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EP2126989A1 - Optoelectronic device with a housing body - Google Patents

Optoelectronic device with a housing body

Info

Publication number
EP2126989A1
EP2126989A1 EP08734323A EP08734323A EP2126989A1 EP 2126989 A1 EP2126989 A1 EP 2126989A1 EP 08734323 A EP08734323 A EP 08734323A EP 08734323 A EP08734323 A EP 08734323A EP 2126989 A1 EP2126989 A1 EP 2126989A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing body
optical element
recess
surface area
outer edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08734323A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Markus Kirsch
Simon BLÜMEL
Hans-Christoph Gallmeier
Thomas Zeiler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of EP2126989A1 publication Critical patent/EP2126989A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
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    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H01L2924/1815—Shape
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    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements

Definitions

  • Component Component and an opto-electronic device with the housing body indicated.
  • Objects of certain embodiments is to provide a housing body having an optoelectronic component, an optoelectronic device with housing body, and a method for producing an optoelectronic device.
  • the first surface area and the second area area form a step in the main surface, -
  • the first surface area and the second surface area (22) by means of an outer edge adjacent to each other and
  • the second area and the outer edge enclose the first area area.
  • the housing body may have one or more side surfaces which abut the major surface and bound and enclose the major surface.
  • the side surfaces may be formed such that they connect the main surface with a further surface of the housing body, which is arranged on a side facing away from the main surface of the housing body.
  • the first surface region and the second surface region are formed as partial surfaces of the main surface, wherein the main surface may have one or more further surface regions in addition to the first and second surface regions.
  • the first surface area may be formed as a protrusion and / or bulge of the main surface or as part thereof. This may mean in further embodiments of the invention, in particular, that the first surface area is formed at least in relation to further, adjacent surface areas of the main surface as a survey and the main surface has a non-planar height profile.
  • the first area region may be a local elevation and / or a bulge, which may mean that the first area area is increased in relation to directly adjacent area areas, including the second area area and further area areas adjacent thereto.
  • the first surface area may also be a global elevation and / or bulge of the main surface. This may mean that the main surface does not have a surface area but that the first surface area is increased with respect to all other surface areas of the main surface.
  • first surface region and the second surface region may be formed in the region of the outer edge non-parallel to each other.
  • this may mean that the first surface region and the second surface region each have a surface normal and that the two surface normals on the outer edge are not parallel to one another.
  • the outer edge may be the upper edge of the step.
  • the first and second surface areas may include a right angle.
  • the angle may also be less than 90 degrees, so that the housing body may have an outer edge with an acute angle.
  • the angle may be greater than 90 degrees so that the housing body may have an outer edge at an obtuse angle.
  • the housing body in different areas of the outer edge having an outer edge with acute, right or obtuse angle.
  • the outer edge may completely surround the first surface region, which means that the outer edge may form a continuous edge line of the first surface region, by means of which the first surface region is limited. At the same time, the outer edge can thereby form a continuous edge line of the second surface area.
  • the first surface area is planar.
  • the first surface area can lie in one of a plane and form a subarea of this plane.
  • this can also mean that the outer edge is flat, ie in the same plane as the first surface area.
  • the first surface region can be shaped such that the outer edge enclosing the first surface region extends in a circular, elliptical, polyhedral, ie n-angular, with n greater than or equal to 3, or in a combination thereof around the first surface region.
  • the outer edge may also be formed so that it is formed for example as polyhedron with rounded corners.
  • the second surface region is formed as part of a depression in the main surface, wherein the depression surrounds or surrounds the first surface region, that is, is arranged circumferentially around the first surface region.
  • the depression may comprise, in addition to the second surface region, further surface regions of the main surface, with respect to which the first surface region is increased.
  • the recess can be formed, for example, as an edge region of the main surface, so that the recess to the side surfaces can border the housing body. This may mean that the main surface is formed by the recess and the first surface area.
  • the recess may be formed as a groove, trench and / or groove, which extends in particular around the first surface area. This may mean that the recess has two limiting edges, wherein the one edge is formed by the outer edge between the first and second surface area.
  • the depression may have at least two delimiting walls, of which the one wall may have the second surface area or may be formed by the latter.
  • the depression can in particular be formed as a self-contained groove or groove, which encloses the first area region and has the same shape as the outer edge between the first and second surface area.
  • the housing body may comprise a plastic, which may in particular be a moldable plastic present in liquid form prior to processing, for example a thermoplastic or a duroplastic.
  • the housing body can be produced by a molding process such as transfer molding, injection molding, compression molding, cutting, sawing, milling or a combination thereof.
  • the plastic may have siloxane and / or epoxy groups and be formed as a silicone, epoxy or a hybrid material of a mixture or a copolymer of silicone and epoxy.
  • the plastic may also
  • Polymethylmethacrylate PMMA
  • polyacrylate polycarbonate and / or imide groups.
  • the plastic may have optical properties, it may be about transparent, colored or colored or opaque.
  • the plastic may comprise a wavelength conversion substance and / or scattering particles, such as glass or metal oxide particles.
  • Wavelength conversion substance may comprise, for example, particles from the group of cerium-doped garnets, rare-earth garnets and alkaline-earth metals, nitrides, sions, sialons, orthosilicates, sulfides, vanadates, chlorosilicates, and / or halophosphates or mixtures or combinations thereof.
