WO2023006462A1 - Optoelektronisches bauelement - Google Patents

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WO2023006462A1
WO2023006462A1 PCT/EP2022/069979 EP2022069979W WO2023006462A1 WO 2023006462 A1 WO2023006462 A1 WO 2023006462A1 EP 2022069979 W EP2022069979 W EP 2022069979W WO 2023006462 A1 WO2023006462 A1 WO 2023006462A1
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WO
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optoelectronic component
optoelectronic
carrier
semiconductor chip
electrically conductive
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PCT/EP2022/069979
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English (en)
French (fr)
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Michael Zitzlsperger
Thomas Schwarz
Hansjoerg Schoell
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the present invention relates to an optoelectronic component.
  • Optoelectronic components are known events in various On and are used for various purposes. For example, it is known to use light-emitting optoelectronic components as headlights in motor vehicles.
  • One object of the present invention is to provide an optoelectronic component. This object is achieved by an optoelectronic component having the features of the independent claim. Various developments are specified in the dependent claims.
  • An optoelectronic component includes a carrier, an optoelectronic semiconductor chip and a metallic diaphragm de.
  • the optoelectronic semiconductor chip has a top side with a light-emitting area.
  • the optoelectronic semiconductor chip is arranged on a top side of the carrier in such a way that the light-emitting surface faces away from the top side of the carrier.
  • the aperture is arranged over the top of the carrier and the optoelectronic semiconductor chip.
  • the bezel has an opening located over the light emitting surface.
  • the screen arranged over the top side of the carrier and the optoelectronic semiconductor chip prevents light from striking the optoelectronic component from the outside, for example Sunlight, sensitive, for example, temperature sensitive, components of the optoelectronic device hits.
  • Light striking the aperture of the optoelectronic component can be absorbed or reflected by the aperture. This advantageously reduces the risk of the optoelectronic component being damaged by impinging light.
  • a housing body is arranged on the upper side of the carrier.
  • the optoelectronic semiconductor chip is arranged in a cavity of the housing body.
  • the housing body can have a plastic material, for example.
  • the housing body is advantageously protected by the cover from light striking the optoelectronic component from the outside.
  • the panel is fastened to an upper side of the housing body.
  • the bezel can be attached to the top of the housing body by means of an adhesive. This enables the optoelectronic component to be produced simply and inexpensively.
  • the screen has a light-absorbing coating.
  • the light-absorbing coating advantageously prevents light reflected at the diaphragm from striking other components in the vicinity of the optoelectronic component and having a damaging effect there.
  • light absorption on the underside and on side surfaces of the panel in the vicinity of the aperture of the panel may be desirable, in order to reduce scattered light there. Heat generated in the panel can be effectively dissipated through the metallic panel.
  • the screen has a connecting element that is electrically is conductively in contact with an electrical contact at the top of the carrier.
  • the electrical contact can provide a reference potential, for example a ground potential.
  • the diaphragm of the optoelectronic component is advantageously at the reference potential when the optoelectronic component is in operation, thereby providing electromagnetic shielding. This can improve the EMC and ESD properties of the optoelectronic component.
  • the screen has a connecting element, which forms a soldering surface that is accessible on an underside of the optoelectronic component.
  • the diaphragm element can be connected to a ground potential or another reference potential via the soldering surface and the connection element, thereby causing electromagnetic shielding. This too can improve the EMC and ESD properties of the optoelectronic component.
  • the connecting element is formed by a section of the screen that is bent over relative to a surrounding area of the screen.
  • this allows a particularly simple and cost-effective production of the panel and light enables easy assembly of the panel.
  • the connecting element is attached to the panel.
  • the screen can thereby be formed without openings in the area of the connecting element, as a result of which the screen can bring about particularly complete shielding against light impinging from the outside.
  • the screen has a side wall that laterally encloses an area between the carrier and the screen.
  • the panel can advantageously have a special complete electromagnetic and electrostatic shielding of the components of the optoelectronic component.
  • the side wall is in electrically conductive contact with an electrical contact on the top side of the carrier.
  • the electrical contact can provide a reference potential, for example a ground potential.
  • the diaphragm of the optoelectronic component is advantageously at the reference potential when the optoelectronic component is in operation and can thereby cause electromagnetic shielding. This can improve the EMC properties of the optoelectronic component.
  • the side wall encloses the carrier laterally.
  • the panel forms a cap that completely covers the remaining components of the optoelectronic component.
  • particularly effective shielding of the components of the optoelectronic component can be achieved.
  • a section of the side wall forms a soldering surface that is accessible on a bottom side of the optoelectronic component.
  • the diaphragm can be connected to a ground potential or another reference potential when the optoelectronic component is in operation, and thereby bring about effective electromagnetic shielding of the optoelectronic component. This can improve the EMC properties of the optoelectronic component.
  • an edge region delimiting the opening of the diaphragm is bent in the direction of the top side of the carrier.
  • this makes it possible to form the opening of the screen with a particularly small opening area without the screen emitting from the optoelectronic semiconductor chip shields electromagnetic radiation.
  • a small aperture opening is associated with a particularly effective protection of the optoelectronic component from light striking it from outside.
  • a dam delimiting the light-emitting surface is arranged on the upper side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the dam can, for example, also cover bonding wires connected to the optoelectronic semiconductor chip.
  • the dam can serve to protect the light-emitting surface of the optoelectronic semiconductor chip.
  • a potting material is arranged in the cavity of the housing body.
  • the optoelectronic semiconductor chip is at least partially embedded in the potting material.
  • the casting material can serve to protect the optoelectronic semiconductor chip and to protect bond wires connected to the optoelectronic semiconductor chip.
  • an electrically conductive layer is arranged on the light-emitting surface, which is electrically conductively connected to the diaphragm.
  • the electrically conductive layer can be at the same potential as the diaphragm during operation of the optoelectronic component, in particular, for example, at a ground potential.
  • electromagnetic shielding achieved by the diaphragm is also completed over the area of the opening of the diaphragm.
  • the electrically conductive layer has a wavelength-converting material.
  • the electrically conductive layer can advantageously additionally convert electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip at least partially into electromagnetic radiation of a different wavelength.
  • the electrically conductive layer is in direct contact with an electrical contact area of the optoelectronic semiconductor chip or with a bonding wire connected to the optoelectronic semiconductor chip.
  • the electrically conductive layer and thus also the screen can be connected to a fixed potential, in particular, for example, to a ground potential.
  • the electrically conductive layer extends onto an upper side of the diaphragm facing away from the carrier.
  • this represents a simple way of electrically conductively connecting the electrically conductive layer to the panel.
  • the diaphragm has a laser marking.
  • the laser marking can serve, for example, to identify the optoelectronic component or to identify an orientation of the optoelectronic component.
  • Fig. 3 is a top view of a variant of an optoelectronic African component; 4 shows a plan view of a further variant of an optoelectronic component;
  • FIG. 15 another variant of an optoelectronic construction elements.
  • 1 shows a schematic, sectional side view of an optoelectronic component 100.
  • the optoelectronic component 100 can be embodied, for example, as a multi-pixel light source and can be provided for use in a headlight of a motor vehicle.
  • the optoelectronic component 100 has an upper side 101 and an underside 102 opposite the upper side 101 .
  • electromagnetic radiation is emitted at the top side 101 of the optoelectronic component 100 .
  • the underside 102 is provided as a mounting surface and for making electrical contact with the optoelectronic component 100 .
  • the optoelectronic component 100 includes a carrier 200.
  • the carrier 200 can also be referred to as a substrate.
  • the carrier 200 can be formed, for example, as a single or multi-layer printed circuit board (PCB, MCB), as a ceramic carrier or as a plastic carrier with an embedded lead frame.
  • the carrier 200 has an upper side 201 and an underside 202 opposite the upper side 201 .
  • the underside 202 of the carrier 200 forms the underside 102 of the optoelectronic component 100.
  • a metallization at the upper side 210 with upper contact surfaces 211 On the upper side 201 of the carrier 200 there is a metallization at the upper side 210 with upper contact surfaces 211 .
  • a Unterpipemetall lization 220 with lower contact surfaces 221 is arranged on the underside 202 of the carrier 200 .
  • the lower contact areas 221 are provided for making electrical contact with the optoelectronic component 100 .
  • Sections of the top side metallization 210 and sections of the bottom side metallization 220 are electrically conductively connected to one another via through contacts 230 extending through the carrier 200 .
  • a housing body 300 having a top 301 and a top 301 ge opposite underside 302 is arranged.
  • the housing body 300 on the top 201 of the carrier 200 is arranged that the bottom 302 of the housing body 300 of the top 201 of the carrier 200 faces.
  • the housing body 300 has an electrically insulating material, for example a plastic material.
  • the housing body 300 may have been arranged on the upper side 201 of the carrier 200 by means of a molding process, for example. However, the housing body 300 can also be pre-produced, for example, and glued to the top side 201 of the carrier 200 .
  • the housing body 300 could also be formed integrally with the carrier 200 .
  • the package body 300 has a chip cavity 310 .
  • the chip cavity 310 forms an opening in the housing body 300, so that the top 201 of the carrier 200 in the region of the chip cavity 310 is exposed.
  • Upper contact areas 211 of the upper side metallization 210 of the carrier 200 are also accessible in the area of the chip cavity 310 .
  • An optoelectronic semiconductor chip 400 is in the chip cavity 310 of the housing body 300 on the top 201 of the carrier 200 is arranged.
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 has an upper side 401 and an underside 402 lying opposite the upper side 401 .
  • a light-emitting area 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 is formed on the upper side 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 .
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 is arranged on the top side 201 of the carrier 200 in such a way that the light-emitting surface 410 faces away from the top side 201 of the carrier 200 .
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 can be embodied as a multi-pixel chip, for example.
  • the light-emitting surface 410 has a plurality of individually controllable picture elements (pixels).
  • the light-emitting surface 410 can also be formed as a uniform surface without a subdivision.
  • the optoelectronic semiconductor Chip 400 can also be designed as a system-on-a-chip (SoC) with integrated driver components.
  • SoC system-on-a-chip
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 can be embodied, for example, as a driver chip with an LED array arranged thereon.
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 has electrical contact areas 420 on its upper side 401 .
  • the electrical contact surfaces 420 are electrically conductively connected to upper contact surfaces 211 on the upper side 201 of the carrier 200 via bonding wires 425 .
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 is electrically contacted.
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 could also have one or more electrical contact surfaces on its underside 402, which are electrically conductively connected to one or more of the upper contact surfaces 211 of the carrier 200, for example by means of a soldered or adhesive connection.
