WO2022223370A1 - Optoelektronisches halbleiterbauelement - Google Patents

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WO2022223370A1
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semiconductor component
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Josef Hirn
Martin NÖMER
Hannes Walther
Tilman RÜGHEIMER
Roland Hüttinger
Elmar Baur
Ralf Wombacher
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
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    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/852—Encapsulations

Definitions

  • An optoelectronic semiconductor component is specified.
  • hermetic housings are usually used to protect the electronic components from damaging environmental influences.
  • Laser diodes for example, but also other electronic and in particular optoelectronic components are mounted in a hermetically sealed housing.
  • Such a housing establishes the connection, in particular also the electronic connection, of the internally arranged components to the outside environment.
  • ceramic housings are known in which a base plate, a frame mounted on it and a cover mounted on the frame, which can also be transparent depending on the type of component mounted in the housing, are connected to one another by means of metallic solder layers.
  • a gold-tin solder can be used.
  • all surfaces to be connected must have a metallization in the connection areas, with two of these metallizations having to be coated with a gold-tin solder.
  • Side-emitting components typically have a base plate as the housing, for example, on which soldering is used or welding a metal cap is mounted, in which a glass window is integrated.
  • At least one object of specific embodiments is to specify an optoelectronic semiconductor component.
  • an optoelectronic semiconductor component has at least one optoelectronic semiconductor chip in an interior of a housing.
  • the at least one optoelectronic semiconductor chip can be a semiconductor chip that can be sensitive to substances from the surrounding atmosphere, for example to moisture and/or oxygen.
  • the at least one optoelectronic semiconductor chip can be a semiconductor laser diode. Even if the following description focuses on an embodiment of the optoelectronic semiconductor chip as a semiconductor laser diode, other embodiments of semiconductor chips are alternatively possible, for example a superluminescent diode (SLED), a light-emitting diode (LED), a photodiode or another optoelectronic semiconductor chip.
  • SLED superluminescent diode
  • LED light-emitting diode
  • photodiode another optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic semiconductor component has a plurality of identical or different optoelectronic semiconductor chips and/or other electronic components in the housing.
  • the housing is particularly preferably designed to be hermetically sealed.
  • the interior of the housing can thus be separated from the environment by the housing, preferably in a hermetically sealed manner.
  • "Hermetically” or “hermetically sealed” can mean here and in the following in particular that harmful substances or other harmful influences from the environment cannot get into the interior to such an extent that, for example, over the course of a normal expected or specified service life damaging effect is produced.
  • the housing has a base part and a cover part.
  • a connecting layer is preferably arranged between the base part and the cover part, by means of which the cover part is mounted, ie fastened, on the base part.
  • the interior of the housing is enclosed by the base part and the cover part and the connection layer.
  • at least the base part or the cover part or both can have a depression, through which the interior space is formed when the base part and the cover part are joined together and mounted on one another by means of the connecting layer.
  • the interior can be hermetically sealed off by the base part, the connecting layer and the cover part.
  • the at least one optoelectronic semiconductor chip is mounted on the base part and is preferably electrically connected.
  • the arrangement direction of the at least one optoelectronic semiconductor chips on the bottom part is also referred to below as the vertical direction.
  • Directions perpendicular to the vertical direction, which can be parallel to a main extension plane of the base part and in particular to a mounting surface of the base part, are referred to below as lateral directions.
  • the housing For electrical contacting of the components arranged in the housing, such as the at least one optoelectronic semiconductor chip, the housing, particularly preferably the base part, has at least one electrical contact element.
  • the at least one electrical contact element can be, for example, one or more conductor tracks, one or more electrical feedthroughs ("vias"), one or more lead frames or lead frame parts, one or more electrode surfaces and combinations thereof on one or more surfaces of the base part and/or embedded in the base part have or be formed thereby.
  • the housing can have a plurality of electrical contact elements.
  • the base part can have at least two vias as contact elements, which each connect an electrode surface in the interior to an electrode surface on an outside of the base part facing away from the interior.
  • the base part is designed as a ceramic carrier.
  • the base part can have a ceramic material, for example with or made of aluminum nitride, as the main component.
  • the ceramic carrier can preferably be a single-layer ceramic carrier or a multi-layer ceramic carrier act.
  • a single-layer ceramic carrier can, for example, be plate-shaped and thus form a base plate.
  • the single-layer ceramic carrier can be formed by a layer made of a ceramic material, which can also have contact elements, via which the at least one optoelectronic semiconductor chip in the interior of the housing can be electrically contacted from the outside.
  • Multi-layer ceramic carrier can be formed from at least two or more layers of the same ceramic material or of different ceramic materials, which are applied to one another and sintered to produce the bottom part.
  • one of the layers can form a baseplate on which the at least one optoelectronic semiconductor chip is mounted, while at least one further layer is designed in the shape of a frame and laterally surrounds the at least one optoelectronic semiconductor chip.
  • the base part can have a depression in which the at least one optoelectronic semiconductor chip is arranged.
  • the housing can be surface mountable.
  • the optoelectronic semiconductor component can thus particularly preferably be a surface-mountable component, i.e. a so-called SMD component (SMD: "surface-mounted device"), which can be mounted by soldering on a carrier such as a printed circuit board.
  • SMD surface-mounted device
  • the ceramic carrier can particularly preferably be surface-mounted be.
  • the cover part is formed from one or more glass materials.
  • the cover part can be designed as a glass cover, that is to say made entirely of one or more glass materials.
  • the cover part can particularly preferably have or be made of borosilicate glass.
  • the base part and the cover part preferably have materials with similar thermal expansion coefficients.
  • the base part, in particular the ceramic material of the base part can have a first thermal expansion coefficient CI
  • the cover part, in particular the glass material or materials of the cover part can have a second thermal expansion coefficient C2, where the following applies:
  • ⁇ C1,C2> denotes an average of CI and C2.
  • the cover part can particularly preferably be completely translucent.
  • Translucent can mean at least translucent and preferably optically clearly translucent, i.e. transparent.
  • the cover part can have an optical window that is arranged in a frame part.
  • the frame part and the optical window can be made of the same glass material and, for example, fused together
  • the optical window has a first glass material, while the frame part has a second glass material, which is different from the first glass material.
  • the optical window can be fused to the frame part
  • the optical window can be arranged in a lateral direction next to the optoelectronic semiconductor chip or in a vertical direction above the optoelectronic semiconductor chip.
  • the cover part can have a depression in which the optoelectronic semiconductor chip is at least partially arranged. The cover part can thus span the at least one optoelectronic semiconductor chip, for example in the manner of a dome.
  • the connecting layer has a glass solder and is particularly preferably made of a glass solder.
  • a glass solder can advantageously be used to compensate for unevenness and other irregularities of a magnitude of up to 20 ⁇ m or even more on a connecting surface.
  • a solder connection typically requires bumps and other irregularities to be significantly smaller, for example in the range of 5 gm or less.
  • the connection layer formed by a glass solder for mounting the cover part on the base part can directly adjoin the cover part and be in direct contact with the cover part. It is therefore not necessary to provide an adhesion-promoting layer, such as a metallization, as would be necessary in the case of a soldered connection, on the cover part.
  • the base part in particular the ceramic carrier, has a connection area.
  • the connection area is the area of the bottom part and in particular the ceramic support on which the
  • connection layer is applied.
  • the bottom part and in particular the ceramic carrier has a nickel-containing surface in the connection area, which is in direct contact with the connection layer, ie in particular the glass solder.
  • Particularly good adhesion of the glass solder can be achieved by a nickel-containing surface be reached.
  • the nickel-containing surface can be formed by a nickel-containing layer.
  • the nickel-containing layer can particularly preferably have a relative proportion of greater than or equal to 95% by volume of nickel based on a total volume of the nickel-containing layer.
  • the optoelectronic semiconductor component described here preferably has a ceramic carrier in the form of a single-layer ceramic or a multi-layer ceramic as the base part.
  • a multi-layer ceramic design can enable the manufacture of miniature 3D interconnect solutions that enable extremely high density of I/O connections while maintaining small form factors in both feedthroughs and PCB substrates. Thanks to the high thermal conductivity and temperature resistance, the ceramic material is ideally suited for the application.
  • the ceramic design enables solderable (SMD) components.
