WO2023285676A1 - Verkapselung von seitenemittierenden laserpackages mittels vacuum injection molding - Google Patents

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WO2023285676A1
WO2023285676A1 PCT/EP2022/069907 EP2022069907W WO2023285676A1 WO 2023285676 A1 WO2023285676 A1 WO 2023285676A1 EP 2022069907 W EP2022069907 W EP 2022069907W WO 2023285676 A1 WO2023285676 A1 WO 2023285676A1
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light
cap
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light exit
carrier
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PCT/EP2022/069907
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Tobias Gebuhr
Thomas Schwarz
Michael Zitzlsperger
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01S5/02345—Wire-bonding

Definitions

  • the present invention relates to a light-emitting component according to the preamble of claim 1 and a method for its production.
  • the bonded and contacted diodes are currently encapsulated with a clear silicone shell using a compression molding process.
  • the component has been encapsulated with clear silicone, for example, using a compression molding process.
  • a problem on which the invention is based is to avoid the aforementioned disadvantages.
  • a light-emitting component with at least one light-emitting semiconductor element which is arranged on a carrier and at least partially surrounded by a cap with a light exit surface, the cap being produced by a vacuum injection molding process and between the light exit surface (10) and an emission surface of the light emitting Semiconductor element is provided a distance of less than 200pm, in particular less than lOOpm.
  • the cap is made at least partially of silicone, the silicone preferably being transparent. Additives that bring about a wavelength conversion of the light emitted by the semiconductor element(s) can also be introduced.
  • the semiconductor element comprises a laser facet, the front side of the laser facet directly adjoining the light exit surface.
  • the size of the component can be reduced, beam losses are reduced and the quality of light is improved.
  • the light exit surface is arranged essentially perpendicularly to a base area of the carrier.
  • a top side of the carrier is flat.
  • an etched trench arranged on the light decoupling surface to produce an L-shaped end profile is dispensed with.
  • the light exit surface adjoins the carrier at a right angle.
  • the transition between the two is realized with a very small radius.
  • a plurality of light-emitting semiconductor elements are arranged on a common submount or substrate on the carrier; alternatively, a plurality of light-emitting semiconductor elements are each arranged on individual submounts or substrates on the carrier.
  • the plurality of light-emitting semiconductor elements have different colors and, in one embodiment of the invention, can be so-called “multi-channel” semiconductor elements.
  • the device comprises integrated driver electronics. This enables the components to be further reduced in size and easier to connect.
  • the light exit surface of the cap is at least partially convex or concave in shape. In this way, beam shaping that is easy to implement can be brought about.
  • the light exit surface of the cap has an integrally formed lens.
  • a lens insert is arranged on the cap, this being at least part of the light exit surface.
  • the lens insert is made of a material that is different from the material of the cap, preferably made of glass.
  • a beam combiner is arranged in the cap, which in one embodiment is made of glass.
  • a method for producing a large number of emitting components, each with at least one light-emitting semiconductor element comprising the steps of a) providing a printed circuit board substrate; b) encapsulating part of the printed circuit board substrate with a curable plastic to produce an encapsulation; c) arranging, attaching and wiring a plurality of semicon terimplantation on the circuit board substrate; d) inserting the circuit board substrate with the semicon terimplantation in a lower mold; e) placing an upper mold on the lower mold such that the circuit board substrate is received in a sealed cavity; f) creating a negative pressure in the cavity of the mold
  • the mold comprises at least one slide, which is brought into a first position in method step g) and into a second position in method step g-1) occurring between method steps g) and h). is brought.
  • One embodiment of the invention provides that the slider has a concave recess to produce a convex lens, or the slider has a convex recess to produce a concave lens.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an arrangement of a multiplicity of light-emitting components according to the invention on a leadframe in a spatial view according to some aspects of the proposed principle;
  • FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1 to explain further aspects;
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a light-emitting component in a three-dimensional view according to some aspects of the proposed principle
  • FIG. 4 shows a section through the component of FIG. 3 in a spatial representation
  • FIG. 5 shows a schematic section through two components arranged on either side of one of the parting lines
  • Figures 6 and 7 are schematic representations of the device as shown in Figures 3 and 4;
  • FIGS. 8 and 9 are schematic illustrations of a further exemplary embodiment of a component in section and plan view according to some aspects of the proposed principle
  • FIGS. 10 to 13 further exemplary embodiments of components, each in a plan view according to some aspects of the proposed principle
  • FIG. 14 shows a further exemplary embodiment of a component in a sectional view according to some aspects of the proposed principle
  • FIG. 15 shows a sketch of the manufacturing method for the exemplary embodiment in FIG. 14;
  • FIG. 16 shows a further exemplary embodiment of a component according to the proposed principle in a sectional view
  • FIGS. 17 and 18 are schematic representations of a further exemplary embodiment of a component in section and according to the proposed principle in plan view.
  • the present invention relates primarily to the manufacture of components by means of Vacuum Injection Molding, VIM.
  • VIM Vacuum Injection Molding
  • This uses a vacuum in the mold tool to suck the liquefied molding compound into the gap.
  • the structure of the mold tool is selected in such a way that possible air pockets are avoided when the liquid mass is poured in, so that the mass completely fills the available space. There is no need for additional release films between the mass and the mold tool, so that sharp edges with a very small radius can be achieved. Because of the negative pressure, the mass is also drawn into small spaces.
  • VIM represents a special form of the injection molding process, since the molding compound is usually liquid and has a lower viscosity than other processes.
  • the liquid molding compound is fed in via an external pressure which, depending on the application, is then maintained during the cooling process.
  • flashing in which the molding compound penetrates into the edge areas between parts of the mold tool. Therefore, sharp edges or very small radii are only possible to a limited extent with this method.
  • a compressible film can also be placed on the mold tool. This can be removed after the process. In this case, however, the film itself has a certain thickness, as a result of which edges are limited in their radius. In addition, the film must fit snugly, i.e. it must not curl or deform in any other way during the process.
  • FIG. 1 shows the arrangement of a multiplicity of side-emitting lasers as light-emitting components 1 on a leadframe 2 before the components 1 are separated.
