectronic component 70 and the optical element 17 with the interlock circuit 16 fitted thereon also ensures that the latter can tear off safely in the event of damage to the optical element and thus sever the connection.
  • the optical element is also electrically coupled to the conductor tracks 14 and 15 via bonding wires or other electrically conductive connections 72 .
  • Conductor tracks 14 and 15 can also be used directly as a power supply for the optical element.
  • the interlock circuit 16 tears open at one point and the electrically conductive connection between the conductor tracks 14 and 15 is interrupted. This interruption manifests itself, for example, in an abrupt tearing off of a current through the conductor tracks or an increase in the resistance or the voltage across the interlock circuit. If, in the first case, the component 70 is supplied with power via the conductor tracks 14 and 15, the component is switched off directly by the disconnection of the interlock circuit. Alternatively, the resistance, the voltage or the current flow across the conductor tracks 14 and 15 can be evaluated and the component can be switched off electronically if there is a change from a desired value. FIG.
  • the package comprises a cover plate 1 with a cover surface 11 and a border 12 surrounding the cover surface 11 .
  • Conductor tracks 14 and 15 with respective sections 141 , 151 to 143 , 153 are applied to the top surface 11 , a side surface 13b of the border and the upper edge 13a of the border.
  • the top surface 11 has an opening 18 which is square and is surrounded by an edge region 180 which is also square.
  • a bulge 181 is also provided.
  • An optical element 17 which has already been manufactured in advance, is now introduced into the opening 18 and firmly connected by means of adhesive in the edge region 180 .
  • the bulge 181 now serves to absorb excess adhesive.
  • the optical element 17 is designed with slightly smaller dimensions than the dimensions of the edge region 180 . This results in a small gap between the edge of the optical element 17 and the edge of the border 180 forming the cover surface. Depending on the application, this space is sealed with an adhesive or filled with another plastic or a combination of both , with the excess plastic or Adhesive remains in the bulge 181 .
  • the bulge 181 thus serves as a buffer for superfluous adhesive or other plastic.
  • FIGS 7A through 7E show the various
  • a matrix of cover plates 1 with an opening 18 provided therein is produced by means of an injection molding process, similar to the previous exemplary embodiment of FIG. 4A.
  • the conductor tracks 14 and 15 are formed by the various MID processes. This step is shown in FIG. 7B and essentially corresponds to the step according to FIG. 4B.
  • a thin adhesive for example an epoxy or a similar material, is then applied to the border 180 surrounding the opening 18 .
  • An already prefabricated lens 17 is then aligned in the opening and glued to the border 180 and into the opening by means of the adhesive.
  • a small gap remains between the edge of the optical element 17 and the border 180 .
  • this can already be at least partially filled with the adhesive.
  • a so-called lense potting is carried out by means of a further step, in which a plastic material is filled into the intermediate space using a jet or a dispensing method.
  • the plastic material also flows into the bulge 181, which thereby serves as a reservoir and receptacle for excess material during the lense potting step.
  • the plastic introduced in this way can be flexible and elastic, so that it also acts as a buffer against thermo-mechanical stress. In this way, the optical element 18 remains in its position even under greater thermal loads, and the load on the element 17 is reduced.
  • the interlock circuit can be applied to the optical element 17, for example a lens, by jetting or dispensing or other suitable methods.
  • the end portions 161 of the interlock circuit 16 are each connected to the end portions of the first sections 141 and 141 respectively. 151 electrically connected.
  • the height of the material of the lens and the material in the plastic is selected such that it essentially ends with the top surface.
  • the interlock circuit runs in the area of the border up to the end area of the respective conductor track section 141 or 151 essentially planar . Accordingly, a risk of the conductor loop 16 tearing off is already reduced during the production process.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Packages, insbesondere eines spritzgegossenen Schaltungsträgers, MID, wird wenigstens eine spritzgegossene eine Kavität bildende Abdeckplatte mit einer Deckfläche und einer die Deckfläche begrenzenden Umrandung bereitgestellt; wobei die Deckfläche eine Öffnung umfasst. Es werden zwei Leiterbahnen mit einem ersten Abschnitt auf einer Oberkannte der Umrandung, einen zweiten Abschnitt auf einer Seitenfläche der Umrandung und einen dritten Abschnitt auf der Deckfläche erzeugt und dann ein optisches Element in der Öffnung der Deckfläche ausgebildet. Schließlich wird ein schleifenförmiger Interlockschaltkreis auf dem optischen Element in einem Randbereich zwischen Öffnung und Deckfläche aufgebracht, wobei jeweils ein Ende des schleifenförmigen Interlockschaltkreises mit einer der ersten und zweiten Leiterbahn verbunden ist.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES PACKAGES UND OPTOELEKTRONISCHE
VORRICHTUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der DE Anmeldung 10 2020 124 008 . 2 vom 15 . September 2020 , deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug vollständig auf genommen wird .
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Packages mit einem optoelektronischen Bauelement , insbesondere eines spritzgegossenen Schaltungsträgers , MID . Die Erfindung betrifft weiterhin eine optoelektronische Vorrichtung .
HINTERGRUND
In einigen Anwendungen mit Lasern werden diese in ein Package gebracht , wobei eine Linse oder ein anderes optisches Element zur Strahlbündelung vorgesehen ist . Neben einer Strahlformung kann das optische Element auch eine gewisse Schutz- oder Sicherungsfunktion übernehmen, so dass gewährleistet ist , dass keine Laserstrahlung unbeabsichtigt in ein Auge eines Menschen gelangt .
Zu diesem Zweck wird ein sogenannter Interlockschaltkreis verwendet , d . h . eine Leiterschleife wird zwischen dem optischen Element und dem Package bzw . dem optischen Element und dem Laser angeordnet . Wird das optische Element oder das Package beschädigt , so wird die Leiterschleife unterbrochen und das optoelektronische Element abgeschaltet .
Bei der Herstellung derartiger Packages befinden sich die Leiterschleife und MLA ( optisch aktive Struktur ) technisch bedingt auf gegenüberliegenden Flächen, was die Designmöglichkeiten einschränkt . Dadurch ist es aktuell erforderlich, über die Leiterschleife zu kleben . In der Vergangenheit ergaben sich j edoch neben einem zu großen Ausschuss auch Probleme aufgrund eines thermomechanische Stresses zwischen den zu klebenden Komponenten ( Kappe <-> leitfähiger Kleber + nichtleitfähiger Kleber <-> MLA) . Die punktuelle leitfähige Klebung und damit unterbrochene strukturelle Klebung erlauben keine ausreichende Verbindung der zu klebenden Komponenten . Dadurch kann es zu einer thermisch bedingten Schädigung und damit einem Ausfall des gesamten Packages kommen .