  • SMD solderable
  • this structure also represents a particularly suitable housing, for example for a laser emitter. It is possible thanks to the glass solder, which can be reliably applied and fixed to the ceramic carrier by means of the nickel-containing surface of the ceramic carrier , inexpensive to produce a hermetically sealed connection between the bottom part and the cover part.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an optoelectronic semiconductor component in accordance with an exemplary embodiment
  • FIGS. 2A to 2F show schematic representations of a cover part according to further exemplary embodiments
  • FIGS. 3A to 3C show schematic representations of an optoelectronic semiconductor component according to further exemplary embodiments.
  • the optoelectronic semiconductor component 100 has an optoelectronic semiconductor chip 10 in a housing 20 .
  • the optoelectronic semiconductor component 100 is embodied purely by way of example as a light-emitting semiconductor component with a semiconductor laser diode as the optoelectronic semiconductor chip 10 .
  • other configurations of semiconductor chips are also possible, for example a superluminescence diode (SLED), a light-emitting diode (LED), a photodiode or another optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic semiconductor component 100 has a plurality of identical or different optoelectronic semiconductor chips 10 and/or further electronic components in the housing 20 .
  • the housing 20 has dimensions that are less than or equal to 5 cm, or less than or equal to 2 cm, or less than or equal to 1 cm, or less than or equal to 0.5 cm, or less than or equal to 0.3 cm.
  • the optoelectronic semiconductor component 100 is preferably embodied as a so-called semiconductor package.
  • the at least one optoelectronic semiconductor chip 10, ie in the exemplary embodiments shown in particular the at least one semiconductor laser diode, can have at least one active layer which is designed and provided to generate light in an active region during operation.
  • the active layer can in particular be part of a semiconductor layer sequence with a plurality of semiconductor layers and have a main extension plane which is perpendicular to an arrangement direction of the layers of the semiconductor layer sequence.
  • the active layer can have exactly one active region.
  • the semiconductor laser diode can also have a plurality of active regions in an active layer and/or a plurality of active layers which can be stacked one on top of the other within the semiconductor layer sequence and connected to one another in series, for example via tunnel junctions.
  • the semiconductor layer sequence can in particular be embodied as an epitaxial layer sequence, that is to say as an epitaxially grown semiconductor layer sequence.
  • the semiconductor layer sequence can be embodied on the basis of InAlGaN, for example.
  • InAlGaN-based Semiconductor layer sequences fall in particular those in which the epitaxially produced semiconductor layer sequence usually has a layer sequence made up of different individual layers, which contains at least one individual layer which is a material from the
  • the active layer can be based on such a material.
  • Semiconductor layer sequences which have at least one active layer based on InAlGaN can, for example, preferably emit electromagnetic radiation in an ultraviolet to green wavelength range.
  • the semiconductor layer sequence can also be based on InAlGaP, which means that the semiconductor layer sequence can have different individual layers, of which at least one individual layer, for example the active layer, is a material from the 111 V compound semiconductor material system In x Al y Gai- xy P with 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1 and x+y ⁇ 1.
  • Semiconductor layer sequences which have at least one active layer based on InAlGaP can, for example, preferably emit electromagnetic radiation with one or more spectral components in a green to red wavelength range.
  • the semiconductor layer sequence can also have other III-V compound semiconductor material systems, for example an InAlGaAs-based material, or II-VI compound semiconductor material systems.
  • an active layer comprising an InAlGaAs-based material may be suitable for transmitting electromagnetic radiation with one or more to emit spectral components in a red to infrared wavelength range.
  • Compound semiconductor material can have at least one element from the second main group, such as Be, Mg, Ca, Sr, and one element from the sixth main group, such as O, S, Se.
  • II-VI compound semiconductor materials include ZnSe, ZnTe, ZnO, ZnMgO, CdS, ZnCdS, and MgBeO.
  • the active layer and in particular the
  • semiconductor layer sequence with the active layer can be applied on a substrate.
  • the substrate can be in the form of a growth substrate on which the semiconductor layer sequence is grown.
  • the active layer and in particular the semiconductor layer sequence with the active layer can be produced by means of an epitaxy method, for example by means of metal-organic vapor phase epitaxy (MOVPE) or molecular beam epitaxy (MBE). This can mean in particular that the semiconductor layer sequence is grown on the growth substrate.
  • MOVPE metal-organic vapor phase epitaxy
  • MBE molecular beam epitaxy
  • Semiconductor layer sequence are provided with electrical contacts in the form of one or more contact elements.
  • the growth substrate may be removed after the growth process.
  • the semiconductor layer sequence can, for example, also be transferred after the growth onto a substrate embodied as a carrier substrate.
  • the substrate may comprise a semiconductor material, for example a compound semiconductor material system mentioned above, or another material.
  • the substrate can be sapphire, GaAs, GaP, GaN, InP, SiC, Si, Ge and/or a ceramic material such as SiN or AlN or be made of such a material.
  • the active layer can have, for example, a conventional pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure (SQW structure) or a multiple quantum well structure (MQW structure) for light generation.
  • the semiconductor layer sequence can include further functional layers and functional areas, such as p- or n-doped charge carrier transport layers, i.e. electron or hole transport layers, undoped or p- or n-doped confinement, cladding or waveguide layers, barrier layers, planarization layers, Buffer layers, protective layers and/or electrode layers and combinations thereof.
  • additional layers, such as buffer layers, barrier layers and/or protective layers can also be arranged perpendicular to the growth direction of the semiconductor layer sequence, for example around the semiconductor layer sequence, ie for example on the side surfaces of the semiconductor layer sequence.
  • the optoelectronic semiconductor chip 10 can be embodied, for example, as an edge-emitting semiconductor laser diode, in which the light generated in the at least one active layer during operation is emitted via a side surface embodied as a facet, which can be embodied perpendicularly to the at least one active layer.
  • the semiconductor laser diode can also be designed as a vertically emitting laser diode, such as a VCSEL diode (VCSEL: "vertical-cavity surface-emitting laser", surface-emitting laser with a vertical cavity), in which the in the at least one active Layer light generated during operation is emitted via a surface of the semiconductor layer sequence arranged parallel to the active layer.
  • VCSEL vertical-cavity surface-emitting laser
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment in which the optoelectronic semiconductor chip 10 is designed as a vertically emitting semiconductor laser diode, that is to say as a semiconductor laser diode emitting upwards in the figure shown.
  • the housing 20 has a base part 21 and a cover part 22 . Between the bottom part 21 and the cover part 22 is a
  • Connecting layer 23 is arranged, by means of which the cover part 22 is mounted on the base part 21 and is thus fixed.
  • An interior 29 of the housing 20 is enclosed by the base part 21 and the cover part 22 and the connecting layer 23 .
  • at least the base part 21 or the cover part 22 or both can have a depression 28 through which the interior space 29 is formed when the base part 21 and the cover part 22 are joined together and mounted to one another by means of the connecting layer 23 .
  • the interior space 29 is particularly preferably hermetically sealed by the base part 21 , the cover part 22 and the connecting layer 23 .
  • the cover part 22 has a recess 28, while in the exemplary embodiment in Figure 3C a base part 21 with a recess 28 is shown .
  • the at least one optoelectronic semiconductor chip 10 is mounted on the base part 21 in the interior space 29 and is preferably electrically connected.
  • the arrangement direction of the at least one optoelectronic semiconductor chip 10 on the base part 21 corresponds to a vertical direction.
  • Directions perpendicular to the vertical direction, which are directed parallel to a main extension plane of the base part 21 and in particular to a mounting surface of the base part 21, are referred to as lateral directions.
  • the bottom part 21 is designed as a ceramic carrier and thus has a ceramic material, for example with or made of aluminum nitride, as the main component.
  • the ceramic carrier can preferably be a single-layer ceramic carrier or a multi-layer ceramic carrier.
  • a single-layer ceramic carrier can, as shown in FIGS. 1, 3A and 3B, be designed in the form of a plate, for example, and thus form a base plate.
  • a multi-layer ceramic carrier can be formed from at least two or more layers of the same ceramic material or of different ceramic materials, which are applied to one another and sintered to produce the bottom part 21 .
  • one of the layers forms a base plate on which the at least one optoelectronic semiconductor chip 10 is mounted, while at least one further layer is designed in the shape of a frame and laterally surrounds the at least one optoelectronic semiconductor chip 10, as a result of which the recess 28 is formed in which the at least one optoelectronic semiconductor chip 10 is arranged.
  • the housing 10 may be surface mountable.
  • the optoelectronic semiconductor component 100 can thus particularly preferably be a surface-mountable component, i.e. a so-called SMD component (SMD:
  • surface-mounted device which can be mounted by soldering on a carrier such as a printed circuit board.