  • a single component 1 is shown in FIG. 3 in a spatial representation and in FIG. 4 in a spatial section.
  • Each component 1 comprises a carrier 3, which is part of the leadframe 2 before the components 1 are separated and is made, for example, of metal such as copper, on which a laser diode 4 is arranged and electrically connected to wires 5 with contacts, of which only one is shown in FIG Contact 6 can be seen connected.
  • the laser diode 4 is enclosed in a cavity 7 in an envelope 8 made, for example, from a duroplastic material such as epoxy, to which a reflective agent has been added, or a white-colored silicone. Over the envelope and in the cavity 7 is a cap
  • the cavity 7 is open to a light exit surface 10 so that the light exit surface 10 is formed by the cap 9 .
  • the carrier 3 has a step 11 on the side of the light exit surface 10, so that the carrier 3 is on the side of the light exit surface
  • the 10 has an L-shaped contour in side view. That Material of the cap 9 covers both an upper side 29 of the envelope 8 and a front side 12 of the stage 11.
  • the light exit surface 10 is practically perpendicular to a base area 13 of the component 1.
  • the laser diode 4 is essentially cuboid, so that its frontal laser facet, hereinafter more generally referred to as exit surface 14 is also perpendicular to the base surface 13 of the component 1 and exit surface 14 and light exit surface 10 are thus practically parallel, insofar as this is permitted by the method for casting the cap 9 presented below.
  • the components 1 are each arranged next to one another in rows 15 for production.
  • a row 15 are, as can be seen in particular in Figure 2, apart from the rows 15 arranged at the edge, two components la and lb so in the longitudinal direction by, this is characterized by a double arrow 16, arranged next to each other that the respective Lichtaustrittsflä surfaces 10 face a parting line 17 .
  • a printed circuit board substrate 2 is provided in a production step a) and the envelope 8 is cast in a production step b).
  • a production step c the laser diodes 4 are arranged on the printed circuit board substrate 2, fastened and wired. This step can also be carried out before the casings 8 are cast.
  • a manufacturing step d) the printed circuit board substrate 2 with the semiconductor elements is placed in a lower mold and in a manufacturing step e), an upper mold 18 is placed on the lower mold in such a way that the printed circuit board substrate 2 is received in a closed cavity in which are cavities for the caps to be cast.
  • FIG. 5 schematically shows a section through two components lc and ld arranged on both sides of one of the parting lines 17 .
  • the parting line 17 is formed by a bar 19 of the upper mold 18 generated.
  • a negative pressure is generated in the cavities of the molding tool for the caps 9, shown hatched in FIG.
  • plastic is injected into the cavities (so-called vacuum injection molding), so that the semiconductor elements are cast around with a curable plastic.
  • a manufacturing step h) by forming the substrate with the semiconductor elements embedded in plastic and in a manufacturing step i) by separating the semiconductor elements. In this way, the individual edges are significantly narrower and the radius of curvature around the edge is reduced compared to production with foil.
  • FIG. The radius RI can be made much smaller than in the prior art by means of the vacuum injection molding described above and has radii of less than 100 mih.
  • FIGS. 6 and 7 show schematic representations of the component according to the invention as shown in FIGS. Figure 6 is a longitudinal section, Figure 7 is a plan view.
  • FIGS. 8 and 9 show schematic representations of a further exemplary embodiment of a component 1 according to the invention in section and top view, respectively.
  • stage 11 is omitted. This is possible through the above-described vacuum injection molding for casting the cap 9, since the strip
  • the proposed method also allows the lead frame 3 to be different and in particular with a gear reduction to configure as shown in the side view of Figure 8.
  • the reduction is located at the bottom right and is filled with the material of the envelope 8.
  • the respective top views also show the slight return of the transparent material of the cap 9, which can be seen even more clearly in the top view of FIGS.
  • These bulges, where the material of the printed circuit board 3 is exposed, comprise a long side -corresponding to the exit surface of the cap, which runs essentially parallel to the laser facet and two side surfaces connected to it which open at a shallow angle, for example in the area from 45° to 75°. This reduces possible tension during production and creates a smooth surface.
  • FIGS. 10 and 11 show two further exemplary embodiments of components 1 according to the invention in a plan view.
  • laser diodes 4a, 4b, 4c of different colors are arranged on a common substrate 21; in the exemplary embodiment in FIG. 11, laser diodes of different colors are arranged on separate substrates 22a, 22b, 22c.
  • the exit surface of the cap 9 is arranged parallel to all three laser facets.
  • the injection molding allows the surface to be brought very close to the laser facets, so that the distance between the surface of the cap and the laser facets is in the range of less than 100 ⁇ m, possibly up to a few 10 ⁇ m. This can be due, among other things, to the fact that injection molding has eliminated the large radii of curvature in the area of the exit surface of the cap.
  • a further advantage can result from the fact that the elimination of the previously occurring large radii of curvature in the area of the exit surface of the cap also allows a greater distance between the light exit surface and the laser facet. In previous components it can happen that Curvatures of the light exit surface protrude into the light cone of the laser diodes and have a negative impact on it.
  • One advantage of a larger distance can be that the light cone from the laser is already larger. As a result, the beam intensity of the laser can be reduced on the one hand, and on the other hand dust particles or similar impurities on the light exit surface heat up less. The service life of the optical surface or light exit surface can be increased in this way.
  • FIGS. 12 and 13 show two further exemplary embodiments of components 1 according to the invention in a plan view.
  • driver electronics 23 are arranged in the casing 8 .
  • FIG. 14 shows a further exemplary embodiment of a component 1 according to the invention in a sectional view.
  • the light exit opening 10 is designed here as a convex lens, but this does not protrude beyond the material of the carrier or leadframe 3 . This can protect the lens from damage, for example.
  • the molding material which is located on the rear wall of the carrier 3 in the area of the edges, can also be seen in this sectional view. This is where the separation takes place during production, so that it is expedient to use easily separable mold material at these positions.
  • Figure 15 illustrates their production.
  • a slide 24 of the lower or upper mold is first brought into a first, forward position as shown in FIG.
