-
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein optisches Bauelement, das einen Leiterrahmenabschnitt und einen Formwerkstoff aufweist. Der Leiterrahmenabschnitt ist aus einem elektrisch leitenden Material gebildet. Der Leiterrahmenabschnitt weist eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite auf. An der ersten Seite weist der Leiterrahmenabschnitt mindestens einen ersten Aufnahmebereich zum Aufnehmen des optischen Bauelements und/oder mindestens einen Kontaktbereich zum elektrischen Kontaktieren des optischen Bauelements auf. Der Leiterrahmenabschnitt ist in dem Formwerkstoff eingebettet. Der Formwerkstoff weist mindestens eine Aufnahmeausnehmung auf, in der der erste Aufnahmebereich und/oder der Kontaktbereich freigelegt sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Baugruppe, ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für ein optisches Bauelement und ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe.
-
Bekannte Gehäuse für optische Bauelemente, beispielsweise für aktive und/oder elektronische optische Bauelemente, beispielsweise QFN(quad flat no leads)-Gehäuse, weisen als Basismaterial beispielsweise Leiterrahmenabschnitte auf. Die QFN-Gehäuse werden auch als QFN-Packages und/oder als Micro Lead Frame (MLF) bezeichnet und sind in der Elektronik als Chipgehäusebauform für integrierte Schaltungen (IC) bekannt. Die Bezeichnung „QFN” umfasst in dieser Beschreibung unterschiedliche Größen von IC-Gehäusen, welche alle als oberflächenmontierte Bauteile auf Leiterplatten gelötet werden können.
-
In dieser Beschreibung wird die Bezeichnung „QFN” auch stellvertretend für folgende Bezeichnungen verwendet: MLPQ (Micro Leadframe Package Quad), MLPM (Micro Leadframe Package Micro), MLPD (Micro Leadframe Package Dual), DRMLF (Dual Row Micro Leadframe Package), DFN (Dual Flat No-lead Package), TDFN (Thin Dual Flat No-lead Package), UTDFN (Ultra Thin Dual Flat No-lead Package), XDFN (eXtreme thin Dual Flat No-lead Package), QFN-TEP (Quad Flat No-lead package with Top Exposed Pad), TQFN (Thin Quad Flat No-lead Package), VQFN (Very Thin Quad Flat No Leads Package). Als wesentliches Merkmal und im Gegensatz zu den ähnlichen Quad Flat Package (QFP) ragen die elektrischen Anschlüsse (Pins) nicht seitlich über die Abmessungen der Kunststoffummantelung hinaus, sondern sind in Form von nicht verzinnten Kupferanschlüssen plan in die Unterseite des Gehäuses integriert. Dadurch kann der benötigte Platz auf der Leiterplatte reduziert werden und eine höhere Packungsdichte erreicht werden.
-
Die Leiterrahmenabschnitte werden aus Leiterrahmen vereinzelt. Die Leiterrahmen weisen beispielsweise ein elektrisch leitendes Material auf oder sind daraus gebildet. Das elektrisch leitende Material weist beispielsweise ein Metall, beispielsweise Kupfer, beispielsweise CuW oder CuMo, Kupferlegierungen, Messing, Nickel und/oder Eisen, beispielsweise Fe-Ni, auf und/oder ist daraus gebildet.
-
Die Leiterrahmenabschnitte dienen beispielsweise zum mechanischen Befestigen und/oder zum elektrischen Kontaktieren optischer Bauelemente, beispielsweise aktiver oder passiver optischer Bauelemente. Dazu weisen die Leiterrahmenabschnitte beispielsweise Aufnahmebereiche zum Aufnehmen der optischen Bauelemente und/oder Kontaktbereiche zum elektrischen Kontaktieren der optischen Bauelemente auf. Die optischen Bauelemente können beispielsweise aktive optische Bauelemente, wie beispielsweise Chips, beispielsweise Halbleiter-Chips, und/oder elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelemente, oder passive optische Bauelemente, beispielsweise Linsen, Spiegel, Blenden oder ähnliches sein.
-
Beim Herstellen der Gehäuse werden die Leiterrahmen in einen Formwerkstoff eingebettet, beispielsweise in einem Mold-Verfahren, beispielsweise einem Spritzguss- oder Spritzpressverfahren. Der Formwerkstoff kann als Kunststoffummantelung ausgebildet sein. Das Gebilde aus Formwerkstoff und dem darin eingebetteten Leiterrahmen kann auch als Gehäuseverbund bezeichnet werden. Dass die Leiterrahmen bzw. die Leiterrahmenabschnitte in den Formwerkstoff eingebettet werden, bedeutet beispielsweise, dass die Leiterrahmen bzw. die Leiterrahmenabschnitte zumindest teilweise von dem Formwerkstoff umgeben werden. Teile der Leiterrahmen können frei von Formwerkstoff bleiben, beispielsweise an einer Unterseite der Leiterrahmen die elektrischen Anschlüsse zum Kontaktieren der Gehäuse, insbesondere der Leiterrahmenabschnitte der Gehäuse, und/oder an einer Oberseite der Leiterrahmen die Aufnahmeausnehmungen, in denen die Aufnahmebereiche und/oder Kontaktbereiche freigelegt sind. In den Aufnahmeausnehmungen können die optischen Bauelemente angeordnet werden. Ferner können die in den Aufnahmeausnehmungen angeordneten optischen Bauelemente in ein Vergussmaterial eingebettet werden. Die elektrischen Kontakte der Gehäuse sind an einer den Aufnahmeausnehmungen gegenüberliegenden Seite der Leiterrahmenabschnitte ausgebildet, so dass die fertigen Gehäuse auf eine Leiterplatte aufgesetzt werden können. Über den dadurch entstehenden körperlichen Kontakt zwischen dem Gehäuse und der Leiterplatte kann dann auch der elektrische Kontakt zu dem Leiterrahmenabschnitt und/oder dem darauf angeordneten optischen Bauelement hergestellt werden.
-
Beim Einbetten der Leiterrahmen kann in Bereiche, die bestimmungsgemäß frei von Formwerkstoff bleiben sollen, beispielsweise der Aufnahmebereich und/oder der Kontaktbereich Formwerkstoff vordringen, beispielsweise aufgrund einer Kapillar-Wirkung zwischen dem Leiterrahmen und dem entsprechenden Formwerkzeug. Diese ungewünschte Vordringen von Formwerkstoff wird auch als „Flash” oder „EMC-Flash” (EMC = Electronic Mold Compound) bezeichnet. Der ungewünscht vorgedrungene Formwerkstoff muss nachfolgend ganz oder zumindest teilweise entfernt werden.