  • the ceramic carrier can particularly preferably be surface-mountable.
  • the housing 20, particularly preferably the base part 21, has at least one electrical contact element 24.
  • the at least one electrical contact element can be, for example, one or more conductor tracks, one or more electrical feedthroughs ("vias"), one or more lead frames or lead frame parts, one or more electrode surfaces and combinations thereof on one or more surfaces of the base part and/or embedded in the base part have or be formed by them.
  • the housing 20 can have a plurality of electrical contact elements 24.
  • the base part 21 can have at least two vias 241 as contact elements 24, as shown in Figures 1 and 3A to 3C, each of which has an electrode surface 242 in the interior with an electrode surface 242 on an outside of the base part 21 facing away from the interior.
  • the optoelectronic semiconductor chip 10 can be mounted directly on an electrode surface 242, as indicated in FIG can be connected to a bonding wire.
  • the optoelectronic Semiconductor chip 10 may be mounted on a heat sink 30 and electrically connected via suitable bond wire connections, as shown in Figures 3A to 3C. Other electrical connection types are also possible.
  • more than two contact elements 24 are possible.
  • the entire cover part 22 can be translucent.
  • the cover part 22 can particularly preferably be clearly translucent and thus as transparent as possible, at least in the area 27 provided for light transmission.
  • the cover part 22 can have an optical property at least in the area 27 provided for the light transmission and can, for example, be light-scattering or light-refractive.
  • the area 27 can be designed as a lens.
  • the lid portion 22 is formed from one or more glass materials.
  • the lid portion may be formed from a glass material such as borosilicate glass.
  • the connecting layer 23 has a glass solder and is particularly preferably made of a glass solder.
  • a glass solder makes it possible to compensate for unevenness and other irregularities of a magnitude of up to 20 ⁇ m or even more on the connection surfaces adjoining the connection layer 23 .
  • the connecting layer 23 formed by the glass solder for mounting the cover part 22 on the base part 21 is directly adjacent to the cover part 22 and is therefore in direct contact with the cover part 22 .
  • An adhesion-promoting layer such as a metallization, as would be necessary in the case of a soldered connection, is not necessary on the cover part 22 .
  • the connecting layer can be applied to the base part 21 or to the cover part 22 before assembly, for example.
  • a permanent and preferably hermetically sealed connection of base part 21 and cover part 22 can be achieved by the action of heat and/or by laser radiation.
  • the base part 21, ie in particular the ceramic carrier of the base part 21, has a connection area 210.
  • the connection area 210 is in particular the area of the ceramic carrier on which the connection layer 23 is applied.
  • the base part 21 particularly preferably has a nickel-containing surface 211 in the connection region 210, which is in direct contact with the connection layer 23, ie in particular the glass solder.
  • a particularly good adhesion of the glass solder can be achieved by a surface 211 containing nickel.
  • the surface 211 containing nickel can be formed by a layer 25 containing nickel.
  • the nickel-containing layer 25 can particularly preferably have a relative proportion of greater than or equal to 95% by volume of nickel based on a total volume of the nickel have containing layer.
  • the nickel-containing layer 25 can, for example, be vapour-deposited on the base part 21, in particular the ceramic carrier, or be sintered with the ceramic material of the ceramic carrier as part of the manufacturing process of the ceramic carrier.
  • the bottom portion 21 and the lid portion 22 have materials with similar thermal
  • the cover part 22 can be produced as part of a wafer-based method in the form of a composite of a large number of connected cover parts, with the composite being divided into individual cover parts after production.
  • a silicon wafer can be provided for this purpose, for example, which forms a negative mold of the combination of cover parts.
  • a material that has a softening point that is lower than the softening point of the negative mold can be selected as the glass material for the cover parts 22 .
  • the glass material can be bonded to the negative mold in the form of a glass wafer, for example. Structures and depressions can be provided in the negative mold, for example by etching, which later correspond to three-dimensionally shaped areas in the cover parts 22 .
  • a three-dimensional shaping of the composite cover part can be achieved by the action of temperature and pressure.
  • the cover part 22 shown in FIG. 1 can, for example, be formed entirely from the same glass material.
  • FIGS. 2A to 3C show exemplary embodiments for the cover part 22 which have an optical window 221 in a frame part 222.
  • FIG. A part of the cover part 22 is referred to in particular as an optical window 221 which has a sufficient optical quality for the intended application of the optoelectronic semiconductor component 100 .
  • prefabricated optical windows can be inserted into the negative mold and formed with a frame material to form the frame parts 222 under the action of heat and/or pressure.
  • a glass material that has a lower softening point than the negative mold can be used for the frame parts 222
  • a glass material that has a higher softening point than the glass material for the frame parts 222 is used for the optical windows 221 .
  • FIGS. 2A and 2B each show a cover part 22 with a depression 28, which has an optical window 221, which is arranged in the optoelectronic semiconductor component above the optoelectronic semiconductor chip. As indicated in FIG. 2B, the manufacturing method described above allows the cover part 22 to be of any shape.
  • the optical window 221 can also be arranged laterally, that is to say laterally in relation to the at least one optoelectronic semiconductor chip in the optoelectronic semiconductor component.
  • the optical window 221 can form part of a side wall of the cover part 22, which adjoins the connection layer in the optoelectronic semiconductor component.
  • the optical window 221 can also be integrated in a frame-shaped side wall, as indicated in FIGS. 2E and 2F, where, as indicated in FIG.
  • Optoelectronic semiconductor components 100 embodied as side emitters are shown in FIGS. 3A and 3B, which have edge-emitting laser diodes as at least one optoelectronic semiconductor chip 10 .
  • the optoelectronic semiconductor components 100 in FIGS. 3A and 3B have, purely by way of example, the cover parts 22 in accordance with the exemplary embodiments in FIGS. 2D and 2F.
  • FIG. 3C shows an optoelectronic semiconductor component 100 embodied as a vertical emitter which, purely by way of example, has the cover part 22 in accordance with the exemplary embodiment in FIG. 2C.
  • the at least one optoelectronic semiconductor chip 10 is embodied as an edge-emitting semiconductor laser diode, as in the two previous exemplary embodiments.
  • the optoelectronic semiconductor component 100 in the exemplary embodiment shown has a deflection element 40 , for example in the form of a prism, which is mounted on the base part 21 .
  • the optoelectronic semiconductor components 100 described can be characterized by low costs, low requirements to the tolerance of the components to be connected, low heat input during the manufacturing process, well-known and volume-tested sub-processes and good thermal conductivity, in particular through the use of AlN ceramics.

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Abstract

Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (100) angegeben, das zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip (10) in einem Innenraum (29) eines Gehäuses (20) aufweist, wobei das Gehäuse einen Bodenteil (21) und einen Deckelteil (22) aufweist, der Bodenteil als Keramikträger ausgebildet ist, der Deckelteil aus einem oder mehreren Glasmaterialien gebildet ist, zwischen dem Bodenteil und dem Deckelteil eine Verbindungsschicht (23) aus einem Glaslot angeordnet ist und der Keramikträger einen Verbindungsbereich (210) mit einer Nickel-haltigen Oberfläche (211) aufweist, die in direktem Kontakt mit dem Glaslot steht.

Description

Beschreibung
OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUELEMENT
Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauelement angegeben .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102021 109 968.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bei hochwertiger und empfindlicher Mikroelektronik werden üblicherweise hermetische Gehäuse eingesetzt, um die Elektronikkomponenten vor schädigenden Umgebungseinflüssen zu schützen. Beispielsweise Laserdioden, aber auch andere elektronische und insbesondere optoelektronische Bauteile, werden in einem hermetisch dichten Gehäuse montiert. Ein solches Gehäuse stellt die Verbindung, insbesondere auch den elektronischen Anschluss, der intern angeordneten Komponenten zur Außenumgebung her.