  • African African African a metallic panel 500 is arranged at the top 301 of the housing body 300 of the optoelectronic component 100 .
  • the panel 500 is thus also arranged over the top 201 of the carrier 200 and over the optoelectronic semiconductor chip 400 .
  • the screen 500 has an upper side 501 and an underside 502 opposite the upper side 501 .
  • the bottom 502 of the panel 500 faces the top 301 of the housing body 300 , the top 201 of the carrier 200 and the top 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 .
  • the top 501 of the aperture 500 forms the upper side 101 of the optoelectronic component 100. It is expedient that the aperture 500 is attached to the top 301 of the housing body 300 Ge. For example, the aperture 500 can be glued to the top 301 of the housing body 300 .
  • the bezel 500 includes a metallic material. It is expedient to select this material in such a way that its coefficient of thermal expansion corresponds as well as possible to that of the housing body 300 in order to be able to operate the optoelectronic component 100 to avoid tension and deformation due to different thermal expansions.
  • the bezel 500 may be made of a thin metal sheet, for example.
  • the aperture 500 has an opening 510 which is arranged over the light-emitting surface 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 .
  • electromagnetic radiation emitted on the light-emitting surface 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 can pass through the opening 510 of the aperture 500 and be emitted at the top side 101 of the optoelectronic component 100 .
  • the size of the opening 510 is dimensioned such that the aperture 500 causes the least possible shadowing of the radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 400, but at the same time the components of the optoelectronic component 100 are shielded as completely as possible by the aperture 500 from the outside of the optoelectronic component 100 are shielded from incident radiation.
  • a light-absorbing coating 560 may be arranged.
  • the light-absorbing coating 560 can also extend to other sections of the aperture 500 or be provided exclusively in other sections of the aperture 500 in order to reduce scattering of radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 400.
  • the bonding wires 425 extending in the chip cavity 310 can be largely covered by the screen 500 and thus protected from damage by external influences. This can make it possible to dispense with further measures to protect the bonding wires 425.
  • the screen 500 serves not only to protect against external radiation (e.g. sunlight) but also to shield the optoelectronic component 100 from electromagnetic radiation.
  • external radiation e.g. sunlight
  • the variants of the optoelectronic component 100 described below have advantageous properties in terms of electromagnetic compatibility (EMC properties). This is particularly useful when the optoelectronic component 100 has high-frequency components, for example high-frequency components integrated into the optoelectronic semiconductor chip 400 .
  • the electromagnetic shielding caused by the panel 500 is achieved in the variants of the optoelectronic component 100 described below in that the electrically conductive panel 500 is electrically connected to a defined electrical reference potential of the optoelectronic component 100, in particular, for example a ground potential.
  • the reference potential can also be a VDD potential, for example.
  • Fig. 2 shows a schematic sectional side view of a variant of the optoelectronic component 100.
  • the panel 500 has two connecting elements 600 which are electrically conductive with a reference contact 215 on the top 201 of the Carrier 200 are in contact.
  • the reference contact 215 is formed by an upper contact surfaces 211 of the upper side metallization 210 of the carrier 200, which provides a defined reference potential, for example a ground potential or a VDD potential.
  • the connecting elements 600 are formed by portions 610 of the panel 500 that are bent over relative to the surrounding areas of the panel 500 .
  • the connecting elements 600 thus have the form of spring tongues.
  • the bent portions 610 forming the connecting elements 600 can, for example, be punched out in relation to the surrounding areas of the panel 500 .
  • the electrical contact between the connecting elements 600 and the reference contact 215 on the top side 201 of the carrier 200 can be established by contact areas 620 formed on the longitudinal ends of the connecting elements 600 with spring force against the reference contact 215-forming upper contact surfaces 211 of the top side metallization 210 of the carrier 200 press.
  • This provides the advantage that thermal deformations occurring during operation of the optoelectronic component 100 can be compensated for.
  • each connecting element 600 extends through its own connecting element cavity 320 in the housing body 300.
  • a common connecting element cavity 320 could also be provided for all connecting element 600.
  • the connecting elements 600 could also be arranged in the chip cavity 310 .
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a plan view of the top side 101 of a variant of the optoelectronic component 100.
  • the variant in Fig. 3 like the variant in Fig. 2, has two connecting elements 600 and shows a possible arrangement of these connecting elements 600.
  • the connecting elements 600 are arranged on both sides of the optoelectronic semiconductor chip 400 and are orientated antiparallel. As a result, the spring forces caused by the connecting elements 600 advantageously balance each other out. However, other arrangements of the connecting elements 600 are also possible.
  • FIG. 4 shows a schematic top view of the top side 101 of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the diaphragm 500 has three openings 510, which are arranged over the light-emitting areas 410 of the optoelectronic semiconductor chips 400.
  • FIG. 4 shows a schematic top view of the top side 101 of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the diaphragm 500 has three openings 510, which are arranged over the light-emitting areas 410 of the optoelectronic semiconductor chips 400.
  • the variant of the optoelectronic component 100 shown in FIG. 4 can thus be divided into three sections, each of which is designed like the variant of the optoelectronic component 100 shown in FIG.
  • the three optoelectronic semiconductor chips 400 of the variant of the optoelectronic component 100 shown in Fig. 4 can be designed, for example, to emit electromagnetic radiation with different wavelengths.
  • the three optoelectronic semiconductor chips 400 can be designed to emit electromagnetic radiation with red, green and blue light colors.
  • optoelectronic semiconductor chips 400 can also be positioned relative to one another in a different geometric arrangement. It is possible to arrange several or all of the optoelectronic semiconductor chips 400 in a common chip cavity 310 of the housing body 300 .
  • FIG. 5 shows a schematic, sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the variant shown in FIG a different number of connecting elements 600 and a different geo metric arrangement of the connecting elements 600 would again be possible.
  • the seemssele elements 600 are formed as separate elements and in fastening supply sections 630 on the underside 502 of the panel 500 be fastened. This attachment can be realized, for example, by soldering, welding or gluing. Due to the design of the connecting elements 600 as separate elements, the screen 500 in the variant of the optoelectronic component 100 shown in FIG. 5 has no openings in the area of the connecting elements 600 . As a result, the screen 500 in the variant shown in FIG. 5 can provide particularly effective protection against sunlight and other radiation incident from outside.
  • the connecting elements 600 are common with the optoelectronic semiconductor chip 400 in the chip cavity 310 of the housing body 300 arranged.
  • the connection elements 600 it would also be possible to arrange the connection elements 600 in their own connection element cavities 320 of the housing body 300 .
  • FIG. 6 shows a schematic, sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the upper part 580 and the lower part 590 can be connected to one another, for example via an adhesive connection.
  • a top of the upper part 580 forms the top 501 of the bezel 500.
  • An underside of the lower part 590 forms the underside 502 of the bezel 500.
  • the variant shown in FIG. 6 has two connecting elements 600 which are formed by sections 610 of the lower part 590 of the shutter 500 which are bent over in relation to the surrounding areas of the lower part 590 of the shutter 500 .
  • the upper part 580 of the panel 500 is also in the area of the connecting elements 600 closed.
  • the diaphragm 500 has no openings overall in the region of the connecting elements 600, even in the variant of the optoelectronic component 100 shown in FIG.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the connecting elements 600 are again formed by sections 610 that are bent over relative to the surrounding areas of the diaphragm 500, as is also the case in the variant 2 is the case.
  • the connec tion elements 600 could also be formed as separate elements fastened to the screen 500, as in the variant in FIG. 5, or from a lower part 590 of the screen 500, as in the variant in FIG.
  • the connecting elements 600 again extend through each Weil's own connection element cavities 320 of the housing body 300 could alternatively also be arranged in the chip cavity 310.
  • the connecting elements 600 are not in contact with a reference contact on the upper side 201 of the carrier 200 . Instead, the connecting elements 600 extend through openings 240 in the carrier 200 and each have a soldering surface 640 that is accessible on the underside 102 of the optoelectronic component 100 . During the assembly of the optoelectronic component 100, these soldering pads 640 are electrically conductively connected to a ground potential or to another fixed potential.
  • a fastening material 245 can be arranged, which fixes the connecting elements 600.
  • the attachment material 245 can be a silver conductive adhesive, for example.
  • the fastening material 245 can also be an electrically insulating material and can be used to electrically insulate the connecting elements 600 from the carrier 200 and the top-side metallization 210 and the bottom-side metallization 220 .
  • Fig. 8 shows a schematic, sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the connecting elements 600 of the diaphragm 500 are embodied as in the variant of the optoelectronic component 100 shown in Fig. 2.
  • connecting elements 600 could also be designed as in the variants of the optoelectronic component 100 shown in FIGS.
  • the screen 500 has a side wall 530 which is oriented perpendicular to the other sections of the screen 500 .
  • the screen 500 thus has a cup shape overall.
  • the side wall 530 encloses an area 110 between the carrier 200 and the panel 500 laterally.
  • the cup-shaped screen 500 also encloses the housing body 300.
  • the screen 500 in the variant of the optoelectronic component 100 shown in FIG. 8 causes a particularly effective electromagnetic shielding.
  • FIG. 8 shows that causes a particularly effective electromagnetic shielding.
  • Fig. 9 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the aperture 500 encloses laterally.
  • the screen 500 has no connecting elements 600.
  • the side wall 530 of the panel 500 forms a contact area 540 where it bears against the top side 201 of the carrier 200, which is in electrically conductive contact with a reference contact 215 on the top side 201 of the carrier 200.
  • the panel 500 is also in the variant shown in FIG. 9 with the potential of the reference contact 215 in an electrically conductive connection.
  • housing body 300 there is no housing body 300 in the variant of the optoelectronic component 100 shown in FIG. 9 . This is possible because the panel 500 encloses the region 110 between the carrier 200 and the panel 500 and thereby protects it from external influences.
  • the housing body 300 could also be omitted in the variant of the optoelectronic component 100 shown in FIG. 8 .
  • the variant of the optoelectronic component 100 shown in FIG. 9 could also have such a housing body 300 .
  • FIG. 10 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the variant shown in FIG. 10 differs from 9 in that the contact area 540 of the side wall 530 of the screen 500 is widened by an additional collar. This makes it easier to mechanically and electrically conductively connect the contact area 540 to the upper side 201 of the carrier 200 and to the reference contact 215 arranged on the upper side 201 of the carrier 200 .
  • the connection can be an adhesive connection, for example.
  • FIG. 11 shows a schematic, sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • a housing body 300 is present.
  • the panel 500 is attached to the top 301 of the housin 300 selvess.
  • the panel 500 has no connec tion elements 600, but again a side wall 530, which encloses the area 110 between the carrier 200 and the panel 500 laterally.