  • the housing body can also have different areas with different optical properties.
  • the housing body may be particularly suitable to be a housing body for an optoelectronic component which can generate and radiate electromagnetic radiation during operation.
  • the aforementioned optical properties of the plastic for example, the emission geometry and / or the emission spectrum of the electromagnetic radiation can be changed and adjusted.
  • the housing body has a lead frame for the electrical contacting of an optoelectronic component.
  • the lead frame can be integrated in the housing body. In particular, this may mean that the leadframe is deformed, surrounded and / or surrounded by the housing body.
  • the optoelectronic component can moreover be mountable on the leadframe.
  • the lead frame may have a mounting region on which the optoelectronic component can be applied.
  • an electrical connection of the optoelectronic component to the lead frame may also be possible via the mounting area be.
  • the mounting area may be formed, for example, as a mounting surface on the lead frame.
  • the lead frame may have a plurality of electrical connection options for making electrical contact with one or more optoelectronic components, which are designed, for example, as bond pads or as mounting surfaces.
  • the first area region has a recess which can serve, for example, for receiving the optoelectronic component.
  • the recess may be formed as an opening, recess and / or indentation in the first surface area and thus in the main surface.
  • the first surface area may in particular enclose the recess.
  • the recess may be circular, elliptical, polyhedral or a combination thereof.
  • the recess in the main surface may have the same shape as the outer edge or a different shape.
  • both the outer edge and the recess may be circular or be formed in another form listed above.
  • the recess may be polyhedral, for example, while the outer edge may be circular.
  • the recess may also have wall surfaces which adjoin the first surface area and which form the side surfaces of a recess or indentation.
  • the recess may be formed as a depression in such a way that the cross section of the depression can increase or decrease starting from the first surface region towards the bottom surface of the depression, so that the depression may be in the form of a truncated cone, wherein the wall surfaces may additionally have additional openings. for example, access to one in the housing body enable integrated lead frame.
  • the recess may have a bottom surface, which may in particular be designed as a mounting region for the optoelectronic component or may have at least one mounting region or a mounting surface.
  • the bottom surface may comprise or be formed from a mounting surface of a leadframe.
  • the wall surface and / or the bottom surface of the depression can furthermore be reflective and, for example, have a directionally or diffusely reflecting surface and / or coating.
  • At least one embodiment of an optoelectronic device comprises in particular a housing body having a first and a second area area according to at least one of the preceding embodiments,
  • the optoelectronic component is suitable to emit electromagnetic radiation during operation and
  • the first optical element is arranged on the first surface area in the beam path of the optoelectronic component and limited by the outer edge.
  • the first area region can have a recess, for example a recess shaped as a recess, as described above, in which the optoelectronic component can be arranged.
  • the recess may comprise a mounting surface on which the optoelectronic component can be applied.
  • the optoelectronic component can in particular have one or more optoelectronic semiconductor chips.
  • an optoelectronic semiconductor chip can be embodied as a radiation-emitting semiconductor chip, for example as a light-emitting diode (LED).
  • the radiation-emitting semiconductor chip can have a semiconductor layer sequence with an active region that is suitable for generating electromagnetic radiation during operation of the radiation-emitting semiconductor chip.
  • the semiconductor layer sequence can be embodied as an epitaxial layer sequence, that is to say as an epitaxially grown semiconductor layer sequence.
  • the semiconductor layer sequence may, for example, be based on an inorganic material, such as InGaAlN, such as a GaN thin-film semiconductor layer sequence.
  • InGaAlN-based semiconductor layer sequences are in particular those in which the epitaxially produced semiconductor layer sequence, which is usually a
  • Layer sequence of different individual layers at least one single layer containing a material of the III-V compound semiconductor material system In x Al y Gai x -yN with 0 ⁇ x ⁇ 1, O ⁇ y ⁇ l and x + y ⁇ 1 has.
  • the semiconductor layer sequence can also be based on InGaAlP, that is to say that the semiconductor layer sequence has different individual layers, of which at least one individual layer is a material made of the III-V compound semiconductor material system In x Al y Ga x . y P with 0 ⁇ x ⁇ 1, O ⁇ y ⁇ l and x + y ⁇ 1.
  • the semiconductor layer sequence may also include other III-V compound semiconductor material systems, for example AlGaAs based material, or II-VI compound semiconductor material systems.
  • the semiconductor layer sequence may have, for example, a conventional pn junction, an active region
  • Double heterostructure, a single quantum well structure (SQW structure) or a multiple quantum well structure (MQW structure) have.
  • the semiconductor layer sequence can comprise, in addition to the active region, further functional layers and functional regions, for example p- or n-doped charge carrier transport layers, ie electron or hole transport layers, p- or n-doped confinement or cladding layers, buffer layers and / or electrodes and combinations from it.
  • Such structures relating to the active region or the further functional layers and regions are known to the person skilled in the art, in particular with regard to structure, function and structure, and are therefore not explained in more detail here.
  • the optoelectronic component can also have at least one radiation-receiving semiconductor chip, for example a photodiode, which can comprise at least one of the aforementioned materials.
  • the first optical element can in particular in direct
  • the contact surface may have an outer boundary line that coincides with the outer edge between the first and second surface region of the housing body and coincides.
  • the first optical element may be a thermoset thermoplastic or thermosetting plastic as described above Have carried out associated with the housing body, so as suitable as potting silicones.
