WO2022074044A1 - Verfahren zur herstellung eines bauelements und bauelement - Google Patents

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WO2022074044A1
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housing body
main body
electrode structure
component
housing
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PCT/EP2021/077528
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Matthias HIEN
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Ams-Osram International Gmbh
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    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof

Definitions

  • One object is to specify an efficient, precise and reliable method for producing a compact component.
  • a further object is to specify a compact and mechanically stable component.
  • a container with a liquid solution located therein contains a light-curable material.
  • a material is in particular a photosensitive material that is in a liquid, for example in a viscous or sol-like solution.
  • the solution can be a resin-initiator mixture.
  • the light-curable material is a plastic such as a photopolymer, acrylic, epoxy, or vinyl ester resin. If the solution is irradiated with light, in particular with laser light, the material can absorb sufficient energy, for example in the form of photons, as a result of which the material is polymerized and hardened.
  • a main body and an electrode structure are arranged in the container.
  • the main body is arranged on the electrode structure and is mechanically and electrically conductively connected to it. It is possible that the main body and the electrode structure are immersed in the solution, such as fully immersed in the solution. Alternatively, it is possible for the main body and the electrode structure to be arranged in the container before the container is filled with the liquid solution.
  • the container can have a support structure for accommodating the main body and/or the electrode structure.
  • the main body and the electrode structure are arranged in the container and surrounded by the liquid solution, in particular completely surrounded in lateral and vertical directions.
  • a housing body of the component to be produced is made by means of two-photon lithography, i. e. manufactured using two-photon polymerization method. With this method Photons are selectively focused at predefined local locations on the main body and electrode structure, thereby polymerizing and curing the photocurable material in the solution at the focused local locations to form the package body.
  • the photons can come from two different photon sources or from a single photon source.
  • the finished component thus has a main body, an electrode structure set up for electrically contacting the main body, and a housing body adjoining the main body and the electrode structure.
  • a lateral direction is understood as meaning a direction which runs in particular parallel to a main extension surface of the component, in particular parallel to a main extension surface of the main body of the component.
  • a vertical direction is understood to mean a direction which is directed in particular perpendicularly to the main extension surface of the component or the main body of the component. In particular, the vertical direction and the lateral direction are orthogonal to one another.
  • photons are used, for example from two photon sources, in particular from two laser sources, or from a single photon source, in order to trigger a chain reaction in the liquid solution, in particular in the resin-initiator mixture.
  • the photons can be focused in such a way that the light-curable material absorbs two high-energy photons simultaneously or substantially simultaneously, thereby initiating the chain reaction in the liquid solution and hence polymerization.
  • the starting point for the polymerisation can be chosen as desired using light rays.
  • the absorption of two photons provides enough energy to start polymerisation.
  • the light-curable material begins to cure and solidify.
  • the electrode structure which is in particular a lead frame, and/or the main body can be completely immersed in the liquid solution, with the complete housing body being produced around the main body and/or around the electrode structure, without the main body and / or the electrode structure is touched during the manufacturing process of the housing body / is.
  • a prefabricated mold or mask for producing the housing body can be dispensed with.
  • the photon source or sources can be driven and focused whenever and wherever the material in the solution is to be cured to produce the case body of any shape.
  • the use of individual photon sources, in particular pairs of photon sources, for example from all possible directions, enables the curing of material which, in the normal case, cannot be reached, or can only be reached with difficulty, from above or below using conventional methods.
  • Two-photon lithography is therefore particularly suitable for forming a housing body around an electrode structure, in particular with a half-etched lead frame, or around an electrode structure with local depressions or elevations, or around an electrode structure with curved or angled surfaces.
  • the main body comprises a semiconductor body. It is possible that the main body itself is a semiconductor body.
  • the component to be produced is in particular an optoelectronic component.
  • the semiconductor body has a first semiconductor layer, a second semiconductor layer and an active zone arranged between the semiconductor layers.
  • the active zone is set up in particular for generating or detecting electrical radiation, for example in the visible, ultraviolet or infrared spectral range. Deviating from this, it is possible that the main body is not set up to generate or detect electromagnetic radiation.
  • the main body is different from a semiconductor body or does not have such a semiconductor body.
  • the main body can be an electronic component.
  • the main body includes integrated circuits and may be an IC chip, particularly a controller chip.
  • a container with a liquid solution located therein is provided.
  • the solution contains a photosetting material, with the main body and the electrode structure being placed in the container and surrounded by the liquid solution.
  • the housing body is manufactured using two-photon lithography, in which photons are applied to specific local locations on the main body and on the electrode structure be focused, whereby the light-curing material present in the solution is polymerized and cured at the focused local points to form the housing body.
  • a so-called two-photon polymerization method, 2PP is therefore proposed for forming the housing body, namely a technique in which one photon source or two photon sources, in particular two laser sources, is/are used to cure a light-curing material, such as an epoxy or acrylate material .
  • the underlying basic principle is two-photon absorption, in which two photons are specifically absorbed simultaneously by a molecule or atom, which in the process goes into an energetically excited state. As a rule, the energy of one of these photons alone would not be sufficient to bridge the energy difference between a ground state and the excited state.
  • This method is in particular a so-called real 3D system, since the method is able to start the construction and curing of a housing body virtually in a 3D space, in particular without the need to use additional carrier layers.
  • the housing body can be grown at any desired location in the liquid solution.
  • the starting point for the formation of the housing body can be chosen arbitrarily, for example directly on the main body or on the electrode structure or in the vicinity of the main body or the electrode structure.
  • FAM Food Assisted Molding
  • injection molding no special and more expensive tools are required for the two-photon polymerization method.
  • the housing body is only formed exactly where it is actually intended, so that little or no material of the housing body is wasted unnecessarily. With this technique it is possible to produce the housing body in any desired shape and at any desired point in the vicinity of the main body and/or the electrode structure.
  • the light-curing material has monomers of a light-curing plastic, for example basic monomers of a photopolymer.
  • the liquid solution is an acrylic resin, epoxy resin or vinyl ester resin solution.
  • the solution may contain additional ingredients, such as initiators that initiate chain reactions to polymerize the light-curable material.
  • the monomers can attach to the initiators and form polymer chains.
  • the main body and the electrode structure are completely surrounded by the liquid solution.
  • the housing body is formed without additional aids, for example without additional support structures, exclusively by focusing the photons at specific local points.
  • the only supporting structure can be a carrier structure which is at least partially located in the container and on which the main body and the electrode structure are arranged in particular before the housing body is produced.
  • a standard polymerisation method for example VAT or SLA polymerisation method, in which the case body is lowered a little deeper into the liquid after each step and retracted to a position to form a partial layer of the case body, the case body can in the two-photon polymerization method are completely in the liquid solution during the entire manufacturing process.
  • the housing body is thus built up by focusing points materializing freely in space.
  • the housing body can be free of a layer sequence made up of parallel, in particular flat, partial layers arranged one on top of the other.
  • the housing body which is produced by the two-photon polymerisation method, can have areas directly adjacent to one another, in particular lump-like areas which have grown on one another or on top of one another.
  • a support structure in the container that has an opening.
  • the main body and the electrode structure are in particular arranged on the carrier structure in such a way that the main body and/or the electrode structure cover/cover the opening at least partially in plan view.
  • the support structure can have a plurality of openings, with a plurality of main bodies and/or a plurality of electrode structures being arranged on the support structure in such a way that they each at least partially cover one of the openings. With such an arrangement, a number of components with separate housing bodies can be produced at the same time.
  • the support structure has no opening, with several main bodies each with one associated electrode structure are arranged side by side on the support structure and a plurality of spatially spaced housing bodies are formed around the main body and / or around the electrode structures.
  • the spatially separate housing bodies can be connected to a coherent electrode structure before the components are separated.
  • the components are separated only through the coherent electrode structure.
  • the housing bodies of the components or the housing body of an individual component can/can be free of traces of singulation.
  • the electrode structure of the component can have singulation tracks.
  • the housing body is formed on surfaces of the main body and/or on surfaces of the electrode structure.
  • the photons for forming the housing body are focused through the opening of the carrier structure on the surfaces of the main body facing the opening and/or on the surfaces of the electrode structure facing the opening.
  • the photons are in particular not focused through the opening in the carrier structure.
  • the radiation can thus be focused from directions above or below the support structure on points on which the housing body is to be formed.
  • the housing body can be produced very precisely and reliably in a simple manner using the two-photon polymerization method.
  • Such electrode structures can be half-etched lead frames.
  • the housing body adjoins the electrode structure and/or the main body in such a way that there are no gaps between the housing body and the electrode structure and/or the main body that are filled with a gaseous medium, for example air.
  • the housing body thus adjoins the electrode structure and/or the main body over a large area and in particular uninterruptedly, as a result of which a particularly mechanically stable connection can be achieved between the housing body and the electrode structure and/or the main body.
  • a component designed in this way is particularly mechanically stable.
  • the housing body is formed at the local points focused by the radiation in such a way that the housing body completely encloses the main body and/or the electrode structure in lateral directions. It is possible for the housing body to cover all side surfaces of the main body, in particular to cover them completely. In a plan view, the main body can be completely covered by the case body. However, it is possible that the main body is not covered by the housing body in plan view. The side faces of the main body can be covered by the housing body only in certain areas. According to at least one embodiment of the method, a cover layer is formed together with the housing body by means of two-photon lithography.