Beispielsweise sind Keramikgehäuse bekannt, bei denen eine Grundplatte, ein darauf montierter Rahmen und ein auf dem Rahmen montierter Deckel, der je nach Art des im Gehäuse montierten Bauteils auch transparent sein kann, mittels metallischer Lotschichten jeweils miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann ein Gold-Zinn-Lot verwendet werden. Für eine solche Lotverbindung müssen jedoch alle zu verbindenden Oberflächen in den Verbindungsbereichen eine Metallisierung aufweisen, wobei zwei dieser Metallisierungen mit einem Gold-Zinn-Lot beschichtet werden müssen. Seitlich emittierende Bauelemente weisen als Gehäuse üblicherweise beispielsweise eine Grundplatte auf, auf der mittels Löten oder Schweißen eine Metallkappe montiert wird, in der ein Glasfenster integriert ist. Diese bekannten Gehäuselösungen sind zeitaufwändig und damit teuer in der Herstellung.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein optoelektronisches Halbleiterbauelement anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein optoelektronisches Halbleiterbauelement zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip in einem Innenraum eines Gehäuses auf. Insbesondere kann es sich bei dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip um einen Halbleiterchip handeln, der empfindlich gegenüber Substanzen aus der umgebenden Atmosphäre sein kann, etwa gegenüber Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff. Beispielsweise kann es sich bei dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip um eine Halbleiterlaserdiode handeln. Auch wenn sich die nachfolgende Beschreibung auf eine Ausführung des optoelektronischen Halbleiterchips als Halbleiterlaserdiode konzentriert, sind alternativ dazu auch andere Ausführungen von Halbleiterchips möglich, beispielsweise eine Superlumineszenzdiode (SLED), eine Licht emittierende Diode (LED), eine Fotodiode oder ein anderer optoelektronischer Halbleiterchip. Auch wenn sich die nachfolgende Beschreibung auf ein optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einem optoelektronischen Halbleiterchip konzentriert, ist es auch möglich, dass das optoelektronische Halbleiterbauelement eine Mehrzahl von gleichen oder verschiedenen optoelektronischen Halbleiterchips und/oder weiteren elektronischen Komponenten im Gehäuse aufweist.
Besonders bevorzugt ist das Gehäuse hermetisch dicht ausgebildet. Der Innenraum des Gehäuses kann somit durch das Gehäuse bevorzugt hermetisch dicht von der Umgebung abgetrennt sein. „Hermetisch" oder „hermetisch dicht" kann hier und im Folgenden insbesondere bedeuten, dass schädigende Substanzen oder andere schädigenden Einflüsse aus der Umgebung nicht in einem solchen Maß in den Innenraum gelangen können, dass dadurch beispielsweise im Laufe einer üblichen zu erwartenden oder spezifizierten Lebensdauer ein schädigender Effekt hervorgerufen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse einen Bodenteil und einen Deckelteil auf. Zwischen dem Bodenteil und der Deckelteil ist bevorzugt eine Verbindungsschicht angeordnet, mittels der der Deckelteil am Bodenteil montiert, also befestigt, ist. Der Innenraum des Gehäuses wird durch den Bodenteil und den Deckelteil und die Verbindungsschicht umschlossen. Insbesondere können zumindest der Bodenteil oder der Deckelteil oder beide eine Vertiefung aufweisen, durch die der Innenraum gebildet wird, wenn der Bodenteil und der Deckelteil zusammengefügt werden und mittels der Verbindungsschicht aneinander montiert sind. Besonders bevorzugt kann der Innenraum durch den Bodenteil, die Verbindungsschicht und den Deckelteil hermetisch abgeschlossen sein.
Der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip ist auf dem Bodenteil montiert und bevorzugt elektrisch angeschlossen. Die Anordnungsrichtung des zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchips auf dem Bodenteil wird im Folgenden auch als vertikale Richtung bezeichnet. Richtungen senkrecht zur vertikalen Richtung, die parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Bodenteils und insbesondere einer Montagefläche des Bodenteils sein können, werden im Folgenden als laterale Richtungen bezeichnet.
Zur elektrischen Kontaktierung der im Gehäuse angeordneten Komponenten wie beispielsweise dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip weist das Gehäuse, besonders bevorzugt der Bodenteil, zumindest ein elektrisches Kontaktelement auf. Das zumindest eine elektrische Kontaktelement kann beispielsweise eine oder mehrere Leiterbahnen, eine oder mehrere elektrische Durchführungen („Vias"), einen oder mehrere Leiterrahmen oder Leiterrahmenteile, eine oder mehrere Elektrodenflächen und Kombinationen daraus auf einer oder mehreren Oberflächen des Bodenteils und/oder eingebettet im Bodenteil aufweisen oder dadurch gebildet sein. Insbesondere kann das Gehäuse eine Mehrzahl von elektrischen Kontaktelementen aufweisen. Beispielsweise kann der Bodenteil als Kontaktelemente zumindest zwei Vias aufweisen, die jeweils eine Elektrodenfläche im Innenraum mit einer Elektrodenfläche auf einer dem Innenraum abgewandten Außenseite des Bodenteils miteinander verbinden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Bodenteil als Keramikträger ausgebildet. Mit anderen Worten kann der Bodenteil als Hauptkomponente ein Keramikmaterial, beispielsweise mit oder aus Aluminiumnitrid, aufweisen.
Bei dem Keramikträger kann es sich bevorzugt um einen Einschichtkeramikträger oder einen Mehrschichtkeramikträger handeln. Ein Einschichtkeramikträger kann beispielsweise plattenförmig ausgebildet sein und somit eine Grundplatte bilden. Der Einschichtkeramikträger kann durch eine Schicht aus einem Keramikmaterial gebildet sein, die weiterhin noch Kontaktelemente aufweisen kann, über die der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip im Innenraum des Gehäuses von außen elektrisch kontaktierbar ist. Ein
Mehrschichtkeramikträger kann aus zumindest zwei oder mehr Schichten aus einem selben Keramikmaterial oder aus verschiedenen Keramikmaterialien gebildet sein, die zur Herstellung des Bodenteils aufeinander aufgebracht und versintert werden. Beispielsweise kann eine der Schichten eine Grundplatte bilden, auf der der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip montiert ist, während zumindest eine weitere Schicht rahmenförmig ausgebildet ist und den zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip lateral umgibt. Entsprechend kann der Bodenteil eine Vertiefung aufweisen, in der der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip angeordnet ist.
Besonders bevorzugt kann das Gehäuse oberflächenmontierbar sein. Das optoelektronische Halbleiterbauelement kann somit besonders bevorzugt ein oberflächenmontierbares Bauelement, also ein sogenanntes SMD-Bauelement (SMD: „surface-mounted device"), sein, das durch Auflöten auf einem Träger wie beispielsweise einer Leiterplatte montiert werden kann. Besonders bevorzugt kann der Keramikträger oberflächenmontierbar sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Deckelteil aus einem oder mehreren Glasmaterialien gebildet. Mit anderen Worten kann der Deckelteil als Glasdeckel, also vollständig aus einem oder mehreren Glasmaterialien, ausgebildet sein. Besonders bevorzugt kann der Deckelteil ein Borosilikatglas aufweisen oder daraus sein.
Bevorzugt weisen der Bodenteil und der Deckelteil Materialien mit ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Beispielsweise können der Bodenteil, insbesondere das Keramikmaterial des Bodenteils, einen ersten thermischen Ausdehnungskoeffizienten CI und der Deckelteil, insbesondere das oder die Glasmaterialien des Deckelteils, einen zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten C2 aufweisen, wobei gilt: |C1-C2|/<C1,C2> < 0,90 oder |C1-C2|/<C1,C2> < 0,95 oder IC1-C2|/<C1,C2> < 0,99. Hierbei bezeichnet <C1,C2> einen Mittelwert von CI und C2.