  • the side wall 530 in the variant of FIG. 11 also encloses the carrier 200 laterally. So that the side wall 530 of the Blen de 500 is not seated on the upper side 201 of the carrier 200.
  • the side wall 530 has a soldering surface 550, which is arranged in a common plane with the lower contact surfaces 221 on the underside 202 of the carrier 200 and is therefore accessible on the underside 102 of the optoelectronic component 100.
  • the soldering surface 550 of the diaphragm 500 is electrically conductively connected to a reference potential.
  • Fig. 12 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the variant shown in Fig. 12 is designed similarly to the variant shown in Fig. 11, so that the side wall 530 of the screen 500 is also used in the case of the in Fig. 12
  • Variant shown laterally encloses the carrier 200 and has a section which forms a soldering surface 550 which is accessible on the underside 102 of the optoelectronic component 100 .
  • the side wall 530 of the diaphragm 500 in the variant shown in FIG. 12 is mechanically connected in this area connected to the carrier 200, for example via a clamp or flanged connection.
  • the housing body 300 can optionally also be dispensed with.
  • Fig. 13 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the diaphragm 500 is similar to the variant of Fig. 9 be formed on the described variants.
  • an edge region 520 of the aperture 500 that delimits the opening 510 of the aperture 500 is bent in the direction of the top side 201 of the carrier 200 and the top side 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 .
  • the opening 510 of the screen 500 in the case shown in Fig.
  • FIG. 14 shows a top view of the top 101 of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the screen 500 has slits 521 starting from the corners of the rectangular opening 510 for this purpose.
  • the edge region 520 is divided into four wings, which are bent towards the top 201 of the carrier 200 and the top 401 of the optoelectronic semiconductor chips 400 out.
  • An alternative possibility is to bend the edge area 520 of the opening 510 of the panel 500 by deep-drawing in the direction of the upper side 201 of the carrier 200. This eliminates the need for the provision of the slots 521, as a result of which the components of the optoelectronic device 100 can be shielded even more completely by the panel 500.
  • a curved edge region 520 as in the case of the diaphragm 500 of the variant of the optoelectronic component 100 shown in FIG. 13, can also be provided in the variants of the optoelectronic component 100 described with reference to the other figures.
  • a dam 700 delimiting the light-emitting surface 410 is arranged on the upper side 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 .
  • the dam 700 suitably comprises an electrically insulating material.
  • the dam 700 at least partially covers the electrical contact pads 420 on the upper side 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400, so that the bonding wires 425 connected to the electrical contact pads 420 are at least partially embedded in the dam 700.
  • the dam 700 it is possible to arrange the dam 700 between the electrical contact pads 420 and the light-emitting surface 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400, so that the electrical contact pads 420 and the bonding wires 425 connected to the electrical contact pads 420 are arranged outside of the area bounded by the dam 700 are.
  • a potting material 710 is arranged in the chip cavity 310 of the housing body 300 in the variant of the optoelectronic component 100 shown in FIG. 13 .
  • the potting material 710 covers the top side 201 of the carrier 200 that is accessible in the region of the chip cavity 310 and extends from the wall of the housing body 300 delimiting the chip cavity 310 to the optoelectronic semiconductor chip 400, so that the optoelectronic semiconductor chip 400 is at least partially embedded in the potting material 710.
  • the bonding wires 425 running between the electrical contact areas 420 of the optoelectronic semiconductor chip 400 and the upper contact areas 211 on the upper side 201 of the carrier 200 are also at least partially embedded in the potting material 710 and are thereby protected from damage.
  • the encapsulation material 710 may have been arranged in the chip cavity 310 by means of a dosing method, for example.
  • the dam 700 may have served to prevent the light-emitting surface 410 on the upper side 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 from being covered by the encapsulation material 710 .
  • the potting material 710 can also have covered the electrical contact areas 420 on the upper side 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 and thereby provide additional protection for the bonding wires 425 connected to the electrical contact areas 420. It may also be possible to place the molding material 710 in the chip cavity 310 without providing the dam 700 .
  • the dam 700 and the potting material 710 can also be provided in all other variants of the optoelectronic component 100 that have a housing body 300 with a chip cavity 310 .
  • a laser marking 570 is provided on the upper side 501 of the diaphragm 500 forming the upper side 101 of the optoelectronic component 100 .
  • the laser marking 570 can identify an orientation of the optoelectronic component 100 or a type of the optoelectronic component 100, for example.
  • a corresponding laser marking tion 570 can also be provided in the other variants of the optoelectronic component 100 African.
  • Fig. 15 shows a schematic sectional side view of a further variant of the optoelectronic component 100.
  • the screen 500 as in the variant of the optical component 100 shown in Fig. 2, has connecting elements 600 which are located in connecting element cavities 320 of the housing body 300 are arranged.
  • the panel 500 has a side wall 530 which laterally encloses the area 110 between the panel 500 and the carrier 200 .
  • the edge area 520 of the opening 510 of the screen 500 is bent in the direction of the carrier 200 and the optoelectronic semiconductor chip 400, as has been described with reference to FIGS.
  • the panel 500 could also be designed with the features described with reference to the remaining figures.
  • the casting material 710 present in the variant in FIG. 13 is not present in the variant in FIG. 15, but could also be present.
  • the dam 700 could also be omitted.
  • the variant of the optoelectronic construction element 100 shown in FIG. 15 has an electrically conductive layer 800 on the light-emitting surface 410 at the top
  • the electrically conductive layer 800 is electrically conductive tend to the panel 500 connected. As a result, the electrically conductive layer 800 completes the electromagnetic shielding achieved by the screen 500 also in the area above the light-emitting surface 410 where the screen 500 has the opening 510 . It is expedient for the electrically conductive layer 800 to have a wavelength-converting material 810 .
  • the electrically conductive layer 800 can serve to at least partially convert electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 400 at the light-emitting surface 410 into electromagnetic radiation of a different wavelength.
  • the electrical conductivity of the electrically conductive layer 800 can be achieved, for example, by electrically conductive particles mixed into the wavelength-converting material 810 .
  • the wavelength-converting material 810 can also be introduced into an already electrically conductive matrix, for example an electrically conductive polymer.
  • the electrically conductive layer 800 can also have a multilayer structure and, for example, have at least one transparent, electrically conductive layer and a wavelength-converting layer.
  • a further possibility consists in providing an electrically conductive grid or mesh which is arranged on or under a layer comprising the wavelength-converting material 810 .
  • the wavelength converting material 810 can also be placed in the meshes of this electrically conductive grid.
  • the mesh size of the electrically conductive grid or network can be adapted to the electromagnetic frequencies to be shielded. If the light-emitting surface 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 is divided into individual pixels, the mesh size of the electrically conductive grid or network can also be adapted to the size of these pixels. As a result, a contrast between the individual pixels of the light-emitting surface 410 can also be increased.
  • the electrically conductive layer 800 is electrically conductively connected to the screen 500 in that the electrically conductive layer 800 extends continuously up to the upper side 501 of the screen 500 .
  • the electric The conductive layer 800 thus forms a cohesive layer that extends over the light-emitting surface 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 and part of the top side 501 of the panel 500 .
  • the dam 700 and the edge area 520 of the opening 510 of the screen 500 are designed and arranged in such a way that the edge area 520 of the opening 510 of the screen 500 is directly adjacent to the dam 700 .
  • the electrically conductive layer 800 extends over the light-emitting surface 410, part of the dam 700 and the edge region 520 of the aperture 500 to the top 501 of the aperture 500.
  • the electrically conductive layer 800 can in this water variant of the optoelectronic component 100 in example Spraying are applied after the panel 500 has been placed over the housing body 300 and the optoelectronic semiconductor chip 400's.
  • the electrically conductive layer 800 can be arranged on the light-emitting surface 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 and on at least part of a potting material 710 arranged in the chip cavity 310 as in the variant in FIG. 13 .
  • the electrically conductive layer 800 can also extend over at least part of the upper side 310 of the housing body 300 .
  • the electrically conductive layer 800 is applied before the panel 500 is arranged, for example by spraying on. The panel 500 is then arranged and an electrically conductive connection is established between the panel 500 and the electrically conductive layer 800 .
  • This electrically conductive connection can result either from direct contact between the electrically conductive layer 800 and the underside 502 of the cover 500 or from an electrically conductive material arranged between the underside 502 of the cover 500 and the electrically conductive layer 800, for example an electrically conductive material gen glue.
  • an electrically conductive material gen glue arranged between the underside 502 of the cover 500 and the electrically conductive layer 800, for example an electrically conductive material gen glue.
  • Another possibility is to arrange the electrically conductive layer 800 on the upper side 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 in such a way that there is direct contact between the electrically conductive layer 800 and an electrical contact surface 420 of the optoelectronic semiconductor chip 400, which is connected to the Potential of the aperture 500, for example a ground potential, is connected.
  • the electrically conductive layer 800 is connected to the potential of the screen 500 via a bonding wire. This can either be one of the bonding wires 425 connected to the electrical contact areas 420 of the optoelectronic semiconductor chip 400 or another bonding wire.

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Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement (100) umfasst einen Träger (200), einen optoelektronischen Halbleiterchip (400) und eine metallische Blende (500). Der optoelektronische Halbleiterchip (400) weist eine Oberseite (401) mit einer lichtemittierenden Fläche (410) auf. Der optoelektronische Halbleiterchip (400) ist so auf einer Oberseite (201) des Trägers (200) angeordnet, dass die lichtemittierende Fläche (401) von der Oberseite (201) des Trägers (200) abgewandt ist. Die Blende (500) ist über der Oberseite (201) des Trägers (200) und dem optoelektronischen Halbleiterchip (400) angeordnet. Die Blende (500) weist eine Öffnung (510) auf, die über der lichtemittierenden Fläche (410) angeordnet ist. An der Oberseite (401) des optoelektronischen Halbleiterchips (400) ist ein die lichtemittierende Fläche (410) umgrenzender Damm (700) angeordnet.

Description

OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102021 208 179.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Optoelektronische Bauelemente sind in verschiedenen Ausge staltungen bekannt und werden für diverse Zwecke verwendet. Beispielsweise ist bekannt, lichtemittierende optoelektroni sche Bauelemente als Scheinwerfer in Kraftfahrzeugen einzu setzen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkma len des unabhängigen Anspruchs gelöst. In den abhängigen An sprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst einen Träger, einen optoelektronischen Halbleiterchip und eine metallische Blen de. Der optoelektronische Halbleiterchip weist eine Oberseite mit einer lichtemittierenden Fläche auf. Der optoelektroni sche Halbleiterchip ist so auf einer Oberseite des Trägers angeordnet, dass die lichtemittierende Fläche von der Ober seite des Trägers abgewandt ist. Die Blende ist über der Oberseite des Trägers und dem optoelektronischen Halbleiter chip angeordnet. Die Blende weist eine Öffnung auf, die über der lichtemittierenden Fläche angeordnet ist.