Es besteht somit das Bedürfnis , ein Verfahren zur Herstellung eines Packages , insbesondere eines spritzgegossenen Schaltungsträgers , MID anzugeben, bei dem ein thermischer Stress während eines Betriebs reduziert wird .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder haben erkannt , dass bei geeigneten Kombination verschiedener Herstellungstechniken eine thermisch bedingte Verschiebung des optischen Elements relativ zur Kappe reduziert ist . Eine Trennung der Linse von der Kappe wird unwahrscheinlicher . Dies kann durch Einsatz mechanischer Verankerungen begünstigt werden . Ein Aspekt dabei ist es , mittels des Herstellungsprozesses die Leiterschleife und MLA ( optisch aktive Struktur ) auf der gleichen Seite des optischen Elements vorzusehen . Damit muss nicht über die Leiterschleife geklebt werden, wodurch Scher- oder andere thermisch bedingte Kräfte auf die Verbindung reduziert werden .
In einem Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Packages , insbesondere eines spritzgegossenen Schaltungsträgers , MID, vorgeschlagen . Dabei wird wenigstens eine spritzgegossene eine Kavität bildende Abdeckplatte mit einer Deckfläche und einer die Deckfläche begrenzenden Umrandung bereitgestellt , wobei die Deckfläche eine Öffnung umfasst . Die Abdeckplatte bildet somit ein Spritzgussteil . Es wird dann eine erste Leiterbahn und eine zweite Leiterbahn auf der Abdeckplatte erzeugt , wobei j ede der ersten und der zweiten Leiterbahn einen ersten Abschnitt auf einer Oberkannte der Umrandung, einen zweiten Abschnitt auf einer Seitenfläche der Umrandung und einen dritten Abschnitt auf der Deckfläche umfasst . Anschließend wird ein optisches Element in der Öffnung der Deckfläche derart ausgebildet , dass dieses mit der Deckfläche innig verbunden ist . Auf das optische Element wird dann in einem Randbereich zwischen Öffnung und Deckfläche ein schleifenförmiger Interlockschaltkreis aufgebracht , wobei j eweils ein Ende des schleifenförmigen Interlockschaltkreises mit einer der ersten und zweiten Leiterbahnen verbunden ist . Damit befindet sich der schleifenförmige Interlockschaltkreis auf dem optischen Element nahe der Kante der Deckfläche . Bei einem entsprechenden optischen Element , welches mit der Kante der Deckfläche planar abschließt ist somit die Schleife ebenfalls planar auf dem optischen Element und der Deckfläche bzw . der Leiterbahn angeordnet .
Bei dem Verfahren kann zudem ein optoelektronisches Bauteil in die Kavität eingebracht werden . Dies kann beispielsweise ein optoelektronisches Bauteil für ToF Anwendungen ( time of flight ) mit einem VCSEL Emitter und integriertem IC-Treiber sein . Das optoelektronische Bauteil kann ebenso einen Emitter (LED, Laser ) einen Detektor ( z . B . Photodiode ) , einen Sensor sowie passive Komponenten wie Kondensatoren oder ESD und ICs beinhalten . Kombinationen derartiger Elemente sind ebenso möglich .
In einem Aspekt weist die Öffnung eine Stufe in der Deckfläche auf , wobei das optische Element sich auf die Stufe erstreckt und der schleifenförmige Interlockschaltkreis über der Stufe angeordnet ist . die Stufe wird auch als Umrandung bezeichnet . Dadurch lässt sich ein Klebstoff auf die Stufe aufbringen und so ein optisches Element passgenau in die Öffnung einsetzen . Zudem bietet die Stufe in der Öffnung eine zusätzliche Auflagefläche für das optische Element , z . B . in einem späteren Moldprozess , wodurch die innige Verbindung und damit die Gefahr eines Ablösens verringert wird . Die Öffnung kann quadratisch oder rechtecksförmig ausgebildet sein, und ist optional dezentral in der Abdeckplatte angeordnet .
In einem weiteren Aspekt weist die Öffnung eine insbesondere halbkreisförmige Ausbuchtung auf einer Seite auf , insbesondere zwischen der ersten und zweiten Leiterbahn . Die Ausbuchtung kann überschüssigen Kleber oder überschüssiges Material des optischen Elements aufnehmen . Dadurch lassen sich Fertigungstoleranzen aus gleichen .
Für die Erzeugung der ersten und zweiten Leiterbahn können verschiedene Verfahren zum Einsatz kommen . In einem Aspekt umfasst wird eine laseraktivierbare Metall-Verbindung als Kunststoff-Additiv vorgesehen, die an den Stellen bzw . Bereichen der Deckplatte vorhanden ist , die später die Leiterbahnen bilden . In einem Aspekt kann die Abdeckplatte gleich vollständig mit einem Kunststoff gespritzt werden, der mit der laseraktivierbaren Metall-Verbindung dotiert ist . Als Material eignet sich ein lötstabiler Thermoplast auf Basis von PPA, LCD oder PPS . Dann werden Bereiche des ersten, zweiten und dritten Abschnitts j eder Leiterbahn mittels Laser aktiviert , so dass metallische Keime an diesen Stellen entstehen . Die Keime dienen in einem weiteren Abscheideprozess , insbesondere bei einem galvanischen Abscheiden zur Bildung einer metallischen Schicht oder einer metallischen und goldhaltigen Schichtenfolge .
In einem anderen Aspekt zum Erzeugen einer ersten und einer zweiten Leiterbahn wird die Deckfläche und wenigstens ein Teil der Seitenfläche der Umrandung sowie der Oberkannte der Umrandung metallisiert . Dann wird ein Ätzresist auf der Deckfläche , und der Umrandung aufgebracht und durch laserinduziertes Belichten des Ätzresists der erste , zweite und dritte Abschnitt in den metallisierten Bereichen der Umrandung strukturiert . Die nicht belichteten Bereiche werden dann entfernt und die Metallisierung beispielsweise durch Ätzen entfernt .
Bei einem weiteren Aspekt wird die spritzgegossene Abdeckplatte durch einen Zweikomponentenspritzguss in zwei Spritzgießetappen ( engl . : two shot molding ) hergestellt . Ein Kunststoff bildet den Grundkörper, ein weiterer ist metallisierbar und bildet das Leiterbahnlayout ab . Hierfür gibt es zwei gebräuchliche Methoden, die als PGK- und SKW-Verf ahren bekannt sind . Je nach Verfahren muss der metallisierbare Kunststoff aktiviert werden .
Als Material der Leiterbahn wird unter anderem eine Schicht mit Kupfer verwendet . Kupfer eignet sich auch als Keimzelle für ein Abscheiden einer Schichtenfolge wie oben beschrieben . In einem Aspekt ist die Schichtenfolge eine Cu-Ni-Au Schicht mit Gold als oberste Schicht . Die Dicke der Leiterbahn kann in den einzelnen Abschnitten variieren, und liegt beispielsweise zwischen 200pm und 500pm.
Ein weiterer Aspekt betrifft den Schritt des Ausbildens eines optischen Elementes . Dabei wird laserinduziert oder elektrolytisch ein Material des optischen Elements insbesondere im Bereich der Leiterbahn oder auf der Deckfläche entfernt , so dass das Material des optischen Elements lediglich in dem Bereich der Öffnung verbleibt .