-
Bei bekannten Baugruppen wird beispielsweise zwischen zwei in einem Gehäuse angeordneten optischen Bauelementen ein Abstand derart vorgehalten, dass ein Verbinder zum Verbinden der optischen Bauelemente mit dem entsprechenden Leiterrahmenabschnitt während des Herstellungsprozesses in den freien Raum, der durch den Abstand gebildet ist, vordringen kann, ohne dass eine gegenseitige Beeinflussung der optischen Bauelemente und/oder eine Beeinflussung deren Positionierung und Orientierung erfolgt. Beispielsweise kann, falls die optischen Bauelemente elektronische Bauelemente aufweisen, über den überflüssigen Verbinder eine ungewollte leitende Verbindung zwischen den elektronischen Bauelementen und/oder ein Kurzschluss entstehen. Im Falle von Lot als Verbinder ist das Hervortreten von Lot aus dem Bereich zwischen dem optischen Bauelement und dem Leiterrahmenabschnitt auch unter dem Begriff „Solder-Squeeze-Out” bekannt.
-
Ferner kann es bei dem Herstellungsprozess vorkommen, dass die optischen Bauelemente zwar zunächst präzise auf den dafür vorgesehenen Aufnahmebereich und den entsprechende Verbinder aufgesetzt werden, die optische Bauelement sich jedoch beim Verflüssigen des Verbinders und/oder beim Aushärten des Verbinders in einer Ebene parallel zu dem Leiterrahmenabschnitt relativ zu dem entsprechenden Leiterrahmenabschnitt und/oder relativ zueinander verdrehen. Beispielsweise kann dies bei der Verwendung von Lotpaste als Verbinder auftreten.
-
In verschiedenen Ausführungsbeispielen werden ein Gehäuse für ein optisches Bauelement und/oder eine Baugruppe bereitgestellt, die einfach und/oder präzise herstellbar sind und/oder in denen ein, zwei oder mehr optische Bauelemente einfach und/oder präzise anordbar sind.
-
In verschiedenen Ausführungsbeispielen werden ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für ein optisches Bauelement und/oder ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe bereitgestellt, die auf einfach Weise ermöglichen, das Gehäuse bzw. die Baugruppe präzise herzustellen und/oder in dem Gehäuse bzw. in der Baugruppe präzise ein, zwei oder mehr optische Bauelemente anzuordnen.
-
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Gehäuse für ein optisches Bauelement bereitgestellt. Das Gehäuse weist einen Leiterrahmenabschnitt und einen Formwerkstoff auf. Der Leiterrahmenabschnitt ist aus einem elektrisch leitenden Material gebildet und weist eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite auf. An der ersten Seite des Leiterrahmenabschnitts weist der Leiterrahmenabschnitt mindestens einen ersten Aufnahmebereich zum Aufnehmen des optischen Bauelements und/oder mindestens einen Kontaktbereich zum Kontaktieren des optischen Bauelements auf. Auf der ersten Seite des Leiterrahmenabschnitts ist in dem Leiterrahmenabschnitt neben dem Aufnahmebereich und/oder neben dem Kontaktbereich mindestens ein Graben ausgebildet. Der Leiterrahmenabschnitt ist in den Formwerkstoff eingebettet und weist mindestens eine Aufnahmeausnehmung auf. Der erste Aufnahmebereich und/oder der Kontaktbereich und der Graben sind in der Aufnahmeausnehmung angeordnet.
-
Im Folgenden wird der Graben auch als Feingraben bezeichnet und kann als ein solcher ausgebildet sein.
-
Der Graben kann beispielsweise dazu beitragen, dass während des Einbettens des Leiterrahmenabschnitts kein Formwerkstoff in den Kontaktbereich oder den Aufnahmebereich vordringt. In diesem Zusammenhang kann der Graben beispielsweise als Barriere gegenüber dem Formwerkstoff dienen. In dem Graben kann sich beispielsweise Formwerkstoff befinden, der beispielsweise während des Herstellungsprozesses in den Graben geflossen ist. Beispielsweise kann der Graben als Reservoir und/oder Stoppkante für den Formwerkstoff dienen. Auf einen nachfolgenden Prozess zum Entfernen von Formwerkstoff von dem Aufnahmebereich und/oder dem Kontaktbereich kann verzichtet werden.
-
Ferner kann der Graben dazu dienen, während des Herstellungsprozesses überflüssigen Verbinder aufzunehmen, der beispielsweise zwischen einem elektronischen Bauelement und dem Aufnahmebereich angeordnet wird, um das optische Bauelement in dem Aufnahmebereich zu befestigen, und der in flüssigem Zustand über den Aufnahmebereich hinaus gepresst wird. In dem Graben kann sich beispielsweise Verbinder befinden, der beispielsweise während des Herstellungsprozesses in den Graben geflossen ist. In anderen Worten kann der Graben als Reservoir für überflüssigen Verbinder dienen. Das Aufnehmen von überflüssigem Verbinder in dem Feingraben kann beispielsweise ermöglichen, zwei oder mehr optische Bauelemente näher aneinander anzuordnen als ohne Feingraben.
-
Ferner kann der Graben beispielsweise dazu beitragen, ein, zwei oder mehr der optischen Bauelemente präzise auf dem Leiterrahmenabschnitt auszurichten. Beispielsweise kann der Feingraben als Justagemarke für die Aufnahme und/oder die Kontaktierung des optischen Bauelements dienen.
-
Der Graben kann beispielsweise zwischen dem Formwerkstoff und dem ersten Aufnahmebereich und/oder zwischen dem Formwerkstoff und dem Kontaktbereich und/oder zwischen zwei Aufnahmebereichen ausgebildet sein.