Bei diesem optoelektronischen Bauelement verhindert die über der Oberseite des Trägers und dem optoelektronischen Halb leiterchip angeordnete Blende, dass von außen auf das opto elektronische Bauelement auftreffendes Licht, beispielsweise Sonnenlicht, auf empfindliche, beispielsweise temperaturemp findliche, Komponenten des optoelektronischen Bauelements trifft. Auf die Blende des optoelektronischen Bauelements auftreffendes Licht kann durch die Blende absorbiert oder re flektiert werden. Vorteilhafterweise wird hierdurch eine Ge fahr einer Beschädigung des optoelektronischen Bauelements durch auftreffendes Licht reduziert.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist an der Oberseite des Trägers ein Gehäusekörper angeord net. Der optoelektronische Halbleiterchip ist in einer Kavi tät des Gehäusekörpers angeordnet. Der Gehäusekörper kann beispielsweise ein Kunststoffmaterial aufweisen. Durch die Blende wird der Gehäusekörper vorteilhafterweise vor von au ßen auf das optoelektronische Bauelement auftreffendem Licht geschützt.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die Blende an einer Oberseite des Gehäusekörpers befes tigt. Beispielsweise kann die Blende mittels eines Klebstoffs an der Oberseite des Gehäusekörpers befestigt sein. Dies er möglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die Blende eine lichtabsorbierende Beschichtung auf. Durch die lichtabsorbierende Beschichtung wird vorteilhafter weise verhindert, dass an der Blende reflektiertes Licht auf andere Komponenten in der Umgebung des optoelektronischen Bauelements trifft und dort eine schädigende Wirkung entfal tet. Wünschenswert kann beispielsweise eine Lichtabsorption an einer Unterseite und an Seitenflächen der Blende in der Nähe der Öffnung der Blende sein, um dort Streulicht zu redu zieren. In der Blende anfallende Wärme kann durch die metal lische Blende wirkungsvoll abgeführt werden.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die Blende ein Verbindungselement auf, das elektrisch leitend mit einem elektrischen Kontakt an der Oberseite des Trägers in Kontakt steht. Der elektrische Kontakt kann ein Bezugspotential bereitstellen, beispielsweise ein Massepoten tial. Dadurch liegt die Blende des optoelektronischen Bauele ments im Betrieb des optoelektronischen Bauelements vorteil hafterweise auf dem Bezugspotential und bewirkt dadurch eine elektromagnetische Schirmung. Dadurch können sich die EMV- und ESD-Eigenschaften des optoelektronischen Bauelements ver bessern .
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die Blende ein Verbindungselement auf, das eine an ei ner Unterseite des optoelektronischen Bauelements zugängliche Lötfläche bildet. Im Betrieb des optoelektronischen Bauele ments kann die Blende über die Lötfläche und das Verbindungs element mit einem Massepotential oder einem anderen Bezugspo tential verbunden sein und dadurch eine elektromagnetische Abschirmung bewirken. Auch dies kann die EMV- und ESD- Eigenschaften des optoelektronischen Bauelements verbessern.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist das Verbindungselement durch einen gegenüber einem umge benden Bereich der Blende umgebogenen Abschnitt der Blende gebildet. Vorteilhafterweise erlaubt dies eine besonders ein fache und kostengünstige Herstellung der Blende und ermög licht eine einfache Montage der Blende.
In einer anderen Ausführungsform des optoelektronischen Bau elements ist das Verbindungselement an der Blende befestigt. Vorteilhafterweise kann die Blende dadurch ohne Öffnungen im Bereich des Verbindungselements ausgebildet werden, wodurch die Blende eine besonders vollständige Abschirmung gegen von außen auftreffendes Licht bewirken kann.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die Blende eine Seitenwandung auf, die einen Bereich zwischen dem Träger und der Blende seitlich umschließt. Dadurch kann die Blende vorteilhafterweise eine besonders vollständige elektromagnetische und elektrostatische Abschir mung der Komponenten des optoelektronischen Bauelements be wirken.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements steht die Seitenwandung elektrisch leitend mit einem elektri schen Kontakt an der Oberseite des Trägers in Kontakt. Der elektrische Kontakt kann ein Bezugspotential bereitstellen, beispielsweise ein Massepotential. Dadurch befindet sich die Blende des optoelektronischen Bauelements im Betrieb des optoelektronischen Bauelements vorteilhafterweise auf dem Be zugspotential und kann dadurch eine elektromagnetische Ab schirmung bewirken. Dies kann die EMV-Eigenschaften des opto elektronischen Bauelements verbessern.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umschließt die Seitenwandung den Träger seitlich. Dadurch bildet die Blende eine Kappe, die die übrigen Komponenten des optoelektronischen Bauelements vollständig abdeckt. Hierdurch kann eine besonders wirksame Abschirmung der Komponenten des optoelektronischen Bauelements erreicht werden.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements bildet ein Abschnitt der Seitenwandung eine an einer Unter seite des optoelektronischen Bauelements zugängliche Lötflä che. Dadurch kann die Blende im Betrieb des optoelektroni schen Bauelements mit einem Massepotential oder einem anderen Bezugspotential verbunden sein und dadurch eine wirkungsvolle elektromagnetische Abschirmung des optoelektronischen Bauele ments bewirken. Dies kann die EMV-Eigenschaften des opto elektronischen Bauelements verbessern.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist ein die Öffnung der Blende umgrenzender Randbereich in Richtung zu der Oberseite des Trägers gebogen. Vorteilhafter weise wird es dadurch ermöglicht, die Öffnung der Blende mit besonders kleiner Öffnungsfläche auszubilden, ohne dass die Blende von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung abschattet. Eine kleine Öffnung der Blende geht einher mit einem besonders wirkungsvollen Schutz des optoelektronischen Bauelements vor von außen auf treffendem Licht.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist an der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips ein die lichtemittierende Fläche umgrenzender Damm angeord net. Der Damm kann beispielsweise auch mit dem optoelektroni schen Halbleiterchip verbundene Bonddrähte bedecken. Der Damm kann einem Schutz der lichtemittierenden Fläche des opto elektronischen Halbleiterchips dienen.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in der Kavität des Gehäusekörpers ein Vergussmaterial an geordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip ist zumindest teilweise in das Vergussmaterial eingebettet. Das Vergussma terial kann einem Schutz des optoelektronischen Halbleiter chips und einem Schutz mit dem optoelektronischen Halbleiter chip verbundener Bonddrähte dienen.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist auf der lichtemittierenden Fläche eine elektrisch leiten de Schicht angeordnet, die elektrisch leitend mit der Blende verbunden ist. Dadurch kann die elektrisch leitende Schicht im Betrieb des optoelektronischen Bauelements auf demselben Potential liegen wie die Blende, insbesondere beispielsweise auf einem Massepotential. Dadurch wird eine durch die Blende erreichte elektromagnetische Abschirmung auch über den Be reich der Öffnung der Blende vervollständigt.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die elektrisch leitende Schicht ein wellenlängenkonver tierendes Material auf. Dadurch kann die elektrisch leitende Schicht vorteilhafterweise zusätzlich von dem optoelektroni schen Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer an deren Wellenlänge konvertieren. In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements steht die elektrisch leitende Schicht in direktem Kontakt mit einer elektrischen Kontaktfläche des optoelektronischen Halb leiterchips oder mit einem mit dem optoelektronischen Halb leiterchip verbundenen Bonddraht. Dadurch kann die elektrisch leitende Schicht und damit auch die Blende mit einem festge legten Potential verbunden werden, insbesondere beispielswei se mit einem Massepotential.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements erstreckt sich die elektrisch leitende Schicht auf eine von dem Träger abgewandte Oberseite der Blende. Vorteilhafter weise stellt dies eine einfache Möglichkeit dar, die elektrisch leitende Schicht elektrisch leitend mit der Blende zu verbinden.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die Blende eine Lasermarkierung auf. Die Lasermarkie rung kann beispielsweise einer Kennzeichnung des optoelektro nischen Bauelements oder einer Kennzeichnung einer Orientie rung des optoelektronischen Bauelements dienen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die in Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstel lung
Fig. 1 eine Variante eines optoelektronischen Bauelements;
Fig. 2 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements;
Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Variante eines optoelektro nischen Bauelements; Fig. 4 eine Aufsicht auf eine weitere Variante eines opto elektronischen Bauelements;
Fig. 5 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements;
Fig. 6 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements;
Fig. 7 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements;
Fig. 8 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements;
Fig. 9 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements;
Fig. 10 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements;
Fig. 11 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements;
Fig. 12 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements;
Fig. 13 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements;
Fig. 14 eine Aufsicht auf eine Variante eines optoelektro nischen Bauelements; und
Fig. 15 eine weitere Variante eines optoelektronischen Bau elements. Fig. 1 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei nes optoelektronischen Bauelements 100. Das optoelektronische Bauelement 100 kann beispielsweise als Multi-Pixel- Lichtquelle ausgebildet und zur Verwendung in einem Front scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein.
Das optoelektronische Bauelement 100 weist eine Oberseite 101 und eine der Oberseite 101 gegenüberliegende Unterseite 102 auf. Im Betrieb des optoelektronischen Bauelements 100 wird elektromagnetische Strahlung an der Oberseite 101 des opto elektronischen Bauelements 100 abgestrahlt. Die Unterseite 102 ist als Montagefläche und zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements 100 vorgesehen.
Das optoelektronische Bauelement 100 umfasst einen Träger 200. Der Träger 200 kann auch als Substrat bezeichnet werden. Der Träger 200 kann beispielsweise als ein- oder mehrlagige gedruckte Leiterplatte (PCB, MCB), als keramischer Träger oder als Kunststoffträger mit eingebettetem Leiterrahmen aus gebildet sein. Der Träger 200 weist eine Oberseite 201 und eine der Oberseite 201 gegenüberliegende Unterseite 202 auf. Die Unterseite 202 des Trägers 200 bildet die Unterseite 102 des optoelektronischen Bauelements 100.