  • the slide 24 includes a concave recess 25 for producing the convex lens of the light exit opening 10.
  • the slide 24 is brought into a second, rear position in the direction of the arrow 26 so that it releases the lens and can be shaped.
  • FIG. 16 shows a further exemplary embodiment of a component 1 according to the invention in a sectional view.
  • the light exit opening 10 here comprises one designed as a lens Insert 27 made of glass, for example a "Fast Axis Collimator" lens (FAC).
  • the insert 27 is placed in a corresponding manufacturing step d-2) in a manufacturing step d) after the insertion of the circuit board substrate 2 into the lower mold Place the lower molding tool or the upper molding tool 18 and cast in.
  • the molding tool should be elastically molded in the area of the lens in order to avoid damage or destruction.
  • the molding tool may include or consist of polydimethylsiloxane (PDMS). be formed in order not to damage the insert 27.
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • the insert 27 does not touch the mold on its light exit side, in order to prevent damage to the light exit side.
  • the mold can also be designed in this way be that it seals the area to be cast around the lens, so that the cap 9 at the ge wünsc correct position and in the desired shape and size.
  • FIGS. 17 and 18 show schematic representations of a further exemplary embodiment of a component 1 according to the invention in section and in plan view.
  • laser diodes 4a, 4b, 4c of different colors are connected to a beam combiner 28, which is arranged between the laser diodes 4a, 4b, 4c and the light exit opening 10. This can be applied to the leadframe in a first manufacturing step. Subsequently JOd he is surrounded by the transparent cap 9 completely.
  • the beam combiner 28 can be designed in particular to combine the light emitted by the laser diodes 4a, 4b, 4c and to deflect it by approximately 90° as in the case shown.
  • the beam combiner 28 can include, for example, mirrors or reflective elements that deflect the individual light beams. Accordingly, the combined light beam cannot, for example, exit the component along the main emission direction of the laser diodes 4a, 4b, 4c or from the light exit opening mentioned at the outset, but can exit the component, for example along the dashed line, as in the illustrated case.
  • the combined light is deflected in a direction that is not shown and/or the beam combiner 28 can also include, for example, a plurality of mirrors or reflecting elements that deflect the combined light several times.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Licht emittierendes Bauelement (1) mit zumindest einem Licht emittierenden Halbleiterelement (4), das an einem Träger (3) angeordnet und zumindest teilweise von einer Kappe (9) mit einer Lichtaustrittsfläche (10) umgeben ist, wobei die Kappe (9) durch ein Vacuum Injection Molding Verfahren hergestellt ist

Description

VERKAPSELUNG VON SEITENEMITTIERENDEN LASERPACKAGES MITTELS
VACUUM INJECTION MOLDING
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der deutschen Anmeldung DE 102021 118 354.5 vom 15. Juli 2021 in Anspruch, deren gesamter Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug auf genommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Licht emittierendes Bau- element nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
HINTERGRUND
Bei der Herstellung von QFN basierten seitenemittierenden La serdioden oder Laserdiodenarrays für z.B. den Einsatz in LIDAR Systemen (Light detection and ranging), werden derzeit die auf gebondeten und kontaktierten Dioden über einen Compression Mol ding Prozess mit einer Hülle aus Klarsilikon verkapselt.
Ein Problem hierbei ist die hohe Anforderung an die optische Austrittsfläche, um einerseits die hohe Lichtleistung, vor al lem aber auch eine gute Strahlqualität zu erreichen. Dieses Austrittsfenster wird durch die Abformung im Moldingtool er zeugt. Da beim Compression Molding eine sog. Releasefolie (Form trennfolie) eingesetzt wird, ist die Oberflächenqualität und Formtreue des Austrittsfensters durch die begrenzte Deformation der Releasefolie eingeschränkt. Zusätzlich müssen Abstriche im Packagedesign und in der Produktionsausbeute in Kauf genommen werden. Die wesentlichen Probleme sind:
- Negativer Einfluss auf die Strahlqualität des Laserstrahls (Leistungsverlust, Streulicht, Einschränkungen in der Strahl formung durch benötigten Mindestabstand zwischen Gehäusewand und Laserfacette. Moldtoleranzen (Toleranzen beim Spritzgießen) resultieren in schwankender Materialdicke vor der Laserfacette und müssen deshalb vorgehalten werden. - Ausbeuteverlust in der Produktion durch Folienabdrücke, Fo lienfalten während des Tiefziehens der Releasefolie auf die Werkzeugoberfläche.
- Keine genauen Konturen des Auskoppelfensters möglich, auf Grund der minimalen Foliendicke von 50pm, woraus ein kleinster Radius beim Biegen der Releasefolie bei 50-100pm resultiert.
- Bisher wird das Bauteil über z.B. einen Compression Molding Prozess mit klarem Silikon verkapselt.
-Das Problem einer unerwünschten Deformation der Releasefolie konnte bisher nicht gelöst werden. Es müssen daher höhere Aus beuteverluste und eingeschränkte Bauteilperformance in Kauf ge nommen werden.
- Bei der Montage der Packages besteht bisher die Gefahr eines Kriechens von Lot oder von Flussmittel zwischen die Silikonver kapselung und einen Träger/Leadframe, auf dem die vergossenen Dioden aufgebondet sind. Dies kann zu einem Ablösen der Verkap selung oder der Dioden führen.
Ein der Erfindung zu Grunde liegendes Problem ist es, die zuvor genannten Nachteile zu vermeiden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFIDUNG
Dieses Problem wird durch ein Licht emittierendes Bauelement nach Anspruch 1 sowie ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 20 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch ein Licht emittierendes Bauelement mit zumindest einem Licht emit tierenden Halbleiterelement, das an einem Träger angeordnet und zumindest teilweise von einer Kappe mit einer Lichtaustritts fläche umgeben ist, wobei die Kappe durch ein Vacuum Injection Molding Verfahren hergestellt und zwischen der Lichtaustritts fläche (10) und einer Abstrahlfläche des Licht emittierenden Halbleiterelement ein Abstand von weniger als 200pm, insbeson dere von weniger als lOOpm vorgesehen ist.