Zur Erzeugung des optischen Elements wird in einem Aspekt die Abdeckplatte in einer Bodenform platziert , insbesondere aus einem UV transparentem Material . Die Bodenform kann in einem Beispiel planar sein, in einem anderen Beispiel aber auch strukturiert ( z . B . mit Ausbuchtungen oder Wölbungen ) , so dass ein linsenförmiges optisches Element gebildet werden kann . Dabei erfolgt die Platzierung derart , dass die Strukturierung über der Öffnung der Deckplatte ist . Dann wird in die Kavität und die Öffnung in der Deckfläche ein transparentes Material des optischen Elements eingebracht . Dies kann durch Dispensen, Jetten oder eine andere geeignete Maßnahme erfolgen . Die Menge des Materials ist insbesondere derart gewählt , dass diese im Wesentlichen einem Volumen der Öffnung bezogen auf die Ober und Unterkannte der Deckfläche , oder dem Volumen einschließlich einem Volumen der Bodenplatte entspricht . Allgemeiner formuliert , wird die Menge so gewählt , dass die Oberseite des späteren optischen Elements mit der Oberseite der Deckfläche abschließt .
Optional kann dann eine Deckelform insbesondere aus einem UV transparentem Material aufgebracht werden, zum Ausfüllen der Kavität der Abdeckplatte . Das transparente Material des optischen Elements wird ausgehärtet und anschließend werden Deckelform und Bodenform entfernt . Deckel- und Bodenform können beispielsweise aus PDMS bestehen .
Alternativ kann in einem anderen Aspekt der Schritt des Ausbildens eines optischen Elements die Schritte umfassen :
Aufbringen eines Klebstoffes auf oder an den Randbereich der Öffnung , insbesondere auf einer Stufe in der Öffnung ;
Bereitstellen und Ausrichten des optischen Elements in der Öffnung ;
Verkleben des optischen Elements mit der Deckfläche ;
Auffüllen eines durch Größentoleranzen und Abmessungen bedingten Zwischenraumes zwischen Deckflächenkante und optischen Elements mit einem Material , insbesondere einem Resin oder Klebstoff .
Bei dieser Herstellungsvariante wird das optische Element separat gefertigt und dann in die Öffnung und insbesondere auf die Stufe geklebt . Die Materialmenge des Klebers ist entsprechend gewählt . Überschüssiger Kleber kann in die Ausbuchtung fließen . Ebenso ist es möglich, einen eventuell vorhandenen durch Fertigungstoleranzen bedingten Zwischenraum mit Material in einem dem Klebeschritt nachfolgenden Prozess auf zufüllen, so dass der Zwischenraum planarisiert wird .
Ein weiterer Aspekt betrifft den Schritt des Aufbringens eines schleifenförmigen Interlockschaltkreises . Dabei wird ein leitfähiges Material , beispielsweise ein leitfähiges Polymer auf Silberbasis auf das optische Element im Randbereich aufgebracht , wobei die Enden in elektrischer Verbindung zu den Leiterbahnen stehen und diese so elektrisch miteinander koppeln . Hierzu kann ein Dispenseverf ahren, ein Jetverfahren, ein laserinduziertes Transferieren oder ein anderes geeignetes Aufbringverf ahren verwendet werden . Als Material eignet sich unter anderem Leitsilber , ein leitfähiges Harz oder ein mit einem Metall wie Silber dotiertes leitfähiges Polymer .
Die Endbereiche des schleifenförmigen Interlockschaltkreises können in einem Aspekt auf der ersten und zweiten Leiterbahn angeordnet sein und diese somit elektrisch verbinden . Hierzu kann eine Breite des Interlockschaltkreises kleiner sein als eine Breite der ersten oder zweiten Leiterbahn . Eine Dicke des Interlockschaltkreises kann im Bereich 100pm bis 200pm liegen . Generell sind j edoch die Dicke und auch die Breite des Interlockschaltkreises geringer als die entsprechende Dimension der Leiterbahnen .
Das Verfahren kann auch für eine Vielzahl von eine Kavität bildenden Abdeckplatten vorgesehen werden . In einem Aspekt umfasst somit der Schritt des Bereitstellens wenigstens einer spritzgegossenen eine Kavität bildende Abdeckplatte ein Bereitstellen einer Vielzahl von miteinander verbundenen und in Reihen und Spalten angeordneten j e eine Kavität bildende Abdeckplatten . Die weiteren Schritte werden dann für j ede Abdeckplatte der Vielzahl von Abdeckplatten, bevorzugt parallel durchgeführt . Zudem können nach Fertigstellung des optischen Elements und des Interlockschaltkreises die Vielzahl von miteinander verbundenen und in Reihen und Spalten angeordneten j e eine Kavität bildende Abdeckplatten vereinzelt werden .
Wie bereits erwähnt kann die erste und zweite Leiterbahn eine Dicke im Bereich von 200 m bis 500pm aufweisen . Der Interlockschaltkreis kann eine geringere Dicke umfassen, die insbesondere im Bereich von 100pm bis 200pm liegt .
Ein weiterer Gesichtspunkt betrifft eine optoelektronische Vorrichtung . Diese umfasst eine Abdeckplatte , die nach den hier vorgeschlagenen Aspekten und Verfahren hergestellt wurde . Weiterhin ist ein optoelektronisches und lichtemittierendes Bauelement in der Kavität angeordnet . Dieses weist eine Lichtaustrittsfläche auf , die dem optischen Element gegenüberliegt . Dadurch ist zwischen dem optischen Element und der Lichtaustrittsfläche des optoelektronischen Bauelements der schleifenförmige Interlockschaltkreis angeordnet . Weiterhin ist vorgeschlagen, das optoelektronische Bauelement mit dem Interlockschaltkreis elektrisch zu koppeln, dergestalt , dass das Bauelement abgeschaltet wird, wenn der Interlockschaltkreis unterbrochen ist .
In einer Ausgestaltung ist das optoelektronische Bauelement ein VCSEL oder ein Laser .
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand einiger Ausführungsformen im Detail erläutert . So zeigen :
Figur 1 eine Draufsicht auf ein bekanntes Package ; Figur 2 Seitenansichten zur Darstellung verschiedener Scherscher oder Zugkräfte , die zu einem unbeabsichtigten Reißen führen können;
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels zur Verdeutlichung einiger Aspekte des vorgeschlagenen Prinzips ;
Figuren 4A bis 4G verschiedene Schritte eines ersten Verfahrens mit einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips ;
Figur 5 eine Seitenansicht des oben dargestellten Ausführungsbeispiels eines Packages mit einem Bauelement ;
Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels zur Verdeutlichung einiger Aspekte des vorgeschlagenen Prinzips ;
Figuren 7A bis 7E verschiedene Schritte eines zweiten Verfahrens mit einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips .
Die nun folgenden Ausführungsbeispiele betreffen verschiedene Aspekte und deren Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip . Dabei sind die Ausführungsbeispiele nicht grundsätzlich maßstabsgetreu dargestellt . Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte zu betonen . Es versteht sich j edoch für den Fachmann, dass die hier dargestellten Aspekte in den verschiedenen Ausführungsformen und Verfahrensschritten miteinander kombiniert werden können, ohne dass dies dem erfinderischen Gedanken abträglich ist . Einige Aspekte zeigen eine regelmäßige Struktur oder Form. Hierbei ist anzumerken, dass in der Praxis leichte Unterschiede und Abweichungen von der idealen Form auftreten, ohne dass dies dem erfinderischen Gedanken j edoch widerspricht . DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer MID Kappe mit einem eingesetzten optischen Element , welches beispielsweise für die Verwendung mit VCSEL-Lasern vorgesehen ist . Die Kappe umfasst ein Gehäuse 90 , welches auch als Abdeckplatte bezeichnet wird . In dem Gehäuse 90 ist eine Vertiefung eingebracht , in der sich eine Öffnung 18 befindet . Ein optisches Element ist über der Öffnung in der Vertiefung des Gehäuses 90 angeordnet und mit dieser über einen Klebstoff befestigt . Zu diesem Zweck sind im Wesentlichen zwei Klebstoffe 96 und 97 vorgesehen . Zum einen ist hier ein nicht leitfähiger Kleber 96 direkt auf den Rand der Vertiefung neben der Öffnung 18 U-förmig aufgebracht . Auf diesen Kleber ist zumindest abschnittsweise ein leitfähiger Kleber 97 angeordnet , der damit auch eine Leiterschleife bildet und mit seinen beiden Endbereichen an die Leiterbahnen 14 bzw . 15 elektrisch gekoppelt ist . Hinsichtlich der genauen Anordnung und Ausgestaltung des leitfähigen bzw . nicht leitfähigen Klebers sind verschiedene Designaspekte möglich .
Figuren 1 und 2 verdeutlichen j edoch das zugrundeliegende Problem . Das optische Element 95 beispielsweise Epoxid oder ein Polymer ist zum einen mit dem nicht leitfähigen Kleber 96 und zum anderen mit dem leitfähigen Kleber 97 an der MID-Kappe angeschlossen . In den beiden Ausführungsbeispielen der Figur 2 sind die beiden Klebstoffe nebeneinander angeordnet . Bei diesem Verfahren ergibt sich nun das Problem, dass ein thermomechanischer Stress zwischen den zu klebenden Komponenten auf tritt . Dies ergibt sich durch einen unterschiedlich thermischen Ausdehnungs koeffizienten zwischen dem nicht leitfähigen Kleber 96 und dem leitfähigen Kleber 97 , wie er durch die beiden unterschiedlich langen Pfeile dargestellt ist . Dabei kann eine thermo-mechanischer Belastung oder ein Zug sowohl in Richtung auf die Kappe und das optische Element als auch im Wesentlichen parallel zu diesen beiden Elementen erfolgen . Entsprechend kann es beispielsweise zu einem Abreißen und einer Beschädigung des leitfähigen Klebers 97 kommen, obwohl das optische Element weiterhin fest über den nicht leitfähigen Kleber in der Vertiefung befestigt ist . Das Bauteil wird somit als beschädigt angesehen und ausgetauscht , obwohl die Dichtigkeit des optischen Elements weiterhin gewährleistet ist . Andererseits kann auch die thermo-mechanische Belastung an sich zu einer Beschädigung des optischen Elements führen, wodurch die Ausbeute und Lebensdauer verringert wird .
Die Erfinder haben erkannt , dass eine Änderung des Herstellungsverfahrens , wie in den folgenden Figuren beschrieben, zu einer Verringerung der mechanischen Belastung führt und damit eine Reduzierung der thermisch bedingten Verschiebung des optischen Elements relativ zur Kappe ermöglicht wird . Dadurch wird eine Trennung des optischen Elements von der Kappe unwahrscheinlicher . Zusätzlich kann dieser Effekt durch Einsatz mechanischer Verankerungen begünstigt werden, mechanischer Stress sowohl während der Herstellung als auch während eines späteren Betriebs wird somit reduziert , was zum einen zu einer Steigerung der Bauteilzuverlässigkeit und zum anderen zu einer verbesserten Produktionsausbeute führt .
Zu diesem Zweck wird unter anderem vorgeschlagen, die elektrische Leiterschleife sowie das optische Element auf der gleichen Seite wie eine optisch aktive Struktur anzuordnen . Dadurch muss nicht über die Leiterschleife bzw . den Interlockschaltkreis geklebt werden, sodass diese Komponente bei einer gesamten thermo-mechanische Betrachtung wegfällt .
Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform mit einem innovativen optischen Element nach dem vorgeschlagenen Prinzip . Das Package ist als rechtecksförmige Abdeckplatte 1 mit einer Kavität ausgebildet und besitzt eine Deckfläche 11 , die von einer Umrandung 12 umgeben ist . Die Dicke der Umrandung kann dabei einige 10 pm bis 100 pm betragen . Die Länge des gesamten Obj ektes beträgt im Wesentlichen 3 mm bis 5 mm, die Breite liegt im Bereich von 1 mm bis 3 mm . Die Umrandung umfasst eine Oberkante 13a sowie eine Innenseitenfläche 13b . In der Deckfläche ist eine Öffnung 18 eingearbeitet , die durch die Deckfläche hindurch reicht . Zudem ist um die Öffnung 18 eine weitere Vertiefung in der Deckfläche angeordnet , die als Randbereich oder Umrandung 180 bezeichnet wird . In den Figuren 4C und D sowie Figur 5 ist der Randbereich 180 im Querschnitt dargestellt .
Im Randbereich 180 und damit über der Öffnung ist ein optisches transparentes Element 17 angeordnet , dessen Herstellungsweise im Folgenden noch im Detail erläutert wird . Zudem befindet sich im Randbereich 180 auf dem optischen Element 17 eine umlaufende Leiterschleife 16 , die einen Interlockschaltkreis darstellt . Die Leiterschleife 16 ist mit ihren Endbereichen 161 elektrisch an eine erste Leiterbahn 14 bzw . eine zweite Leiterbahn 15 angeschlossen . Die erste und zweite Leiterbahn verbinden somit den Interlockschaltkreis 16 elektrisch . Eine Beschädigung des Interlockschaltkreis 16 führt entweder zu einer Erhöhung des Widerstandes oder einer anderen Parameterveränderung wie zum Beispiel zu einem Stromabfall oder einem Spannungsanstieg über die Leiterbahnen 14 und 15 . Erste und zweite Leiterbahnen sind als metallischer Interconnect auf die Oberfläche der Deckfläche 11 , die Seitenwände 13b sowie die Oberkante der Umrandung 13a aufgebracht . Im Besonderen umfasst j ede Leiterbahn einen ersten Leiterbahnabschnitt 141 bzw . 151 , der auf die Deckfläche aufgebracht ist . Ein zweiter Abschnitt 143 und 144 ( hier nicht dargestellt ) läuft entlang der inneren Seitenwand 13b bis zu der Oberkante 13a und bildet dort den dritten Abschnitt 143 bzw . 153 . Mit diesem metallischen Interconnect kann die Leiterschleife bzw . der Interlockschaltkreis 16 nach außen geführt bzw . mit einem opto-elektronischen Bauelement zur Sicherung des Betriebs des opto-elektronischen Bauelements verbunden werden .