  • the cover layer has the shape of a lens on the main body or the shape of a ring around the main body.
  • the cover layer and the case body are formed of the same material.
  • the cover layer can be formed as an integral part of the housing body.
  • the housing body and the cover layer can be produced in the same process step, for example in the same liquid solution.
  • the housing body and the cover layer can thus form a unit that has grown together. In this sense, the housing body can transition seamlessly into the cover layer, so that there is no recognizable common interface between the housing body and the cover layer.
  • a cover layer is subsequently formed directly on the housing body by means of two-photon lithography.
  • the cover layer has the shape of a lens on the main body or the shape of a ring around the main body.
  • the cover layer and the case body are formed of different materials.
  • the cover layer and the housing body can have different material compositions. It is possible that the housing body and the cover layer are produced in different process steps, for example in liquid solutions with different compositions.
  • the housing body and the cover layer form, in particular, two different components of the component that can directly adjoin one another. In this sense, the component can have a clearly recognizable inner interface between the housing body and the cover layer.
  • the housing body is produced exclusively by polymerisation and curing of the light-curing material without post-processing.
  • the housing body has a cavity in which the main body is arranged.
  • the housing body is in particular made in one piece.
  • the cavity is formed in particular by the housing body growing continuously at the intended locations.
  • the cavity is not formed by removing the material of the housing body.
  • the housing body can in this context have a cover layer as described above.
  • the housing body is made in one piece.
  • the housing body is free of partial layers which are arranged approximately one above the other and run parallel to one another.
  • the housing body is free of planar partial layers arranged one above the other along the vertical direction.
  • the housing body produced by two-photon lithography is not formed by a layer sequence made up of thin, in particular planar partial layers, which are arranged one above the other and run parallel to one another.
  • partial areas of the housing body are first formed at different locations that are spatially separate from one another.
  • the partial areas of the housing body that are spatially separated from one another can grow and finally grow together to form a uniform housing body.
  • a single photon source can be used.
  • exactly two photon sources or several pairs of photon sources can be used simultaneously.
  • photons from different photon sources are used.
  • the housing body is formed at different locations simultaneously with the aid of the photon sources.
  • the photon sources or the pairs of photon sources can be used one after the other or simultaneously to form a plurality of housing bodies, in particular to form a plurality of housing bodies that are spatially separate from one another.
  • a plurality of components is produced.
  • the main bodies of the structural elements separated from each other are formed side by side in the liquid solution.
  • the main bodies of the adjacent components are therefore never designed to be contiguous. Since the individual housing bodies of adjacent components are already spatially spaced from one another during their production, a separation step through the housing body can be dispensed with.
  • the housing body thus has no signs of separation and/or no traces of processing, for example on its side surfaces.
  • the electrode structure with the first electrode and the second electrode of the component can therefore have traces of separation on their side surface or on their side surfaces.
  • this has a main body, an electrode structure set up for electrical contacting of the main body, and a housing body adjoining the main body and the electrode structure.
  • the housing body is designed in one piece and directly adjoins both the main body and the electrode structure.
  • the housing body is free from external traces of processing and/or free from parallel, superimposed and level inner partial layers.
  • the component is a component produced according to at least one of the methods described here.
  • the method described here is particularly suitable for the production of a component described here.
  • the features described in connection with the method can therefore also be used for the component and vice versa.
  • Figures 1A and 1B schematic representations of a method for producing a component and schematic representation of a component
  • Figures 2A and 2B schematic representations of a comparative example of a component
  • FIGS. 3A and 3B show schematic representations of a further exemplary embodiment of a component in plan view and in sectional view
  • FIGS. 4A, 4B, 5A and 5B show schematic representations of further exemplary embodiments of a component, each in plan view and in sectional view.
  • FIG. 1A shows a schematic representation of a method step for producing a component 10 .
  • the component 10 has a main body 2 and an electrode structure 4 .
  • the electrode structure 4 is for electrical contacting of the main body 2 or. set up for electrical contacting of the component 10 .
  • the electrode structure 4 has a first electrode 41 and a second electrode 42 , the electrodes 41 and 42 being assigned different electrical polarities of the component 10 .
  • the main body 2 is arranged on the first electrode 41 and is mechanically and electrically conductively connected to it.
  • the second electrode 42 is arranged to the side of the first electrode 41 .
  • the Main body 2 no overlaps with the second electrode 42 on.
  • the first electrode 41 has a mounting surface on which the main body 2 is fixed.
  • the main body 2 is electrically conductively connected directly to the first electrode 41 .
  • the main body 2 can be electrically conductively connected to the second electrode 42 via an electrical connection, for example via a wire connection, which is not shown in FIG. 1A for reasons of clarity.
  • the main body 2 is arranged both on the first electrode 41 and on the second electrode 42.
  • the main body 2 has overlaps with both the first electrode 41 and the second electrode 42 in plan view. This is shown schematically, for example, in FIGS. 3B, 4B and 5B.
  • the main body 2 has electrical connection points on its rear side, via which the main body 2 can be electrically conductively connected to the electrodes 41 and 42, for example directly electrically conductively.
  • the electrode structure 4 and the main body 2 are arranged on a carrier structure 91 .
  • the support structure 91 is part of a container 9.
  • the support structure 91 may be a support structure 91 that is independent of the container 9.
  • the carrier structure 91 may or may not be permanently connected to the container 9 .
  • the support structure 91 has an opening 9S.
  • the electrodes 41 and 42 partially cover the opening 9S, respectively.
  • the support structure 91 it is possible for the support structure 91 to have a plurality of openings 9S having .
  • a plurality of electrode structures 4 and a plurality of main bodies 2 can be arranged on the carrier structure 91 .
  • a housing body 3 is produced in the vicinity of the electrode structure 4 and the main body 2 .
  • the container 9 is filled with a liquid solution 90 .
  • the filling of the container 9 with the liquid solution 90 can take place before the attachment or after the attachment of the main body 2 and the electrode structure 4 into the container 9 .
  • the main body 2 and the electrode structure 4 are surrounded on all sides by the liquid solution 90 .
  • the liquid solution 90 contains a light-curing material that solidifies when exposed to radiation.
  • the solution contains 90 basic monomers of a photopolymer.
  • the liquid solution 90 can be an acrylic, epoxy or vinyl ester resin solution.
  • the solution may contain initiators which, when irradiated, in particular when two photons are absorbed at the same time, trigger chain reactions to form polymers from the basic monomers.
  • FIG. 1A shows a method step for forming the housing body 3 by means of two-photon lithography, i. e. using two-photon polymerization method. Such a method is shown diagrammatically in FIG. 1B, for example.
  • the housing body 3 is manufactured using two-photon lithography, in which radiation 8R from two photon sources 8 , in particular two laser sources 8 , is focused at specific local points on the main body 2 and/or on the electrode structure 4 .
  • the light-curing material present in the solution 90 is attached to the focused local points to form the housing body 3 polymerized and cured.
  • the light-curing material can simultaneously absorb two photons, in particular from different photon sources.
  • the two photon sources thus supply sufficient energy to start the polymerisation. Polymerization takes place in particular where the radiation is focused.
  • FIG. 1B it is also possible to use a single photon source 8 .
  • the radiation 8R emitted by the photon source 8 can be focused with the aid of an optical element 8S, such as a lens , so that pairs of photons are absorbed simultaneously or essentially simultaneously at the focusing points.
  • an optical element 8S such as a lens
  • FIG. 1B Such a focal point is shown schematically in FIG. 1B on the right-hand side, where polymer chains are formed.
  • the housing body 3 can be seen through the opening 9S by focusing the radiation 8R directly from the front 9V of the container 9 or from the rear 9R of the container 9 are formed .
  • the second electrode 42 is in particular a structured, approximately half-etched lead frame.
  • Such a ladder frame has curved or angled surfaces, which in particular can only be reached without difficulty from the front 9V or from the rear 9R of the container 9 .
  • the photon source 8 or the photon sources 8 can be arranged on the front 8V or on the back 9R of the container 9 for adjusting the focusing points.
  • the use of the photon source 8 or the photon sources 8 from above and from below enables the hardening of the housing material, which, in particular due to the curved or angled surfaces of the electrode structure 4, is difficult or impossible to remove from below or can be reached from above.
  • the second electrode 42 has concavely and convexly curved side surfaces.
  • the housing body 3 can be designed in such a way that it is also directly adjacent to the second electrode 42 on the curved or angled side surfaces.
  • the second electrode 42 can extend through the housing body 3 along the vertical direction. In lateral directions, the main body 2 and the second electrode 42 are completely surrounded by the housing body 3 .
  • the first electrode 41 can also be completely surrounded by the housing body 3 in lateral directions. It is possible for the housing body 3 to completely cover all side surfaces of the main body 2 , the first electrode 41 and/or the second electrode 42 .
  • FIGS. 2A and 2B show a comparative example of a component 10 whose housing body 3 is produced in particular by means of standard lithography or by means of standard polymerization methods.
  • a photon source for the polymerization of the light-curing material is used, for example, with the housing body 3 after each step a little deeper into the Liquid is lowered and returned to a position to form a partial layer of the housing body 3.
  • the housing body 3 In contrast to two-photon lithography, the housing body 3 generally has a layer sequence made up of a plurality of partial layers which are in particular planar and arranged one above the other and which run parallel to one another. Such a housing body 3 is shown schematically in FIG. 2B.