Dadurch kann eine erheblich bessere Oberflächengüte des Aus trittsfensters bzw. der Austrittsfläche erreicht werden. Zudem können sehr kleine Radien bei Flächenübergängen an der Aus trittsfläche erreicht werden, sodass die Geometrie des Bauteils gegenüber dem Stand der Technik freier gestaltet werden kann. Ein weiterer Vorteil ist eine verbesserte Strahlqualität des Laserstrahls durch bessere Oberflächenqualität des Austritts fensters, da keine Foliendeformationen möglich ist, sowie eine verbesserte Parallelität des Fensters, da keine Abbildung der Folienrauheit auf der Oberfläche geschieht. Es besteht keine Gefahr von Silikonflash auf der Bauteilrückseite durch den nun mehr drucklosen Verkapselungsprozess. Zudem ist eine genauere Positionierung der Leadframes im Tool möglich und somit eine optimierte Positionierung des Austrittsfensters vor der Laser facette. Durch die verbesserte Positionierung des Fensters kann der Abstand zwischen Fenster und Laserfacette reduziert werden. Damit können nachgeschaltete Optiken noch näher an den Emitter rücken, wodurch eine höhere Leistungsdichte und verbesserte Auflösung des LIDAR Systems erreicht werden kann.
Die Kappe ist in einer Ausführungsform der Erfindung zumindest teilweise aus Silikon hergestellt, wobei das Silikon vorzugs weise durchsichtig ist. Es können auch Zuschlagsstoffe, die eine Wellenlängenkonversion des durch das oder die Halbleiterele ment(e) ausgestrahlte Lichtes bewirken eingebracht sein.
Das Halbleiterelement umfasst in einer Ausführungsform der Er findung eine Laserfacette, wobei die Vorderseite der Laserfa cette unmittelbar an die Lichtaustrittsfläche angrenzt. Dadurch kann die Größe des Bauelementes verringert werden, Strahlver luste werden verringert und die Lichtqualität verbessert. Die Lichtaustrittsfläche ist in einer Ausführungsform der Er findung im Wesentlichen senkrecht zu einer Grundfläche des Trä gers angeordnet. Dadurch, dass beim Gießen der Kappe Flächen, die im Wesentlichen parallel zur Ausformungsrichtung beim Aus formen sind, erzeugt werden sollen, tritt wie bei allen Gieß vorgängen das Problem auf, dass Flächen des Formwerkzeuges und geformte Flächen parallel aneinander vorbeigeführt werden müss ten. In der Regel sind daher leicht schräge Flächen vorzusehen, um eine Beschädigung oder zumindest Aufrauhung der geformten Oberflächen zu vermeiden. Durch den erfindungsgemäßen Verzicht auf eine Releasefolie sowie einem Compression Molding Prozess kann dieser Winkel aber nahezu rechtwinklig ausgeführt werden
Eine Oberseite des Trägers ist in einer Ausführungsform der Erfindung eben. Es wird dabei auf einen an der Lichtauskopp lungsfläche angeordneten geätzten Graben zur Erzeugung eines L- förmigen Abschlussprofils verzichtet.
Die Lichtaustrittsfläche grenzt in einer Ausführungsform der Erfindung in einem rechten Winkel an den Träger. Der Übergang zwischen Beiden ist dabei mit einem sehr kleinen Radius reali siert.
Mehrere Licht emittierende Halbleiterelemente sind in einer Ausführungsform der Erfindung an einem gemeinsamen Submount oder Substrat auf dem Träger angeordnet, alternativ sind mehrere Licht emittierende Halbleiterelemente jeweils an einzelnen Sub mounts oder -Substraten auf dem Träger angeordnet.
Die mehreren Licht emittierenden Halbleiterelemente weisen in einer Ausführungsform der Erfindung unterschiedliche Farben auf und können in einer Ausführungsform der Erfindung so genannte „multi channel" Halbleiterelemente sein. Die Vorrichtung umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung eine integrierte Treiberelektronik. Dies ermöglicht eine wei tere Verkleinerung und leichtere Anschaltbarkeit der Bauele mente.
Die Lichtaustrittsfläche der Kappe ist in einer Ausführungsform der Erfindung zumindest bereichsweise konvex oder konkav ge formt. Auf diese Weise kann eine einfach zu realisierende Strahlformung bewirkt werden. Die Lichtaustrittsfläche der Kappe weist dazu in einer Ausführungsform der Erfindung eine angeformte Linse auf.
An der Kappe ist in einer Ausführungsform der Erfindung ein Linseneinsatz angeordnet, wobei dieser zumindest ein Teil der Lichtaustrittsfläche ist. Der Linseneinsatz ist in einer Aus führungsform der Erfindung aus einem zu dem Material der Kappe unterschiedlichem Material, vorzugsweise aus Glas gefertigt.