An der Oberseite 201 des Trägers 200 ist eine Oberseitenme tallisierung 210 mit oberen Kontaktflächen 211 angeordnet. An der Unterseite 202 des Trägers 200 ist eine Unterseitenmetal lisierung 220 mit unteren Kontaktflächen 221 angeordnet. Die unteren Kontaktflächen 221 sind zur elektrischen Kontaktie rung des optoelektronischen Bauelements 100 vorgesehen. Ab schnitte der Oberseitenmetallisierung 210 und Abschnitte der Unterseitenmetallisierung 220 sind über sich durch den Träger 200 erstreckende Durchkontakte 230 elektrisch leitend mitei nander verbunden.
An der Oberseite 201 des Trägers 200 ist ein Gehäusekörper 300 mit einer Oberseite 301 und einer der Oberseite 301 ge genüberliegenden Unterseite 302 angeordnet. Dabei ist der Ge- häusekörper 300 so an der Oberseite 201 des Trägers 200 ange ordnet, dass die Unterseite 302 des Gehäusekörpers 300 der Oberseite 201 des Trägers 200 zugewandt ist. Es ist zweckmä ßig, dass der Gehäusekörper 300 ein elektrisch isolierendes Material aufweist, beispielsweise ein Kunststoffmaterial. Der Gehäusekörper 300 kann beispielsweise durch ein Formverfah ren (Moldverfahren) an der Oberseite 201 des Trägers 200 an geordnet worden sein. Der Gehäusekörper 300 kann aber auch beispielsweise vorproduziert und an der Oberseite 201 des Trägers 200 aufgeklebt worden sein. Der Gehäusekörper 300 könnte auch einstückig zusammenhängend mit dem Träger 200 ausgebildet sein.
Der Gehäusekörper 300 weist eine Chipkavität 310 auf. Die Chipkavität 310 bildet eine Öffnung in dem Gehäusekörper 300, sodass die Oberseite 201 des Trägers 200 im Bereich der Chip kavität 310 freiliegt. Auch obere Kontaktflächen 211 der Oberseitenmetallisierung 210 des Trägers 200 sind im Bereich der Chipkavität 310 zugänglich.
Ein optoelektronischer Halbleiterchip 400 ist in der Chip kavität 310 des Gehäusekörpers 300 auf der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 400 weist eine Oberseite 401 und eine der Oberseite 401 ge genüberliegende Unterseite 402 auf. An der Oberseite 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 ist eine lichtemittie rende Fläche 410 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 ausgebildet. Der optoelektronische Halbleiterchip 400 ist so auf der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordnet, dass die lichtemittierende Fläche 410 von der Oberseite 201 des Trä gers 200 abgewandt ist.
Der optoelektronische Halbleiterchip 400 kann beispielsweise als Multi-Pixel-Chip ausgebildet sein. In diesem Fall weist die lichtemittierende Fläche 410 eine Mehrzahl einzeln an steuerbarer Bildpunkte (Pixel) auf. Die lichtemittierende Fläche 410 kann aber auch als einheitliche Fläche ohne Unter teilung ausgebildet sein. Der optoelektronische Halbleiter- Chip 400 kann auch als System-on-a-Chip (SoC) mit integrier ten Treiberkomponenten ausgebildet sein. In diesem Fall kann der optoelektronische Halbleiterchip 400 beispielsweise als Treiberchip mit darauf angeordnetem LED-Array ausgebildet sein.
Der optoelektronische Halbleiterchip 400 weist an seiner Oberseite 401 elektrische Kontaktflächen 420 auf. Die elektrischen Kontaktflächen 420 sind über Bonddrähte 425 elektrisch leitend mit oberen Kontaktflächen 211 an der Ober seite 201 des Trägers 200 verbunden. Dadurch ist der opto elektronische Halbleiterchip 400 elektrisch kontaktiert. Der optoelektronische Halbleiterchip 400 könnte auch an seiner Unterseite 402 eine oder mehrere elektrische Kontaktflächen aufweisen, die beispielsweise mittels einer Lot- oder Klebe verbindung elektrisch leitend mit einer oder mehreren der oberen Kontaktflächen 211 des Trägers 200 verbunden sind.
An der Oberseite 301 des Gehäusekörpers 300 des optoelektro nischen Bauelements 100 ist eine metallische Blende 500 ange ordnet. Damit ist die Blende 500 auch über der Oberseite 201 des Trägers 200 und über dem optoelektronischen Halbleiter chip 400 angeordnet. Die Blende 500 weist eine Oberseite 501 und eine der Oberseite 501 gegenüberliegende Unterseite 502 auf. Die Unterseite 502 der Blende 500 ist der Oberseite 301 des Gehäusekörpers 300, der Oberseite 201 des Trägers 200 und der Oberseite 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 zugewandt. Die Oberseite 501 der Blende 500 bildet die Ober seite 101 des optoelektronischen Bauelements 100. Es ist zweckmäßig, dass die Blende 500 an der Oberseite 301 des Ge häusekörpers 300 befestigt ist. Beispielsweise kann die Blen de 500 an der Oberseite 301 des Gehäusekörpers 300 angeklebt sein.
Die Blende 500 weist ein metallisches Material auf. Es ist zweckmäßig, dieses Material so zu wählen, dass sein Wärmeaus dehnungskoeffizient dem des Gehäusekörpers 300 möglichst gut entspricht, um im Betrieb des optoelektronischen Bauelements 100 Verspannungen und Verformungen durch unterschiedliche thermische Ausdehnungen möglichst zu vermeiden. Die Blende 500 kann beispielsweise aus einem dünnen Metallblech herge stellt sein.
Die Blende 500 weist eine Öffnung 510 auf, die über der lichtemittierenden Fläche 410 des optoelektronischen Halb leiterchips 400 angeordnet ist. Dadurch kann im Betrieb des optoelektronischen Bauelements 100 an der lichtemittierenden Fläche 410 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 abge strahlte elektromagnetische Strahlung durch die Öffnung 510 der Blende 500 gelangen und an der Oberseite 101 des opto elektronischen Bauelements 100 abgestrahlt werden.
Die Größe der Öffnung 510 ist so bemessen, dass die Blende 500 eine möglichst geringe Abschattung der von dem optoelekt ronischen Halbleiterchip 400 emittierten Strahlung bewirkt, die Komponenten des optoelektronischen Bauelements 100 gleichzeitig aber durch die Blende 500 möglichst vollständig gegen von außen auf das optoelektronische Bauelement 100 auf treffende Strahlung abgeschirmt sind.
Am Montageort des optoelektronischen Bauelements 100 von au ßen auf das optoelektronische Bauelement 100 auftreffende Strahlung, beispielsweise Sonnenlicht, wird durch die Blende
500 absorbiert oder reflektiert. Hierzu kann an der Oberseite
501 der Blende 500 eine lichtabsorbierende Beschichtung 560 angeordnet sein. Die lichtabsorbierende Beschichtung 560 kann sich auch auf andere Abschnitte der Blende 500 erstrecken oder ausschließlich in anderen Abschnitten der Blende 500 vorgesehen sein, um eine Streuung von durch den optoelektro nischen Halbleiterchip 400 emittierter Strahlung zu reduzie ren. Beispielsweise kann die lichtabsorbierende Beschichtung 560 an der Unterseite 502 und an Seitenflächen der Blende 500 in der Nähe der Öffnung 510 angeordnet sein. Eine solche Be schichtung kann aber auch entfallen. Durch die Wärmeleitfä higkeit der metallischen Blende 500 werden übermäßige lokale Erwärmungen durch die von außen auftreffende Strahlung und dadurch verursachte Beschädigungen des optoelektronischen Bauelements 100 verhindert.
Die sich in der Chipkavität 310 erstreckenden Bonddrähte 425 können durch die Blende 500 weitgehend abgedeckt und dadurch vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen geschützt sein. Dies kann es ermöglichen, auf weitere Maßnahmen zum Schutz der Bonddrähte 425 zu verzichten.
Anhand der Figuren 2 bis 15 werden nachfolgend weitere Vari anten des optoelektronischen Bauelements 100 beschrieben. Da bei wird im Wesentlichen lediglich beschrieben, wodurch sich diese Varianten von der in Fig. 1 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 unterscheiden. Im Übrigen gilt die vorstehende Beschreibung des optoelektronischen Bau elements 100 auch für die nachfolgend erläuterten Varianten des optoelektronischen Bauelements 100.
Bei den nachfolgend beschriebenen Varianten des optoelektro nischen Bauelements 100 dient die Blende 500 neben ihrer Funktion als Schutz vor von außen auftreffender Strah lung (zum Beispiel Sonnenlicht) auch zur elektromagnetischen Abschirmung des optoelektronischen Bauelements 100. Dadurch können die nachfolgend beschriebenen Varianten des optoelekt ronischen Bauelements 100 vorteilhafte Eigenschaften hin sichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV- Eigenschaften) aufweisen. Dies ist insbesondere dann sinn voll, wenn das optoelektronische Bauelement 100 Hochfrequenz komponenten aufweist, beispielsweise in den optoelektroni schen Halbleiterchip 400 integrierte Hochfrequenzkomponenten.
Die durch die Blende 500 bewirkte elektromagnetische Abschir mung wird bei den nachfolgend beschriebenen Varianten des optoelektronischen Bauelements 100 dadurch erreicht, dass die elektrisch leitende Blende 500 elektrisch mit einem definier ten elektrischen Bezugspotential des optoelektronischen Bau elements 100 verbunden wird, insbesondere beispielsweise mit einem Massepotential. Das Bezugspotential kann aber bei spielsweise auch ein VDD-Potential sein.
Fig. 2 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei ner Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Bei der in Fig. 2 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauele ments 100 weist die Blende 500 zwei Verbindungselemente 600 auf, die elektrisch leitend mit einem Bezugskontakt 215 an der Oberseite 201 des Trägers 200 in Kontakt stehen. Alterna tiv könnten auch lediglich ein derartiges Verbindungselement 600 oder mehr als zwei solche Verbindungselemente 600 vorge sehen sein. Der Bezugskontakt 215 wird durch eine obere Kon taktflächen 211 der Oberseitenmetallisierung 210 des Trägers 200 gebildet, die ein definiertes Bezugspotential bereit stellt, beispielsweise ein Massepotential oder ein VDD- Potential.
Die Verbindungselemente 600 werden durch gegenüber den umge benden Bereichen der Blende 500 umgebogene Abschnitte 610 der Blende 500 gebildet. Damit weisen die Verbindungselemente 600 die Form von Federzungen auf. Die die Verbindungselemente 600 bildenden, umgebogenen Abschnitte 610 können beispielsweise gegenüber den umgebenden Bereichen der Blende 500 freige stanzt sein.