-
Das Gehäuse ist beispielsweise als QFN-Gehäuse ausgebildet. Das bedeutet beispielsweise, dass das Gehäuse keine nach außen führenden Drähte aufweist, die beispielsweise seitlich aus dem Gehäuse hervorstehen und die beim Anordnen des Gehäuses auf eine Leiterplatte beispielsweise nach unten gebogen werden müssten. Das QFN-Gehäuse weist vielmehr an seiner Unterseite, elektrische Anschlüsse auf, die beispielsweise durch den Leiterrahmenabschnitt gebildet sind und durch die beim Aufsetzen des QFN-Gehäuses auf die Leiterplatte sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Kopplung des QFN-Gehäuses und mittels des Leiterrahmenabschnitts auch eine elektrische und/oder thermische Kopplung des darin angeordneten optischen Bauelements mit der Leiterplatte erfolgt. Ferner kann der körperliche Kontakt des Gehäuses zu der Leiterplatte und die damit verbundene thermische Ankopplung des Gehäuses an die Leiterplatte zu einem sehr guten Verhalten bei Temperaturwechselbelastung beitragen, da das Material des Leiterplattenabschnitts besonders gut an die Wärmeausdehnungskoeffizienten der Leiterplatte und/oder einer Wärmesenke angepasst werden kann. Die Leiterplatte kann beispielsweise eine FR1-, FR2-, FR3-, FR4-, FR5-, CEM1-, CEM2-, CEM3-, CEM4- oder CEM5-Leiterplatte sein, beispielsweise eine durchkontaktierte FR-4-Leiterplatte.
-
Die optischen Bauelemente können beispielsweise aktive optische Bauelemente, wie beispielsweise Chips, beispielsweise Halbleiter-Chips, und/oder elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelemente, oder passive optische Bauelemente, beispielsweise Linsen, Spiegel, Blenden oder ähnliches sein.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist der Graben (beispielsweise der Feingraben) eine Tiefe auf, die kleiner als die halbe Dicke des Leiterrahmenabschnitts oder kleiner als ein Drittel der Dicke des Leiterrahmenabschnitts ist. Der Feingraben kann beispielsweise eine Breite aufweisen, die kleiner als eine Dicke des Leiterrahmenabschnitts ist. Somit ist der Feingraben keine Ausnehmung und/oder Struktur, die beispielsweise mittels einer Vollätzung oder einer Halbätzung des Leiterrahmens, der den Leiterrahmenabschnitt aufweist, ausgebildet werden kann, sondern eine flachere Ausnehmung bzw. Struktur. Derartige Vollätzungen bzw. Halbätzungen sind bekannt, um die Strukturen der einzelnen Leiterrahmenabschnitte und damit den Leiterrahmen aus einem Leiterrahmenrohling herzustellen.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist der Graben zumindest teilweise um den ersten Aufnahmebereich und/oder dem Kontaktbereich herum angeordnet. Beispielsweise begrenzt der Graben den ersten Aufnahmebereich und/oder den Kontaktbereich auf der ersten Seite des Leiterrahmenabschnitts. In anderen Worten kann der Aufnahmebereich bzw. der Kontaktbereich durch einen umlaufenden Graben definiert sein. Dies kann dazu beitragen, während des Herstellungsprozesses effektiv überflüssigen Verbinder aufzunehmen und/oder das in dem entsprechenden Aufnahmebereich anzuordnende optische Bauelement präzise bezüglich des Leiterrahmenabschnitts und/oder des Aufnahmebereichs und/der eines anderen optischen Bauelements auszurichten.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist auf dem Leiterrahmenabschnitt mindestens ein zweiter Aufnahmebereich vorgesehen und der Graben grenzt den ersten Aufnahmebereich von dem zweiten Aufnahmebereich ab. Dies kann beispielsweise dazu beitragen, auf einfache Weise die beiden optischen Bauelemente, die auf dem ersten und dem zweiten Aufnahmebereich angeordnet werden sollen, nahe beieinander anzuordnen und/oder präzise zueinander und/oder zu dem Leiterrahmenabschnitt auszurichten.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist der Graben zumindest teilweise mit einem Füllmaterial gefüllt. Das Füllmaterial ist beispielsweise so ausgebildet, dass es von dem verwendeten Verbinder im flüssigen bzw. zähflüssigen Zustand nicht benetzt wird. Dies kann beispielsweise dazu beitragen, die optischen Bauelemente präzise auszurichten. Allgemein ist die Benetzung ein Verhalten von Flüssigkeiten bei Kontakt mit der Oberfläche von Festkörpern. Benetzbarkeit ist die zugehörige Eigenschaft. Je nachdem, um welche Flüssigkeit es sich handelt, aus welchem Material die Oberfläche besteht und wie deren Beschaffenheit ist, zum Beispiel in Bezug auf die Rauigkeit, benetzt die Flüssigkeit die Oberfläche mehr oder weniger stark. Die Benetzbarkeit hängt von den Verhältnissen der beteiligten Oberflächenspannungen ab, die beispielsweise über die Young’sche Gleichung mit dem Kontaktwinkel in Beziehung stehen und diesen damit zum Maß für die Benetzbarkeit machen. Je größer dabei der Kontaktwinkel ist, desto geringer ist die Benetzbarkeit. Im Speziellen spielen vor allem die Oberflächenspannungen zwischen dem Verbinder und dem Aufnahmebereich, dem Füllmaterial und/oder dem optischen Bauelement eine Rolle.