  • the housing body 3 according to FIG. 2B has approximately 20 to 30 flat sub-layers which are arranged one above the other and each have a layer thickness in particular between 10 ⁇ m and 20 ⁇ m inclusive.
  • a housing body 3 can be produced which is free of a layer sequence made up of a plurality of partial layers, as illustrated in FIG. 2B. Dispensing with the production of several partial layers arranged one above the other is particularly advantageous when the height of the main body 2 is too great for the layer structure, for example, and the material in the solution 90 is not evenly distributed.
  • FIGS. 3A and 3B show the component 10 illustrated in FIG. 3A along the sectional plane AB.
  • the electrode structure 4 according to FIG. 3B has two essentially identical electrodes 41 and 42, each of which is connected to one of the connection points on the back of the main body 2 are bound to be electrically conductive.
  • the electrodes 41 and 42 ie the entire electrode structure 4 , are completely covered by the housing body 3 .
  • the electrode structure 4 is completely surrounded by the housing body 3 in lateral directions.
  • the housing body 3 has a cavity 30 in which the main body 2 is arranged. Specifically, the case body 3 protrudes beyond the main body 2 along the vertical direction.
  • the electrode structure 4 and the main body 2 can be arranged on the carrier layer 91 in such a way that the electrode structure 4 and the main body 2 cover the opening 9S of the carrier structure 91 at least partially or completely.
  • the housing body 3 is in particular designed in one piece.
  • the cavity 30 is in particular produced solely by two-photon lithography, in particular without the material of the housing body 3 being subsequently removed to form the cavity 30 .
  • the outer surfaces of the housing body 3, for example the outer surfaces of the cavity 30, have no traces of processing.
  • the cavity 30 is filled with a material that differs from the material of the housing body 3.
  • the cavity 30 is filled with a filling layer, in particular made of a radiation-transmissive material.
  • the filling layer can partially or completely cover the main body 2 in plan view.
  • the fill layer may be in the form of a lens.
  • the exemplary embodiment of a component 10 illustrated in FIGS. 4A and 4B essentially corresponds to the component 10 illustrated in FIGS. 3A and 3B.
  • FIG. 4B shows the component 10 illustrated in FIG. 4A along the sectional plane AB.
  • the housing body 3 has no open cavity. Instead, the housing body 3 completely covers the main body 2 in plan view.
  • the component 10 has a cover layer 32 .
  • the cover layer 32 has the shape of a lens and completely covers the main body 2 in plan view.
  • the cover layer 32 may be formed from a radiolucent or radiopaque material.
  • the cover layer 32 is formed from a material that differs in particular from the material of the housing body 3 .
  • the cover layer 32 can likewise be produced by means of two-photon lithography.
  • the liquid solution 90 has a different material composition during the production of the cover layer 32 than during the production of the housing body 3 .
  • the housing body 3 and the cover layer 32 are produced in the same liquid solution 90 during a common process step. In this case, the housing body 3 and the cover layer 32 form a unit in which the housing body 3 merges seamlessly into the cover layer 32 .
  • FIGS. 5A and 5B essentially corresponds to the component 10 illustrated in FIGS. 4A and 4B, with FIG. 5B showing the component 10 illustrated in FIG. 5A along the sectional plane AB.
  • the housing body 3 terminates flush with the main body 2 along the vertical direction. In a plan view, the main body 2 is free from being covered by the case body 3 .
  • the component 10 shown in FIGS. 5A and 5B has a cover layer 32 in the form of a ring.
  • the cover layer 32 overhangs the main body 2 along the vertical direction.
  • the cover layer 32 in the form of a ring has an opening in a top view, in which the main body 2 is located.
  • the cover layer 32 can be formed from a radiation-impermeable material, in particular from a radiation-absorbing or radiation-reflecting material.
  • the cover layer 32 and the housing body 3 according to the exemplary embodiment shown in FIGS. 5A and 5B can be formed from the same material or from different materials. Accordingly, the cover layer 32 and the housing body 3 can be produced during a common method step or in different method steps.
  • the features of a component 10 described with FIGS. 4A and 4B, in particular with regard to the housing body 3 and the cover layer 32, can also be used for the component 10 according to FIGS. 5A and 5B.
  • a housing body 3 can be produced in any desired shape and at any desired point of the main body 2 and/or the electrode structure 4 in a simple manner using two-photon lithography.
  • the housing body 3 it is possible, for example, for the housing body 3 to have a cavity 30, a predefined pattern, cavities or a cover layer 32 of any shape.
  • the cover layer 32 or the cavity 30 it is possible for the cover layer 32 or the cavity 30 to be produced solely by means of two-photon lithography and without material removal. The method can thus be implemented in a particularly material-saving manner.
  • this technique does not require any prefabricated molds or masks for manufacturing the housing body 3 .
  • the two-photon lithography allows a particularly precise placement of the housing body 3 in the component 10 .
  • the invention is not limited to the description of the invention based on the exemplary embodiments. Rather, the invention encompasses every new feature and every combination of features, which in particular includes every combination of features in the claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly specified in the claims or exemplary embodiments.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (10) angegeben, bei dem das Bauelement (10) einen Hauptkörper (2), eine zur elektrischen Kontaktierung des Hauptkörpers (2) eingerichtete Elektrodenstruktur (4) und einen an den Hauptkörper (2) und an die Elektrodenstruktur (4) angrenzenden Gehäusekörper (3) aufweist. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: - Bereitstellen eines Behälters (9) mit einer darin befindlichen flüssigen Lösung (90), die ein lichtaushärtendes Material enthält, wobei der Hauptkörper (2) und die Elektrodenstruktur (4) im Behälter (9) angeordnet und von der flüssigen Lösung (90) umgeben sind; und - Fertigung des Gehäusekörpers (3) mittels Zwei-Photonen-Lithographie, bei der Photonen an gezielten lokalen Stellen an dem Hauptkörper (2) und an der Elektrodenstruktur (4) fokussiert werden, wodurch das in der Lösung (90) befindliche lichtaushärtende Material an den fokussierten lokalen Stellen zur Bildung des Gehäusekörpers (3) polymerisiert und ausgehärtet wird. Des Weiteren wird ein Bauelement (10) angegeben, das insbesondere gemäß dem hier beschriebenen Verfahren hergestellt wird.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BAUELEMENTS UND BAUELEMENT
Es wird ein ef fi zientes Verfahren zur Herstellung eines kompakten Bauelements angegeben . Des Weiteren wird ein kompaktes und mechanisch stabiles Bauelement angegeben, das insbesondere durch das hier beschriebene Verfahren hergestellt ist .
Die Entwicklung der sogenannten additiven Fertigungsverfahren nimmt ständig zu und aufgrund der Nachfrage und des Bedarfs an ständiger Verbesserung bezüglich der Geschwindigkeit und der Genauigkeit sollten die Anlagen zum Aufbringen von additiven Schichten noch besser und schneller arbeiten . Außerdem ist es wünschenswert , dass die Anlagen solcher Fertigungsverfahren möglichst genau und materialsparend arbeiten .
Eine Aufgabe ist es , ein ef fi zientes , exaktes und zuverlässiges Verfahren zur Herstellung eines kompakten Bauelements anzugeben . Weitere Aufgabe ist es , ein kompaktes und mechanisch stabiles Bauelement anzugeben .
Diese Aufgaben werden im Zusammenhang mit dem unabhängigen Anspruch durch das Verfahren zur Herstellung eines Bauelements sowie durch das Bauelement gelöst . Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Bauelements oder des Verfahrens sind Gegenstand der weiteren Ansprüche .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements wird ein Behälter mit einer darin befindlichen flüssigen Lösung bereitgestellt . Die Lösung enthält ein lichtaushärtendes Material . Ein solches Material ist insbesondere ein photosensitives Material , das sich in einer flüssigen, etwa in einer dickflüssigen oder sol-ähnlichen Lösung befindet . Die Lösung kann eine Harz- Initiator-Mischung sein . Zum Beispiel ist das lichtaushärtende Material ein Kunststof f wie Photopolymer, Acryl- , Epoxid- , oder Vinylesterharz . Wird die Lösung mit Licht , insbesondere mit Laserlicht bestrahlt , kann das Material genügend Energie etwa in Form von Photonen absorbieren, wodurch das Material polymerisiert und ausgehärtet wird .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens sind ein Hauptkörper und eine Elektrodenstruktur im Behälter angeordnet . Insbesondere ist der Hauptkörper auf der Elektrodenstruktur angeordnet und mit dieser mechanisch und elektrisch leitend verbunden . Es ist möglich, dass der Hauptkörper und die Elektrodenstruktur in die Lösung eingetaucht werden, etwa vollständig in die Lösung eingetaucht werden . Alternativ ist es möglich, dass zunächst der Hauptkörper und die Elektrodenstruktur im Behälter angeordnet werden, bevor der Behälter mit der flüssigen Lösung aufgefüllt wird . Der Behälter kann eine Trägerstruktur zur Aufnahme des Hauptkörpers und/oder der Elektrodenstruktur aufweisen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens sind der Hauptkörper und die Elektrodenstruktur im Behälter angeordnet und von der flüssigen Lösung umgeben, insbesondere in lateralen und vertikalen Richtungen vollständig umgeben . Ein Gehäusekörper des herzustellenden Bauelements wird mittels Zwei-Photonen-Lithographie , i . e . mittels Zwei-Photonen- Polymerisationsmethode gefertigt . Bei dieser Methode werden Photonen gezielt an vordefinierten lokalen Stellen an dem Hauptkörper und an der Elektrodenstruktur fokussiert , wodurch das in der Lösung befindliche lichtaushärtende Material an den fokussierten lokalen Stellen zur Bildung des Gehäusekörpers polymerisiert und ausgehärtet wird . Die Photonen können aus zwei verschiedenen Photonenquellen oder aus einer einzigen Photonenquelle entstammen . Das fertiggestellte Bauelement weist somit einen Hauptkörper, eine zur elektrischen Kontaktierung des Hauptkörpers eingerichtete Elektrodenstruktur und einen an den Hauptkörper und an die Elektrodenstruktur angrenzenden Gehäusekörper auf .
Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere parallel zu einer Haupterstreckungs fläche des Bauelements , insbesondere parallel zu einer Haupterstreckungs fläche des Hauptkörpers des Bauelements verläuft . Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere senkrecht zu der Haupterstreckungs fläche des Bauelements oder des Hauptkörpers des Bauelements gerichtet ist . Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind insbesondere orthogonal zueinander .
Bei der Zwei-Photonen-Lithographie werden Photonen etwa aus zwei Photonenquellen, insbesondere aus zwei Laserquellen verwendet , oder aus einer einzigen Photonenquelle fokussiert , um eine Kettenreaktion in der flüssigen Lösung, insbesondere in der Harz- Initiator-Mischung, aus zulösen . Bei dieser Methode können die Photonen derart fokussiert werden, dass das lichtaushärtende Material gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig zwei energiereiche Photonen absorbiert , wodurch die Kettenreaktion in der flüssigen Lösung und somit die Polymerisation ausgelöst werden . Abhängig von der Fokussierung der Photonen oder der Lichtstrahlen kann der Startpunkt für die Polymerisation beliebig gewählt werden .
Mit anderen Worten wird durch die Absorption zweier Photonen genügend Energie bereitgestellt , um die Polymerisation zu starten . Wenn die beiden Lichtstrahlen im 3D-Raum aufeinandertref fen, beginnt das lichtaushärtende Material aus zuhärten und sich zu verfestigen . Auf diese Weise können/ kann die Elektrodenstruktur, die insbesondere ein Leiterrahmen ist , und/oder der Hauptkörper vollständig in die flüssige Lösung eingetaucht werden, wobei der komplette Gehäusekörper um den Hauptkörper und/oder um die Elektrodenstruktur herum erzeugt wird, ohne dass der Hauptkörper und/oder die Elektrodenstruktur während des Herstellungsprozesses des Gehäusekörpers berührt werden/wird . Auf eine vorgefertigte Form oder Maske zur Herstellung des Gehäusekörpers kann verzichtet werden .
Die Photonenquelle oder die Photonenquellen kann/ können derart angesteuert und fokussiert werden, wann und wo immer das in der Lösung befindliche Material ausgehärtet werden soll , um den Gehäusekörper mit einer beliebigen Form herzustellen . Die Verwendung von einzelnen Photonenquellen, insbesondere von Paaren von Photonenquellen, etwa aus allen möglichen Richtungen ermöglicht die Aushärtung vom Material , das im Normal fall von oben oder von unten mittels konventioneller Methoden nicht oder nur schwer erreicht werden kann . Die Zwei-Photonen-Lithographie ist daher besonders geeignet für die Ausbildung eines Gehäusekörpers um eine Elektrodenstruktur insbesondere mit halbgeätzten Leiterrahmen, oder um eine Elektrodenstruktur mit lokalen Vertiefungen oder Erhöhungen, oder um eine Elektrodenstruktur mit gekrümmten oder verwinkelten Oberflächen . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst der Hauptkörper einen Halbleiterkörper . Es ist möglich, dass der Hauptkörper selbst ein Halbleiterkörper ist . Das herzustellende Bauelement ist insbesondere ein optoelektronisches Bauelement . Zum Beispiel weist der Halbleiterkörper eine erste Halbleiterschicht , eine zweite Halbleiterschicht und eine zwischen den Halbleiterschichten angeordnete aktive Zone auf . Die aktive Zone ist im Betrieb des Bauelements insbesondere zur Erzeugung oder zur Detektion elektrischer Strahlung, etwa im sichtbaren, ultravioletten oder im infraroten Spektralbereich eingerichtet . Abweichend hiervon ist es möglich, dass der Hauptkörper nicht zur Erzeugung oder Detektion elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist . Zum Beispiel ist der Hauptkörper verschieden von einem Halbleiterkörper oder weist keinen solchen Halbleiterkörper auf . Der Hauptkörper kann ein elektronisches Bauteil sein . Zum Beispiel umfasst der Hauptkörper integrierte Schaltkreisen und kann ein IC-Chip, insbesondere ein Steuerungschip sein .
In mindestens einer Aus führungs form eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements , das einen Hauptkörper, eine zur elektrischen Kontaktierung des Hauptkörpers eingerichtete Elektrodenstruktur und einen an den Hauptkörper und an die Elektrodenstruktur angrenzenden Gehäusekörper aufweist , wird ein Behälter mit einer darin befindlichen flüssigen Lösung bereitgestellt . Die Lösung enthält ein lichtaushärtendes Material , wobei der Hauptkörper und die Elektrodenstruktur im Behälter angeordnet und von der flüssigen Lösung umgeben sind . Der Gehäusekörper wird mittels Zwei-Photonen- Lithographie gefertigt , bei der Photonen an gezielten lokalen Stellen an dem Hauptkörper und an der Elektrodenstruktur fokussiert werden, wodurch das in der Lösung befindliche lichtaushärtende Material an den fokussierten lokalen Stellen zur Bildung des Gehäusekörpers polymerisiert und ausgehärtet wird .
Zum Ausbilden des Gehäusekörpers wird somit eine sogenannte Zwei-Photonen-Polymerisationsmethode , 2PP, vorgeschlagen, nämlich eine Technik, bei der eine Photonenquelle oder zwei Photonenquellen, insbesondere zwei Laserquellen zur Aushärtung eines lichtaushärtenden Materials , etwa eines Epoxid-oder Acrylatmaterials , verwendet wird/werden . Das darunterliegende Grundprinzip ist die Zwei-Photonen- Absorption, bei der zwei Photonen insbesondere simultan durch ein Molekül oder ein Atom absorbiert werden, das dabei in einen energetisch angeregten Zustand übergeht . Die Energie eines dieser Photonen allein würde in der Regel nicht ausreichen, um die Energiedi f ferenz zwischen einem Grundzustand und dem angeregten Zustand zu überbrücken .
Bei diesem Verfahren handelt es sich insbesondere um ein sogenanntes reales 3D-System, da das Verfahren in der Lage ist , den Aufbau und die Aushärtung eines Gehäusekörpers virtuell in einem 3D-Raum insbesondere ohne die Notwendigkeit der Verwendung von zusätzlichen Trägerschichten zu starten . Durch Fokussierung der Photonen kann der Gehäusekörper an j edem beliebigen Ort in der flüssigen Lösung aufgewachsen werden . Mit anderen Worten kann der Startpunkt für die Ausbildung des Gehäusekörpers beliebig gewählt werden, etwa unmittelbar auf dem Hauptkörper oder auf der Elektrodenstruktur oder in der Umgebung des Hauptkörpers oder der Elektrodenstruktur . Im Vergleich zu bisherigen Standardverfahren wie FAM (Englisch : Foil Assisted Molding) oder Spitzgießen werden bei der Zwei-Photonen-Polymerisationsmethode keine spezielle und teurere Werkzeuge benötigt . Außerdem wird der Gehäusekörper nur genau dort gebildet , wo es tatsächlich beabsichtigt ist , sodass kaum oder kein Material des Gehäusekörpers unnötig verbraucht wird . Mit dieser Technik ist es möglich, den Gehäusekörper in j eder beliebigen Form und an j eder beliebigen Stelle in der Umgebung des Hauptkörpers und/oder der Elektrodenstruktur zu erzeugen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens weist das lichtaushärtende Material Monomeren eines lichtaushärtenden Kunststof fes , etwa Basismonomeren eines Photopolymers , auf . Insbesondere ist die flüssige Lösung eine Acrylharz- , Epoxidharz- oder Vinylesterharz-Lösung . Die Lösung kann zusätzliche Bestandteile aufweisen, etwa Initiatoren, die Kettenreaktionen zur Polymerisierung des lichtaushärtenden Materials auslösen . Die Monomeren können an den Initiatoren anhaften und Polymerketten bilden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens sind der Hauptkörper und die Elektrodenstruktur von der flüssigen Lösung vollständig umgeben . Insbesondere wird der Gehäusekörper ohne zusätzliche Hil fsmittel , etwa ohne zusätzliche Stützstrukturen, ausschließlich durch Fokussierung der Photonen an gezielten lokalen Stellen gebildet . Die einzige Stützstruktur kann j edoch eine zumindest teilweise im Behälter befindliche Trägerstruktur sein, auf dem der Hauptkörper und die Elektrodenstruktur insbesondere bereits vor der Erzeugung des Gehäusekörpers angeordnet sind . Im Vergleich zu einer Standard-Polymerisationsmethode , zum Beispiel VAT- oder SLA-Polymerisationsmethode , bei der der Gehäusekörper nach j edem Schritt etwas tiefer in die Flüssigkeit abgesenkt und auf eine Position zurückgefahren wird, um eine Teilschicht des Gehäusekörpers zu bilden, kann sich der Gehäusekörper bei der Zwei-Photonen- Polymerisationsmethode während des gesamten Herstellungsprozesses komplett in der flüssigen Lösung befinden . Der Gehäusekörper wird somit durch frei im Raum materialisierende Fokussierungsstellen auf gebaut . Im Vergleich zur Standard-Polymerisationsmethode kann der Gehäusekörper frei von einer Schichtenfolge aus parallelen, insbesondere ebenen und übereinander angeordneten Teilschichten sein . Stattdessen kann der Gehäusekörper, der durch Zwei-Photonen-Polymerisationsmethode hergestellt ist , unmittelbar aneinander grenzende Bereiche , insbesondere klumpenartige Bereiche aufweisen, die aneinander oder übereinander aufgewachsen sind .