Der elektrische Kontakt zwischen den Verbindungselementen 600 und dem Bezugskontakt 215 an der Oberseite 201 des Trägers 200 kann dadurch hergestellt sein, dass an den Längsenden der Verbindungselemente 600 ausgebildete Kontaktbereiche 620 mit Federkraft gegen den Bezugskontakt 215 bildende obere Kon taktflächen 211 der Oberseitenmetallisierung 210 des Trägers 200 pressen. Dies bildet den Vorteil, dass im Betrieb des optoelektronischen Bauelements 100 auftretende thermische Verformungen ausgeglichen werden können. Es kann aber auch eine starre mechanische Verbindung zwischen den Kontaktberei chen 620 und den den Bezugskontakt 215 bildenden oberen Kon taktflächen 211 bestehen, beispielsweise eine Verbindung durch Punktschweißen. Im in Fig. 2 gezeigten Beispiel erstreckt sich jedes Verbin dungselement 600 durch eine jeweils eigene Verbindungsele mentkavität 320 im Gehäusekörper 300. Es könnte aber auch ei ne gemeinsame Verbindungselementkavität 320 für alle Verbin dungselement 600 vorgesehen sein. Die Verbindungselemente 600 könnten alternativ auch in der Chipkavität 310 angeordnet sein.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf die Oberseite 101 einer Variante des optoelektronischen Bau elements 100. Die Variante der Fig. 3 weist, wie die Variante der Fig. 2, zwei Verbindungselemente 600 auf und zeigt eine mögliche Anordnung dieser Verbindungselemente 600. Die Ver bindungselemente 600 sind zu beiden Seiten des optoelektroni schen Halbleiterchips 400 angeordnet und antiparallel orien tiert. Hierdurch gleichen sich durch die Verbindungselemente 600 bewirkte Federkräfte vorteilhafterweise aus. Es sind aber auch andere Anordnungen der Verbindungselemente 600 möglich.
Fig. 4 zeigt eine schematische Aufsicht auf die Oberseite 101 einer weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Bei der Variante der Fig. 4 weist das optoelektronische Bauelement 100 drei optoelektronische Halbleiterchips 400 auf, die nebeneinander in jeweils eigenen Chipkavitäten 310 angeordnet sind. Entsprechend weist die Blende 500 drei Öff nungen 510 auf, die über den lichtemittierenden Flächen 410 der optoelektronischen Halbleiterchips 400 angeordnet sind.
Es sind sechs Verbindungselemente 600 vorgesehen, von denen jeweils zwei zu beiden Seiten eines optoelektronischen Halb leiterchips 400 angeordnet und gegengleich orientiert sind. Damit kann die in Fig. 4 gezeigte Variante des optoelektroni schen Bauelements 100 gedanklich in drei Abschnitte unter teilt werden, die jeweils wie die in Fig. 3 gezeigte Variante des optoelektronischen Bauelements 100 ausgebildet sind.
Die drei optoelektronischen Halbleiterchips 400 der in Fig. 4 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 können beispielsweise ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen zu emittieren. Beispielsweise können die drei optoelektronischen Halbleiter chips 400 ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung mit roter, grüner und blauer Lichtfarbe abzustrahlen.
Selbstverständlich ist auch eine andere Anzahl von optoelekt ronischen Halbleiterchips 400 möglich. Die optoelektronischen Halbleiterchips 400 können auch in anderer geometrischer An ordnung relativ zueinander positioniert sein. Es ist möglich, mehrere oder alle der optoelektronischen Halbleiterchips 400 in einer gemeinsamen Chipkavität 310 des Gehäusekörpers 300 anzuordnen .
Fig. 5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei ner weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Die in Fig. 5 gezeigte Variante weist ebenfalls zwei Verbin dungselemente 600 auf, die die Blende 500 elektrisch leitend mit dem Bezugskontakt 215 an der Oberseite 201 des Trägers 200 verbinden. Selbstverständlich wären wieder auch eine an dere Anzahl von Verbindungselementen 600 und eine andere geo metrische Anordnung der Verbindungselemente 600 möglich.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Variante sind die Verbindungsele mente 600 als separate Elemente ausgebildet und in Befesti gungsabschnitten 630 an der Unterseite 502 der Blende 500 be festigt. Diese Befestigung kann beispielsweise durch Lötung, Schweißung oder Klebung verwirklicht sein. Durch die Gestal tung der Verbindungselemente 600 als separate Elemente weist die Blende 500 bei der in Fig. 5 gezeigten Variante des opto elektronischen Bauelements 100 im Bereich der Verbindungsele mente 600 keine Öffnungen auf. Dadurch kann die Blende 500 bei der in Fig. 5 gezeigten Variante einen besonders wir kungsvollen Schutz gegen Sonnenlicht und andere von außen auftreffende Strahlung bewirken.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 sind die Verbindungselemente 600 gemeinsam mit dem optoelektronischen Halbleiterchip 400 in der Chip kavität 310 des Gehäusekörpers 300 angeordnet. Selbstver ständlich wäre es auch möglich, die Verbindungselemente 600 in eigenen Verbindungselementkavitäten 320 des Gehäusekörpers 300 anzuordnen.
Fig. 6 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei ner weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Bei der in Fig. 6 gezeigten Variante weist die Blende 500 ei nen oberen Teil 580 und einen unteren Teil 590 auf, die je weils als dünne Bleche ausgebildet und flächig übereinander angeordnet sind. Dabei können der obere Teil 580 und der un tere Teil 590 beispielsweise über eine Klebeverbindung mitei nander verbunden sein. Eine Oberseite des oberen Teils 580 bildet die Oberseite 501 der Blende 500. Eine Unterseite des unteren Teils 590 bildet die Unterseite 502 der Blende 500.
Die in Fig. 6 gezeigte Variante weist zwei Verbindungselemen te 600 auf, die durch gegenüber den umgebenden Bereichen des unteren Teils 590 der Blende 500 umgebogenen Abschnitten 610 des unteren Teils 590 der Blende 500 gebildet sind. Der obere Teil 580 der Blende 500 ist auch im Bereich der Verbindungs elemente 600 geschlossen. Dadurch weist die Blende 500 insge samt auch bei der in Fig. 6 gezeigten Variante des optoelekt ronischen Bauelements 100 im Bereich der Verbindungselemente 600 keine Öffnungen auf.
Fig. 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei ner weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Bei der in Fig. 7 gezeigten Variante werden die Verbindungs elemente 600 wieder durch gegenüber den umgebenden Bereichen der Blende 500 umgebogene Abschnitte 610 gebildet, wie dies auch bei der Variante der Fig. 2 der Fall ist. Die Verbin dungselemente 600 könnten aber auch wie bei der Variante der Fig. 5 als separate und an der Blende 500 befestigte Elemente oder wie bei der Variante der Fig. 6 aus einem unteren Teil 590 der Blende 500 gebildet sein. Bei der Variante der Fig. 7 erstrecken sich die Verbindungselemente 600 wieder durch je- weils eigene Verbindungselementkavitäten 320 des Gehäusekör pers 300, könnten alternativ aber auch in der Chipkavität 310 angeordnet sein.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 stehen die Verbindungselemente 600 nicht mit einem Bezugskontakt an der Oberseite 201 des Trägers 200 in Kontakt. Stattdessen erstrecken sich die Verbindungselemente 600 durch Öffnungen 240 des Trägers 200 und weisen jeweils eine an der Unterseite 102 des optoelektronischen Bauelements 100 zugängliche Lötfläche 640 auf. Bei der Montage des opto elektronischen Bauelements 100 werden diese Lötflächen 640 elektrisch leitend mit einem Massepotential oder einem ande ren festgelegten Potential verbunden.
Im Bereich der Öffnungen 240 des Trägers 200 kann ein Befes tigungsmaterial 245 angeordnet sein, das die Verbindungsele mente 600 fixiert. Das Befestigungsmaterial 245 kann bei spielsweise ein Silberleitkleber sein. Das Befestigungsmate rial 245 kann aber auch ein elektrisch isolierendes Material sein und zur elektrischen Isolation der Verbindungselemente 600 gegenüber dem Träger 200 und der Oberseitenmetallisierung 210 und der Unterseitenmetallisierung 220 dienen.
Fig. 8 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei ner weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Bei der in Fig. 8 gezeigten Variante sind die Verbindungsele mente 600 der Blende 500 ausgebildet wie bei der in Fig. 2 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100.
Die Verbindungselemente 600 könnten aber auch wie bei den in Figuren 5, 6 oder 7 gezeigten Varianten des optoelektroni schen Bauelements 100 ausgebildet sein.
Bei der in Fig. 8 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 weist die Blende 500 eine Seitenwandung 530 auf, die senkrecht zu den übrigen Abschnitten der Blende 500 orientiert ist. Damit weist die Blende 500 insgesamt eine Be cherform auf. Die Seitenwandung 530 umschließt einen Bereich 110 zwischen dem Träger 200 und der Blende 500 seitlich. Dadurch umschließt die becherförmige Blende 500 auch den Ge häusekörper 300. Hierdurch bewirkt die Blende 500 bei der in Fig. 8 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 eine besonders wirkungsvolle elektromagnetische Abschir mung. Die Seitenwandung 530 der Blende 500 sitzt bei der in Fig. 8 gezeigten Variante auf der Oberseite 201 des Trägers 200 auf.
Fig. 9 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei ner weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Bei der in Fig. 9 gezeigten Variante weist die Blende 500 ebenfalls die anhand der Fig. 8 beschriebene Seitenwandung 530 auf, die den Bereich 110 zwischen dem Träger 200 und der Blende 500 seitlich umschließt. Allerdings weist die Blende 500 bei der in Fig. 9 gezeigten Variante keine Verbindungs elemente 600 auf. Stattdessen bildet die Seitenwandung 530 der Blende 500 dort, wo sie an der Oberseite 201 des Trägers 200 anliegt, einen Kontaktbereich 540, der elektrisch leitend mit einem Bezugskontakt 215 an der Oberseite 201 des Trägers 200 in Kontakt steht. Dadurch steht die Blende 500 auch bei der in Fig. 9 gezeigten Variante mit dem Potential des Be zugskontakts 215 in elektrisch leitender Verbindung.
Bei der in Fig. 9 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 ist kein Gehäusekörper 300 vorhanden. Dies ist dadurch möglich, dass die Blende 500 den Bereich 110 zwi schen dem Träger 200 und der Blende 500 umschließt und dadurch vor äußeren Einwirkungen schützt. Auch bei der in Fig. 8 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 könnte der Gehäusekörper 300 entfallen. Alternativ könnte aber auch die in Fig. 9 gezeigte Variante des optoelektroni schen Bauelements 100 einen solchen Gehäusekörper 300 aufwei sen.