-
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Baugruppe bereitgestellt. Die Baugruppe weist ein Gehäuse auf, beispielsweise das vorhergehend erläuterte Gehäuse. Ferner weist die Baugruppe mindestens ein erstes optisches Bauelement auf, das in dem ersten Aufnahmebereich des Gehäuses angeordnet ist und/oder in dem Kontaktbereich des Gehäuses elektronisch kontaktiert ist. Das optische Bauelement ist beispielsweise ein aktives optisches Bauelement, beispielsweise ein Chip, beispielsweise ein Halbleiterchip, und/oder ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement, beispielsweise eine LED oder eine OLED, oder ein passives optisches Bauelement, beispielsweise eine Linse, ein Spiegel oder ein Blende. Mit Hilfe des Feingrabens kann das optische Bauelement einfach besonders präzise auf dem Gehäuse und/oder in dem Gehäuse angeordnet und/oder positioniert und/oder kontaktiert werden. Ferner können zwei oder mehr der optischen Bauelemente mit Hilfe des Feingrabens besonders nah beieinander und somit sehr kompakt aneinander angeordnet werden.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen überlappt das erste optische Bauelement den Feingraben zumindest teilweise. In anderen Worten kann beispielsweise in einer Draufsicht auf den Leiterrahmenabschnitt das optische Bauelement einen Teil des Grabens überdecken. Falls der Graben den ersten Aufnahmebereich umgibt, so kann das optische Bauelement eine größere Fläche bedecken als der Aufnahmebereich, wobei das optische Bauelement den Aufnahmebereich beispielsweis an einer, zwei, drei oder an allen Seiten überlappen kann. Dies kann dazu beitragen, das optische Bauelement präzise auf dem Leiterrahmenabschnitt und dem Aufnahmebereich anzuordnen und/oder auszurichten. Beispielsweise kann ein äußerer Rand des Feingrabens eine größere Fläche umschließen, als die der Unterseite des optischen Bauelements. In der Draufsicht kann somit nur der äußere Rand des Grabens und ein Teil des Grabens erkennbar sein. Falls der Graben mit dem Füllmaterial gefüllt ist, kann der Verbinder nicht in den Graben eindringen oder auf dessen Füllmaterial vordringen, da er dieses nicht benetzt. Aufgrund von Oberflächenspannungen zwischen dem Verbinder und der Unterseite des optischen Bauelements, dem Füllmaterial, dem Aufnahmebereich und der Luft findet dann eine automatische Zentrierung und/oder Ausrichtung des optischen Bauelements über dem Aufnahmebereich statt. In anderen Worten kann somit mit Hilfe des Grabens ein präzise und/oder automatische Positionierung und Orientierung des optischen Bauelements erfolgen. Ferner kann der Graben beim Einbetten des Leiterrahmenabschnitts verhindern, dass flüssiger Formwerkstoff in den Aufnahmebereich und/oder den Kontaktbereich vordringt, wodurch das Anordnen und/oder das Kontaktieren des optischen Bauelements einfach und/oder präzise möglich sind.
-
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für ein optisches Bauelement bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird zunächst ein Leiterrahmenabschnitt bereitgestellt, der aus einem elektrisch leitenden Material gebildet ist und der eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite aufweist. An der ersten Seite weist der Leiterrahmenabschnitt einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen des optischen Bauelements und/oder einen Kontaktbereich zum Kontaktieren des optischen Bauelements auf. In dem Leiterrahmenabschnitt wird auf der ersten Seite neben dem Aufnahmebereich und/oder neben dem Kontaktbereich ein Graben ausgebildet. Der Leiterrahmenabschnitt wird so in den Formwerkstoff eingebettet, dass der erste Aufnahmebereich und/oder der Kontaktbereich und der Graben in der Aufnahmeausnehmung freigelegt sind.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird der Graben so ausgebildet, dass eine Tiefe des Feingrabens kleiner als die halbe Dicke des Leiterrahmenabschnitts oder kleiner ein Drittel der Dicke des Leiterrahmenabschnitts ist. Alternativ oder zusätzlich wird der Graben beispielsweise so ausgebildet, dass eine Breite des Grabens kleiner als die Dicke des Leiterrahmenabschnitts ist.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird der Graben zumindest teilweise um den ersten Aufnahmebereich und/oder den Kontaktbereich herum ausgebildet. Beispielsweise wird durch den Graben der erste Aufnahmebereich und/oder der Kontaktbereich auf der ersten Seite des Leiterrahmens begrenzt und/oder definiert.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist der Leiterrahmenabschnitt auf der ersten Seite mindestens einen zweiten Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines weiteren optischen Bauelements auf und der erste Aufnahmebereich wird mittels des Grabens von dem zweiten Aufnahmebereich abgegrenzt.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird der Graben zumindest teilweise mit Füllmaterial gefüllt, beispielsweise mit dem vorhergehend erläuterten Füllmaterial.
-
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird zunächst ein Gehäuse für ein optisches Bauelement bereitgestellt, beispielsweise gemäß dem vorhergehend erläuterten Verfahren. In dem ersten Aufnahmebereich wird der Schmelzerbinder aufgebracht. Mindestens ein optisches Bauelement, beispielsweise das vorhergehend erläuterte optische Bauelement, wird auf dem Verbinder in dem ersten Aufnahmebereich angeordnet und/oder ein elektrischer Anschluss des optischen Bauelements wird mit dem Verbinder in dem Kontaktbereich in Kontakt gebracht. Der Verbinder wird geschmolzen und/oder gehärtet, wodurch das optische Bauelement in dem ersten Aufnahmebereich befestigt wird und/oder der elektrische Anschluss des optischen Bauelements mit dem Kontaktbereich elektrisch kontaktiert wird. Der elektrische Anschluss des optischen Bauelements kann beispielsweise einen Draht, beispielsweise einen Bonddraht, aufweisen.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird der Graben um den ersten Aufnahmebereich herum ausgebildet und mit dem Füllmaterial gefüllt und das optische Bauelement überlappt den Graben. Beim Schmelzen des Verbinders wird das optische Bauelement automatisch relativ zu dem Aufnahmebereich ausgerichtet.
-
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird der Graben um den zweiten Aufnahmebereich herum ausgebildet und mit dem Füllmaterial gefüllt. Auf dem zweiten Aufnahmebereich wird der Verbinder angeordnet. Ein weiteres optisches Bauelement wird auf dem Verbinder in dem zweiten Aufnahmebereich angeordnet und überlappt den Graben. Die beiden optischen Bauelemente auf dem Verbinder in dem ersten und dem zweiten Aufnahmebereich werden automatisch relativ zu den entsprechenden Aufnahmebereichen und über den Leiterrahmenabschnitt relativ zueinander ausgerichtet.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
-
Es zeigen
-
1 eine Draufsicht auf Elemente eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe;
-
2 eine Schnittdarstellung der Baugruppe gemäß 1;
-
3 eine Draufsicht auf Elemente eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe;
-
4 eine Schnittdarstellung der Baugruppe gemäß 3;
-
5 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe;
-
6 eine Draufsicht auf Elemente eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe;
-
7 eine Schnittdarstellung der Baugruppe gemäß 6;
-
8 eine Draufsicht auf Elemente eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe;
-
9 eine Schnittdarstellung der Baugruppe gemäß 8;
-
10 eine Schnittdarstellung der Elemente eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe während eines Herstellungsprozesses;
-
11 eine Schnittdarstellung der Baugruppe gemäß 10 während des Herstellungsprozesses;
-
12 eine Schnittdarstellung der Baugruppe gemäß den 10 und 11 während des Herstellungsprozesses;
-
13 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe;
-
14 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe;
-
15 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer Baugruppe.