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens befindet sich eine Trägerstruktur im Behälter, die eine Öf fnung aufweist . Der Hauptkörper und die Elektrodenstruktur sind insbesondere derart auf der Trägerstruktur angeordnet , dass der Hauptkörper und/oder die Elektrodenstruktur in Draufsicht die Öf fnung zumindest teilweise bedecken/bedeckt . Die Trägerstruktur kann mehrere Öf fnungen aufweisen, wobei mehrere Hauptkörper und/oder mehrere Elektrodenstrukturen auf der Trägerstruktur derart angeordnet sind, dass diese j eweils eine der Öf fnungen zumindest teilweise bedecken . Bei einer solchen Anordnung können mehrere Bauelemente mit getrennten Gehäusekörpern gleichzeitig hergestellt werden . Abweichend hiervon ist es möglich, dass die Trägerstruktur keine Öf fnung aufweist , wobei mehrere Hauptkörper j eweils mit einer zugehörigen Elektrodenstruktur nebeneinander auf der Trägerstruktur angeordnet sind und mehrere voneinander räumlich beabstandete Gehäusekörper um die Hauptkörper und/oder um die Elektrodenstrukturen gebildet werden . Es können so mehrere Bauelemente mit getrennten Gehäusekörpern gleichzeitig hergestellt werden . Eine nachträgliche Vereinzelung eines gemeinsamen Gehäusekörpers oder der Bauelemente durch einen Gehäusekörper hindurch ist nicht erforderlich . Die räumlich getrennten Gehäusekörper können vor der Vereinzelung der Bauelemente mit einer zusammenhängenden Elektrodenstruktur verbunden sein . Die Vereinzelung der Bauelemente erfolgt insbesondere lediglich durch die zusammenhängende Elektrodenstruktur hindurch . Die Gehäusekörper der Bauelemente oder der Gehäusekörper eines einzelnen Bauelements können/ kann frei von Vereinzelungsspuren sein . Die Elektrodenstruktur des Bauelements kann j edoch Vereinzelungsspuren aufweisen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird der Gehäusekörper auf Oberflächen des Hauptkörpers und/oder auf Oberflächen der Elektrodenstruktur gebildet . Insbesondere werden die Photonen zur Bildung des Gehäusekörpers auf den der Öf fnung zugewandten Oberflächen des Hauptkörpers und/oder auf den der Öf fnung zugewandten Oberflächen der Elektrodenstruktur durch die Öf fnung der Trägerstruktur hindurch fokussiert . Zur Bildung des Gehäusekörpers auf den der Öf fnung abgewandten Oberflächen des Hauptkörpers und/oder auf den der Öf fnung abgewandten Oberflächen der Elektrodenstruktur werden die Photonen insbesondere nicht durch die Öf fnung der Trägerstruktur hindurch fokussiert .
Die Strahlungen können so aus Richtungen oberhalb oder unterhalb der Trägerstruktur auf Stellen fokussiert werden, an denen der Gehäusekörper gebildet werden soll . Insbesondere für Elektrodenstrukturen, die lokale Vertiefungen oder Erhöhungen und somit verwinkelte oder gekrümmte Oberflächen aufweisen, kann der Gehäusekörper mittels der Zwei-Photonen- Polymerisationsmethode auf einfache Art und Weise ganz genau und zuverlässig hergestellt werden . Solche Elektrodenstrukturen können halbgeätzte Leiterrahmen sein . Insbesondere grenzt der Gehäusekörper derart an die Elektrodenstruktur und/oder an den Hauptkörper an, dass sich keine Zwischenräume zwischen dem Gehäusekörper und der Elektrodenstruktur und/oder dem Hauptkörper befinden, die etwa mit einem gas förmigen Medium, zum Beispiel mit Luft gefüllt sind . Der Gehäusekörper grenzt somit groß flächig und insbesondere ununterbrochen an die Elektrodenstruktur und/oder an den Hauptkörper an, wodurch eine besonders mechanisch stabile Verbindung zwischen dem Gehäusekörper und der Elektrodenstruktur und/oder dem Hauptkörper erzielbar ist . Ein so ausgeführtes Bauelement ist besonders mechanisch stabil auf gebaut .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird der Gehäusekörper an den lokalen, von den Strahlungen fokussierten Stellen derart gebildet , dass der Gehäusekörper den Hauptkörper und/oder die Elektrodenstruktur in lateralen Richtungen vollumfänglich umschließt . Es ist möglich, dass der Gehäusekörper alle Seitenflächen des Hauptkörpers bedeckt , insbesondere vollständig bedeckt . In Draufsicht kann der Hauptkörper von dem Gehäusekörper vollständig bedeckt sein . Es ist j edoch möglich, dass der Hauptkörper in Draufsicht von dem Gehäusekörper nicht bedeckt ist . Die Seitenflächen des Hauptkörpers können von dem Gehäusekörper lediglich bereichsweise bedeckt sein . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird eine Deckschicht zusammen mit dem Gehäusekörper mittels Zwei- Photonen-Lithographie gebildet . Insbesondere weist die Deckschicht die Form einer Linse auf dem Hauptkörper oder die Form eines Ringes um den Hauptkörper auf . Zum Beispiel werden die Deckschicht und der Gehäusekörper aus demselben Material gebildet . Die Deckschicht kann als integraler Bestandteil des Gehäusekörpers gebildet sein . Insbesondere können der Gehäusekörper und die Deckschicht im selben Prozessschritt , zum Beispiel in derselben flüssigen Lösung, hergestellt werden . Der Gehäusekörper und die Deckschicht können somit eine zusammengewachsene Einheit bilden . In diesem Sinne kann der Gehäusekörper nahtlos in die Deckschicht übergehen, sodass es keine erkennbare gemeinsame Grenz fläche zwischen dem Gehäusekörper und der Deckschicht gibt .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird eine Deckschicht mittels Zwei-Photonen-Lithographie nachträglich unmittelbar auf dem Gehäusekörper gebildet . Insbesondere weist die Deckschicht die Form einer Linse auf dem Hauptkörper oder die Form eines Ringes um den Hauptkörper auf . Zum Beispiel werden die Deckschicht und der Gehäusekörper aus unterschiedlichen Materialien gebildet . Die Deckschicht und der Gehäusekörper können unterschiedliche Material zusammensetzungen aufweisen . Es ist möglich, dass der Gehäusekörper und die Deckschicht in unterschiedlichen Prozessschritten, zum Beispiel in flüssigen Lösungen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen hergestellt werden . Der Gehäusekörper und die Deckschicht bilden insbesondere zwei unterschiedliche Bestandteile des Bauelements , die unmittelbar aneinander angrenzen können . In diesem Sinne kann das Bauelement eine klar erkennbare , innere Grenz fläche zwischen dem Gehäusekörper und der Deckschicht aufweisen . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird der Gehäusekörper ohne Nachbearbeitung ausschließlich durch Polymerisation und Aushärtung des lichtaushärtenden Materials hergestellt . Der Gehäusekörper weist insbesondere eine Kavität auf , in der der Hauptkörper angeordnet ist . Der Gehäusekörper ist insbesondere einstückig ausgeführt . Die Kavität wird insbesondere durch stetiges Anwachsen des Gehäusekörpers an vorgesehenen Stellen gebildet . Insbesondere ist die Kavität nicht etwa durch Abtragen des Materials des Gehäusekörpers gebildet . Zusätzlich oder alternativ zu der Kavität kann der Gehäusekörper in diesem Zusammenhang eine wie oben beschriebene Deckschicht aufweisen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens ist der Gehäusekörper einstückig ausgeführt . Insbesondere ist der Gehäusekörper frei von Teilschichten, die etwa übereinander angeordnet sind und parallel zueinander verlaufen . Zum Beispiel ist der Gehäusekörper frei von ebenen, entlang der vertikalen Richtung übereinander angeordneten Teilschichten . Mit anderen Worten ist der durch Zwei-Photonen-Lithographie erzeugte Gehäusekörper nicht etwa durch eine Schichtenfolge aus dünnen, insbesondere ebenen Teilschichten gebildet , die übereinander angeordnet sind und parallel zueinander verlaufen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens werden Teilbereiche des Gehäusekörpers zunächst an verschiedenen, voneinander räumlich getrennten Stellen gebildet . Durch Fokussierung der Strahlungen können die voneinander räumlich getrennten Teilbereiche des Gehäusekörpers anwachsen und schließlich zu einem einheitlichen Gehäusekörper zusammenwachsen . Zur Herstellung eines solchen Gehäusekörpers oder einer Mehrzahl von solchen Gehäusekörpern kann eine einzige Photonenquelle verwendet werden . Alternative können genau zwei Photonenquellen oder mehrere Paare der Photonenquellen gleichzeitig verwendet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens werden Photonen aus verschiedenen Photonenquellen verwendet . Insbesondere wird der Gehäusekörper mit Hil fe der Photonenquellen gleichzeitig an verschiedenen Stellen gebildet . Zur Herstellung einer Mehrzahl von Bauelementen können die Photonenquellen oder die Paare der Photonenquellen nacheinander oder gleichzeitig zur Bildung einer Mehrzahl von Gehäusekörpern, insbesondere zur Bildung einer Mehrzahl von voneinander räumlich getrennten Gehäusekörpern verwendet werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird eine Mehrzahl von Bauelementen hergestellt . Die voneinander getrennten Hauptkörper der Bauelemente werden zum Beispiel nebeneinander in der flüssigen Lösung gebildet . Insbesondere sind die Hauptkörper der benachbarten Bauelemente somit zu keinem Zeitpunkt zusammenhängend ausgeführt . Da die einzelnen Gehäusekörper benachbarter Bauelemente bereits bei ihrer Herstellung voneinander räumlich beabstandet sind, kann auf einen Vereinzelungsschritt durch den Gehäusekörper verzichtet werden . Der Gehäusekörper weist somit keine Vereinzelungs- und/oder keine Verarbeitungsspuren etwa auf seinen Seitenflächen auf . Es ist j edoch möglich, dass die Vereinzelung der Bauelemente durch die Elektrodenstruktur, insbesondere ausschließlich durch die Elektrodenstruktur hindurch erfolgt . Die Elektrodenstruktur mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode des Bauelements kann daher Vereinzelungsspuren an ihrer Seitenfläche oder an ihren Seitenflächen aufweisen .