Fig. 10 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Die in Fig. 10 gezeigte Variante unterscheidet sich von der Variante der Fig. 9 dadurch, dass der Kontaktbereich 540 der Seitenwandung 530 der Blende 500 durch einen zusätzlichen Kragen verbreitert ist. Dies erleichtert es, den Kontaktbe reich 540 mechanisch und elektrisch leitend mit der Oberseite 201 des Trägers 200 und dem an der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordneten Bezugskontakt 215 zu verbinden. Die Verbin dung kann beispielsweise eine Klebeverbindung sein.
Fig. 11 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Bei der Variante der Fig. 11 ist ein Gehäusekörper 300 vorhanden. Die Blende 500 ist an der Oberseite 301 des Gehäu sekörpers 300 befestigt. Die Blende 500 weist keine Verbin dungselemente 600 auf, dafür jedoch wieder eine Seitenwandung 530, die den Bereich 110 zwischen dem Träger 200 und der Blende 500 seitlich umschließt. Zusätzlich umschließt die Seitenwandung 530 bei der Variante der Fig. 11 auch den Trä ger 200 seitlich. Damit sitzt die Seitenwandung 530 der Blen de 500 nicht auf der Oberseite 201 des Trägers 200 auf. Stattdessen weist die Seitenwandung 530 eine Lötfläche 550 auf, die in einer gemeinsamen Ebene mit den unteren Kontakt flächen 221 an der Unterseite 202 des Trägers 200 angeordnet ist und damit an der Unterseite 102 des optoelektronischen Bauelements 100 zugänglich ist. Bei der Montage des opto elektronischen Bauelements 100 wird die Lötfläche 550 der Blende 500 elektrisch leitend mit einem Bezugspotential ver bunden.
Fig. 12 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Die in Fig. 12 gezeigte Variante ist ähnlich ausgebildet wie die in Fig. 11 gezeigte Variante, sodass die Seitenwan dung 530 der Blende 500 auch bei der in Fig. 12 gezeigten Va riante den Träger 200 seitlich umschließt und einen Abschnitt aufweist, der eine an der Unterseite 102 des optoelektroni schen Bauelements 100 zugängliche Lötfläche 550 bildet. Zu sätzlich ist die Seitenwandung 530 der Blende 500 bei der in Fig. 12 gezeigten Variante in diesem Bereich mechanisch mit dem Träger 200 verbunden, beispielsweise über eine Klemm oder Bördelverbindung. Dadurch kann bei der in Fig. 12 ge zeigten Variante wahlweise auch auf den Gehäusekörper 300 verzichtet werden.
Fig. 13 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Bei der in Fig. 13 gezeigten Variante ist die Blende 500 ähnlich ausgebildet wie bei der Variante der Fig. 9. Die Blende 500 könnte alternativ aber auch wie bei einer der an deren beschriebenen Varianten ausgebildet sein.
Zusätzlich ist bei der in Fig. 13 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 ein die Öffnung 510 der Blende 500 umgrenzender Randbereich 520 der Blende 500 in Richtung zu der Oberseite 201 des Trägers 200 und der Ober seite 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 gebogen. Dadurch kann die Öffnung 510 der Blende 500 bei der in Fig.
13 gezeigten Variante eine geringere Größe aufweisen, ohne dass an der lichtemittierenden Fläche 410 des optoelektroni schen Halbleiterchips 400 abgestrahlte elektromagnetische Strahlung durch die Blende 500 abgeschattet wird. Durch die Biegung des Randbereichs 520 kann auch ein noch wirkungsvol lerer Schutz der in dem Bereich 110 zwischen dem Träger 200 und der Blende 500 angeordneten Bonddrähte 425 erreicht wer den.
Fig. 14 zeigt eine Aufsicht auf die Oberseite 101 einer wei teren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Auch bei der in Fig. 14 gezeigten Variante ist der die Öffnung 510 der Blende 500 umgrenzende Randbereich 520 in Richtung zu der Oberseite 201 des Trägers 200 gebogen. In Fig. 14 ist erkenn bar, dass die Blende 500 hierzu von Ecken der rechteckigen Öffnung 510 ausgehende Schlitze 521 aufweist. Durch die Schlitze 521 ist der Randbereich 520 in vier Flügel unter teilt, die jeweils in Richtung zur Oberseite 201 des Trägers 200 und zur Oberseite 401 des optoelektronischen Halbleiter chips 400 hin umgebogen sind. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, den Randbereich 520 der Öffnung 510 der Blende 500 durch Tiefziehen in Rich tung zu der Oberseite 201 des Trägers 200 zu biegen. Hier durch entfällt die Notwendigkeit für das Vorsehen der Schlit ze 521, wodurch eine noch vollständigere Abschirmung der Kom ponenten des optoelektronischen Bauelements 100 durch die Blende 500 erreicht werden kann.
Ein wie bei der Blende 500 der in Fig. 13 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 gebogener Randbereich 520 kann auch bei den anhand der übrigen Figuren beschriebe nen Varianten des optoelektronischen Bauelements 100 vorgese hen sein.
Bei der in Fig. 13 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 ist an der Oberseite 401 des optoelektroni schen Halbleiterchips 400 ein die lichtemittierende Fläche 410 umgrenzender Damm 700 angeordnet. Der Damm 700 weist zweckmäßigerweise ein elektrisch isolierendes Material auf.
Im dargestellten Beispiel bedeckt der Damm 700 die elektri schen Kontaktflächen 420 an der Oberseite 401 des optoelekt ronischen Halbleiterchips 400 zumindest teilweise, sodass die mit den elektrischen Kontaktflächen 420 verbundenen Bonddräh te 425 zumindest teilweise in den Damm 700 eingebettet sind. Alternativ ist es möglich, den Damm 700 zwischen den elektri schen Kontaktflächen 420 und der lichtemittierenden Fläche 410 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 anzuordnen, sodass die elektrischen Kontaktflächen 420 und die mit den elektrischen Kontaktflächen 420 verbundenen Bonddrähte 425 außerhalb des durch den Damm 700 umgrenzten Bereichs angeord net sind.
Zusätzlich ist bei der in Fig. 13 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 in der Chipkavität 310 des Gehäusekörpers 300 ein Vergussmaterial 710 angeordnet. Das Vergussmaterial 710 bedeckt die im Bereich der Chipkavität 310 zugängliche Oberseite 201 des Trägers 200 und erstreckt sich von der die Chipkavität 310 begrenzenden Wandung des Ge häusekörpers 300 bis zu dem optoelektronischen Halbleiterchip 400, sodass der optoelektronische Halbleiterchip 400 zumin dest teilweise in das Vergussmaterial 710 eingebettet ist. Dadurch sind auch die zwischen den elektrischen Kontaktflä chen 420 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 und den oberen Kontaktflächen 211 an der Oberseite 201 des Trägers 200 verlaufenden Bonddrähte 425 zumindest teilweise in das Vergussmaterial 710 eingebettet und dadurch vor einer Beschä digung geschützt.
Das Vergussmaterial 710 kann beispielsweise mittels eines Do sierverfahrens in der Chipkavität 310 angeordnet worden sein. Dabei kann der Damm 700 dazu gedient haben, eine Bedeckung der lichtemittierenden Fläche 410 an der Oberseite 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 durch das Vergussmate rial 710 zu verhindern. Je nach der Position des Damms 700 kann das Vergussmaterial 710 aber auch die elektrischen Kon taktflächen 420 an der Oberseite 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 bedeckt haben und dadurch einen zusätzli chen Schutz der mit den elektrischen Kontaktflächen 420 ver bundenen Bonddrähte 425 bewirken. Es kann auch möglich sein, das Vergussmaterial 710 in der Chipkavität 310 anzuordnen, ohne den Damm 700 vorzusehen.
Der Damm 700 und das Vergussmaterial 710 können auch bei al len anderen Varianten des optoelektronischen Bauelements 100 vorgesehen werden, die einen Gehäusekörper 300 mit einer Chipkavität 310 aufweisen.
Bei der in Fig. 14 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 ist an der die Oberseite 101 des optoelektro nischen Bauelements 100 bildenden Oberseite 501 der Blende 500 eine Lasermarkierung 570 vorgesehen. Die Lasermarkierung 570 kann beispielsweise eine Orientierung des optoelektroni schen Bauelements 100 oder einen Typ des optoelektronischen Bauelements 100 kennzeichnen. Eine entsprechende Lasermarkie- rung 570 kann auch bei den übrigen Varianten des optoelektro nischen Bauelements 100 vorgesehen sein.
Fig. 15 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante des optoelektronischen Bauelements 100. Bei dieser Variante weist die Blende 500, wie bei der in Fig. 2 gezeigten Variante des optischen Bauelements 100, Ver bindungselemente 600 auf, die in Verbindungselementkavitäten 320 des Gehäusekörpers 300 angeordnet sind. Zusätzlich weist die Blende 500 eine Seitenwandung 530 auf, die den Bereich 110 zwischen der Blende 500 und dem Träger 200 seitlich um schließt. Zusätzlich ist der Randbereich 520 der Öffnung 510 der Blende 500 in Richtung zu dem Träger 200 und dem opto elektronischen Halbleiterchip 400 umgebogen, wie es anhand der Figuren 13 und 14 beschrieben worden ist. Selbstverständ lich könnte die Blende 500 aber auch mit den anhand der übri gen Figuren beschriebenen Merkmalen ausgebildet werden.
An der Oberseite 401 des optoelektronischen Halbleiterchips
400 ist ein die lichtemittierende Fläche 410 umgrenzender Damm 700 angeordnet, wie er anhand der Fig. 13 beschrieben wurde. Das bei der Variante der Fig. 13 vorhandene Vergussma terial 710 ist bei der Variante der Fig. 15 nicht vorhanden, könnte aber ebenfalls vorhanden sein. Alternativ könnte auch der Damm 700 entfallen.
Die in Fig. 15 gezeigte Variante des optoelektronischen Bau elements 100 weist eine elektrisch leitende Schicht 800 auf, die auf der lichtemittierenden Fläche 410 an der Oberseite
401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 angeordnet ist. Die elektrisch leitende Schicht 800 ist elektrisch lei tend mit der Blende 500 verbunden. Dadurch vervollständigt die elektrisch leitende Schicht 800 die durch die Blende 500 erreichte elektromagnetische Abschirmung auch in dem Bereich über der lichtemittierenden Fläche 410, wo die Blende 500 die Öffnung 510 aufweist. Es ist zweckmäßig, dass die elektrisch leitende Schicht 800 ein wellenlängenkonvertierendes Material 810 aufweist.