In der Kappe ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Strahlkombinierer angeordnet, der in einer Ausführungsform aus Glas gefertigt ist.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Ver fahren zur Herstellung einer Vielzahl von emittierenden Bauele menten jeweils mit zumindest einem Licht emittierenden Halblei terelement, umfassend die Schritte a) Bereitstellen eines Leiterplattensubstrats; b) Umgießen eines Teils des Leiterplattensubstrats mit einem aushärtbaren Kunststoff zur Erzeugung einer Umhüllung; c) Anordnen, Befestigen und Verdrahten mehrerer Halblei terelemente auf dem Leiterplattensubstrat; d) Einlegen des Leiterplattensubstrats mit den Halblei terelementen in ein unteres Formwerkzeug; e) Platzieren eines oberen Formwerkzeugs an dem unteren Formwerkzeug, so dass das Leiterplattensubstrat in einem abge schlossenen Hohlraum aufgenommen ist; f) Erzeugen eines Unterdrucks in dem Hohlraum des Form-
Werkzeugs; g) Umgießen der Halbleiterelemente mit einem aushärtba ren Kunststoff; h) Ausformen des Substrats mit den in Kunstsoff einge betteten Licht emittierenden Bauelementen; i) Vereinzeln der Bauelementen.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Formwerkzeug mindestens einen Schieber umfasst, der in Verfah rensschritt g) in eine erste Stellung gebracht ist und in einem zwischen den verfahrensschritten g) und h) erfolgenden Verfah rensschritt g-1) in eine zweite Stellung gebracht wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schieber eine konkave Ausnehmung zur Erzeugung einer konvexen Linse, oder der Schieber eine konvexe Ausnehmung zur Erzeugung einer konkaven Linse aufweist.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass vor oder nach Verfahrensschritt d) eine Einlage in das Formwerkzeug eingebracht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Weitere Aspekte und Ausführungsformen nach dem vorgeschlagenen Prinzip werden sich in Bezug auf die verschiedenen Ausführungs formen und Beispiele offenbaren, die in Verbindung mit den be gleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben werden. So zei gen:
Figur 1 eine erste Ausführung einer Anordnung einer Vielzahl erfindungsgemäßer Licht emittierender Bauelemente auf einem Leadframe in einer räumlichen Ansicht nach ei nigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips; Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 zur Erläu terung weiterer Aspekte;
Figur 3 eine weitere Ausführung eines Licht emittierenden Bau elements in einer räumlichen Ansicht nach einigen As pekten des vorgeschlagenen Prinzips;
Figur 4 einen Schnitt durch das Bauelement der Figur 3 in einer räumlichen Darstellung;
Figur 5 schematisch einen Schnitt durch zwei beiderseits einer der Trennfugen angeordnete Bauelemente;
Figuren 6 und 7 schematische Darstellungen des Bauelementes wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt;
Figuren 8 und 9 schematische Darstellungen eines weiteren Aus führungsbeispiels eines Bauelementes in Schnitt bzw. Draufsicht nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
Figuren 10 bis 13 weitere Ausführungsbeispiele von Bauelemente jeweils in einer Draufsicht gemäß einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips;
Figur 14 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bauelementes in einer Schnittansicht gemäß einigen Aspekten des vor geschlagenen Prinzips; Figur 15 eine Skizze zum Herstellungsverfahren für das Ausfüh rungsbeispiel der Figur 14;
Figur 16 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bauelementes nach dem vorgeschlagenen Prinzip in einer Schnittan- sicht; Figuren 17 und 18 schematische Darstellungen eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bauelementes im Schnitt bzw. nach dem vorgeschlagenen Prinzip in der Drauf sicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zeigen verschie dene Aspekte und ihre Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Ausführungsformen und Beispiele sind nicht immer maßstabsgetreu. Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte her vorzuheben. Es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Aspekte und Merkmale der in den Abbildungen gezeigten Ausfüh- rungsformen und Beispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, ohne dass dadurch das erfindungsgemäße Prinzip beeinträchtigt wird. Einige Aspekte weisen eine regelmäßige Struktur oder Form auf. Es ist zu beachten, dass in der Praxis geringfügige Abweichungen von der idealen Form auftreten kön- nen, ohne jedoch der erfinderischen Idee zu widersprechen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich vor allem auf die Her stellung von Bauelementen mittels Vacuum Injection Molding, VIM. Dieses benutzt einen Unterdrück im Moldtool, um die verflüssigte Moldmasse in den Zwischenraum zu saugen. Der Aufbau des Mold- tools ist dabei so gewählt, dass beim Einfüllen der flüssigen Masse, mögliche Lufttaschen vermieden werden, so dass die Masse den zur Verfügung stehenden Raum vollständig ausfüllt. Dabei kann auf zusätzliche Releasefolien zwischen der Masse und dem Moldtool verzichtet werden, so dass vor allem scharfe Kanten mit einem sehr kleinen Radius erreichbar sind. Wegen des Unter drucks wird die Masse auch in kleine Zwischenräume gezogen. VIM stellt in einigen Fällen eine Sonderform des Injection Molding Verfahrens dar, da die Moldmasse im Regelfall flüssig ist und eine gegenüber anderen Verfahren geringere Viskosität aufweist. Beim Kompressionsmolding oder Formpressen erfolgt hingegen die Zuführung der flüssigen Moldmasse über einen äußeren Druck, der je nach Anwendung ach während des Abkühlvorgangs aufrecht er halten wird. Ein möglicher Nachteil eines derartigen Prozesses ist aber das sogenannte Flashing, bei der Moldmasse in Randbe reiche zwischen Teilen des Moldtools vordringt. Daher sind mit diesem Verfahren scharfe Kanten oder sehr kleine Radii nur ein geschränkt möglich. Um dies etwas zu verbessern kann zusätzlich eine kompressierbare Folie auf das Moldtool gelegt werden. Diese lässt sich nach dem Vorgang abziehen. Hierbei besitzt die Folie aber selbst eine gewisse Dicke, wodurch Kanten in ihrem Radius beschränkt sind. Zudem muss die Folie eng anliegen, darf sich also nicht wellen oder anderweitig während des Prozesses ver formen.