Besonders bevorzugt kann der Deckelteil vollständig lichtdurchlässig sein. „Lichtdurchlässig" kann hierbei zumindest transluzent und bevorzugt optisch klar durchscheinend, also transparent, bedeuten. Beispielsweise kann der Deckelteil ein optisches Fenster, das in einem Rahmenteil angeordnet ist, aufweisen. Der Rahmenteil und das optische Fenster können aus einem gleichen Glasmaterial und beispielsweise miteinander verschmolzen sein. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass das optische Fenster ein erstes Glasmaterial aufweist, während der Rahmenteil ein zweites Glasmaterial, das vom ersten Glasmaterial verschieden ist, aufweist. Auch in diesem Fall kann das optische Fenster mit dem Rahmenteil verschmolzen sein. Je nach Ausführung des optoelektronischen Halbleiterbauelements kann das optische Fenster in einer lateralen Richtung neben dem optoelektronischen Halbleiterchip oder in einer vertikalen Richtung über dem optoelektronischen Halbleiterchip angeordnet sein. Weiterhin kann der Deckelteil eine Vertiefung aufweisen, in der der optoelektronische Halbleiterchip zumindest teilweise angeordnet ist. Der Deckelteil kann somit den zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip beispielsweise kuppelartig überspannen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Verbindungsschicht ein Glaslot auf und ist besonders bevorzugt aus einem Glaslot. Durch ein Glaslot kann es mit Vorteil möglich sein, Unebenheiten und andere Unregelmäßigkeiten in einer Größenordnung von bis zu 20 gm oder sogar mehr auf einer Verbindungsfläche auszugleichen. Im Vergleich dazu ist es für eine Lotverbindung typischerweise erforderlich, dass Unebenheiten und andere Unregelmäßigkeiten deutlich kleiner sind, beispielsweise im Bereich von 5 gm oder weniger. Weiterhin kann die durch ein Glaslot gebildete Verbindungsschicht zur Montage des Deckelteils auf dem Bodenteil direkt an den Deckelteil angrenzen und direkt mit dem Deckelteil in Kontakt stehen. Es ist somit nicht notwendig, eine haftungsvermittelnde Schicht wie beispielsweise eine Metallisierung, wie sie im Fall einer Lotverbindung notwendig wäre, auf dem Deckelteil vorzusehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Bodenteil, insbesondere der Keramikträger, einen Verbindungsbereich auf. Der Verbindungsbereich ist der Bereich des Bodenteils und insbesondere des Keramikträgers, auf dem die
Verbindungsschicht aufgebracht ist. Besonders bevorzugt weist der Bodenteil und insbesondere Keramikträger im Verbindungsbereich eine Nickel-haltige Oberfläche auf, die in direktem Kontakt mit der Verbindungsschicht, also insbesondere dem Glaslot, steht. Durch eine Nickel-haltige Oberfläche kann eine besonders gute Haftung des Glaslots erreicht werden. Beispielsweise kann die die Nickel-haltige Oberfläche durch eine Nickel-haltige Schicht gebildet werden. Besonders bevorzugt kann die Nickel-haltige Schicht einen relativen Anteil von größer oder gleich 95 Vol-% Nickel bezogen auf ein Gesamtvolumen der Nickel-haltigen Schicht aufweisen .
Das hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauelement weist entsprechend den vorher beschriebenen Ausführungsformen und Merkmalen bevorzugt als Bodenteil einen Keramikträger in Form einer Einlagenkeramik oder einer Mehrlagenkeramik auf. Insbesondere ein Mehrlagenkeramik-Design kann die Herstellung von Miniatur-3D-Verbindungslösungen ermöglichen, die eine extrem hohe Dichte von I/O-Verbindungen bei gleichzeitig kleinen Formfaktoren sowohl bei Durchführungen als auch bei Leiterplattensubstraten ermöglichen. Dank der hohen Wärmeleitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit ist das Keramikmaterial bestens für die Anwendung geeignet. Zudem ermöglicht das Keramikdesign lötbare (SMD-)Bauteile. In Verbindung mit dem Deckelteil als Glasfenster oder mit einem Glasfenster stellt dieser Aufbau auch ein besonders geeignetes Gehäuse beispielsweise für einen Laseremitter dar. Durch das Glaslot, das mittels der Nickel-haltigen Oberfläche des Keramikträgers zuverlässig auf diesem aufgebracht und befestigt werden kann, ist es möglich, kostengünstig eine hermetisch dichte Verbindung zwischen dem Bodenteil und dem Deckelteil herzustellen.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen . Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figuren 2A bis 2F zeigen schematische Darstellungen eines Deckelteils gemäß weiteren Ausführungsbeispielen und Figuren 3A bis 3C zeigen schematische Darstellungen eines optoelektronischen Halbleiterbauelements gemäß weiteren Ausführungsbeispielen .
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
In Verbindung mit den nachfolgenden Figuren sind Ausführungsbeispiele für ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 100 sowie Komponenten dieses beschrieben. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 100 weist einen optoelektronischen Halbleiterchip 10 in einem Gehäuse 20 auf. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 100 ist in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen rein beispielhaft als Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einer Halbleiterlaserdiode als optoelektronischem Halbleiterchip 10 ausgebildet ist. Alternativ dazu sind auch andere Ausführungen von Halbleiterchips möglich, beispielsweise eine Superlumineszenzdiode (SLED), eine Licht emittierende Diode (LED), eine Fotodiode oder ein anderer optoelektronischer Halbleiterchip. Weiterhin ist es auch möglich, dass das optoelektronische Halbleiterbauelement 100 eine Mehrzahl von gleichen oder verschiedenen optoelektronischen Halbleiterchips 10 und/oder weiteren elektronischen Komponenten im Gehäuse 20 aufweist.
Besonders bevorzugt weist das Gehäuse 20 Abmessungen auf, die kleiner oder gleich 5 cm oder kleiner oder gleich 2 cm oder kleiner oder gleich 1 cm oder kleiner oder gleich 0,5 cm oder kleiner oder gleich 0,3 cm sind. Mit anderen Worten ist das optoelektronische Halbleiterbauelement 100 bevorzugt als sogenanntes Halbleiterpackage ausgebildet.
Der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip 10, also in den gezeigten Ausführungsbeispielen insbesondere die zumindest eine Halbleiterlaserdiode, kann zumindest eine aktive Schicht aufweisen, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, im Betrieb in einem aktiven Bereich Licht zu erzeugen. Die aktive Schicht kann insbesondere Teil einer Halbleiterschichtenfolge mit einer Mehrzahl von Halbleiterschichten sein und eine Haupterstreckungsebene aufweisen, die senkrecht zu einer Anordnungsrichtung der Schichten der Halbleiterschichtenfolge ist. Beispielsweise kann die aktive Schicht genau einen aktiven Bereich aufweisen. Weiterhin kann die Halbleiterlaserdiode auch eine Mehrzahl von aktiven Bereichen in einer aktiven Schicht und/oder eine Mehrzahl von aktiven Schichten aufweisen, die innerhalb der Halbleiterschichtenfolge übereinander gestapelt und beispielsweise über Tunnelübergänge miteinander in Serie geschaltet sein können.
Die Halbleiterschichtenfolge kann insbesondere als Epitaxieschichtenfolge, also als epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge, ausgeführt sein. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge beispielsweise auf der Basis von InAlGaN ausgeführt sein. Unter InAlGaN-basierte Halbleiterschichtenfolgen fallen insbesondere solche, bei denen die epitaktisch hergestellte Halbleiterschichtenfolge in der Regel eine Schichtenfolge aus unterschiedlichen Einzelschichten aufweist, die mindestens eine Einzelschicht enthält, die ein Material aus dem
111-V-Verbindungshalbleitermaterialsystem InxAlyGai-x-yN mit 0 < x < 1, 0 < y < 1 und x + y < 1 aufweist. Insbesondere kann die aktive Schicht auf einem solchen Material basieren. Halbleiterschichtenfolgen, die zumindest eine aktive Schicht auf Basis auf InAlGaN aufweisen, können beispielsweise bevorzugt elektromagnetische Strahlung in einem ultravioletten bis grünen Wellenlängenbereich emittieren.
Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleiterschichtenfolge auch auf InAlGaP basieren, das heißt, dass die Halbleiterschichtenfolge unterschiedliche Einzelschichten aufweisen kann, wovon mindestens eine Einzelschicht, beispielsweise die aktive Schicht, ein Material aus dem 111-V-Verbindungshalbleitermaterialsystem InxAlyGai-x-yP mit 0 < x < 1, 0 < y < 1 und x + y < 1 aufweist.
Halbleiterschichtenfolgen, die zumindest eine aktive Schicht auf Basis von InAlGaP aufweisen, können beispielsweise bevorzugt elektromagnetische Strahlung mit einer oder mehreren spektralen Komponenten in einem grünen bis roten Wellenlängenbereich emittieren.
Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleiterschichtenfolge auch andere III-V-Verbindungshalbleitermaterialsysteme, beispielsweise ein InAlGaAs-basiertes Material, oder II-VI-Verbindungshalbleitermat erialSysteme aufweisen. Insbesondere kann eine aktive Schicht, die ein InAlGaAs- basiertes Material aufweist, geeignet sein, elektromagnetische Strahlung mit einer oder mehreren spektralen Komponenten in einem roten bis infraroten Wellenlängenbereich zu emittieren. Ein II-VI-
Verbindungshalbleitermaterial kann wenigstens ein Element aus der zweiten Hauptgruppe, wie beispielsweise Be, Mg, Ca, Sr, und ein Element aus der sechsten Hauptgruppe, wie beispielsweise 0, S, Se, aufweisen. Beispielsweise gehören zu den II-VI-Verbindungshalbleitermaterialien ZnSe, ZnTe, ZnO, ZnMgO, CdS, ZnCdS und MgBeO.