  • the housing body and the first optical element may comprise the same plastic or different plastics.
  • the first optical element may be transparent, colored or colored and / or partially opaque.
  • the first optical element may comprise wavelength conversion substances and / or scattering particles.
  • the first optical element can be embodied as a radiation-refracting element, that is to say as a spherically or aspherically shaped lens.
  • a second optical element may be arranged above the housing body of the optoelectronic device, which is the first optical
  • the second optical element can be embodied as a radiation-refracting element, for example as a spherical or aspherical lens.
  • the second optical element can be in direct contact with the first optical element.
  • the first optical element and the second optical element can thus have a contact surface with one another.
  • the first optical element may, for example, also a refractive index-adapting material or an optically coupling material, such as a refractive index-adapting gel or oil or an optically coupling gel or oil (“index coupling gel", "optical coupling gel”) such as Silicone gel or silicone oil.
  • a method for producing an optoelectronic device can, according to at least one embodiment, in particular comprise the following steps:
  • a housing body with a recess can be used and the optoelectronic component can be arranged in the recess.
  • step B) the liquid material can spread over the first surface region after application and cover the second surface region as far as the outer edge. Due to the viscosity and the surface tension of the liquid material on the first surface region, it can be achieved that the liquid material can not spread over the second surface region over the outer edge but remains at the outer edge.
  • the housing body can have a leadframe with a mounting surface in the recess, on which the optoelectronic component can be arranged and can be electrically contacted.
  • the liquid material which may in particular comprise a moldable and curable plastic in liquid, viscous form as described above, can be directly above the optoelectronic component and be applied to the first surface area. If a recess is present, the liquid material can also be applied in the recess. In particular, the recess may be designed as a recess, which may have a fillable volume. The amount of the liquid material which is applied to the first surface area and above the optoelectronic component in the beam path of the optoelectronic component may be selected such that the liquid material has a larger volume than the fillable volume of the recess.
  • the liquid material may spread to the outer edge between the first and second surface areas and / or the viscosity and / or the amount of the liquid material may be selected such that the liquid material can not spread beyond the outer edge over the second surface area due to its surface tension on the first surface area but rather due to its surface tension from the outer edge Since the liquid material can not propagate beyond the outer edge, the liquid material will bulge over the first surface area and the optoelectronic device due to its surface tension and volume by the liquid material can form a first optical element, for example in the form of a curved lens, whose shape is determined by the viscosity and the surface tension and by the amount of the liquid material in comparison to the fillable volume of the recess can result in the housing body.
  • the viscosity of the liquid material can be adjusted, for example, by its composition and / or by precuring or crosslinking of the liquid material before
  • the optoelectronic component can furthermore, after being arranged in the recess, be encapsulated and encapsulated by means of a plastic, as described above in connection with the housing body.
  • the recess can be completely filled, so that a continuous planar area enclosed by the outer edge can form above the optoelectronic component with the first area region of the housing body.
  • the liquid material can be applied.
  • the first optical element can then be formed on the first area region above the optoelectronic component in the manner described above.
  • the recess can only be partially filled by means of the additional method step.
  • the optoelectronic component can be arranged on a leadframe and electrically contacted. Then, the lead frame with the optoelectronic element can be at least partially formed by means of a molding process, wherein by the molding process, a housing body according to at least one of the embodiments described above can be formed with a first and second surface area. The first optical element may then be as described above by applying a liquid material to the first Surface area and are formed above the optoelectronic device.
  • the first optical element present as a liquid material can be converted into the first optical element in a hardened and stable state by drying, curing and / or crosslinking, for example under heat and / or radiation.
  • a refractive index-adjusting gel such as silicone oil may be used.
  • a second optical element may be disposed over the housing body which is in direct contact with the liquid material. Due to the surface tension and the viscosity of the liquid material, it will spread and arrange limitedly by the outer edge of the case body in the space formed by the case body and the second optical element and form a first optical element formed as an intermediate layer. It can be ensured by the first surface area of the housing body that the first optical element can be formed in a defined manner in the beam path of the optoelectronic component.
  • FIGS. 1A to 2C are schematic representations of
  • Figures 3A to 5E schematic representations of methods for producing optoelectronic devices and optoelectronic devices according to further
  • Figures 6A and 6B are schematic representations of a
  • Figures 7A to 7D are schematic representations of a method for producing an optoelectronic device and optoelectronic devices according to further embodiments and
  • Figures 8A to 8E are schematic representations of features of housing bodies according to further embodiments.
  • identical or identically acting components may each be provided with the same reference numerals.
  • the illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better representability and / or better understanding exaggerated thick or large dimensions.
  • FIG. 1A shows a schematic sectional illustration along the sectional planes AA in FIG. 1B, while FIG. 1B shows a plan view of the housing body 100.
  • FIG. 1A shows a schematic sectional illustration along the sectional planes AA in FIG. 1B
  • FIG. 1B shows a plan view of the housing body 100. The following description refers equally to both figures IA and IB.
  • the housing body 100 has a moldable plastic 1 which can be produced from silicone, epoxy resin or a silicone-epoxy hybrid material by a molding process.
  • the housing body 100 has a main surface 2 to which
  • the housing body 100 has a further surface 4, which is arranged on a side of the housing body 100 facing away from the main surface 2 and which are connected to the main surface 2 via the side surfaces 3.