Dadurch kann die elektrisch leitende Schicht 800 dazu dienen, von dem optoelektronischen Halbleiterchip 400 an der licht emittierenden Fläche 410 abgestrahlte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren.
Die elektrische Leitfähigkeit der elektrisch leitenden Schicht 800 kann beispielsweise durch dem wellenlängenkonver tierenden Material 810 beigemischte elektrisch leitfähige Partikel erreicht werden. Umgekehrt kann das wellenlängenkon vertierende Material 810 auch in eine bereits elektrisch leitfähige Matrix, beispielsweise ein elektrisch leitfähiges Polymer, eingebracht werden. Die elektrisch leitende Schicht 800 kann auch mehrschichtig aufgebaut sein und beispielsweise mindestens eine transparente, elektrisch leitfähige Schicht und eine wellenlängenkonvertierende Schicht aufweisen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, ein elektrisch leitendes Gitter oder Netz vorzusehen, das auf oder unter einer das wellenlängenkonvertierende Material 810 aufweisenden Schicht angeordnet wird. Das wellenlängenkonvertierende Material 810 kann auch in den Maschen dieses elektrisch leitenden Gitters angeordnet werden. Die Maschengröße des elektrisch leitenden Gitters oder Netzes kann dabei an die abzuschirmenden elekt romagnetischen Frequenzen angepasst werden. Falls die licht emittierende Fläche 410 des optoelektronischen Halbleiter chips 400 in einzelne Bildpunkte unterteilt ist, kann die Ma schengröße des elektrisch leitenden Gitters oder Netzes auch an die Größe dieser Pixel angepasst werden. Dadurch kann zu sätzlich ein Kontrast zwischen den einzelnen Bildpunkten der lichtemittierenden Fläche 410 erhöht werden.
Bei der in Fig. 15 gezeigten Variante des optoelektronischen Bauelements 100 ist die elektrisch leitende Schicht 800 dadurch elektrisch leitend mit der Blende 500 verbunden, dass sich die elektrisch leitende Schicht 800 durchgehend bis auf die Oberseite 501 der Blende 500 erstreckt. Die elektrisch leitende Schicht 800 bildet also eine zusammenhängende Schicht, die sich über die lichtemittierende Fläche 410 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 und einen Teil der Oberseite 501 der Blende 500 erstreckt. Hierzu sind der Damm 700 und der Randbereich 520 der Öffnung 510 der Blende 500 so ausgebildet und angeordnet, dass der Randbereich 520 der Öff nung 510 der Blende 500 direkt an den Damm 700 angrenzt. Die elektrisch leitende Schicht 800 erstreckt sich über die lichtemittierende Fläche 410, einen Teil des Damms 700 und den Randbereich 520 der Blende 500 bis zur Oberseite 501 der Blende 500. Die elektrisch leitende Schicht 800 kann bei die ser Variante des optoelektronischen Bauelements 100 bei spielsweise durch Aufsprühen aufgebracht werden, nachdem die Blende 500 über dem Gehäusekörper 300 und dem optoelektroni schen Halbleiterchip 400 angeordnet worden ist.
Alternativ kann die elektrisch leitende Schicht 800 auf der lichtemittierenden Fläche 410 des optoelektronischen Halb leiterchips 400 und auf zumindest einem Teil eines wie bei der Variante der Fig. 13 in der Chipkavität 310 angeordneten Vergussmaterials 710 angeordnet sein. Wahlweise kann sich die elektrisch leitende Schicht 800 dabei auch über zumindest ei nen Teil der Oberseite 310 des Gehäusekörpers 300 erstrecken. Bei dieser Variante wird die elektrisch leitende Schicht 800 vor dem Anordnen der Blende 500 aufgebracht, beispielsweise durch Aufsprühen. Anschließend wird die Blende 500 angeordnet und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Blende 500 und der elektrisch leitenden Schicht 800 hergestellt. Diese elektrisch leitende Verbindung kann sich entweder durch einen direkten Kontakt zwischen der elektrisch leitenden Schicht 800 und der Unterseite 502 der Blende 500 ergeben oder durch ein zwischen der Unterseite 502 der Blende 500 und der elektrisch leitenden Schicht 800 angeordnetes elektrisch leitendes Material, beispielsweise einen elektrisch leitfähi gen Kleber. Es muss bei dieser Variante des optoelektroni schen Bauelements 100 sichergestellt werden, dass sich keine ungewollten elektrischen Kurzschlüsse zwischen der elektrisch leitenden Schicht 800 und den Bonddrähten 425 ergeben. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die elektrisch lei tende Schicht 800 so an der Oberseite 401 des optoelektroni schen Halbleiterchips 400 anzuordnen, dass sich ein direkter Kontakt zwischen der elektrisch leitenden Schicht 800 und ei ner elektrischen Kontaktfläche 420 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 ergibt, der mit dem Potential der Blende 500, beispielsweise einem Massepotential, verbunden ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die elektrisch lei- tende Schicht 800 über einen Bonddraht mit dem Potential der Blende 500 verbunden wird. Dies kann entweder einer der mit den elektrischen Kontaktflächen 420 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 verbundenen Bonddrähte 425 oder ein wei terer Bonddraht sein.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Er findung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abge- leitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlas- sen.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 optoelektronisches Bauelement
101 Oberseite
102 Unterseite 110 Bereich
200 Träger
201 Oberseite
202 Unterseite
210 Oberseitenmetallisierung
211 obere Kontaktfläche 215 Bezugskontakt
220 Unterseitenmetallisierung
221 untere Kontaktfläche 230 Durchkontakt
240 Öffnung
245 Befestigungsmaterial
300 Gehäusekörper
301 Oberseite
302 Unterseite 310 Chipkavität
320 Verbindungselementkavität
400 optoelektronischer Halbleiterchip
401 Oberseite
402 Unterseite
410 lichtemittierende Fläche 420 elektrische Kontaktfläche 425 Bonddraht
500 Blende
501 Oberseite
502 Unterseite 510 Öffnung
520 Randbereich
521 Schlitz 530 Seitenwandung 540 Kontaktbereich 550 Lötfläche
560 lichtabsorbierende Beschichtung 570 Lasermarkierung 580 oberer Teil 590 unterer Teil
600 Verbindungselement 610 umgebogener Abschnitt 620 Kontaktbereich 630 Befestigungsabschnitt 640 Lötfläche
700 Damm
710 Vergussmaterial
800 elektrisch leitende Schicht
810 wellenlängenkonvertierendes Material

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Optoelektronisches Bauelement (100) mit einem Träger (200), einem optoelektronischen Halb leiterchip (400) und einer metallischen Blende (500), wobei der optoelektronische Halbleiterchip (400) eine Oberseite (401) mit einer lichtemittierenden Fläche (410) aufweist, wobei an der Oberseite (401) des optoelektronischen Halb leiterchips (400) ein die lichtemittierende Fläche (410) umgrenzender Damm (700) angeordnet ist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (400) so auf einer Oberseite (201) des Trägers (200) angeordnet ist, dass die lichtemittierende Fläche (410) von der Oberseite (201) des Trägers (200) abgewandt ist, wobei die Blende (500) über der Oberseite (201) des Trä gers (200) und dem optoelektronischen Halbleiterchip (400) angeordnet ist, wobei die Blende (500) eine Öffnung (510) aufweist, die über der lichtemittierenden Fläche (410) angeordnet ist.
2. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 1, wobei an der Oberseite (201) des Trägers (200) ein Gehäu sekörper (300) angeordnet ist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (400) in einer Kavität (310) des Gehäusekörpers (300) angeordnet ist.
3. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Blende (500) an einer Oberseite (301) des Ge häusekörpers (300) befestigt ist.
4. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der vor hergehenden Ansprüche, wobei die Blende (500) eine lichtabsorbierende Beschich tung (560) aufweist.
5. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der vor hergehenden Ansprüche, wobei die Blende (500) ein Verbindungselement (600) auf weist, das elektrisch leitend mit einem elektrischen Kon takt (215) an der Oberseite (201) des Trägers (200) in Kontakt steht.
6. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem Ansprüche 1 bis 4, wobei die Blende (500) ein Verbindungselement (600) auf weist, das eine an einer Unterseite (102) des optoelekt ronischen Bauelements (100) zugängliche Lötfläche (640) bildet.
7. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der An sprüche 5 und 6, wobei das Verbindungselement (600) durch einen gegenüber einem umgebenden Bereich der Blende (500) umgebogenen Ab schnitt (610) der Blende (500) gebildet ist.
8. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der An sprüche 5 und 6, wobei das Verbindungselement (600) an der Blende (500) befestigt ist.
9. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der vor hergehenden Ansprüche, wobei die Blende (500) eine Seitenwandung (530) aufweist, die einen Bereich (110) zwischen dem Träger (200) und der Blende (500) seitlich umschließt.
10.Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 9, wobei die Seitenwandung (530) elektrisch leitend mit ei nem elektrischen Kontakt (215) an der Oberseite (201) des Trägers (200) in Kontakt steht.
11.Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der An sprüche 9 und 10, wobei die Seitenwandung (530) den Träger (200) seitlich umschließt.
12.Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 11, wobei ein Abschnitt der Seitenwandung (530) eine an einer Unterseite (102) des optoelektronischen Bauelements (100) zugängliche Lötfläche (550) bildet.
13.Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der vor hergehenden Ansprüche, wobei ein die Öffnung (510) der Blende (500) umgrenzender Randbereich (520) in Richtung zu der Oberseite (201) des Trägers (200) gebogen ist.
14.Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der vor hergehenden Ansprüche, wobei in der Kavität (310) des Gehäusekörpers (300) ein Vergussmaterial (710) angeordnet ist, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (400) zumin dest teilweise in das Vergussmaterial (710) eingebettet ist.
15.Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der vor hergehenden Ansprüche, wobei auf der lichtemittierenden Fläche (410) eine elektrisch leitende Schicht (800) angeordnet ist, die elektrisch leitend mit der Blende (500) verbunden ist.
16.Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 15, wobei die elektrisch leitende Schicht (800) ein wellen längenkonvertierendes Material (810) aufweist.
17.Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der An sprüche 15 und 16, wobei die elektrisch leitende Schicht (800) in direktem Kontakt mit einer elektrischen Kontaktfläche (420) des optoelektronischen Halbleiterchips (400) oder mit einem mit dem optoelektronischen Halbleiterchip (400) verbunde nen Bonddraht (425) steht.
18.Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der An sprüche 15 bis 17, wobei sich die elektrisch leitende Schicht (800) auf eine von dem Träger (200) abgewandte Oberseite (501) der Blen- de (500) erstreckt.
19.Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der vor hergehenden Ansprüche, wobei die Blende (500) eine Lasermarkierung (570) auf weist.
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