Figuren 4A bis 4G zeigen nun verschiedene Verfahrensschritte zur Verdeutlichung eines Verfahrens zur Herstellung eines derartigen Packages . Es sei dabei an dieser Stelle erwähnt , dass das vorgeschlagene Package sowohl in Einzel- als auch in Matrixform gefertigt werden kann . Hier vorgestellten Verfahrensschritte gemäß den Figuren 4A bis 4G sind demnach als Beispiel anzusehen, und können in beliebiger Art und Weise skaliert werden . Die Abdeckplatte 1 bildende Form kann zudem nicht nur rechtecksförmig , sondern auch quadratisch, oval oder in einer anderen Form ausgestaltet sein . Die Abdeckplatte 1 ist aus einem Kunststoffmaterial gefertigt , in das zusätzlich Farbstoffe zur Lichtabsorption beispielsweise Kohlenstoff o . ä . eingebracht sein können . Durch eine geeignete Preform wird die Abdeckplatte als Matrix , in Figur 4A als 3 * 3 Matrix mit Hilfe eines Spritzgusses hergestellt . Dabei kann gleich während des Spritzgusses die Öffnung 18 gebildet werden . Es ist j edoch auch möglich, die Öffnung 18 in einem späteren Schritt aus zustanzen, aus zuschneiden oder anderweitig zu erzeugen . Um die Öffnung 18 herum schließt sich der Randbereich 180 an, der ebenfalls gegenüber der restlichen Deckfläche 11 leicht zurückgesetzt ist . Jede Umrandung 12 ist wie dargestellt auf zumindest zwei Seiten zu einer Umrandung einer benachbarten Abdeckplatte benachbart .
Figur 4B zeigt einen nächsten Schritt des vorgeschlagenen Prinzips . Bei diesem werden mittels eines MID Prozesses die Leiterbahnen 14 und 15 auf j ede Abdeckplatte übertragen . Ein derartiger Prozess ist beispielsweise Laser induziert und wird durchgeführt , indem die später zu erzeugende Leiterbahnen mittels eines Lasers als erstes strukturiert werden . Dazu wird die Abdeckplatte aus einem Kunststoff gebildet , der eine nichtleitende metallische Verbindung aufweist . Durch die laserinduzierte Aktivierung wird im Kunststoff eine physikalische oder chemische Reaktion hervorgerufen, die metallische Keimzellen aus der metallischen Verbindung, z . B . aus Kupfer für die späteren Leiterbahnen freisetzt . Durch die Benutzung einer laserinduzierten Aktivierung ist es zudem möglich, die Leiterbahnen nicht nur auf dem ersten und dem dritten Abschnitt zu „schreiben" , sondern auch entlang der Seitenwände sowie der Oberkante . Nach einem laserinduzierten Aktivieren werden nun die Leiterbahnen 14 bzw . 15 in den j eweiligen Abschnitten erzeugt , indem die hier dargestellte Matrix einem oder mehreren Galvanisierungsschritten unterzogen wird . Dadurch werden verschiedene Schichten auf den Keimzellen aus Kupfer gebildet . Beispielsweise kann eine derartige Schichtenfolge aus Kupfer- , Nickel und einer obersten
Goldschicht bestehen .
Andere Möglichkeiten zur Erzeugung von Leiterbahnen, wie sie in
Figur 4B dargestellt sind, sind ebenso möglich .
Beispielsweise kann anstelle des hier vorgeschlagenen laserinduzierten Verfahrens auch ein Zwei-Komponenten Spritzguss für das Werkstück vorgesehen sein . Bei diesem wird ein erster metallisierbarer Kunststoff vorbereitet , der das Leiterbahnlayout abbildet . Dieser metallisierbarer Kunststoff ist j edoch nicht selbst elektrisch leitend, sondern wird in einem späteren Schritt , wie bereits oben dargestellt , durch verschiedene Maßnahmen aktiviert . Auf die dann metallisierte Oberfläche kann eine Metallschicht oder Metallschichtenfolge aufgebracht werden . Der zweite Kunststoff ist nicht metallisierbar, wobei die Form schließlich durch den zweiten nicht metallisierbaren Kunststoff aufgefüllt und damit vorgegeben wird .
Eine andere Herstellung ist mittels eines Prägeverfahrens gegeben, bei dem die vorhandenen Leiterbahnen als eine oberflächenmodifizierte Metallfolie mittels eines Trägerwerkzeugs unter Verwendung von Druck und Wärme auf die Kunststoff form aufgebracht und mit dieser verbunden werden . Zwar ist dieses Verfahren besonders einfach, eine Schwierigkeit besteht j edoch darin, dass mit diesem nur schwer Seitenflächen wie in der vorgestellten Ausführungsform erzeugt werden können . Deswegen eignet sich dieses Verfahren besonders für einfache planare Bauformen . Ebenso möglich wären Prozesse wie Folienhinterspritzen oder auch direktes Leiterzugschreiben, bei dem Metalle wie beispielsweise Kupfer auf geschmolzen und dann mit Druckluft oder Schutzgas auf die Trägermaterialien auf gespritzt oder anderweitig aufgebacht werden . Je nach Größe und Ausgestaltung des Packages können somit unterschiedliche Schritte und Prozesse für die Erzeugung der ersten und zweiten Leiterbahnen verwendet werden .
Figur 4C zeigt den nächsten Prozessschritt in einer Seitendarstellung . Die insgesamt drei Abdeckungen 1 sind über die j eweilige Umrandung 12 miteinander verbunden . Jede Abdeckung umfasst eine Öffnung 18 sowie einen die Öffnung umgebenden Rand 180 , der gegenüber einer Oberseite der Deckfläche 11 leicht zurückgesetzt ist . Die Abdeckungen werden in einen Bodenkörper 50 eingebracht , der formschlüssig mit diesen abschließt . In dieser Darstellung ist der Bodenkörper unstrukturiert , d . h . insbesondere ist der Bodenkörper flach und planar über den j eweiligen Öffnungen 18 der einzelnen Abdeckungen . In anderen Ausführungsformen kann gerade dieser Bereich des Bodenkörpers j edoch zusätzlich strukturiert , beispielsweise leicht gekrümmt ausgewölbt , sphärisch oder anderweitig geformt sein . Dadurch kann eine Linsenform über die Form der Bodenplatte über den Öffnungen 18 realisiert werden .
In einem darauf folgenden Schritt nach dem Platzieren der Abdeckungen in der Bodenform wird nun ein flüssiges transparentes Material OEM in die Öffnung und auf den Rand der Öffnung eingebracht . Die Menge des Materials ist dabei so gewählt , dass das Volumen im Wesentlichen dem Volumen der Öffnung 18 sowie des Randes 180 entspricht . Auf diese Weise bildet das so eingebrachte Material mit der Oberseite der Deckfläche eine im Wesentlichen planare Oberfläche aus . Das transparente Material OEM kann beispielsweise ein transparentes Polymer , Acrylat oder ein anderer transparenter Kunststoff sein . Es ist zweckmäßig , in diesem Zusammenhang ein transparentes Material zu wählen, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient im Wesentlichen dem Ausdehnungskoeffizienten des umgebenen Kunststoffs der Abdeckung entspricht . Auf diese Weise wird eine thermomechanische Belastung des Bauteils während eines Betriebs verringert .