Die aktive Schicht und insbesondere die
Halbleiterschichtenfolge mit der aktiven Schicht können auf einem Substrat aufgebracht sein. Beispielsweise kann das Substrat als Aufwachssubstrat ausgebildet sein, auf dem die Halbleiterschichtenfolge aufgewachsen wird. Die aktive Schicht und insbesondere die Halbleiterschichtenfolge mit der aktiven Schicht können mittels eines Epitaxieverfahrens, beispielsweise mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie (MOVPE) oder Molekularstrahlepitaxie (MBE), hergestellt werden. Das kann insbesondere bedeuten, dass die Halbleiterschichtenfolge auf dem Aufwachssubstrat aufgewachsen wird. Weiterhin kann die
Halbleiterschichtenfolge mit elektrischen Kontakten in Form von einem oder mehreren Kontaktelementen versehen werden. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass das Aufwachssubstrat nach dem Aufwachsprozess entfernt wird. Hierbei kann die Halbleiterschichtenfolge beispielsweise auch nach dem Aufwachsen auf ein als Trägersubstrat ausgebildetes Substrat übertragen werden. Das Substrat kann ein Halbleitermaterial, beispielsweise ein oben genanntes Verbindungshalbleitermaterialsystem, oder ein anderes Material umfassen. Insbesondere kann das Substrat Saphir, GaAs, GaP, GaN, InP, SiC, Si, Ge und/oder ein Keramikmaterial wie beispielsweise SiN oder A1N umfassen oder aus einem solchen Material sein.
Die aktive Schicht kann beispielsweise einen herkömmlichen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfach- QuantentopfStruktur (SQW-Struktur) oder eine Mehrfach- QuantentopfStruktur (MQW-Struktur) zur Lichterzeugung aufweisen. Die Halbleiterschichtenfolge kann zusätzlich zur aktiven Schicht weitere funktionale Schichten und funktionelle Bereiche umfassen, etwa p- oder n-dotierte Ladungsträgertransportschichten, also Elektronen- oder Löchertransportschichten, undotierte oder p- oder n-dotierte Confinement-, Cladding- oder Wellenleiterschichten, Barriereschichten, Planarisierungsschichten, Pufferschichten, Schutzschichten und/oder Elektrodenschichten sowie Kombinationen daraus. Darüber hinaus können zusätzliche Schichten, etwa Pufferschichten, Barriereschichten und/oder Schutzschichten auch senkrecht zur Aufwachsrichtung der Halbleiterschichtenfolge beispielsweise um die Halbleiterschichtenfolge herum angeordnet sein, also etwa auf den Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge.
Der optoelektronische Halbleiterchip 10 kann beispielsweise als kantenemittierende Halbleiterlaserdiode ausbildet sein, bei der das in der zumindest einen aktiven Schicht im Betrieb erzeugte Licht über eine als Facette ausgebildete Seitenfläche abgestrahlt wird, die senkrecht zur zumindest einen aktiven Schicht ausgebildet sein kann. Alternativ hierzu kann die Halbleiterlaserdiode beispielsweise auch als vertikal emittierende Laserdiode wie etwa eine VCSEL-Diode (VCSEL: „vertical-cavity surface-emitting laser", oberflächenemittierender Laser mit vertikaler Kavität) ausgebildet sein, bei der das in der zumindest einen aktiven Schicht im Betrieb erzeugte Licht über eine parallel zur aktiven Schicht angeordnete Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge abgestrahlt wird. Weiterhin ist beispielsweise auch eine vertikal emittierende Halbleiterlaserdiode in Form einer kantenemittierenden Halbleiterlaserdiode mit einer integrierten Umlenkoptik möglich. In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der optoelektronische Halbleiterchip 10 als vertikal emittierende Halbleiterlaserdiode, also in der gezeigten Figur als nach oben emittierende Halbleiterlaserdiode, ausgebildet ist.
Das Gehäuse 20 weist, wie in Figur 1 gezeigt ist, einen Bodenteil 21 und einen Deckelteil 22 auf. Zwischen dem Bodenteil 21 und dem Deckelteil 22 ist eine
Verbindungsschicht 23 angeordnet, mittels der der Deckelteil 22 am Bodenteil 21 montiert und somit befestigt ist. Durch den Bodenteil 21 und den Deckelteil 22 und die Verbindungsschicht 23 wird ein Innenraum 29 des Gehäuses 20 umschlossen. Insbesondere können zumindest der Bodenteil 21 oder der Deckelteil 22 oder beide eine Vertiefung 28 aufweisen, durch die der Innenraum 29 gebildet wird, wenn der Bodenteil 21 und der Deckelteil 22 zusammengefügt sind und mittels der Verbindungsschicht 23 aneinander montiert sind. Besonders bevorzugt ist der Innenraum 29 durch den Bodenteil 21, den Deckelteil 22 und die Verbindungsschicht 23 hermetisch abgeschlossen.
Im in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wie auch in den in den Figuren 2A, 2B, 2D bis 2F, 3A und 3B gezeigten Ausführungsbeispielen weist der Deckelteil 22 eine Vertiefung 28 auf, während im Ausführungsbeispiel der Figur 3C ein Bodenteil 21 mit einer Vertiefung 28 gezeigt ist. Der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip 10 ist im Innenraum 29 auf dem Bodenteil 21 montiert und bevorzugt elektrisch angeschlossen. Die Anordnungsrichtung des zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchips 10 auf dem Bodenteil 21 entspricht einer vertikalen Richtung. Richtungen senkrecht zur vertikalen Richtung, die parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Bodenteils 21 und insbesondere einer Montagefläche des Bodenteils 21 gerichtet sind, werden als laterale Richtungen bezeichnet.
Der Bodenteil 21 ist als Keramikträger ausgebildet und weist somit als Hauptkomponente ein Keramikmaterial, beispielsweise mit oder aus Aluminiumnitrid, auf. Bei dem Keramikträger kann es sich bevorzugt um einen Einschichtkeramikträger oder einen Mehrschichtkeramikträger handeln. Ein Einschichtkeramikträger kann, wie in den Figuren 1, 3A und 3B gezeigt ist, beispielsweise plattenförmig ausgebildet sein und somit eine Grundplatte bilden.
Ein Mehrschichtkeramikträger, wie beispielhaft in Figur 3C gezeigt, kann aus zumindest zwei oder mehr Schichten aus einem selben Keramikmaterial oder aus verschiedenen Keramikmaterialien gebildet sein, die zur Herstellung des Bodenteils 21 aufeinander aufgebracht und versintert werden. Im in Figur 3C gezeigten Ausführungsbeispiel bildet eine der Schichten eine Grundplatte, auf der der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip 10 montiert ist, während zumindest eine weitere Schicht rahmenförmig ausgebildet ist und den zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip 10 lateral umgibt, wodurch die Vertiefung 28 gebildet wird, in der der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip 10 angeordnet ist. Besonders bevorzugt kann das Gehäuse 10 oberflächenmontierbar sein. Das optoelektronische Halbleiterbauelement 100 kann somit besonders bevorzugt ein oberflächenmontierbares Bauelement, also ein sogenanntes SMD-Bauelement (SMD:
„surface-mounted device"), sein, das durch Auflöten auf einem Träger wie beispielsweise einer Leiterplatte montiert werden kann. Entsprechend kann besonders bevorzugt der Keramikträger oberflächenmontierbar sein.
Zur elektrischen Kontaktierung der im Gehäuse 20 angeordneten Komponenten wie insbesondere dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip 10 weist das Gehäuse 20, besonders bevorzugt der Bodenteil 21, zumindest ein elektrisches Kontaktelement 24 auf. Das zumindest eine elektrische Kontaktelement kann beispielsweise eine oder mehrere Leiterbahnen, eine oder mehrere elektrische Durchführungen („Vias"), einen oder mehrere Leiterrahmen oder Leiterrahmenteile, eine oder mehrere Elektrodenflächen und Kombinationen daraus auf einer oder mehreren Oberflächen des Bodenteils und/oder eingebettet im Bodenteil aufweisen oder dadurch gebildet sein. Insbesondere kann das Gehäuse 20 eine Mehrzahl von elektrischen Kontaktelementen 24 aufweisen. Beispielsweise kann der Bodenteil 21 als Kontaktelemente 24, wie in den Figuren 1 und 3A bis 3C gezeigt, zumindest zwei Vias 241 aufweisen, die jeweils eine Elektrodenfläche 242 im Innenraum mit einer Elektrodenfläche 242 auf einer dem Innenraum abgewandten Außenseite des Bodenteils 21 miteinander verbinden. Der optoelektronische Halbleiterchip 10 kann direkt auf einer Elektrodenfläche 242 montiert sein, wie in Figur 1 angedeutet ist, während die andere Seite des optoelektronischen Halbleiterchips 10 über einen Bonddraht angeschlossen sein kann. Weiterhin kann der optoelektronische Halbleiterchip 10 auf einer Wärmesenke 30 montiert sein und über geeignete Bondrahtverbindungen elektrisch angeschlossen sein, wie in den Figuren 3A bis 3C gezeigt ist. Darüber hinaus sind auch andere elektrische Anschlussarten möglich. Weiterhin sind je nach Ausführung des optoelektronischen Halbleiterchips 10 und/oder bei einem optoelektronischen Halbleiterbauelement mit mehr als einem optoelektronischen Halbleiterchip 10 mehr als zwei Kontaktelemente 24 möglich.