  • the main surface 2 has a first surface area 21.
  • the first surface region 21 adjoins a second surface region 22, which encloses the first surface region 21 and forms with it an outer edge 20 which is of circular design.
  • the outer edge 20 thus forms an edge or boundary line of the first surface region 21.
  • the first surface region 21 is planar and elevated relative to the second surface region 22, the first surface region 21 and the second surface region 22 forming a step and the outer edge 20 forming the upper edge of the Stage is.
  • the second surface region 22 is thus part of a depression which surrounds the first surface region 21.
  • the main surface 2 has a further surface region 29, which adjoins the second surface region 22 and surrounds it.
  • the housing body 100 has at the outer edge 20 at a right angle 25. An enlargement of the outer edge 20 with the adjacent surface regions 21 and 22 is shown as an enlarged detail in FIG. 8A.
  • Figures 8B to 8E show further embodiments of the
  • the housing body 100 may be transparent, colored or partially opaque and / or have scattering particles and / or wavelength conversion materials as described in the general part.
  • FIG. 2A shows a further exemplary embodiment of a housing body 200.
  • the second surface region 22 is formed as part of a groove 23 which encloses the first surface region 21.
  • the outer edge 20, which is formed as the upper edge of the step between the groove 23 and the second surface region 22 and the first surface region 21, as in the previous embodiment also has an angle 25 of 90 degrees.
  • the housing body 200 has a recess 5 in the first surface region 21, which is surrounded by the first surface region 21.
  • the recess 5 is formed as a recess of the housing body 200 and has wall surfaces 51, whose cross-section, starting from the first surface area 21 starting down to a bottom surface 52 of the recess 5 down.
  • the housing body 200 has a lead frame 6, which is integrated in the housing body and of this is surrounded. In the area of the bottom surface 52, the leadframe has a mounting surface 61 and a bonding pad 62, by means of which an optoelectronic component can be mounted and electrically connected to the leadframe 6.
  • the housing body 200 in the embodiment shown has an opaque plastic, such as silicone, epoxy or a hybrid material, wherein the wall surfaces 51 are formed reflective.
  • FIGS. 2B and 2C show further exemplary embodiments of housing bodies 201, 202.
  • the housing body 201 of FIG. 2B like the housing body 100 of FIGS. 1A and 1B, has a step formed by the first surface region 21, the second surface region 22 and the surface region 29, which surrounds a recess 5.
  • the extent of the first surface area 21 is reduced to one ring, with the first area area 21 also being able to coincide with the outer edge 20.
  • FIGS. 3A to 3E show a method for producing an optoelectronic device 3000 with a housing body 100 according to the exemplary embodiment of FIGS. 1A and 1B.
  • a lead frame 6 is provided on which an optoelectronic component S 1, for example a radiation-emitting semiconductor chip as described in the general part, is mounted on the mounting surface 61 and electrically connected thereto via a bonding wire 91 is electrically connected to the bonding pad 62 of the lead frame 6.
  • the lead frame 6 and the optoelectronic component 9 are formed by means of a plastic, and a housing body 100 is formed as described in connection with the exemplary embodiment of FIGS. 1A and 1B.
  • a liquid material 70 is applied over the optoelectronic component 9 and on the first area region 21.
  • the liquid material which in the exemplary embodiment shown has transparent silicone and / or epoxy resin alone or as a mixture or hybrid material, need not be centered and applied centrally above the first area region 21.
  • the applicator such as a nozzle or a needle, and the tear-off behavior of the liquid material 70 from the applicator, the liquid material 70 can be applied anywhere on the first surface area 21.
  • the liquid material 70 spreads on the first surface area 21, as indicated by the arrows 71. Due to the viscosity and the surface tension of the liquid material 70 on the surface region 21, the liquid material spreads uniformly on the first surface region 21 and is limited by the outer edge 20. As a result, as shown in FIG. 3E, a uniformly and symmetrically shaped first optical element 7 in the form of a curved lens can form in a still liquid state. Due to the wetting angle predetermined by the surface tension, the liquid material 70 can not extend over the outer edge 20 beyond the second surface area 22 flow because because of the outer edge 20 of the wetting angle on the second surface area 22 would be too large for this. It would not be possible to achieve a geometry of the first optical element 7 defined in this way on a planar main surface 2 without a first area region 21 that is elevated above the second area region 22 using the described method.
  • the optoelectronic device 3000 can thus be produced.
  • FIGS. 4A to 4D A further method for producing an optoelectronic device 4000 with a housing body 200 according to the exemplary embodiment of FIG. 2A is shown in FIGS. 4A to 4D.
  • one of the housing bodies 201 and 202 of FIGS. 2B and 2C could also be used instead of the housing body 200 of FIG. 2A.
  • Housing body 200 is provided (Figure 4A), in which an optoelectronic device 9 is mounted and electrically connected, as shown in Figure 4B.
  • a liquid material 70 is applied over the optoelectronic component 9 and onto the surface region 21, as described in connection with the previous method.
  • the amount of liquid material 70 is greater than the fillable volume of the recess 5 of the housing body 200.
  • the liquid material can completely fill the depression 5 and continue to spread over the first surface region 21 as far as the outer edge 20, and thereby symmetrically and uniformly shaped first optical element 7 form.