In mindestens einer Aus führungs form eines Bauelements weist dieses einen Hauptkörper, eine zur elektrischen Kontaktierung des Hauptkörpers eingerichtete Elektrodenstruktur und einen an den Hauptkörper und an die Elektrodenstruktur angrenzenden Gehäusekörper auf . Insbesondere ist der Gehäusekörper einstückig ausgebildet und grenzt sowohl unmittelbar an den Hauptkörper als auch unmittelbar an die Elektrodenstruktur an . Zum Beispiel ist der Gehäusekörper frei von äußeren Verarbeitungsspuren und/oder frei von parallel zueinander verlaufenden, übereinander geordneten und ebenen inneren Teil schichten .
Insbesondere ist das Bauelement ein nach zumindest einem der hier beschriebenen Verfahren hergestelltes Bauelement . Das hier beschriebene Verfahren ist für die Herstellung eines hier beschriebenen Bauelements besonders geeignet . Die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale können daher auch für das Bauelement herangezogen werden und umgekehrt .
Weitere bevorzugte Aus führungs formen und Weiterbildungen des Bauelements sowie des Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1A bis 5B erläuterten Aus führungsbeispielen . Es zeigen :
Figuren 1A und 1B schematische Darstellungen eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements sowie schematische Darstellung eines Bauelements , Figuren 2A und 2B schematische Darstellungen eines Vergleichsbeispiels eines Bauelements ,
Figuren 3A und 3B schematische Darstellungen eines weiteren Aus führungsbeispiels eines Bauelements in Draufsicht und in Schnittansicht , und
Figuren 4A, 4B, 5A und 5B schematische Darstellungen weiterer Aus führungsbeispiele eines Bauelements j eweils in Draufsicht und in Schnittansicht .
Gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugs zeichen versehen . Die Figuren sind j eweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu . Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein .
Figur 1A zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrensschritts zur Herstellung eines Bauelements 10 . Das Bauelement 10 weist einen Hauptkörper 2 und eine Elektrodenstruktur 4 auf . Die Elektrodenstruktur 4 ist zur elektrischen Kontaktierung des Hauptkörpers 2 bzw . zur elektrischen Kontaktierung des Bauelements 10 eingerichtet . Die Elektrodenstruktur 4 weist eine erste Elektrode 41 und eine zweite Elektrode 42 auf , wobei die Elektroden 41 und 42 unterschiedlichen elektrischen Polaritäten des Bauelements 10 zugeordnet sind .
In Figur 1A ist der Hauptkörper 2 auf der ersten Elektrode 41 angeordnet und ist mit dieser mechanisch und elektrisch leitend verbunden . Die zweite Elektrode 42 ist seitlich der ersten Elektrode 41 angeordnet . In Draufsicht weist der Hauptkörper 2 keine Überlappungen mit der zweiten Elektrode 42 auf . Die erste Elektrode 41 weist insbesondere eine Montagefläche auf , auf der der Hauptkörper 2 befestigt ist . Insbesondere ist der Hauptkörper 2 unmittelbar mit der ersten Elektrode 41 elektrisch leitend verbunden . Über eine elektrische Verbindung, etwa über eine Drahtverbindung, die in der Figur 1A aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist , kann der Hauptkörper 2 mit der zweiten Elektrode 42 elektrisch leitend verbunden werden .
Abweichend von der Figur 1A es ist möglich, dass der Hauptkörper 2 sowohl auf der ersten Elektrode 41 als auch auf der zweiten Elektrode 42 angeordnet ist . In diesem Fall weist der Hauptkörper 2 in Draufsicht Überlappungen sowohl mit der ersten Elektrode 41 als auch mit der zweiten Elektrode 42 auf . Dies ist zum Beispiel in den Figuren 3B, 4B und 5B schematisch dargestellt . Insbesondere weist der Hauptkörper 2 auf seiner Rückseite elektrische Anschlussstellen auf , über die der Hauptkörper 2 mit den Elektroden 41 und 42 elektrisch leitend, etwa direkt elektrisch leitend verbunden sein können .
Gemäß Figur 1A sind die Elektrodenstruktur 4 und der Hauptkörper 2 auf einer Trägerstruktur 91 angeordnet . Insbesondere ist die Trägerstruktur 91 Teil eines Behälters 9. Abweichend davon ist es möglich, dass die Trägerstruktur 91 eine von dem Behälter 9 unabhängige Trägerstruktur 91 ist . Mit anderen Worten kann die Trägerstruktur 91 mit dem Behälter 9 festverbunden oder nicht festverbunden sein . Die Trägerstruktur 91 weist eine Öf fnung 9S auf . In Draufsicht bedecken die Elektroden 41 und 42 die Öf fnung 9S j eweils teilweise . Abweichend von der Figur 1A es ist möglich, dass die Trägerstruktur 91 eine Mehrzahl von Öf fnungen 9S aufweist . Zur Herstellung einer Mehrzahl von Bauelementen 10 können eine Mehrzahl von Elektrodenstrukturen 4 und eine Mehrzahl von Hauptkörpern 2 auf der Trägerstruktur 91 angeordnet sein .
Gemäß Figur 1A wird ein Gehäusekörper 3 in der Umgebung der Elektrodenstruktur 4 und des Hauptkörpers 2 erzeugt . Hierzu wird der Behälter 9 mit einer flüssigen Lösung 90 auf gefüllt . Die Befüllung des Behälters 9 mit der flüssigen Lösung 90 kann vor dem Anbringen oder nach dem Anbringen des Hauptkörpers 2 und der Elektrodenstruktur 4 in den Behälter 9 erfolgen . Der Hauptkörper 2 und die Elektrodenstruktur 4 sind allseitig von der flüssigen Lösung 90 umgeben . Die flüssige Lösung 90 enthält ein lichtaushärtendes Material , das unter Bestrahlung sich verfestigt . Insbesondere enthält die Lösung 90 Basismonomeren eines Photopolymers . Die flüssige Lösung 90 kann eine Acryl- , Epoxid- oder eine Vinylesterharz-Lösung sein . Die Lösung kann Initiatoren enthalten, die bei Bestrahlung, insbesondere bei gleichzeitiger Absorption von zwei Photonen Kettenreaktionen zur Bildung von Polymeren aus den Basismonomeren auslösen .
Figur 1A zeigt einen Verfahrensschritt zur Bildung des Gehäusekörpers 3 mittels Zwei-Photonen-Lithographie , i . e . mittels Zwei-Photonen-Polymerisationsmethode . Solche Methode ist zum Beispiel in der Figur 1B schematisch dargestellt .
Der Gehäusekörper 3 wird mittels Zwei-Photonen-Lithographie gefertigt , bei der Strahlungen 8R zweier Photonenquellen 8 , insbesondere zweier Laserquellen 8 , an gezielten lokalen Stellen an dem Hauptkörper 2 und/oder an der Elektrodenstruktur 4 fokussiert werden . Dadurch wird das in der Lösung 90 befindliche lichtaushärtende Material an den fokussierten lokalen Stellen zur Bildung des Gehäusekörpers 3 polymerisiert und ausgehärtet . Durch die Fokussierung der Strahlungen 8R kann das lichtaushärtende Material gleichzeitig zwei Photonen insbesondere aus verschiedenen Photonenquellen absorbieren . Die zwei Photonenquellen liefern somit genügend Energie , um die Polymerisation zu starten . Die Polymerisation findet insbesondere dort statt , wo die Strahlungen fokussiert sind . Alternativ ist es gemäß Figur 1B ebenfalls möglich, eine einzige Photonenquelle 8 zu verwenden . Insbesondere kann die von der Photonenquelle 8 emittierte Strahlung 8R mit Hil fe eines optischen Elements 8S , etwa einer Linse , fokussiert werden, sodass an den Fokussierungsstellen Paare von Photonen gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig absorbiert werden . Solch eine Fokussierungsstelle ist in Figur 1B auf der rechten Seite schematisch dargestellt , an der Polymerketten gebildet werden . Mit dieser Art von Technik ist es möglich, den Gehäusekörper 3 in j eder beliebigen Form und an j eder beliebigen Stelle aus zubilden .