Im in Verbindung mit der Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel eines als Licht emittierendes Halbleiterbauelement ausgeführten optoelektronischen Halbleiterbauelements mit einer vertikal emittierenden Laserdiode als optoelektronischem Halbleiterchip 10 ist der Deckelteil 22 zumindest in einem Bereich 27 über dem optoelektronischen Halbleiterchip 10 durchlässig für Licht, insbesondere für das vom optoelektronischen Halbleiterchip 10 erzeugte Licht, ausgebildet. Weiterhin kann der gesamte Deckelteil 22 lichtdurchlässig sein. Besonders bevorzugt kann der Deckelteil 22 zumindest im für die Lichttransmission vorgesehenen Bereich 27 klar durchscheinend und damit möglichst transparent sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Deckelteil 22 zumindest im für die Lichttransmission vorgesehenen Bereich 27 eine optische Eigenschaft aufweisen und beispielsweise lichtstreuend oder lichtbrechend ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Bereich 27 als Linse ausgebildet sein.
Der Deckelteil 22 ist aus einem oder mehreren Glasmaterialien gebildet. Beispielsweise kann der Deckelteil aus einem Glasmaterial wie beispielsweise Borosilikatglas gebildet sein. Die Verbindungsschicht 23 weist ein Glaslot auf und ist besonders bevorzugt aus einem Glaslot. Durch ein Glaslot ist es möglich, Unebenheiten und andere Unregelmäßigkeiten in einer Größenordnung von bis zu 20 gm oder sogar mehr auf den an die Verbindungsschicht 23 angrenzenden Verbindungsflächen auszugleichen. Die durch das Glaslot gebildete Verbindungsschicht 23 zur Montage des Deckelteils 22 auf dem Bodenteil 21 grenzt direkt an den Deckelteil 22 an und steht somit direkt mit dem Deckelteil 22 in Kontakt. Eine haftungsvermittelnde Schicht wie beispielsweise eine Metallisierung, wie sie im Fall einer Lotverbindung notwendig wäre, ist auf dem Deckelteil 22 nicht notwendig. Die Verbindungsschicht kann beispielsweise vor dem Zusammenfügen auf dem Bodenteil 21 oder auf dem Deckelteil 22 aufgebracht werden. Durch Wärmeeinwirkung und/oder durch Laserbestrahlung kann eine dauerhafte und bevorzugt hermetisch dichte Verbindung von Bodenteil 21 und Deckelteil 22 erreicht werden.
Der Bodenteil 21, also insbesondere der Keramikträger des Bodenteils 21, weist einen Verbindungsbereich 210 auf. Der Verbindungsbereich 210 ist insbesondere der Bereich des Keramikträgers, auf dem die Verbindungsschicht 23 aufgebracht ist. Besonders bevorzugt weist der Bodenteil 21 im Verbindungsbereich 210 eine Nickel-haltige Oberfläche 211 auf, die in direktem Kontakt mit der Verbindungsschicht 23, also insbesondere dem Glaslot, steht. Durch eine Nickel haltige Oberfläche211 kann eine besonders gute Haftung des Glaslots erreicht werden. Beispielsweise kann die Nickel haltige Oberfläche 211 durch eine Nickel-haltige Schicht 25 gebildet werden. Besonders bevorzugt kann die Nickel-haltige Schicht 25 einen relativen Anteil von größer oder gleich 95 Vol-% Nickel bezogen auf ein Gesamtvolumen der Nickel- haltigen Schicht aufweisen. Die Nickel-haltige Schicht 25 kann beispielsweise auf dem Bodenteil 21, insbesondere dem Keramikträger, aufgedampft sein oder im Rahmen des Herstellungsprozesses des Keramikträgers mit dem Keramikmaterial des Keramikträgers versintert sein.
Bevorzugt weisen der Bodenteil 21 und der Deckelteil 22 Materialien mit ähnlichen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten auf. Dadurch kann erreicht werden, dass Spannungen zwischen dem Bodenteil 21 und dem Deckelteil 22, die bei Temperaturänderungen durch unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten hervorgerufen werden könnten, minimiert werden.
Beispielsweise kann der Deckelteil 22 im Rahmen eines waferbasierten Verfahrens in Form eines Verbunds aus einer Vielzahl von zusammenhängenden Deckelteilen hergestellt werden, wobei der Verbund nach der Herstellung in einzelne Deckelteile zerteilt wird. Dafür kann beispielsweise ein Siliziumwafer bereitgestellt werden, der eine Negativform des Verbunds von Deckelteilen bildet. Als Glasmaterial für die Deckelteile 22 kann ein Material gewählt werden, das eine Erweichungstemperatur aufweist, die kleiner als die Erweichungstemperatur der Negativform ist. Das Glasmaterial kann beispielsweise in Form eines Glaswafers an die Negativform angebondet werden. In der Negativform können Strukturen und Vertiefungen beispielsweise durch Ätzen vorgesehen werden, die später in den Deckelteilen 22 dreidimensional ausgeformten Bereichen entsprechen. Durch Temperatur- und Druckeinwirkung kann eine dreidimensionale Ausformung des Deckelteilverbunds erreicht werden. Der in Figur 1 gezeigte Deckelteil 22 kann beispielsweise vollständig aus einem selben Glasmaterial gebildet sein. In den Figuren 2A bis 3C sind Ausführungsbeispiele für den Deckelteil 22 gezeigt, die ein optisches Fenster 221 in einem Rahmenteil 222 aufweisen. Also optisches Fenster 221 wird insbesondere ein Teil des Deckelteils 22 bezeichnet, der eine ausreichende optische Qualität für die beabsichtigte Anwendung des optoelektronischen Halbleiterbauelements 100 aufweist. Beispielsweise können bei der Verbund-basierten Herstellung vorgefertige optische Fenster in die Negativform eingelegt werden und mit einem Rahmenmaterial zur Bildung der Rahmenteile 222 unter Einwirkung von Wärme und/oder Druck umformt werden. Dabei kann für die Rahmenteile 222 ein Glasmaterial verwendet werden, das einen niedrigeren Erweichungspunkt als die Negativform aufweist, während für die optischen Fenster 221 ein Glasmaterial verwendet wird, dass einen höheren Erweichungspunkt als das Glasmaterial für die Rahmenteile 222 aufweist.
In den Figuren 2A und 2B ist jeweils ein Deckelteil 22 mit einer Vertiefung 28 gezeigt, das ein optisches Fenster 221 aufweist, das im optoelektronischen Halbleiterbauelement über dem optoelektronischen Halbleiterchip angeordnet ist. Wie in Figur 2B angedeutet ist, erlaubt das vorab beschriebene Herstellungsverfahren beliebige Formen des Deckelteils 22. In Figur 2C ist ein Deckelteil 22 gezeigt, das im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 2A und 2B keine Vertiefung aufweist und plattenförmig ausgebildet ist.
Wie in den Figuren 2D bis 2F angedeutet ist, kann das optische Fenster 221 auch lateral, also seitlich in Bezug auf den zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip im optoelektronischen Halbleiterbauelement, angeordnet sein. Hierbei kann, wie in Figur 2D angedeutet ist, das optische Fenster 221 einen Teil einer Seitenwand des Deckelteils 22 bilden, der im optoelektronischen Halbleiterbauelement an die Verbindungsschicht angrenzt. Weiterhin kann das optische Fenster 221 auch in einer rahmenförmigen Seitenwand integriert sein, wie in den Figuren 2E und 2F angedeutet ist, wobei, wie in Figur 2F angedeutet ist, im Verbindungsbereich des Deckelteils 22 Flanken zur Verbindung mit der Verbindungsschicht vorhanden sein können.