-
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorderes”, „hinteres”, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
-
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
-
Ein optisches Bauelemente kann beispielsweise ein aktives optisches Bauelemente, wie beispielsweise ein Chip, beispielsweise ein Halbleiter-Chip, und/oder ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement, oder ein passives optisches Bauelement, beispielsweise eine Linse, ein Spiegel, eine Blenden oder ähnliches sein.
-
Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED), als Licht emittierender Transistor oder als organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das Licht emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
-
Ein Verbinder kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein Werkstoff zum stoffschlüssigen Verbinden zweier Körper, beispielsweise eines optischen Bauelements mit einem Träger, beispielsweise einem Leiterrahmenabschnitt, sein. Der Verbinder kann beispielsweise ein Werkstoff sein, der bei Zimmertemperatur hart ist und der zum Verbinden der Körper zunächst verflüssigt und dann wieder gehärtet wird. Dabei kann der Verbinder bereits vor dem Verflüssigen oder erst in flüssigem Zustand mit den beiden Körpern in Kontakt gebracht werden. Der Verbinder kann beispielsweise in einem Konvektionsofen oder einem Reflow-Ofen verflüssigt werden. Alternativ dazu kann der Verbinder beispielsweise ein Werkstoff sein, der bei Zimmertemperatur flüssig oder zumindest zähflüssig ist, beispielsweise ein Klebstoff, eine Klebepaste oder eine Lotpaste, beispielsweise eine Kupferpaste. Der Klebstoff, die Klebepaste bzw. die Lotpaste können beispielsweise in einem Ofen, beispielsweise einem Reflow-Ofen oder einem Dampfofen gehärtet werden. Der Verbinder kann beispielsweise einen Kunststoff, beispielsweise ein Kunstharz, und/oder ein Metall, beispielsweise ein Lot, aufweisen. Das Lot kann beispielsweise eine Legierung aufweisen. Das Lot kann beispielsweise Blei, Zinn, Zink, Kupfer, Silber, Aluminium, Silizium und/oder Glas und/oder organische oder anorganische Zusatzstoffen aufweisen.
-
1 und 2 zeigen Elemente einer herkömmlichen Baugruppe. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Elemente der herkömmlichen Baugruppe 8 und 2 zeigt eine Schnittdarstellung der in 1 gezeigten herkömmlichen Baugruppe 8. Die herkömmliche Baugruppe 8 weist zwei optische Bauelemente 14 und ein Gehäuse 10 auf, in dem die optischen Bauelemente 14 angeordnet sind. In 1 und 2 ist nur ein Teil des Gehäuses 10 dargestellt. Das Gehäuse 10 weist unter anderem einen Leiterrahmenabschnitt 12. Der Leiterrahmenabschnitt 12 weist an einer ersten Seite des Leiterrahmenabschnitts 12 für jedes der optischen Bauelemente 14 je einen Aufnahmebereich auf. Auf dem Leiterrahmenabschnitt sind die beiden optische Bauelemente 14 in den Aufnahmebereichen mittels eines Verbinders 16 befestigt.
-
Die beiden optischen Bauelemente 14 sind mit einem ersten Abstand A1 so zueinander angeordnet, dass der Verbinder 16 während des Herstellungsprozesses in flüssigem oder zähflüssigen Zustand zumindest teilweise unter den optischen Bauelementen 14 hervortreten kann, ohne dass sich die Verbinder 16 in den beiden Aufnahmebereichen gegenseitig und/oder das benachbarte optische Bauelement 14 beeinflussen und/oder berühren. Der erste Abstand A1 kann beispielsweise ein einzuhaltender Mindestabstand sein und/oder beispielsweise zwischen 0,1 mm und 10 mm betragen. Der Mindestabstand kann beispielsweise zum Vermeiden einer ungewollten elektrischen Kopplung der beiden optischen Bauelemente 14 und/oder eines Kurzschlusses zwischen den beiden optischen Bauelementen 14 beitragen.
-
3 und 4 zeigen Elemente einer herkömmlichen Baugruppe 8, die beispielsweise weitgehend den vorhergehend erläuterten Elementen der herkömmlichen Baugruppe 8 entsprechen können. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Elemente der herkömmlichen Baugruppe 8 und 4 zeigt eine Schnittdarstellung der Baugruppe 8 gemäß 3. Die beiden optischen Bauelemente 14 können beispielsweise so auf dem Leiterrahmenabschnitt 12 angeordnet sein, dass deren einander zugewandte Seitenkanten einen ersten Winkel einschließen. Die beiden optischen Bauelemente 14 können beispielsweise den ersten Winkel einschließen, auch wenn diese vor ihrer Befestigung an dem Aufnahmebereich des Leiterrahmenabschnitts 12 präzise parallel zueinander angeordnet wurden, da beispielsweise beim Verflüssigen des Verbinders 16 und/oder vor oder nach dem Härten des Verbinders 16 eine Drehung der optischen Bauelemente 14 relativ zueinander und/oder relativ zu dem Leiterrahmenabschnitt 12 auftreten kann.
-
5 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein Ausführungsbeispiel einer Baugruppe 8, bei der der Leiterrahmenabschnitt 12 die optischen Bauelemente 14 und/oder der Verbinder 16 beispielsweise weitgehend gemäß den vorhergehend erläuterten Elementen der herkömmlichen Baugruppe 8 ausgebildet sein können. Beispielsweise weist der Leiterrahmenabschnitt 12 ein, zwei oder mehr, beispielsweise drei Aufnahmebereiche zum Aufnehmen entsprechender optischer Bauelemente 14 auf. Auf den Aufnahmebereichen sind mittels des Verbinders 16 die optischen Bauelemente 14 angeordnet und/oder befestigt. Ferner kann der Leiterrahmenabschnitt 12 ein, zwei oder mehr Kontaktbereiche (siehe 14) aufweisen, über die die optischen Bauelemente 14 elektrisch kontaktierbar sind. Der Verbinder 16 kann beispielsweise eine Dünnfilmlötschicht aufweisen.