  • the achievable lens shape of the first optical component 7, for example, the light extraction of the radiated from the optoelectronic component 9 electromagnetic radiation can be increased.
  • FIGS. 5A to 5E show a further method for producing an optoelectronic device 5000 with a housing body 200, which represents a variant of the previously described method.
  • a potting is applied over the optoelectronic component 9 in the recess 5.
  • the potting 8 may have approximately a plastic such as the housing body 200. In this case, the potting 8 is transparent and / or has scattering particles or wavelength conversion substances.
  • the first optical element 7 can For example, be clear and transparent, while the potting 8, for example, wavelength conversion materials may have, so that by the method shown, an optoelectronic device 5000 can be made possible, in which the potting 8 may have different optical properties than the first optical element 7.
  • the bottom shape of the first optical element 7 on the potting 8 and the first surface area 21 results automatically from the shape of the outer edge 20 in conjunction with the geometry and position of the first surface area 21 and the potting 8, while the amount and the material properties of the liquid material 70 can adjust the height of the formed lens and their optical properties.
  • first optical elements 7 in the form of curved lenses having a height of about 1.50 mm to about 1.66 mm can be produced in a reproducible manner, while about 22 .mu.l silicone or silicone gel curved lenses with a height of about 1.65 mm to about 1.75 mm were produced.
  • the height of the first optical element is also dependent on the dimension and shape of the outer edge 20 in the first surface region 21.
  • the outer edge 20 in the first surface region 21 was circular with a diameter of about 5 mm.
  • FIG. 6A shows a three-dimensional schematic view of the housing body 200 as described in connection with FIG. 2, while FIG. 6B shows a three-dimensional schematic view of the optoelectronic device 5000 with a first optical element 7 as described in connection with FIG. 5E.
  • FIGS. 7A to 7C show a further method for producing an optoelectronic device 7000.
  • a housing body 200 is provided, in which an optoelectronic component 9 is mounted and electrically connected. Subsequently, the recess 5 is filled with a casting 8 and the optoelectronic component 9 thus shed.
  • liquid material 7 in the form of silicone oil or another suitable optical coupling gel is applied over the potting 8 and the first area region 21, which is distributed as far as the outer edge 20 (FIG. 7B) and forms the first optical element 7 , which however is viscous and therefore deformable.
  • a second optical element 10 such as a lens
  • the second optical element 10 is in direct contact with the first optical element 7. Due to the viscosity and the surface tension of the first optical element 7, the first optical element 7 between the housing body 200 and the second optical element 10 in the intermediate space 11 centered to the second arranged optical element 10 and the optoelectronic component 9, so that an optimal optical Coupling of the second optical element 10 can be ensured.
  • FIGS. 7A to 7C are also possible without encapsulation 8 in the recess 5.
  • FIG. 7D shows a further exemplary embodiment of an optoelectronic device 7001 that can be produced by the aforementioned method.
  • the optoelectronic device 7001 has a second optical element 10 which, in addition to a region 13 which fulfills the actual optical function of the second optical element, for example a lens body with curved surfaces for refracting light rays
  • Centering aids 12 which facilitate a centered attachment and / or attachment of the second optical element to the housing body 200.
  • the centering aids 12 of the second optical element 10 may also be such that after the arrangement of the second optical element 10 on or on the housing body 200, a defined gap 11 results, in which the first optical element 7 is arranged.
  • FIGS. 8A to 8E show sections of the step formed by the first and second area regions of a housing body, wherein the housing body is formed, for example, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1A and 1B or also as in the exemplary embodiments according to FIGS. 2A to 2C can be.
  • FIGS. 8A to 8E show sections of the channel 23.
  • FIG. 8A shows the embodiment already shown in connection with FIGS. 1A, 1B and 2 for the outer edge 20 and the angle 25, which is formed as a right angle.
  • FIG. 8B likewise shows a step of a housing body with an outer edge 20 which has a right angle 25, wherein, however, the second surface region 22 is curved and merges into the further surface region 29 without a further edge.
  • the outer edge 20 forms an upper edge of the step formed by the surface region 21 and 22, which has an obtuse angle.
  • the angle 25 can be greater, the higher the surface tension of the liquid material to be applied.
  • FIG. 8D shows an outer edge 20 with an acute angle 25, so that the housing body at the outer edge 20 has an angle smaller than 90 degrees.
  • the first surface region 21 is formed partially overhanging over the second surface region 2.
  • FIG. 8E shows a step of a housing body in which the first surface area is not flat but is curved upwards toward the outer edge 20. As a result, the outer edge 20 at an acute angle 20, which is smaller than 90 degrees.
  • the invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, it includes the invention includes any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if that feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a housing body for an optoelectronic component comprising in particular a main surface (2) with a first surface region (21) and a second surface region (22). According to the invention, the first surface region (21) and the second surface region (22) form a step in the main surface (2), an outer edge (20) forms a border between the first surface region (21) and the second surface region (22), and the second surface region (22) and the outer edge (20) surround the first surface region (21).

Description

Beschreibungdescription
Optoelektronische Vorrichtung mit GehäusekörperOptoelectronic device with housing body
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldungen Nr. 10 2007 021 904 und Nr. 10 2007 009 818, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.This patent application claims the priority of German Patent Application Nos. 10 2007 021 904 and 10 2007 009 818, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
Es werden ein Gehäusekörper für ein optoelektronischesThere will be a housing body for an optoelectronic
Bauelement und eine optoelektronische Vorrichtung mit dem Gehäusekörper angegeben.Component and an opto-electronic device with the housing body indicated.