Figur 4D zeigt den darauf folgenden Schritt , bei dem nun eine Deckelform auf die Abdeckplatte aufgebracht wird . Die Deckelform reicht dabei in die Kavität der Abdeckplatte hinein und schließt planar mit der Oberfläche der Deckfläche 11 und damit dem eingebrachten Material ab . Deckelform 60 sowie Bodenform 50 sind für UV-Licht transparent ausgestaltet und beispielsweise auf PDMS-Basis gebildet . Dadurch wird es möglich, in einem folgenden Schritt das in der Öffnung 18 eingebrachte Material mittels UV- Licht aus zuhärten und so das optische Element 17 zu bilden .
Zudem sind Deckel und Bodenform derart ausgestaltet , dass das optische Material 17 auch nach Aushärten nicht an diesen Formen haften und kleben bleibt , sodass beide Formen nach dem Aushärten ohne eine Beschädigung des optischen Elementes wieder entfernt werden können . Im Ergebnis wird somit das optische Element 17 als transparentes flüssiges oder zähes Material in die Öffnung eingebracht und ausgehärtet , sodass dieses innig mit der Deckfläche verbunden ist . In einigen Ausführungsformen, hier nicht dargestellt , kann die Umrandung zusätzlich kleine Häkchen oder eine raue Oberfläche aufweisen, welche eine Haftung des Materials OEM und des optischen Elements mit der Deckfläche 11 verbessert . Nach dem Aushärten und Abheben der Deckelform und optional auch der Bodenform erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel ein sogenanntes Laser-def lashing . Dabei wird ein überschüssiges transparentes Material , insbesondere im Bereich der Leiterbahnen mittels Lasers entfernt , sodass eine spätere elektrische Kontaktierung mit dem Interlockschaltkreis gewährleistet ist . Zudem können auf diese Art und Weise auch Unebenheiten im Material ausgeglichen werden . Gleichzeitig kann mittels Laser-def lashing der entsprechende Bereich der j eweiligen Leiterbahnen aktiviert und somit für eine spätere Metall-Metallverbindung vorbereitet werden .
In Figur 4 F wird nun mittels eines Dispens- oder Jetverfahrens der Interlockschaltkreis 16 aufgebracht . Hierzu wird eine Leiterschleife gebildet , welche entlang des j eweiligen Randbereichs 180 , um j ede Öffnung 18 herumreicht . Der Interlockschaltkreis 16 befindet sich somit innerhalb des Randbereichs 180 über dem Material des optischen Elements 17 . Bei einer Beschädigung oder einer Trennung des optischen Elements 17 wird auch der Interlockschaltkreis beschädigt . Ein erster Endbereich des Schaltkreises ist auf dem Endbereich des Leiterabschnitts 143 aufgebracht . Entsprechend ist ein zweiter Endbereich des Interlockschaltkreises elektrisch mit einem Endbereich des ersten Abschnittes 153 der zweiten Leiterbahn 15 verbunden .
Wie in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt , ist eine Breite des Interlockschaltkreis 16 deutlich geringer als die entsprechende Breite der Leiterbahnen 14 oder 15 . Durch die dünnere Ausführungsform beispielsweise im Bereich weniger 10 pm bis 100 pm wird gewährleistet , dass bereits bei einer leichten Beschädigung des optischen Elements der Interlockschaltkreis 16 aufgetrennt und damit die elektrische Verbindung unterbrochen wird . Figur 4G zeigt eine Ausgestaltung nach einem mechanischen Trennen der oben dargestellten Matrix in seine einzelnen Packages . Die Auftrennung kann dabei durch Sägen, Zerschneiden oder andere mechanische Verfahren geeignet erfolgen . Jedes auf diese Weise hergestellte Package umfasst somit ein optisches Element , welches durch den oben dargelegten Prozess erzeugt wurde . Die Leiterschleife bzw . der Interlockschaltkreis 16 auf dem optischen Element dient zur Sicherheit eines Benutzers bzw . Betrachters . Sofern der elektrische Kontakt nicht mehr besteht , kann davon ausgegangen werden, dass eine Beschädigung des optischen Elements vorliegt , die zu einer Verletzung der Augensicherheit führen könnte . Dadurch wird das nicht dargestellte optische Bauteil abgeschaltet . Wie in diesen Ausführungsformen dargelegt , ist der Interlockschaltkreis als einfache Leiterschleife ausgebildet . In anderen Ausführungsformen kann der Interlockschaltkreis auch eine andere Ausgestaltung bzw . Form aufweisen .
Beispielsweise ist es durchaus möglich, diesen mäanderförmig , d . h . mit mehreren Schleifen auszugestalten . Sofern möglich, kann der Interlockschaltkreis auch vollständig über die Öffnung gezogen werden, insbesondere dann, wenn dieser die Lichtführung nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt . Auf diese Weise kann auch eine direkte Beschädigung des optischen Elements 17 in der Öffnung ohne Beschädigung im Randbereich detektiert werden .
Figur 5 zeigt eine Querschnittsansicht des Packages hergestellt nach dem vorgeschlagenen Prinzip mit einem darin angeordneten elektronischen Bauelement 70 , welches beispielsweise in Form eines VCSEL Lasers ausgestaltet ist . Das optoelektronische Bauelement 70 ist mit seiner Emitterfläche 71 über dem optischen Element 17 angeordnet . Dabei kann zwischen der Oberfläche des optischen Elements 17 und der Emitterfläche 71 ein Abstand von einigen Mikrometern bis einigen 100 pm vorgesehen sein . Dieser Aspekt kann beispielsweise eine thermische Belastung des optischen Elements verringern .
Die Leiterschleife 16 ist über der Umrandung 180 angeordnet und ist im Bereich 160 mit den hier nicht dargestellten Leiterbahnen verbunden . Durch den Abstand zwischen optoelektronischen Bauelement 70 und optischen Element 17 mit dem darauf angebrachten Interlockschaltkreis 16 wird zudem gewährleistet , dass dieser bei einer Beschädigung des optischen Elements sicher abreißen und damit die Verbindung durchtrennen kann . Das optische Element ist zudem über Bonddrähte oder andere elektrisch leitende Verbindungen 72 mit den Leiterbahnen 14 und 15 elektrisch gekoppelt .
In einem Betrieb dieser Anordnung wird nun ein Laserlicht im Laser 70 erzeugt und über das optische Element 17 nach außen abgegeben . Gleichzeitig wird an den Leiterbahnen 14 und 15 eine Spannung angelegt und der Widerstand oder ein anderer elektrischer Parameter ausgewertet . Leiterbahnen 14 und 15 können auch als Stromzuführung für das optische Element direkt verwendet werden .