-
Ferner kann die Baugruppe 8 beispielsweise einen Formwerkstoff 18 aufweisen, in dem der Leiterrahmenabschnitt 12 eingebettet sein kann. Dass der Leiterrahmenabschnitt 12 in den Formwerkstoff 18 eingebettet sein kann, kann beispielsweise bedeuten, dass der Leiterrahmenabschnitt 12 zumindest teilweise von dem Formwerkstoff 18 umgeben ist, dass der Leiterrahmenabschnitt 12 jedoch in einzelnen Bereich frei von Formwerkstoff 18 sein kann. Beispielsweise kann der Leiterrahmenabschnitt 12 in 5 an seiner Unterseite über einen größeren Bereich frei von Formwerkstoff 18 sein. Der Leiterrahmenabschnitt 12 und/oder die optischen Bauelemente 14 können beispielsweise über die Unterseite beispielsweise elektrisch und/oder thermisch kontaktiert sein, beispielsweise mit einer nicht dargestellten Leiterplatte. Ferner kann der Leiterrahmenabschnitt 12 an seiner in 5 gezeigten Oberseite eine Aufnahmeausnehmung 19 aufweisen, die frei von Formwerkstoff 18 sein kann und in der die Aufnahmebereiche und gegebenenfalls die Kontaktbereiche frei gelegt sind.
-
Neben den Aufnahmebereichen und/oder gegebenenfalls neben den Kontaktbereichen können in der Aufnahmeausnehmung 19 ein, zwei oder mehr Gräben 20, beispielsweise zwei oder mehr Feingräben 20, ausgebildet sein. Beispielsweise können zwischen den Aufnahmebereichen und dem Formwerkstoff 18 und/oder zwischen den einzelnen Aufnahmebereichen Gräben 20, beispielsweise Feingräben 20, ausgebildet sein. Die Feingräben 20 können beispielsweise vollständig oder teilweise um die Aufnahmebereiche bzw. die Kontaktbereiche herum ausgebildet sein. Die Feingräben 20 können beispielsweise eine Tiefe und eine Breite aufweisen, die im Folgenden mit Bezug zu 7 näher erläutert werden.
-
Die Aufnahmebereiche können beispielsweise zumindest teilweise mit Verbinder 16 gefüllt sein, der beispielsweise in dem Herstellungsprozess beim Verflüssigen des Verbinders 16 zwischen den Aufnahmebereichen und den entsprechenden elektronischen Elementen 14 hervor fließt und von den entsprechenden Feingräben 20 aufgenommen wird. Dadurch können die optischen Bauelemente 14 beispielsweise näher aneinander angeordnet werden als ohne die Feingräben 20, beispielsweise näher als bei der in den 1 und 2 gezeigten herkömmlichen Baugruppe 8. Die Feingräben 20 können somit beispielsweise zum Aufnehmen von flüssigem Verbinder 16 dienen.
-
Alternativ oder zusätzlich können die Feingräben 20, die zwischen den Aufnahmebereichen und dem Formwerkstoff 18 und/oder zwischen den Kontaktbereichen und dem Formwerkstoff 18 ausgebildet sind, dazu dienen, während des Einbettens des Leiterrahmenabschnitts flüssigen Formwerkstoff 18 aufzunehmen, so dass die Aufnahmebereiche bzw. Kontaktbereiche frei von Formwerkstoff 18 bleiben. Somit können die Feingräben 20 als Barriere gegenüber dem flüssigen Formwerkstoff 18 und/oder als Reservoir für den flüssigen Formwerkstoff 18 dienen. Dies kann dazu beitragen, dass die optischen Bauelemente 14 einfach und/oder präzise in den Aufnahmebereichen anordbar sind und/oder dass die optischen Bauelemente 14 in den Kontaktbereichen einfach und/oder präzise elektrisch kontaktierbar sind.
-
6 zeigt Elemente eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe 8, die beispielsweise weitgehend den vorhergehend erläuterten Elementen der Baugruppen 8 entsprechen können. Beispielsweise können die Elemente der Baugruppe 8 eine Kombination der vorhergehend erläuterten Elemente der Baugruppen 8 darstellen. Beispielsweise können der Leiterrahmenabschnitt 12 und die optischen Bauelemente 14 gemäß den 1 bis 4 ausgebildet sein und der Feingraben 20 kann gemäß dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Beispielsweise kann sich der Feingraben 20 um die beiden optischen Bauelemente 14 herum erstrecken. Beispielsweise kann der Feingraben 20 so ausgebildet sein, dass er zwei Aufnahmebereiche auf der ersten Seite des Leiterrahmenabschnitts 12 voneinander abtrennt. Die optischen Bauelemente 14 können beispielsweise die Aufnahmebereiche überlappen, weshalb in 6 die äußeren Ränder der Aufnahmebereiche, die beispielsweise den inneren Rändern des Feingrabens 20 entsprechen, lediglich gestrichelt dargestellt sind. Der in 6 gezeigte Feingraben 20 kann als ein umlaufender Feingraben 20 oder als mehrere neben den Aufnahmebereichen und/oder zwischen den Aufnahmebereichen ausgebildete Feingräben 20 bezeichnet werden.
-
Die beiden optischen Bauelemente 14 können mit einem zweiten Abstand A2 zueinander angeordnet sein, der beispielsweise kleiner als der erste Abstand A1 ist. Der zweite Abstand A2 kann beispielsweise lediglich wenige Mikrometer betragen oder sogar Null sein. Beim Herstellen der Baugruppe 8 und insbesondere beim Befestigen der optischen Bauelemente 14 auf dem Leiterrahmenabschnitt 12 kann überflüssiger Verbinder 16 in den Feingraben 20 abfließen.
-
7 zeigt eine Schnittdarstellung der Baugruppe 8 gemäß 6. Die in 7 gezeigten Feingräben 20 können beispielsweise den vorhergehend erläuterten und/oder den nachfolgend erläuterten Feingräben 20 entsprechend ausgebildet sein. Die Feingräben 20 können beispielsweise eine Tiefe T aufweisen, die beispielsweise kleiner als eine halbe Dicke D2 des Leiterrahmenabschnitts 12 sein kann. Der Leiterrahmenabschnitt 12 kann beispielsweise eine Dicke D1 von 350 µm aufweisen. Die Tiefe T kann beispielsweise einem Drittel der ersten Dicke D1 entsprechen oder kleiner als die erste Dicke D1 sein. Eine Breite der Feingräben 20 kann beispielsweise gleich der Tiefe T der Feingräben 20 sein oder ungefähr 1.5, 2 oder 3 mal der Tiefe T der Feingräben 20 entsprechen.
-
8 und 9 zeigen Elemente eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe 8, die beispielsweise weitgehend den vorstehend erläuterten Elementen der Baugruppen 8 entsprechen können. 8 zeigt eine Draufsicht auf die Elemente der Baugruppe 8 und 9 zeigt eine Schnittdarstellung der Baugruppe 8 gemäß 8.