Bedeckt der Hauptkörper 2 oder die Elektrodenstruktur 4 die Öf fnung 9S der Trägerstruktur 91 teilweise , kann der Gehäusekörper 3 durch Fokussierung der Strahlungen 8R direkt von der Vorderseite 9V des Behälters 9 aus oder von der Rückseite 9R des Behälters 9 aus durch die Öf fnung 9S hindurch gebildet werden . Dies ist in der Figur 1A schematisch dargestellt . Gemäß Figur 1A ist die zweite Elektrode 42 insbesondere ein strukturierter, etwa halbgeätzter Leiterrahmen . Solcher Leiterrahmen weist gekrümmte oder verwinkelte Oberflächen auf , die insbesondere nur von der Vorderseite 9V oder von der Rückseite 9R des Behälters 9 ohne Schwierigkeiten zu erreichen sind . Bei der Zwei-Photonen-Lithographie kann/ können die Photonenquelle 8 oder die Photonenquellen 8 auf der Vorderseite 8V oder auf der Rückseite 9R des Behälters 9 zur Einstellung der Fokussierungsstellen angeordnet sein . Die Verwendung der Photonenquelle 8 oder der Photonenquellen 8 von oben und von unten ermöglicht die Aushärtung des Gehäusematerials , das insbesondere aufgrund der gekrümmten oder verwinkelten Oberflächen der Elektrodenstruktur 4 nicht oder nur schwer von unten bzw . von oben zu erreichen ist .
Gemäß Figur 1A weist die zweite Elektrode 42 konkav und konvex gekrümmte Seitenflächen auf . Durch geeignete Auswahl der Fokussierungsstellen kann der Gehäusekörper 3 derart ausgebildet werden, dass dieser auch an den gekrümmten oder verwinkelten Seitenflächen unmittelbar an die zweite Elektrode 42 angrenzt . Entlang der vertikalen Richtung kann sich die zweite Elektrode 42 durch den Gehäusekörper 3 hindurch erstrecken . In lateralen Richtungen sind der Hauptkörper 2 sowie die zweite Elektrode 42 von dem Gehäusekörper 3 vollumfänglich umschlossen . Auch die erste Elektrode 41 kann von dem Gehäusekörper 3 in lateralen Richtungen vollumfänglich umschlossen sein . Es ist möglich, dass der Gehäusekörper 3 alle Seitenflächen des Hauptkörpers 2 , der ersten Elektrode 41 und/oder der zweiten Elektrode 42 vollständig bedeckt .
Figuren 2A und 2B zeigt ein Vergleichsbeispiel eines Bauelements 10 , dessen Gehäusekörper 3 insbesondere mittels Standard-Lithographie beziehungsweise mittels Standard- Polymerisationsmethode hergestellt ist . Bei dieser Methode wird zum Beispiel eine Photonenquelle zur Polymerisation des lichtaushärtenden Materials verwendet , wobei der Gehäusekörper 3 nach j edem Schritt etwas tiefer in die Flüssigkeit abgesenkt und auf eine Position zurückgefahren wird, um eine Teilschicht des Gehäusekörpers 3 zu bilden .
Anders als bei einer Zwei-Photonen-Lithographie weist der Gehäusekörper 3 in der Regel eine Schichtenfolge aus mehreren insbesondere ebenen und übereinander angeordneten Teilschichten auf , die parallel zueinander verlaufen . Ein solcher Gehäusekörper 3 ist in der Figur 2B schematisch dargestellt . Der Gehäusekörper 3 gemäß Figur 2B weist zirka 20 bis 30 ebene , übereinander angeordnete Teilschichten auf , die j eweils eine Schichtdicke insbesondere zwischen einschließlich 10 pm und 20 pm aufweisen .
Mittels der Zwei-Photonen-Lithographie beziehungsweise der Zwei-Photonen-Polymerisationsmethode kann ein Gehäusekörper 3 hergestellt werden, der frei von einer etwa in der Figur 2B dargestellten Schichtenfolge aus einer Mehrzahl von Teilschichten ist . Der Verzicht auf die Erzeugung von mehreren übereinander angeordneten Teilschichten ist vor allem dann von Vorteil , wenn die Höhe des Hauptkörpers 2 für den Schichtaufbau zum Beispiel zu groß ist und sich das in der Lösung 90 befindliche Material nicht gleichmäßig verteilt ist .
Das in den Figuren 3A und 3B dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauelements 10 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1A dargestellten Bauelement 10 und kann mittels der Zwei-Photonen-Lithographie hergestellt werden . Figur 3B zeigt das in der Figur 3A dargestellte Bauelement 10 entlang der Schnittebene AB . Im Unterschied zur Figur 1A weist die Elektrodenstruktur 4 gemäß Figur 3B zwei im Wesentlichen gleiche Elektroden 41 und 42 auf , die j eweils mit einer der Anschlussstellen auf der Rückseite des Hauptkörpers 2 elektrisch leitend gebunden sind . In Draufsicht sind die Elektroden 41 und 42 , also die gesamte Elektrodenstruktur 4 , von dem Gehäusekörper 3 vollständig bedeckt . In lateralen Richtungen ist die Elektrodenstruktur 4 von dem Gehäusekörper 3 vollumfänglich umschlossen .
Als weiterer Unterschied zur Figur 1A weist der Gehäusekörper 3 gemäß den Figuren 3A und 3B eine Kavität 30 auf , in der der Hauptkörper 2 angeordnet ist . Insbesondere ragt der Gehäusekörper 3 entlang der vertikalen Richtung über den Hauptkörper 2 hinaus . Bei der Herstellung des Bauelements 10 können die Elektrodenstruktur 4 und der Hauptkörper 2 derart auf der Trägerschicht 91 angeordnet sein, dass die Elektrodenstruktur 4 und der Hauptkörper 2 die Öf fnung 9S der Trägerstruktur 91 zumindest teilweise oder vollständig bedecken . Der Gehäusekörper 3 ist insbesondere einstückig ausgebildet . Die Kavität 30 wird insbesondere allein durch die Zwei-Photonen-Lithographie erzeugt , insbesondere ohne dass das Material des Gehäusekörpers 3 zur Bildung der Kavität 30 nachträglich abgetragen wird . Insbesondere weisen die Außenflächen des Gehäusekörpers 3 , etwa die Außenflächen der Kavität 30 keine Verarbeitungsspuren auf .
Abweichend von der Figur 3B ist es möglich, dass die Kavität 30 mit einem Material aufgefüllt wird, das sich von dem Material des Gehäusekörpers 3 unterscheidet . Zum Beispiel ist die Kavität 30 mit einer Füllschicht insbesondere aus einem strahlungsdurchlässigen Material auf gefüllt . In Draufsicht kann die Füllschicht den Hauptkörper 2 teilweise oder vollständig bedecken . Die Füllschicht kann in der Form einer Linse ausgeführt sein . Das in den Figuren 4A und 4B dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauelements 10 entspricht im Wesentlichen dem in den Figuren 3A und 3B dargestellten Bauelement 10 . Figur 4B zeigt das in der Figur 4A dargestellte Bauelement 10 entlang der Schnittebene AB . Im Unterschied hierzu weist der Gehäusekörper 3 keine of fene Kavität auf . Stattdessen bedeckt der Gehäusekörper 3 in Draufsicht den Hauptkörper 2 vollständig . Gemäß den Figuren 4A und 4B weist das Bauelement 10 eine Deckschicht 32 auf . Die Deckschicht 32 weist die Form einer Linse auf und bedeckt den Hauptkörper 2 in Draufsicht vollständig . Die Deckschicht 32 kann aus einem strahlungsdurchlässigen oder strahlungsundurchlässigen Material gebildet sein .
Die Deckschicht 32 ist aus einem Material gebildet , das sich insbesondere von dem Material des Gehäusekörpers 3 unterscheidet . In diesem Fall ist eine innere Grenz fläche zwischen dem Gehäusekörper 3 und der Deckschicht 32 im fertiggestellten Bauelement 10 erkennbar . Die Deckschicht 32 kann ebenfalls mittels der Zwei-Photonen-Lithographie erzeugt werden . Zum Beispiel weist die flüssige Lösung 90 bei der Herstellung der Deckschicht 32 eine andere Material zusammensetzung auf als bei der Herstellung des Gehäusekörpers 3 . Abweichend davon ist es möglich, dass der Gehäusekörper 3 und die Deckschicht 32 aus demselben Material gebildet sind . Zum Beispiel werden der Gehäusekörper 3 und die Deckschicht 32 während eines gemeinsamen Prozessschritts in derselben flüssigen Lösung 90 hergestellt . In diesem Fall bilden der Gehäusekörper 3 und die Deckschicht 32 eine Einheit , bei der der Gehäusekörper 3 nahtlos in die Deckschicht 32 übergeht . Es befindet sich also keine klar erkennbare innere Grenz fläche zwischen der Deckschicht 32 und dem Gehäusekörper 3 . Das in den Figuren 5A und 5B dargestellte Aus führungsbeispiel eines Bauelements 10 entspricht im Wesentlichen dem in den Figuren 4A und 4B dargestellten Bauelement 10 , wobei Figur 5B das in der Figur 5A dargestellte Bauelement 10 entlang der Schnittebene AB zeigt . Im Unterschied zu den Figuren 4A und 4B schließt der Gehäusekörper 3 entlang der vertikalen Richtung bündig mit dem Hauptkörper 2 ab . In Draufsicht ist der Hauptkörper 2 frei von einer Bedeckung durch den Gehäusekörper 3 . Anstelle einer Deckschicht 32 in Form einer Linse weist das in den Figuren 5A und 5B dargestellte Bauelement 10 eine Deckschicht 32 in Form eines Ringes auf . Die Deckschicht 32 überragt den Hauptkörper 2 entlang der vertikalen Richtung . Die Deckschicht 32 in Form eines Ringes weist in Draufsicht eine Öf fnung auf , in der sich der Hauptkörper 2 befindet . Die Deckschicht 32 kann aus einem strahlungsundurchlässigen, insbesondere aus einem strahlungsabsorbierenden oder strahlungsreflektierenden Material gebildet sein .