Bei einer Beschädigung des optischen Elements 17 reist nun der Interlockschaltkreis 16 an einer Stelle auf und die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leiterbahnen 14 und 15 wird unterbrochen . Diese Unterbrechung äußert sich beispielsweise in einem abrupten Abreißen eines Stroms durch die Leiterbahnen oder einer Erhöhung des Widerstands bzw . der Spannung über dem Interlockschaltkreis . Wenn im ersten Fall die Stromversorgung des Bauelements 70 über die Leiterbahnen 14 und 15 erfolgt , wird durch das Auftrennen des Interlockschaltkreises das Bauelement direkt abgeschaltet . Alternativ kann auch der Widerstand, die Spannung oder der Stromfluss über die Leiterbahnen 14 und 15 ausgewertet und bei einer Veränderung von einem Sollwert das Bauelement elektronisch abgeschaltet werden . Figur 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Packages in einer alternativen Herstellungsweise , wobei der Interlockschaltkreis 16 auf der Oberfläche des optischen Elements 17 verläuft . Wie im Ausführungsbeispiel der Figur 3 bereits dargestellt , umfasst das Package eine Abdeckplatte 1 mit einer Deckfläche 11 und einer die Deckfläche 11 umgebenden Umrandung 12 . Auf der Deckfläche 11 , einer Seitenfläche 13b der Umrandung sowie der Oberkante 13a der Umrandung sind Leiterbahnen 14 und 15 mit j eweiligen Abschnitten 141 , 151 bis 143 , 153 aufgebracht . Die Deckfläche 11 weist wie im vorangegangenen Beispiel eine Öffnung 18 auf , die quadratisch ausgestaltet ist und von einem ebenso quadratisch ausgestalteten Randbereich 180 umgeben ist .
Im Gegensatz zum vorangegangenen Beispiel ist j edoch weiterhin eine Ausbuchtung 181 vorgesehen . In die Öffnung 18 ist nun ein an sich bereits im Vorfeld gefertigtes optisches Element 17 eingebracht und mittels Klebstoff im Randbereich 180 fest verbunden . Die Ausbuchtung 181 dient nun in einem Aspekt dazu, überschüssigen Klebstoff aufzunehmen . Zudem ist das optische Element 17 wie hier dargestellt , mit leicht geringeren Dimensionen als die Dimension des Randbereichs 180 ausgeführt . Daraus ergibt sich ein geringer Zwischenraum zwischen dem Rand des optischen Elements 17 und die Deckfläche bildende Rand der Umrandung 180 . Dieser Zwischenraum ist j e nach Anwendung mit einem Klebstoff bzw . mit einem anderen Kunststoff oder einer Kombination aus beiden aufgefüllt , wobei der überschüssige Kunststoff bzw . Klebstoff in der Ausbuchtung 181 verbleibt . Die Ausbuchtung 181 dient somit als Puffer für überflüssigen Klebstoff oder anderweitigen Kunststoff .
Die Figuren 7A bis 7E zeigen die verschiedenen
Verfahrensschritte für eine Herstellung eines Packages nach der Figur 6 . In einem ersten Schritt gemäß Figur 7A wird ähnlich wie in dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel der Figur 4A eine Matrix aus Abdeckplatten 1 mit darin vorgesehene Öffnung 18 mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt . In darauf folgenden Schritten werden die Leiterbahnen 14 und 15 durch die verschiedenen MID-Verf ahren gebildet . Dieser Schritt ist in Figur 7B dargestellt und entspricht im Wesentlichen dem Schritt gemäß Figur 4B .
Sodann wird gemäß Figur 7C auf die die Öffnung 18 umgebende Umrandung 180 ein dünner Klebstoff , beispielsweise ein Epoxid oder ein ähnliches Material aufgebracht . Anschließend wird in der Öffnung eine bereits vorgefertigte Linse 17 ausgerichtet und mittels des Klebstoffes auf die Umrandung 180 und in die Öffnung geklebt .
Wie in der Figur 7C dargestellt , verbleibt ein kleiner Zwischenraum zwischen dem Rand des optischen Elements 17 und der Umrandung 180 . Diese kann j e nach Ausgestaltung bereits zumindest teilweise mit dem Klebstoff aufgefüllt sein . Andernfalls wird mittels eines weiteren Schrittes ein sogenanntes Lense-Potting durchgeführt , bei dem durch Jet- oder ein Dispenseverf ahren ein Kunststoffmaterial in den Zwischenraum verfüllt wird . Das Kunststoffmaterial fließt darüber hinaus auch in die Ausbuchtung 181 , die dadurch als Reservoir und Aufnahme für überschüssiges Material während des Lense-Potting Schrittes dient . Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der so eingebrachte Kunststoff flexibel und elastisch sein kann, so dass dieser auch als Puffer gegen thermo-mechanischen stress wirkt . Auf diese Weise bleibt das optische Element 18 auch bei größeren thermischen Belastungen in seiner Position und die Belastung auf das Element 17 wird verringert . Nach dem Aushärten erfolgt gegebenenfalls ein optionales Laser- deflashing, bei dem die Endbereiche der Leiterbahnen von Material aus dem Lense-Potting oder dem Klebeschritt befreit werden . Sodann kann in Schritt 7D der Interlockschaltkreis durch Jetten oder Dispensen oder andere geeignete Verfahren auf das optische Element 17 , beispielsweise eine Linse aufgebracht werden . Die Endbereiche 161 des Interlockschaltkreises 16 sind j eweils mit den Endbereichen der ersten Abschnitte 141 bzw . 151 elektrisch leitend verbunden . Das Material der Linse sowie das Material im Kunststoff ist dabei in seiner Höhe so gewählt , dass dieses im Wesentlichen mit der Deckfläche abschließt . Dadurch verläuft der Interlockschaltkreis im Bereich der Umrandung bis zum Endbereich des j eweiligen Leiterbahnenabschnittes 141 bzw . 151 im Wesentlichen planar . Entsprechend wird ein Risiko eines Abreißens der Leiterschleife 16 bereits während des Herstellungsprozesses reduziert .
Die sich ergebende Struktur in Figur 7E wird wie im vorangegangenen Beispiel durch Schneiden, Sägen o . ä . Verfahren, vereinzelt und damit in einzelne Abdeckplatten 1 auf getrennt . Die Abdeckplatten können nun mit einem elektronischen Bauelement versehen werden, und dieses wird elektrisch mit den Leiterbahnen 14 und 15 , beispielsweise im Bereich der dritten Abschnitte 143 und 153 elektrisch gekoppelt .
Die hier vorgeschlagenen Verfahren und Ausführungsbeispiele lassen sich in beliebiger Weise kombinieren, ohne dass dieses dem erfindungsgemäßen Gedanken abträglich ist . Durch die Ausgestaltung der Leiterschleife bzw . des Interlockschaltkreises auf der Oberfläche des optischen Elements wird ein thermisch bedingter Stress reduziert . Die Leiterschleife und der Interlockschaltkreis sowie die optisch aktive Struktur befinden sich nun auf der gleichen Seite des optischen Elementes . Dadurch muss auch nicht mehr über die
Leiterschleife geklebt werden .