Aufgaben von bestimmten Ausführungsformen ist es, einen Gehäusekörper, der ein optoelektronisches Bauelement aufweist, eine optoelektronische Vorrichtung mit Gehäusekörper, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung anzugeben.Objects of certain embodiments is to provide a housing body having an optoelectronic component, an optoelectronic device with housing body, and a method for producing an optoelectronic device.
Diese Aufgaben werden durch Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. WeitereThese objects are achieved by objects having the features of the independent patent claims. Further
Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.Embodiments and further developments of the objects are characterized in the dependent claims and will be apparent from the following description and the drawings.
Ein Gehäusekörper gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst insbesondereA housing body according to an embodiment of the invention comprises in particular
- eine Hauptoberfläche mit einem ersten Flächenbereich und einem zweiten Flächenbereich, wobeia main surface having a first surface area and a second area area, wherein
- der erste Flächenbereich und der zweite Flächenbereich eine Stufe in der Hauptoberfläche bilden, - der erste Flächenbereich und der zweite Flächenbereich (22) mittels einer Außenkante aneinander angrenzen undthe first surface area and the second area area form a step in the main surface, - The first surface area and the second surface area (22) by means of an outer edge adjacent to each other and
- der zweite Flächenbereich und die Außenkante den ersten Flächenbereich umschließen.- The second area and the outer edge enclose the first area area.
Zusätzlich zur Hauptoberfläche kann der Gehäusekörper eine oder mehrere Seitenflächen aufweisen, die an die Hauptoberfläche angrenzen und die Hauptoberfläche begrenzen und umschließen. Die Seitenflächen können dabei derart ausgebildet sein, dass sie die Hauptoberfläche mit einer weiteren Oberfläche des Gehäusekörpers verbinden, die auf einer der Hauptoberfläche abgewandten Seite des Gehäusekörpers angeordnet ist.In addition to the main surface, the housing body may have one or more side surfaces which abut the major surface and bound and enclose the major surface. The side surfaces may be formed such that they connect the main surface with a further surface of the housing body, which is arranged on a side facing away from the main surface of the housing body.
Der erste Flächenbereich und der zweite Flächenbereich sind als Teilflächen der Hauptoberfläche ausgebildet, wobei die Hauptoberfläche neben dem ersten und zweiten Flächenbereich einen oder mehrere weitere Flächenbereiche aufweisen kann. Der erste Flächenbereich kann als eine Erhebung und/oder Ausbuchtung der Hauptoberfläche oder als Teil davon ausgebildet sein. Das kann bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung insbesondere bedeuten, dass der erste Flächenbereich zumindest gegenüber weiteren, benachbarten Flächenbereichen der Hauptoberfläche als Erhebung ausgebildet ist und die Hauptoberfläche ein nicht-ebenes Höhenprofil aufweist. Dabei kann der erste Flächenbereich eine lokale Erhebung und/oder Ausbuchtung sein, was bedeuten kann, dass der erste Flächenbereich erhöht gegenüber direkt angrenzenden Flächenbereichen ist, eingeschlossen der zweite Flächenbereich und daran angrenzende weitere Flächenbereiche. Zusätzlich kann der erste Flächenbereich auch eine globale Erhebung und/oder Ausbuchtung der Hauptoberfläche sein. Das kann bedeuten, dass die Hauptoberfläche keinen Flächenbereich aufweist, der gegenüber dem ersten Flächenbereich erhöht ist, sondern dass der erste Flächenbereich gegenüber allen anderen Flächenbereichen der Hauptoberfläche erhöht ist.The first surface region and the second surface region are formed as partial surfaces of the main surface, wherein the main surface may have one or more further surface regions in addition to the first and second surface regions. The first surface area may be formed as a protrusion and / or bulge of the main surface or as part thereof. This may mean in further embodiments of the invention, in particular, that the first surface area is formed at least in relation to further, adjacent surface areas of the main surface as a survey and the main surface has a non-planar height profile. In this case, the first area region may be a local elevation and / or a bulge, which may mean that the first area area is increased in relation to directly adjacent area areas, including the second area area and further area areas adjacent thereto. In addition, the first surface area may also be a global elevation and / or bulge of the main surface. This may mean that the main surface does not have a surface area but that the first surface area is increased with respect to all other surface areas of the main surface.
Weiterhin können der erste Flächenbereich und der zweiteFurthermore, the first surface area and the second
Flächenbereich direkt aneinander angrenzen und einen Winkel derart miteinander einschließen, dass die Außenkante gebildet wird. Dabei können der erste Flächenbereich und der zweite Flächenbereich im Bereich der Außenkante nicht-parallel zueinander ausgebildet sein. Insbesondere kann das bedeuten, dass der erste Flächenbereich und der zweite Flächenbereich jeweils eine Flächennormale aufweisen und dass die beiden Flächennormalen an der Außenkante nicht parallel zueinander sind. Beim Übergang vom ersten zum zweiten Flächenbereich findet also kein kontinuierlicher Übergang von der Flächennormale des ersten Flächenbereichs in die Flächennormale des zweiten Flächenbereichs statt, sondern die Flächennormale des ersten Flächenbereichs geht an der Außenkante abrupt, das bedeutet unter sprunghaftem Richtungswechsel, in die Flächennormale des zweiten Flächenbereichs über.Area directly adjacent to each other and enclose an angle with each other so that the outer edge is formed. In this case, the first surface region and the second surface region may be formed in the region of the outer edge non-parallel to each other. In particular, this may mean that the first surface region and the second surface region each have a surface normal and that the two surface normals on the outer edge are not parallel to one another. During the transition from the first to the second surface area, therefore, there is no continuous transition from the surface normal of the first surface region to the surface normal of the second surface region, but the surface normal of the first surface region abruptly changes at the outer edge, that is to say with a sudden change of direction into the surface normal of the second surface region above.