Figur 1 zeigt die Anordnung einer Vielzahl seitenemittierender Laser als Licht emittierende Bauelemente 1 auf einem Leadframe 2 vor der Vereinzelung der Bauelemente 1. Ein einzelnes Bauele ment 1 ist in Figur 3 in räumlicher Darstellung und in Figur 4 in einem räumlichen Schnitt gezeigt. Jedes Bauelement 1 umfasst einen Träger 3, der vor der Vereinzelung der Bauteile 1 Teil des Leadframes 2 ist und beispielsweise aus Metall wie Kupfer gefertigt ist, auf dem eine Laserdiode 4 angeordnet und mit Drähten 5 elektrisch mit Kontakten, von denen in Figur 3 nur ein Kontakt 6 zu sehen ist, verbunden. Die Laserdiode 4 ist in einer Kavität 7 in einer Umhüllung 8 beispielsweise aus einem mit reflektierendem Mittel versetztem duroplastischen Material wie beispielsweise Epoxy, oder einem weiß eingefärbtem Silikon umgeben. Über der Umhüllung und in der Kavität 7 ist eine Kappe
9 aus durchsichtigem Silikon angeordnet. Die Kavität 7 ist zu einer Lichtaustrittsfläche 10 hin offen, sodass die Lichtaus trittsfläche 10 durch die Kappe 9 gebildet wird. Der Träger 3 weist an der Seite der Lichtaustrittsfläche 10 eine Stufe 11 auf, sodass der Träger 3 an der Seite der Lichtaustrittsfläche
10 in der Seitenansicht eine L-förmige Kontur aufweist. Das Material der Kappe 9 bedeckt sowohl eine Oberseite 29 der Um hüllung 8 als auch eine Frontseite 12 der Stufe 11. Die Licht austrittsfläche 10 ist praktisch senkrecht zu einer Grundfläche 13 des Bauelements 1. Die Laserdiode 4 ist im Wesentlichen quaderförmig, sodass deren frontale Laserfacette, im Folgenden allgemeiner als Austrittsfläche 14 bezeichnet ebenfalls senk recht zu der Grundfläche 13 des Bauelements 1 ist und Austritts fläche 14 sowie Lichtaustrittsfläche 10 dadurch praktisch pa rallel sind, soweit dies das nachfolgend dargestellte Verfahren zum Gießen der Kappe 9 zulässt.
Die Bauelemente 1 sind zur Fertigung jeweils nebeneinander in Reihen 15 angeordnet. In einer Reihe 15 sind, wie insbesondere in Figur 2 zu sehen ist, abgesehen von den am Rand angeordneten Reihen 15, jeweils zwei Bauelemente la und lb so in Längsrich tung, diese ist durch einen Doppelpfeil 16 gekennzeichnet, ne beneinander angeordnet, dass die jeweiligen Lichtaustrittsflä chen 10 einer Trennfuge 17 zugewandt sind.
Zur Fertigung einzelner Bauelemente 1 wird in einem Fertigungs schritt a) ein Leiterplattensubstrat 2 bereitgestellt und in einem Fertigungsschritt b) wird die Umhüllung 8 gegossen.
In einem Fertigungsschritt c) werden die Laserdioden 4 auf dem Leiterplattensubstrat 2 angeordnet, befestigt und verdrahtet. Dieser Schritt kann auch vor dem Gießen der Umhüllungen 8 er folgen. Sodann wird das Leiterplattensubstrat 2 mit den Halb leiterelementen in einem Fertigungsschritt d) in ein unteres Formwerkzeug eingelegt und in einem Fertigungsschritt e) ein oberes Formwerkzeug 18 an dem unteren Formwerkzeug so platziert, dass das Leiterplattensubstrat 2 in einem abgeschlossenen Hohl raum aufgenommen ist, in dem Hohlräume für die zu gießenden Kappen sind.
Figur 5 zeigt schematisch einen Schnitt durch zwei beiderseits einer der Trennfugen 17 angeordneten Bauelemente lc und ld. Die Trennfuge 17 wird durch eine Leiste 19 des oberen Formwerkzeugs 18 erzeugt. In einem nächsten Fertigungsschritt f) wird in dem in Figur 5 schraffiert dargestellten Hohlräumen des Formwerk zeugs für die Kappen 9 ein Unterdrück erzeugt. In die Hohlräume wird in einem Fertigungsschritt g) Kunststoff eingespritzt (so genanntes Vacuum Injection Molding), sodass ein Umgießen der Halbleiterelemente mit einem aushärtbaren Kunststoff erfolgt. Danach erfolgt in einem Fertigungsschritt h) das Ausformen des Substrats mit den in Kunstsoff eingebetteten Halbleiterelemen ten und in einem Fertigungsschritt i) das Vereinzeln der Halb leiterelemente. Auf diese Weise sind die einzelnen Kanten deut lich enger und der Kurvenradius um die Kante ist gegenüber einer Herstellung mit Folie reduziert.
Die Lichtaustrittsfläche 10, siehe Figur 4, geht mit einem Ra dius RI in eine im Wesentlichen parallel zur Grundfläche 13 verlaufende Kante 20 über. Der Radius RI kann durch das oben beschriebene Vacuum Injection Molding wesentlich kleiner als im Stand der Technik ausgeführt werden und weist Radien kleiner als 100 mih auf.
Die Figuren 6 und 7 zeigen schematische Darstellungen des er findungsgemäßen Bauelementes wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt. Figur 6 ist ein Längsschnitt, Figur 7 eine Draufsicht. Die Figuren 8 und 9 zeigen schematische Darstellungen eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bauelementes 1 in Schnitt bzw. Draufsicht. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figu ren 8 und 9 wird auf die Stufe 11 verzichtet. Dies ist möglich durch das oben beschriebene Vacuum Injection Molding zum Gießen der Kappe 9, da durch den Wegfall einer Trennfolie die Leiste
19 des oberen Formwerkzeugs 18 praktisch bis auf die Oberfläche des Leiterplattensubstrats 2 zugestellt werden kann und dadurch auf einen Radius RI, wie anhand der Figur 4 beschrieben, ver zichtet werden kann.
Dabei erlaubt das vorgeschlagenen Verfahren zudem auch den Lead frame 3 unterschiedlich und insbesondere mit einer Untersetzung wie in der Seitenansicht der Figur 8 dargestellt auszugestalten. Die Untersetzung befindet sich am rechten unteren Rand und ist mit Material der Umhüllung 8 gefüllt. In den jeweiligen Drauf sichten ist zudem die leichte Rückführung des transparenten Materials der Kappe 9 dargestellt, die in der Draufsicht der Figuren 10 und 11 noch deutlicher zu erkennen ist. Diese Aus buchtungen, bei denen das Material der Leiterplatte 3 freiliegt umfasst eine Längsseite -korrespondierend zu der Austrittsflä che der Kappe, die im Wesentlichen parallel zur den Laserfacet ten verläuft und zwei daran angeschlossene Seitenflächen die sich unter einem flachen Winkel hin öffnen, beispielsweise im Bereich von 45° bis 75°. Dadurch wird bei der Herstellung mög liche Verspannungen reduziert und eine glatte Oberfläche ge schaffen.