Ganz analog zu dem in den Figuren 4A und 4B dargestellten Aus führungsbeispiel können die Deckschicht 32 und der Gehäusekörper 3 gemäß dem in den Figuren 5A und 5B dargestellten Aus führungsbeispiel aus demselben Material oder aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein . Dementsprechend können die Deckschicht 32 und der Gehäusekörper 3 während eines gemeinsamen Verfahrensschritts oder in unterschiedlichen Verfahrensschritten hergestellt werden . In diesem Zusammenhang können die mit den Figuren 4A und 4B beschriebenen Merkmale eines Bauelements 10 , insbesondere bezüglich des Gehäusekörpers 3 und der Deckschicht 32 , auch für das Bauelement 10 gemäß den Figuren 5A und 5B herangezogen werden . Zusammenfassend kann mit der Zwei-Photonen-Lithographie ein Gehäusekörper 3 in j eder beliebigen Form und an j eder beliebigen Stelle des Hauptkörpers 2 und/oder der Elektrodenstruktur 4 auf einfache Art und Weise hergestellt werden . Dabei ist es zum Beispiel möglich, dass der Gehäusekörper 3 eine Kavität 30 , ein vordefiniertes Muster, Hohlräume oder eine Deckschicht 32 in beliebiger Form aufweist . Insbesondere ist es möglich, dass die Deckschicht 32 oder die Kavität 30 allein mittels der Zwei-Photonen- Lithographie und ohne Materialabtrag erzeugt wird . Das Verfahren kann somit besonders materialsparend ausgeführt sein . Diese Technik benötigt außerdem keine vorgefertigten Formen oder Masken zur Herstellung des Gehäusekörpers 3 . Zudem erlaubt die Zwei-Photonen-Lithographie eine besonders exakte Platzierung des Gehäusekörpers 3 im Bauelement 10 .
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Aus führungsbeispiele auf diese beschränkt . Die Erfindung umfasst vielmehr j edes neue Merkmal sowie j ede Kombination von Merkmalen, was insbesondere j ede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet , auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht expli zit in den Ansprüchen oder Aus führungsbeispielen angegeben ist .
Bezugs zeichenliste
10 Bauelement
2 Hauptkörper
3 Gehäusekörper
30 Kavität des Gehäusekörpers
32 Deckschicht
4 Elektrodenstruktur
41 erste Elektrode
42 zweite Elektrode
8 Photonenquelle/ Laser
8R Strahlung
8S Optisches Element
9 Behälter
90 Lösung
91 Trägerstruktur
9V Vorderseite des Behälters/ der Trägerstruktur
9R Rückseite des Behälters/ der Trägerstruktur
9S Öf fnung der Trägerstruktur

Claims

26 Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (10) , das einen Hauptkörper (2) , eine zur elektrischen Kontaktierung des Hauptkörpers (2) eingerichtete Elektrodenstruktur (4) und einen an den Hauptkörper (2) und an die Elektrodenstruktur
(4) angrenzenden Gehäusekörper (3) aufweist, mit folgenden Schritten :
- Bereitstellen eines Behälters (9) mit einer darin befindlichen flüssigen Lösung (90) , die ein lichtaushärtendes Material enthält, wobei der Hauptkörper (2) und die Elektrodenstruktur (4) im Behälter (9) angeordnet und von der flüssigen Lösung (90) umgeben sind; und
- Fertigung des Gehäusekörpers (3) mittels Zwei-Photonen- Lithographie, bei der Photonen an gezielten lokalen Stellen an dem Hauptkörper (2) und an der Elektrodenstruktur (4) fokussiert werden, wodurch das in der Lösung (90) befindliche lichtaushärtende Material an den fokussierten lokalen Stellen zur Bildung des Gehäusekörpers (3) polymerisiert und ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das lichtaushärtende Material Monomeren eines lichtaushärtenden Kunststoffes aufweist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die flüssige Lösung (90) eine Acrylharz-, Epoxidharzoder Vinylesterharz-Lösung ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Hauptkörper (2) und die Elektrodenstruktur (4) von der Lösung (90) vollständig umgeben sind, und der Gehäusekörper (3) ohne zusätzliche Hilfsmittel ausschließlich durch Fokussierung der Photonen an gezielten lokalen Stellen gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich eine Trägerstruktur (91) im Behälter (9) befindet und eine Öffnung (9S) aufweist, wobei der Hauptkörper (2) und die Elektrodenstruktur (4) derart auf der Trägerstruktur (91) angeordnet sind, dass der Hauptkörper (2) und/oder die Elektrodenstruktur (4) in Draufsicht die Öffnung (9S) zumindest teilweise bedecken/bedeckt .
6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Gehäusekörper (3) auf Oberflächen des Hauptkörpers (2) und/oder der Elektrodenstruktur (4) gebildet wird, wobei
- die Photonen zur Bildung des Gehäusekörpers (3) auf den der Öffnung (9S) zugewandten Oberflächen des Hauptkörpers (2) und/oder der Elektrodenstruktur (4) durch die Öffnung (9S) der Trägerstruktur (91) hindurch fokussiert werden, und
- die Photonen zur Bildung des Gehäusekörpers (3) auf den der Öffnung (9S) abgewandten Oberflächen des Hauptkörpers (2) und/oder der Elektrodenstruktur (4) nicht durch die Öffnung (9S) der Trägerstruktur (91) hindurch fokussiert werden .
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Gehäusekörper (3) an den lokalen, von den Strahlungen (8R) fokussierten Stellen derart gebildet wird, dass der Gehäusekörper (3) den Hauptkörper (2) und/oder die Elektrodenstruktur (4) in lateralen Richtungen vollumfänglich umschließt .
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Deckschicht (32) zusammen mit dem Gehäusekörper
(3) mittels Zwei-Photonen-Lithographie gebildet wird, wobei die Deckschicht (32) die Form einer Linse auf dem Hauptkörper (2) oder die Form eines Ringes um den Hauptkörper (2) aufweist, und wobei die Deckschicht (32) und der Gehäusekörper (3) aus demselben Material gebildet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem eine Deckschicht (32) mittels Zwei-Photonen- Lithographie nachträglich unmittelbar auf dem Gehäusekörper (3) gebildet wird, wobei die Deckschicht (32) die Form einer
Linse auf dem Hauptkörper (2) oder die Form eines Ringes um den Hauptkörper (2) aufweist, und wobei die Deckschicht (32) und der Gehäusekörper (3) aus unterschiedlichen Materialien gebildet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Gehäusekörper (3) ohne Nachverarbeitung ausschließlich durch Polymerisation und Aushärtung des lichtaushärtenden Materials derart hergestellt wird, dass der Gehäusekörper (3) eine Kavität (30) aufweist, in der der Hauptkörper (2) angeordnet ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Gehäusekörper (3) einstückig ausgeführt ist und frei von Teilschichten ist, die übereinander angeordnet sind und parallel zueinander verlaufen.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Teilbereiche des Gehäusekörpers (3) zunächst an verschiedenen, voneinander räumlich getrennten Stellen 29 gebildet werden, wobei die voneinander räumlich getrennten Teilbereiche des Gehäusekörpers (3) durch Fokussierung der Strahlungen (8R) anwachsen und schließlich zu dem einheitlichen Gehäusekörper (3) zusammenwachsen.
13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem Photonen aus verschiedenen Photonenquellen (8) verwendet werden, wobei der Gehäusekörper (3) mit Hilfe der verschiedenen Photonenquellen (8) gleichzeitig an verschiedenen Stellen gebildet wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Mehrzahl von Bauelementen (10) hergestellt wird, wobei die Hauptkörper (2) der Bauelemente (10) getrennt nebeneinander in der flüssigen Lösung (90) gebildet werden und somit zu keinem Zeitpunkt zusammenhängend ausgeführt sind .
15. Bauelement (10) , das nach dem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wird, wobei der Gehäusekörper (3) einstückig ausgebildet ist und sowohl unmittelbar an den Hauptkörper (2) als auch unmittelbar an die Elektrodenstruktur (4) angrenzt.
16. Bauelement (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Gehäusekörper (3) frei von äußeren Verarbeitungsspuren und/oder frei von parallel zueinander verlaufenden, übereinander geordneten und ebenen inneren Teilschichten ist.
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