Weiterhin kann die Außenkante die Oberkante der Stufe sein. Der erste und zweite Flächenbereich können insbesondere einen rechten Winkel einschließen. Alternativ kann der Winkel auch kleiner als 90 Grad sein, so dass der Gehäusekörper eine Außenkante mit einem spitzen Winkel aufweisen kann. Alternativ dazu kann der Winkel auch größer als 90 Grad sein, so dass der Gehäusekörper eine Außenkante mit einem stumpfen Winkel aufweisen kann. Dabei kann der Gehäusekörper in verschiedenen Bereichen der Außenkante eine Außenkante mit spitzem, rechtem oder stumpfen Winkel aufweisen. Die Außenkante kann den ersten Flächenbereich gänzlich umgeben, das bedeutet, dass die Außenkante eine durchgehende Randlinie des ersten Flächenbereichs bilden kann, durch die der erste Flächenbereich begrenzt ist. Gleichzeitig kann die Außenkante dadurch eine durchgehende Randlinie des zweiten Flächenbereichs bilden.Furthermore, the outer edge may be the upper edge of the step. In particular, the first and second surface areas may include a right angle. Alternatively, the angle may also be less than 90 degrees, so that the housing body may have an outer edge with an acute angle. Alternatively, the angle may be greater than 90 degrees so that the housing body may have an outer edge at an obtuse angle. In this case, the housing body in different areas of the outer edge having an outer edge with acute, right or obtuse angle. The outer edge may completely surround the first surface region, which means that the outer edge may form a continuous edge line of the first surface region, by means of which the first surface region is limited. At the same time, the outer edge can thereby form a continuous edge line of the second surface area.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der erste Flächenbereich eben ausgebildet. Der erste Flächenbereich kann dabei in ein einer Ebene liegen und einen Teilbereich dieser Ebene bilden. Insbesondere kann das auch bedeuten, dass die Außenkante eben ausgebildet ist, also in derselben Ebene liegt wie der erste Flächenbereich. Der erste Flächenbereich kann dabei derart geformt sein, dass die den ersten Flächenbereich umschließende Außenkante kreisförmig, elliptisch, polyedrisch, also n-eckig mit n größer oder gleich 3, oder in einer Kombination daraus um den ersten Flächenbereich verläuft. Dabei kann die Außenkante auch so ausgebildet sein, dass sie beispielsweise als Polyeder mit abgerundeten Ecken ausgebildet ist.In a further embodiment, the first surface area is planar. The first surface area can lie in one of a plane and form a subarea of this plane. In particular, this can also mean that the outer edge is flat, ie in the same plane as the first surface area. In this case, the first surface region can be shaped such that the outer edge enclosing the first surface region extends in a circular, elliptical, polyhedral, ie n-angular, with n greater than or equal to 3, or in a combination thereof around the first surface region. In this case, the outer edge may also be formed so that it is formed for example as polyhedron with rounded corners.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der zweite Flächenbereich als Teil einer Vertiefung in der Hauptoberfläche ausgebildet, wobei die Vertiefung den ersten Flächenbereich umgibt beziehungsweise umschließt, also umlaufend um den ersten Flächenbereich angeordnet ist. Die Vertiefung kann dabei neben dem zweiten Flächenbereich weitere Flächenbereiche der Hauptoberfläche umfassen, gegenüber denen der erste Flächenbereich erhöht ist. Insbesondere kann die Vertiefung mit dem erstenIn a further embodiment, the second surface region is formed as part of a depression in the main surface, wherein the depression surrounds or surrounds the first surface region, that is, is arranged circumferentially around the first surface region. In this case, the depression may comprise, in addition to the second surface region, further surface regions of the main surface, with respect to which the first surface region is increased. In particular, the depression with the first
Flächenbereich die Stufe bilden. Die Vertiefung kann dabei beispielsweise als Randbereich der Hauptoberfläche ausgebildet sein, so dass die Vertiefung an die Seitenflächen des Gehäusekörpers angrenzen kann. Das kann bedeuten, dass die Hauptoberfläche durch die Vertiefung und den ersten Flächenbereich gebildet wird.Area forming the step. The recess can be formed, for example, as an edge region of the main surface, so that the recess to the side surfaces can border the housing body. This may mean that the main surface is formed by the recess and the first surface area.