-
In dem Feingraben 20 kann beispielsweise ein Füllmaterial 22 angeordnet sein. Das Füllmaterial 22 kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass es von dem Verbinder 16 nicht benetzt wird. Dies bewirkt, dass der flüssige Verbinder 16 während des Herstellungsprozesses nicht in und/oder auf den Feingraben 20 bzw. das Füllmaterial 22 fließt, sondern in dem Aufnahmebereich und/oder dem Kontaktbereich verbleibt. Falls der Aufnahmebereich präzise durch den Feingraben 20 definiert ist, kann dann aufgrund von Oberflächenspannungen zwischen dem Verbinder 16 und den optischen Bauelementen 14, dem Leiterplattenabschnitt 12 und/oder der umgebenen Luft eine automatische Ausrichtung und/oder präzise Positionierung und/oder präzise Orientierung der optischen Bauelemente 14 zu dem Leiterrahmenabschnitt 12 und/oder dem entsprechenden Aufnahmebereich und/oder zueinander erfolgen. In anderen Worten werden die optischen Bauelemente 14 auf dem Verbinder 16 automatisch auf den entsprechenden Aufnahmebereichen ausgerichtet oder zentriert. Dies ermöglicht, die optischen Bauelemente 14 zunächst relativ unpräzise auf dem noch festen Verbinder 16 anzuordnen, beispielsweis unpräziser als bei der in den 3 und 4 gezeigten herkömmlichen Baugruppe 8, und dass dennoch nach dem Aushärten des Verbinders 16 die optischen Bauelemente 14 relativ präzise, beispielsweise präziser als bei der in den 3 und 4 gezeigten herkömmlichen Baugruppe 8, an dem Leiterrahmenabschnitt 12 befestigt sind. Dies kann beispielsweise beim Verwenden von Lotpaste als Verbinder 16 und/oder beim Pastenlöten vorteilhaft sein.
-
10, 11 und 12 zeigen beispielhafte Zustände eines Ausführungsbeispiels einer Baugruppe 8, in denen sich die Baugruppe 8 während eines Herstellungsverfahrens zum Herstellen der Baugruppe 8 nacheinander befinden kann. Insbesondere zeigen die verschiedenen Zustände, wie die optischen Bauelemente 14 auf dem Leiterrahmenabschnitt 12 angeordnet werden können. Die Baugruppe 8 kann beispielsweise weitgehend den vorhergehend erläuterten Baugruppen 8 entsprechen.
-
10 zeigt einen Zustand der Baugruppe 8, in dem die Feingräben 20 des Leiterrahmenabschnitts 12 mit dem Füllmaterial 22 gefüllt sind. Als Füllmaterial 22 wird ein Material verendet, das von dem Verbinder 16 nicht benetzt wird. In den Aufnahmebereichen ist der Verbinder 16 angeordnet. Beispielsweise kann als Verbinder 16 eine Lotpaste verwendet werden, die beispielsweise in einem Druckverfahren oder einem Dispensverfahren auf den Leiterrahmenabschnitt 12 aufgebracht werden kann.
-
11 zeigt einen Zustand der Baugruppe 8 gemäß 10, in dem auf den Leiterrahmenabschnitt 12 und dem Verbinder 16 die optischen Bauelemente 14 angeordnet sind. Die beiden optischen Bauelemente 14 haben einen dritten Abstand A3 zueinander. Der Verbinder 16 kann beispielsweise einen Teil des Feingrabens 20 und/oder des Füllmaterials 22 überlappen.
-
12 zeigt einen Zustand der Baugruppe 8 gemäß den 10 und 11, in dem sich der Verbinder aufgrund seiner Materialeigenschaft von dem Füllmaterial 22 zurückzieht. Dies bewirkt zum einem, dass die beiden optischen Bauelemente 14 sich in entgegensetzten Richtungen 24 aufeinander zubewegen, wodurch die beiden optischen Bauelemente 14 einen vierten Abstand A4 zueinander haben, der kleiner als der dritte Abstand A3 ist. Außerdem erfolgt eine relative Ausrichtung der optischen Bauelemente 14 zu dem Leiterrahmenabschnitt 12 und insbesondere den Aufnahmebereichen und über den Leiterrahmenabschnitt 12 auch relativ zueinander. Ein Unterschied zwischen dem dritten Abstand A3 und dem vierten Abstand A4 kann beispielsweise zwischen 10 µm und 30 µm, beispielsweise zwischen 15 µm und 25 µm, beispielsweise ungefähr 20 µm betragen.
-
13 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Baugruppe 8, das beispielsweise weitgehend den vorhergehend erläuterten Ausführungsbeispielen der Baugruppe 8 entsprechen kann. Die Feingräben 20 können beispielsweise mit dem Füllmaterial 22 gefüllt sein. Die optischen Bauelemente 14 können beispielsweise besonders nah aneinander angeordnet sein und/oder präzise zueinander und/oder zu dem Gehäuse 10 ausgerichtet sein. Ferner können noch weitere optische Bauelemente 14 in dem Gehäuse 10 angeordnet sein und/oder von weiteren Feingräben 20 umgeben sein. Als Verbinder 16 kann beispielsweise eine Lotpaste verwendet werden, die beispielsweise in einem Druck- oder Dispensverfahren aufgebracht und/oder anschließend in einem Reflow-Ofen gehärtet werden kann.
-
14 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Baugruppe 8, das beispielsweise weitgehend den vorhergehend erläuterten Ausführungsbeispielen der Baugruppe 8 entsprechen kann. Die Baugruppe 8 weist beispielsweise einen Leiterplattenabschnitt 12 auf, der einen Aufnahmeabschnitt und einen Kontaktabschnitt aufweist. Der Aufnahmeabschnitt weist auf der ersten Seite des Leiterrahmenabschnitts 12 den Aufnahmebereich auf, in dem das optische Bauelement 14 über den Verbinder 16 befestigt ist. Der Kontaktabschnitt weist einen Kontaktbereich 34 auf, der beispielsweise gemäß den vorhergehend erläuterten Kontaktbereichen ausgebildet sein kann. Das optische Bauelement 14 kann beispielsweise mittels eines Bonddrahts 32 mit dem Kontaktbereich 34 elektrisch kontaktiert sein. Beispielsweise können der Aufnahmebereich und/oder der Kontaktbereich 34 von Feingräben 20 umgeben sein. Beispielsweise sind zwischen dem Aufnahmebereich und dem Formwerkstoff 18 und/oder zwischen dem Kontaktbereich 34 und dem Formwerkstoff 18 je ein Feingraben 20 ausgebildet.