Die Figuren 10 und 11 zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Bauelemente 1 in einer Draufsicht. Beim Aus führungsbeispiel der Figur 10 sind Laserdioden 4a, 4b, 4c un terschiedlicher Farben auf einem gemeinsamen Substrat 21 ange ordnet, bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 11 sind Laserdi oden unterschiedlicher Farben auf jeweils eigenen Substraten 22a, 22b, 22c angeordnet. In diesem Fall ist die Austrittsfläche der Kappe 9 parallel zu allen drei Laserfacetten angeordnet. Durch das Injektion Molding kann die Oberfläche recht nah an die Laserfacetten geführt werden, so dass der Abstand zwischen Oberfläche der Kappe und den Laserfacetten im Bereich weniger 100 pm eventuell bis zu wenigen 10pm liegt. Dies kann unter anderem dadurch bedingen, dass durch das Injektion Molding bis her auftretender großer Krümmungsradien im Bereich der Aus trittsfläche der Kappe wegfallen.
Ein weiterer Vorteil kann sich dadurch ergeben, dass durch das Wegfallen der bisher auftretenden großen Krümmungsradien im Be reich der Austrittsfläche der Kappe, auch ein größerer Abstand zwischen der Lichtaustrittsfläche und der Laserfacette ermög licht ist. In bisherigen Bauelementen kann es Vorkommen, dass Krümmungen der Lichtaustrittsfläche in den Lichtkegel der La serdioden hineinragen und diesen negativ beeinflussen. Ein Vor teil bei größerem Abstand kann sein, dass der Lichtkegel vom Laser bereits größer ist. Dadurch kann zum einen die Strahl stärke des Lasers verringert sein, und zum anderen erhitzen sich Staubpartikel oder ähnliche Verunreinigungen auf der Lichtaus trittsfläche geringer. Die Lebensdauer der optischen Oberfläche bzw. Lichtaustrittsfläche kann so erhöht werden.
Die Figuren 12 und 13 zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Bauelemente 1 in einer Draufsicht. Bei diesen ist eine Treiberelektronik 23 in der Umhüllung 8 angeordnet.
Figur 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Bauelementes 1 in einer Schnittansicht. Die Licht austrittsöffnung 10 ist hier konvex als Linse ausgeführt, wobei diese aber nicht über das Material des Trägers bzw. Leadframes 3 hinausragt. Dadurch kann die Linse beispielsweise vor Beschä digungen geschützt sein. Ebenfalls in dieser Schnittansicht zu erkennen ist das Moldmaterial, welches sich auf der rückseitigen Wandung des Trägers 3 im Bereich der Kanten befindet. Dort erfolgt in der Fertigung die Trennung, so dass ein Einsatz von gut trennbarem Moldmaterial an diesen Positionen zweckmäßig ist.
Figur 15 verdeutlicht deren Fertigung. Beim Gießen der Kappe 9 wird ein Schieber 24 des unteren oder oberen Formwerkzeuges zunächst in eine erste, vordere Stellung wie in Figur 15 gezeigt gebracht. Der Schieber 24 umfasst eine konkave Ausnehmung 25 zur Erzeugung der konvexen Linse der Lichtaustrittsöffnung 10 Zum Ausformen wird der Schieber 24 in Richtung des Pfeiles 26 in eine zweite, hintere Stellung gebracht, sodass dieser die Linse freigibt und ausgeformt werden kann.
Figur 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Bauelementes 1 in einer Schnittansicht. Die Licht austrittsöffnung 10 umfasst hier eine als Linse ausgeführte Einlage 27 aus Glas, beispielsweise ein „Fast-Axis-Kollimator "- Linse (FAC). Die Einlage 27 wird in einem nach Fertigungsschritt d), dem Einlegen des Leiterplattensubstrats 2 in das untere Formwerkzeug, angeordneten Fertigungsschritt d-2) an entspre chender Stelle des unteren Formwerkzeuges oder des oberes Form werkzeuges 18 platziert und mit eingegossen. In dieser Ausge staltung sollte das Formwerkzeug im Bereich der Linse elastisch geformt sein, um eine Beschädigung oder Zerstörung zu vermeiden. Beispielsweise kann das Formwerkezug Polydimethylsiloxan (PDMS) umfassen oder aus diesem gebildet sein, um die Einlage 27 nicht zu beschädigen. Ferner kann es wie in der Figur dargestellt vorgesehen sein, dass die Einlage 27 an deren Lichtaus trittsseite das Formwerkzeug nicht berührt, um eine Beschädi gung der Lichtaustrittsseite zu verhindern. Das Formwerkzeug kann ferner derart ausgebildet sein, dass es den zu vergießenden Bereich um die Linse abdichtet, sodass die Kappe 9 an der ge wünschten Position und in der gewünschten Form und Größe aus geformt werden kann.
Die Figuren 17 und 18 zeigen schematische Darstellungen eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bauele mentes 1 im Schnitt bzw. in der Draufsicht. Bei dem Ausfüh rungsbeispiel der Figuren 17 und 18 sind Laserdioden 4a, 4b, 4c unterschiedlicher Farben mit einem Strahlkombinierer 28 verse hen, der zwischen den Laserdioden 4a, 4b, 4c und der Lichtaus trittsöffnung 10 angeordnet ist. Dieser kann auf dem Leadframe in einem ersten Fertigungsschritt aufgebracht werden. Anschlie ßend wird er von der transparenten Kappe 9 vollständig umgeben. Der Strahlkombinierer 28 kann insbesondere dazu ausgebildet sein, dass von den Laserdioden 4a, 4b, 4c emittierte Licht zu kombinieren und wie im dargestellten Fall um ca. 90° umlenken. Dazu kann der Strahlkombinierer 28 beispielsweise Spiegel oder reflektierende Elemente umfassen, die die einzelnen Lichtstrah len umlenken. Der kombinierte Lichtstrahl kann entsprechend beispielsweise nicht entlang der Hauptemissionsrichtung der Laserdioden 4a, 4b, 4c bzw. aus der eingangs erwähnten Lichtaustrittsöffnung aus dem Bauelement austreten, sondern kann wie im dargestellten Fall beispielsweise entlang der gestrichelten Linie aus dem Bauelement austreten.