In den Figuren 3A und 3B sind als Seitenemitter ausgebildete optoelektronische Halbleiterbauelemente 100 gezeigt, die kantenemittierende Laserdioden als zumindest einem optoelektronischem Halbleiterchip 10 aufweisen. Die optoelektronischen Halbleiterbauelemente 100 der Figuren 3A und 3B weisen rein beispielhaft die Deckelteile 22 gemäß den Ausführungsbeispielen der Figuren 2D und 2F auf.
In Figur 3C ist ein als Vertikalemitter ausgebildetes optoelektronisches Halbleiterbauelement 100 gezeigt, das rein beispielhaft den Deckelteil 22 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 2C aufweist. Der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip 10 ist wie in den beiden vorherigen Ausführungsbeispielen als kantenemittierende Halbleiterlaserdiode ausgebildet. Um das in eine lateral Richtung emittierte Licht in die vertikale Richtung umzulenken, weist das optoelektronische Halbleiterbauelement 100 im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Umlenkelement 40, beispielsweise in Form eines Prismas, auf, das auf dem Bodenteil 21 montiert ist.
Die beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelemente 100 können sich durch geringe Kosten, geringe Anforderungen an die Toleranz der zu verbindenden Bauteile, eine geringe Wärmeeinbringung beim Herstellungsprozess, bekannte und im Volumen erprobte Teilprozesse und eine gute Wärmeleitfähigkeit, insbesondere durch die Verwendung von AIN-Keramiken, auszeichnen.
Die in den in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen explizit beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen .
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
10 optoelektronischer Halbleiterchip
20 Gehäuse
21 Bodenteil
22 Deckelteil
23 VerbindungsSchicht
24 Kontaktelernent
25 Schicht
27 Bereich
28 Vertiefung
29 Innenraum
30 Wärmesenke
40 Umlenkelement
100 optoelektronisches Halbleiterbauelement
210 Verbindungsbereich
211 Oberfläche
221 optisches Fenster
222 Rahmenteil
241 Via
242 Elektrodenfläche

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Halbleiterbauelement (100), aufweisend zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip (10) in einem Innenraum (29) eines Gehäuses (20), wobei
- das Gehäuse einen Bodenteil (21) und einen Deckelteil (22) aufweist,
- der Bodenteil als Keramikträger ausgebildet ist,
- der Deckelteil aus einem oder mehreren Glasmaterialien gebildet ist,
- zwischen dem Bodenteil und dem Deckelteil eine
Verbindungsschicht (23) aus einem Glaslot angeordnet ist und
- der Keramikträger einen Verbindungsbereich (210) mit einer
Nickel-haltigen Oberfläche (211) aufweist, die in direktem Kontakt mit dem Glaslot steht.
2. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei der Bodenteil eine Vertiefung (28) aufweist, in der der optoelektronische Halbleiterchip angeordnet ist.
3. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, wobei der Bodenteil als Mehrschichtkeramikträger ausgebildet ist.
4. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Deckelteil eine Vertiefung aufweist, in der der optoelektronische Halbleiterchip angeordnet ist.
5. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Deckelteil vollständig lichtdurchlässig ist.
6. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Deckelteil ein optisches Fenster (221), das in einem Rahmenteil (222) angeordnet ist, aufweist.
7. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, wobei das optische Fenster ein erstes Glasmaterial und der Rahmenteil ein zweites Glasmaterial, das vom ersten Glasmaterial verschieden ist, aufweist.
8. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 6 oder 7, wobei das optische Fenster in einer lateralen Richtung neben dem optoelektronischen Halbleiterchip angeordnet ist.
9. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 6 oder 7, wobei das optische Fenster in einer vertikalen Richtung über dem optoelektronischen Halbleiterchip angeordnet ist.
10. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Deckelteil zumindest einen Teil aus einem Glasmaterial aufweist, das einen niedrigeren Erweichungspunkt als Silizium aufweist.
11. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Nickel-haltige Oberfläche durch eine Nickel-haltige Schicht (25) gebildet wird.
12. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach Anspruch 11, wobei die Nickel-haltige Schicht einen relativen Anteil von größer oder gleich 95 Vol-% Nickel bezogen auf ein Gesamtvolumen der Nickel-haltigen Schicht aufweist.
13. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verbindungsschicht in direktem Kontakt zum Deckelteil steht.
14. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Innenraum durch den Bodenteil, die Verbindungsschicht und den Deckelteil hermetisch abgeschlossen ist.
15. Optoelektronisches Halbleiterbauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der optoelektronische Halbleiterchip eine Halbleiterlaserdiode ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025026974A1 (en) * 2023-08-01 2025-02-06 Ams-Osram International Gmbh Method for producing an electronic device and electronic device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023108785A1 (de) * 2023-04-05 2024-10-10 Ams-Osram International Gmbh Elektronische vorrichtung und verfahren zur herstellung einer elektronischen vorrichtung
DE102023113467A1 (de) * 2023-05-23 2024-11-28 Ams-Osram International Gmbh Verfahren zum herstellen eines optischen bauelements und optisches bauelement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150014711A1 (en) * 2012-01-11 2015-01-15 Osram Gmbh Optoelectronic component with inert gas atmosphere
WO2018055846A1 (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 日本電気硝子株式会社 発光素子搭載用基板及びその製造方法、並びに発光素子搭載パッケージ
WO2020022278A1 (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 Ａｇｃ株式会社 光学パッケージ
US20200365573A1 (en) * 2019-05-13 2020-11-19 At & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Hermetic Optical Component Package Having Organic Portion and Inorganic Portion
EP3879587A1 (de) * 2020-03-11 2021-09-15 Lextar Electronics Corp. Led-gehäusestruktur
WO2021239443A1 (de) * 2020-05-29 2021-12-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur herstellung eines elektronischen bauelements und elektronisches bauelement

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60175463A (ja) * 1984-02-21 1985-09-09 Toshiba Corp 光電変換素子の封止法
US4967260A (en) * 1988-05-04 1990-10-30 International Electronic Research Corp. Hermetic microminiature packages
US4953006A (en) * 1989-07-27 1990-08-28 Northern Telecom Limited Packaging method and package for edge-coupled optoelectronic device
JPH0884042A (ja) * 1994-09-14 1996-03-26 Citizen Watch Co Ltd パッケージ部材
JP2001257410A (ja) * 2000-03-09 2001-09-21 Kyocera Corp 電子部品
EP1883940A2 (de) 2005-05-06 2008-02-06 David H. Stark Isolierte glasierungseinheiten und verfahren
JP2011109010A (ja) * 2009-11-20 2011-06-02 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
JP6010968B2 (ja) * 2012-03-29 2016-10-19 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス及び振動デバイスの製造方法
JP6281858B2 (ja) * 2012-12-18 2018-02-21 セイコーインスツル株式会社 光学デバイス
JP6490932B2 (ja) 2013-09-16 2019-03-27 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 発光素子パッケージ
JP6622032B2 (ja) * 2015-08-27 2019-12-18 日機装株式会社 発光装置
DE102018111898B4 (de) 2017-06-06 2025-10-16 Schott Ag Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein optoelektronisches Bauelement
US20190074416A1 (en) 2017-09-06 2019-03-07 Coorstek Kk Silica glass member, process for producing the same, and process for bonding ceramic and silica glass
US10678046B2 (en) * 2018-03-21 2020-06-09 Infineon Technologies Ag Packages for microelectromechanical system (MEMS) mirror and methods of manufacturing the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150014711A1 (en) * 2012-01-11 2015-01-15 Osram Gmbh Optoelectronic component with inert gas atmosphere
WO2018055846A1 (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 日本電気硝子株式会社 発光素子搭載用基板及びその製造方法、並びに発光素子搭載パッケージ
WO2020022278A1 (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 Ａｇｃ株式会社 光学パッケージ
US20200365573A1 (en) * 2019-05-13 2020-11-19 At & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Hermetic Optical Component Package Having Organic Portion and Inorganic Portion
EP3879587A1 (de) * 2020-03-11 2021-09-15 Lextar Electronics Corp. Led-gehäusestruktur
WO2021239443A1 (de) * 2020-05-29 2021-12-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur herstellung eines elektronischen bauelements und elektronisches bauelement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025026974A1 (en) * 2023-08-01 2025-02-06 Ams-Osram International Gmbh Method for producing an electronic device and electronic device

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Publication number Publication date
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