-
Beispielsweise sind zwischen dem Formwerkstoff 18 und den dazu benachbarten Feingräben 20 Oberflächenbereiche 30 des Leiterrahmenabschnitts 12 gebildet, die mit Formwerkstoff 18 bedeckt sind (Flash). Ferner kann in den zu dem Formwerkstoff 18 benachbarten Feingräben 20 etwas Formwerkstoff 18 sein. Beispielsweise kann der Formwerkstoff 18 während des Einbettens aufgrund von Kapillarkräften in die Oberflächenbereiche 30 und die entsprechenden Feingräben 20 vordringen. Aufgrund der Feingräben 20 bleiben jedoch der Aufnahmebereich und/oder der Kontaktbereich 34 frei von Formwerkstoff 18, da die Feingräben 20 die Kapillar-Wirkung unterbrechen und als Reservoir für den flüssigen Formwerkstoff 18 dienen. In anderen Worten bilden die Feingräben 20 Stoppkanten für den Formwerkstoff 18 (Flash-Stop).
-
15 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels zum Herstellen einer Baugruppe 8. Das Verfahren zum Herstellen der Baugruppe 8 umfasst auch das Verfahren zum Herstellen des Gehäuses 10 für die Baugruppe 8.
-
In einem Schritt S2 wird ein Leiterrahmen bereitgestellt. Der Leiterrahmen kann beispielsweise mehrere Leiterrahmenabschnitte 12 aufweisen, die miteinander über den Leiterrahmen verbunden sind und/oder die zusammen den Leiterrahmen bilden. Der Leiterrahmen und/oder die Leiterrahmenabschnitte 12 können beispielsweise aus einem Leiterrahmenrohling mittels eines oder zweier Ätzverfahren ausgebildet werden.
-
In einem Schritt S4 kann ein Feingraben ausgebildet werden, beispielsweise einer oder mehrere der Feingräben 20 in dem Leiterrahmenabschnitt 12. Der Feingraben 20 kann beispielsweise in den gleichen Ätzprozess ausgebildet werden wie die Leiterrahmenabschnitte 12. In anderen Worten können die Schritte S2 und S4 gleichzeitig abgearbeitet werden. Alternativ dazu können die Feingräben 20 auch in einem eigenen Ätzprozess ausgebildet werden oder mittels Prägen, Sägen und/oder Fräsen ausgebildet werden. Zum Ausbilden eines der Feingräben 20 kann beispielsweise eine Ätzstoppmaske und/oder ein Photolack verwendet werden, die im Bereich des Feingrabens 20 einen Schlitz mit einer Breite beispielsweise zwischen 5 µm und 200 µm, beispielsweise zwischen 10 µm und 50 µm haben.
-
In einem Schritt S6 können die Feingräben 20 mit dem Füllmaterial 22 gefüllt werden. Das Füllmaterial 22 hat beispielsweise die Eigenschaft, dass es von dem Verbinder 16 nicht oder nur vernachlässigbar benetzt wird. Als Füllmaterial 22 kann beispielsweise das gleiche Material verwendet werden wie für den Formwerkstoff 18.
-
In einem Schritt S8 kann der Leiterrahmen in den Formwerkstoff 18 eingebettet werden. Falls als Füllmaterial 22 der Formwerkstoff 18 verwendet wird, so können die Schritte S6 und S8 gleichzeitig durchgeführt werden. Beispielsweise können beim Einbetten des Leiterrahmens die Feingräben 20 mit dem Formwerkstoff 18 gefüllt werden. Der eingebettete Leiterrahmen bildet einen Gehäuseverbund, der zu jedem Leiterrahmenabschnitt 12 ein Gehäuse 10 aufweist.
-
In einem Schritt S10 können die optischen Bauelemente 14 auf dem Leiterrahmen, insbesondere den Leiterrahmenabschnitten 12 angeordnet werden. Die optischen Bauelemente 14 können beispielsweise mit Hilfe des Verbinders 16 an den Leiterrahmenabschnitten 12 befestigt werden. Der Verbinder 16 kann beispielsweise mittels Sputtern, Dispensen, Drucken und/oder Aufdampfen auf die Leiterrahmenabschnitte 12 aufgebracht werden. Beispielsweise können die optischen Bauelemente 14 mittels Dünnschichtlötverfahren auf den Leiterrahmenabschnitten 12 angeordnet werden.
-
In einem Schritt S12 können die Baugruppen 8 und/oder die Gehäuse 10 vereinzelt werden. Die Baugruppen 8 bzw. die Gehäuse können durch Sägen oder Schneiden des Gehäuseverbunds vereinzelt werden.
-
Der Schritt S10 kann vor oder nach dem Schritt S12 durchgeführt werden. Wird der Schritt S10 nach dem Schritt S12 durchgeführt, so können die Schritte S2 bis S12 als Verfahren zum Herstellen des Gehäuses 10 bezeichnet werden.
-
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können Feingräben neben allen Bereichen mit Formwerkstoff 18 ausgebildet werden, so dass grundsätzlich der Formwerkstoff 18 in den Feingraben 20 fließen kann und nicht über den Feingraben 20 hinaus fließen kann. Ferner können unterschiedlich ausgebildete Aufnahmebereiche und/oder unterschiedlich viele Aufnahmebereiche jeweils durch Feingräben 20 voneinander oder von dem Formwerkstoff 18 abgetrennt werden. Ferner können bei allen Ausführungsbeispielen Kontaktbereiche mittels Feingräben 20 voneinander, von den Aufnahmebereichen oder von dem Formwerkstoff 18 abgetrennt werden. Ferner können die gezeigten Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden. Ferner können die gezeigten Ausführungsbeispiele lediglich ein optisches Bauelement 14 und entsprechend lediglich einen Aufnahmebereich und/oder mehr als drei, beispielsweise vier, fünf oder mehr Aufnahmebereiche und entsprechende optische Bauelemente 14 aufweisen. Ferner können auch die in den 5 bis 13 einen, zwei oder mehr Kontaktbereiche 34 gemäß 14 aufweisen.