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BEZUGSZEICHENLISTE
Abdeckplatte
11 Deckfläche
12 Umrandung
13a Oberkante
13b Seitenfläche
14 , 15 Leiterbahn
16 Leiterschleife , Interlockschaltkreis
17 optisches Element
18 Öffnung
90 MID
95 Kappe
96 Klebstoff
97 leitfähiger Klebstoff
141 , 151 erster Abschnitt
142 , 152 zweiter Abschnitt
143 , 153 dritter Abschnitt
161 Endabschnitt
164 Endabschnitt
180 Randbereich

Claims

25
PATENTANS PRÜCHE Verfahren zur Herstellung eines Packages für ein optoelektronischen Bauelement, insbesondere eines spritzgegossenen Schaltungsträgers, MID, umfassend die Schritte :
Bereitstellen wenigstens einer spritzgegossenen eine Kavität bildende Abdeckplatte (1) mit einer Deckfläche (11) und einer die Deckfläche begrenzenden Umrandung (12) ; wobei die Deckfläche (11) eine Öffnung (18) umfasst
- Erzeugen einer ersten Leiterbahn (14) und einer zweiten
Leiterbahn (15) , wobei jede Leiterbahn der ersten und der zweiten Leiterbahn einen ersten Abschnitt (141, 151) auf einer Oberkannte (13a) der Umrandung (12) , einen zweiten Abschnitt (142, 152) auf einer Seitenfläche (13b) der
Umrandung (12) und einen dritten Abschnitt (143, 153) auf der Deckfläche (11) umfasst;
- Ausbilden eines optischen Elements (17) in der Öffnung (18) der Deckfläche derart, dass dieses mit der Deckfläche innig verbunden ist;
Aufbringen eines schleifenförmigen
Interlockschaltkreises (16) auf dem optischen Element in einem Randbereich (180) zwischen Öffnung und Deckfläche, wobei jeweils ein Ende des schleifenförmigen Interlockschaltkreises mit einer der ersten und zweiten Leiterbahn verbunden ist. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Öffnung eine Stufe (180) in der Deckfläche aufweist, wobei das optische Element (17) sich auf die Stufe erstreckt und der schleifenförmige Interlockschaltkreis über der Stufe angeordnet ist.
3 . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche , wobei die Öffnung quadratisch oder rechtecksförmig ausgebildet ist , optional dezentral in der Abdeckplatte angeordnet ist .
4 . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche , bei dem die Öffnung eine insbesondere halbkreisförmige Ausbuchtung ( 181 ) auf wenigstens einer Seite , insbesondere zwischen ersten und zweiten Leiterbahn ( 14 , 15 ) aufweist .
5 . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche , bei dem der Schritt des Erzeugens einer ersten Leiterbahn ( 14 ) und einer zweiten Leiterbahn ( 15 ) umfasst :
- Aufbringen einer laseraktivierbaren Metall-Verbindung als Kunststof f-Additiv
- Laserinduziertes Aktivieren im Bereich des ersten, zweiten und dritten Abschnitts j eder Leiterbahn;
- Abscheiden, insbesondere galvanischen Abscheidens einer metallischen Schicht oder einer metallischen und goldhaltigen Schichtenfolge ;
6 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , bei dem der Schritt des Erzeugens einer ersten Leiterbahn ( 14 ) und einer zweiten Leiterbahn 15 ( ) umfasst :
- Metallisieren der Deckfläche und wenigstens eines Teils der Seitenfläche der Umrandung sowie der Oberkannte der Umrandung;
- Aufbringen eines Ätzresist auf der Deckfläche , und der Umrandung laserinduziertes Belichten des Ätzresists zur Strukturieren des ersten, zweiten und dritten Abschnitts in den metallisierten Bereichen der Umrandung
- Entfernen der übrigen Metallisierung .
7 . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche , bei dem der Schritt des Ausbildens eines optischen Elements den Schritt eines laserinduzierten oder elektrolytischen Entfernens von Material des optischen Elements insbesondere im Bereich der Leiterbahn oder auf der Deckfläche umfasst .
8 . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche , Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche , bei dem der Schritt des Ausbildens eines optischen Elements umfasst :
- Platzieren der Abdeckplatte in einer Bodenform ( 50 ) , insbesondere aus einem UV transparentem Material ;
- Einbringen, insbesondere Dispensen eines transparenten Materials ( OEM) in die Öffnung ( 18 ) , wobei die Menge insbesondere derart gewählt ist , dass diese einem
Volumen der Öffnung bezogen auf die Ober und Unterkannte der Deckfläche entspricht ;
- optionales Aufbringen einer Deckelform ( 60 ) insbesondere aus einem UV transparentem Material , zum Ausfüllen der Kavität der Abdeckplatte ;
- Aushärten des transparenten Materials ;
- Entfernen der Bodenform ( 50 ) und der optionalen Deckelform ( 60 ) .
9 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , bei dem der Schritt des Ausbildens eines optischen Elements die Schritte umfasst :
Aufbringen eines Klebstoffes auf oder an den Randbereich der Öffnung, insbesondere auf einer Stufe in der Öffnung; Bereitstellen und Ausrichten des optischen Elements in der Öffnung;
Verkleben des optischen Elements mit der Deckfläche ;
Auffüllen eines durch Größentoleranzen und Abmessungen bedingten Zwischenraumes zwischen Deckflächenkante und optischen Elements mit einem Material , insbesondere einem Resin oder Klebstoff . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche , bei dem der Schritt des Aufbringens eines schleifenförmigen Interlockschaltkreises ( 16 ) wenigstens einen der folgenden Schritte umfasst :
- Dispensen eines leitfähigen Materials , insbesondere eines leitfähigen Polymers auf Silberbasis ;
- Jetten eines leitfähigen Materials , insbesondere eines leitfähigen Polymers auf Silberbasis ; und
Laserinduziertes Transferieren eines leitfähigen Materials , insbesondere eines leitfähigen Polymers auf Silberbasis . Verfahren nach Anspruch 10 , bei dem Endbereiche ( 160 ) des schleifenförmigen Interlockschaltkreises auf den Leiterbahnen ( 14 , 15 ) angeordnet sind, so dass der schleifenförmige Interlockschaltkreis die erste und zweite Leiterbahn verbindet . Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche , bei dem eine Breite des Interlockschaltkreises kleiner ist als eine Breite der ersten oder zweiten Leiterbahn . Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche , bei dem der Schritt des Bereitstellens wenigstens einer spritzgegossenen eine Kavität bildende Abdeckplatte ein Bereitstellen einer Vielzahl von miteinander verbundenen und in Reihen und Spalten angeordneten j e eine Kavität bildende Abdeckplatten umfasst , und das Verfahren weiterhin aufweist :
- Vereinzeln der Vielzahl von miteinander verbundenen und in Reihen und Spalten angeordneten j e eine Kavität bildende Abdeckplatten . Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche , bei dem die erste und zweite Leiterbahn eine Dicke im Bereich von 200pm 29 bis 500 m aufweist, und der Interlockschaltkreis eine geringere Dicke, insbesondere im Bereich von 100pm bis 200pm aufweist. 15. Optoelektronische Vorrichtung, die umfasst: eine Abdeckplatte nach einem der vorangegangenen Ansprüche; ein optoelektronisches Bauelement (70) die in der Kavität mit einer dem optischen Element gegenüberliegenden Lichtaustrittsfläche (71) angeordnet ist, wobei das optoelektronische Bauelement (70) mit dem Interlockschaltkreis (16) elektrisch gekoppelt ist.
16. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 15, bei dem das optoelektronische Bauelement ein VCSEL ist.
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