Es ist jedoch auch denkbar, dass das kombinierte Licht in eine nicht dargestellte Richtung umgelenkt wird und/oder der Strahl- kombinierer 28 kann beispielsweise auch mehrere Spiegel oder reflektierende Elemente umfassen, die das kombinierte Licht mehrmals umlenken.
Ebenso wäre auch eine Kombination aus einer wie in den Figuren 14, 15 und 16 dargestellten Linsen, beispielsweise eine „Fast-
Axis-Kollimator "-Linse, und einem wie in den Figuren 17 und 18 dargestelltem Strahlkombinierer möglich. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass ggf. unterschiedliche Divergenzen der Einzelemit ter mittels der Linse aufeinander angepasst werden, bevor deren Strahlen mittels dem Strahlkombinierer kombiniert werden. Dadurch kann sich insbesondere eine verbesserte Konvergenz der einzelnen Farben der Einzelemitter ergeben.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Licht emittierendes Bauelement
2 Leadframe
3 Träger
4 Laserdiode
5 Draht
6 Kontakt
7 Kavität
8 Umhüllung
9 Kappe
10 Lichtaustrittsfläche 11 Stufe 12 Frontseite
13 Grundfläche
14 Austrittsfläche
15 Reihe
16 Doppelpfeil
17 Trennfuge
18 oberes Formwerkzeug
19 Leiste
20 Kante 21 gemeinsames Substrat
22a, b, c Substrate
23 Treiberelektronik
24 Schieber
25 konkave Ausnehmung
26 Pfeil
27 Einlage
28 Strahlkombinierer 29 Oberseite
RI Radius

Claims

PATENTANS PRÜCHE
1. Licht emittierendes Bauelement (1) mit zumindest einem kantenemittierenden Halbleiterelement (4), das eine La serfacette aufweist und an einem Träger (3) angeordnet sowie zumindest teilweise von einer Kappe (9) umgeben ist, die in Strahlrichtung eine Lichtaustrittsfläche (10) aufweist, wobei die Kappe (9) durch ein Vacuum Injection Molding Verfahren hergestellt ist und die Lichtaustrittsfläche (10) an die Laserfacette des kantenemittierenden Halb leiterelement (4) unmittelbar anschließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kappe (9) zumindest teil weise aus Silikon hergestellt ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflä che (10) im Wesentlichen senkrecht zu einer Grundfläche (13) des Trägers angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberseite des Trägers (3) eben ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (10) in einem rechten Winkel an den Träger (3) grenzt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche gegenüber einer Trägerkante zumindest teilweise leicht zurückgesetzt ist, insbesondere im Bereich eines Strah lengangs des Halbleiterbauelements, wobei optional eine Oberfläche des Trägers freiliegt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Licht emittieren- den Halbleiterelemente (4) an einem gemeinsamen Submount-
Substrat (21) auf dem Träger (3) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Licht emittie rende Halbleiterelemente (4) jeweils an einzelnen Sub- mount-Substraten (22a, 22b, 22c) auf dem Träger (3) an geordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Licht emit tierenden Halbleiterelemente (4) unterschiedliche Farben aufweisen.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Licht emit tierenden Halbleiterelemente (4) „multi channel" Halb leiterelemente sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, diese eine integrierte Trei- berelektronik (23) umfasst.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche der Kappe zumindest bereichsweise konvex geformt ist
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (10) der Kappe (9) zumindest bereichsweise konkav geformt ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (10) der Kappe (9) eine angeformte Linse aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kappe (9) ein Lin- seneinsatz (27), insbesondere aus Glas, angeordnet ist, wobei dieser zumindest ein Teil der Lichtaustrittsfläche (10) ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Linseneinsatz (27) aus einem zu dem Material der Kappe (9) unterschiedlichem Material gefertigt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Linseneinsatz (27) aus Glas gefertigt ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis
11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kappe (9) ein Strahlkombinierer (28) angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlkombinierer (28) aus Glas gefertigt ist.
20. Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von emittieren den Bauelementen (1) jeweils mit zumindest einem Licht emittierenden Halbleiterelement (3), umfassend die
Schritte a) Bereitstellen eines Leiterplattensubstrats (2); b)Umgießen eines Teils des Leiterplattensubstrats (2) mit einem aushärtbaren Kunststoff zur Erzeugung einer Umhüllung (8); c)Anordnen, Befestigen und Verdrahten mehrerer Halblei terelemente (4) auf dem Leiterplattensubstrat (2) wo bei die mehreren Halbleiterelemente kantenemittie rende Halbleiterlaser bilden, die eine Laserfacette aufweisen; d) Einlegen des Leiterplattensubstrats (2) mit den Halb leiterelementen (1) in ein unteres Formwerkzeug; e) Platzieren eines oberen Formwerkzeugs (18) an dem un teren Formwerkzeug, so dass das Leiterplattensubstrat (2) in einem abgeschlossenen Hohlraum aufgenommen ist; f) Erzeugen eines Unterdrucks in dem Hohlraum des Form werkzeugs; g)Umgießen der Halbleiterelemente (4) mit einem aus härtbaren Kunststoff, derart, dass der aushärtbare Kunststoff unmittelbar an die Laserfacette an schließt; h)Ausformen des Substrats (2) mit den in Kunststoff eingebetteten Licht emittierenden Bauelementen (1); i)Vereinzeln der Bauelementen (1).
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug mindes tens einen Schieber (24) umfasst, der in Verfahrens schritt g) in eine erste Stellung gebracht ist und in einem zwischen den verfahrensschritten g) und h) erfol genden Verfahrensschritt g-1) in eine zweite Stellung gebracht wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber eine konkave
Ausnehmung (25) zur Erzeugung einer konvexen Linse, oder der Schieber eine konvexe Ausnehmung (25) zur Erzeugung einer konkaven Linse aufweist.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach Verfahrens schritt d) eine Einlage (27) in das Formwerkzeug einge bracht wird.
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