Weiterhin kann die Vertiefung als Rinne, Graben und/oder Rille ausgebildet sein, die insbesondere um den ersten Flächenbereich herum verläuft. Das kann bedeuten, dass die Vertiefung zwei begrenzende Kanten aufweist, wobei die eine Kante durch die Außenkante zwischen erstem und zweitem Flächenbereich gebildet wird. Die Vertiefung kann dabei zumindest zwei begrenzende Wände aufweisen, wovon die eine > begrenzende Wand den zweiten Flächenbereich aufweisen kann oder von diesem gebildet werden kann. Die Vertiefung kann dabei insbesondere als eine in sich geschlossene Rinne oder Rille ausgebildet sein, die den ersten Flächenbereich umschließt und dieselbe Form wie die Außenkante zwischen erstem und zweitem Flächenbereich aufweist.Furthermore, the recess may be formed as a groove, trench and / or groove, which extends in particular around the first surface area. This may mean that the recess has two limiting edges, wherein the one edge is formed by the outer edge between the first and second surface area. The depression may have at least two delimiting walls, of which the one wall may have the second surface area or may be formed by the latter. In this case, the depression can in particular be formed as a self-contained groove or groove, which encloses the first area region and has the same shape as the outer edge between the first and second surface area.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Gehäusekörper einen Kunststoff aufweisen, der insbesondere ein formbarer, vor der Verarbeitung in flüssiger Form vorliegender Kunststoff, etwa ein Thermoplast oder ein Duroplast, sein kann. Beispielsweise kann der Gehäusekörper durch einen Formprozess wie etwa Spritzpressen, Spritzgießen, Formpressen, Schneiden, Sägen, Fräsen oder eine Kombination daraus herstellbar sein. Der Kunststoff kann dabei Siloxan und/oder Epoxid-Gruppen aufweisen und etwa als Silikon, Epoxidharz oder ein Hybridmaterial aus einer Mischung oder einem Copolymer aus Silikon und Epoxid ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kunststoff auchIn a further embodiment, the housing body may comprise a plastic, which may in particular be a moldable plastic present in liquid form prior to processing, for example a thermoplastic or a duroplastic. For example, the housing body can be produced by a molding process such as transfer molding, injection molding, compression molding, cutting, sawing, milling or a combination thereof. The plastic may have siloxane and / or epoxy groups and be formed as a silicone, epoxy or a hybrid material of a mixture or a copolymer of silicone and epoxy. Alternatively or additionally, the plastic may also
Polymethylmethacrylat (PMMA) , Polyacrylat, Polycarbonat und/oder Imidgruppen aufweisen. Der Kunststoff kann dabei optische Eigenschaften aufweisen, er kann etwa transparent, farbig beziehungsweise gefärbt oder opak sein. Weiterhin kann der Kunststoff einen Wellenlängenkonversionsstoff und/oder Streupartikel wie etwa Glas- oder Metalloxidpartikel, aufweisen. DerPolymethylmethacrylate (PMMA), polyacrylate, polycarbonate and / or imide groups. The plastic may have optical properties, it may be about transparent, colored or colored or opaque. Furthermore, the plastic may comprise a wavelength conversion substance and / or scattering particles, such as glass or metal oxide particles. Of the
Wellenlängenkonversionsstoff kann beispielsweise Partikel aus der Gruppe der Cer-dotierten Granate, der Granate der Seltenen Erden und der Erdalkalimetalle, der Nitride, Sione, Sialone, Orthosilikate, Sulfide, Vanadate, Chlorosilikate, und/oder Halophosphate oder Mischungen oder Kombinationen daraus aufweisen. Insbesondere kann der Gehäusekörper auch verschiedene Bereiche mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften aufweisen. Dadurch kann der Gehäusekörper besonders geeignet sein, ein Gehäusekörper für ein optoelektronisches Bauelement sein, das im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugen und abstrahlen kann. Durch die vorher genannten optischen Eigenschaften des Kunststoffs können beispielsweise die Abstrahlgeometrie und/oder das Abstrahlspektrum der elektromagnetischen Strahlung geändert und angepasst werden.Wavelength conversion substance may comprise, for example, particles from the group of cerium-doped garnets, rare-earth garnets and alkaline-earth metals, nitrides, sions, sialons, orthosilicates, sulfides, vanadates, chlorosilicates, and / or halophosphates or mixtures or combinations thereof. In particular, the housing body can also have different areas with different optical properties. As a result, the housing body may be particularly suitable to be a housing body for an optoelectronic component which can generate and radiate electromagnetic radiation during operation. By the aforementioned optical properties of the plastic, for example, the emission geometry and / or the emission spectrum of the electromagnetic radiation can be changed and adjusted.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist der Gehäusekörper einen Leiterrahmen zur elektrischen Kontaktierung eines optoelektronischen Bauelements auf. Der Leiterrahmen kann dabei in den Gehäusekörper integriert sein. Insbesondere kann das bedeuten, dass der Leiterrahmen vom Gehäusekörper umformt, umgeben und/oder von diesem umgössen ist. Das optoelektronische Bauelement kann darüber hinaus auf dem Leiterrahmen montierbar sein. Dazu kann der Leiterrahmen einen Montagebereich aufweisen, auf dem das optoelektronische Bauelement aufgebracht werden kann. Über den Montagebereich kann dabei insbesondere auch ein elektrischer Anschluss des optoelektronischen Bauelements an den Leiterrahmen möglich sein. Der Montagebereich kann beispielsweise als Montagefläche auf dem Leiterrahmen ausgebildet sein. Weiterhin kann der Leiterrahmen eine Mehrzahl elektrischer Anschlussmöglichkeiten zur elektrischen Kontaktierung eines oder mehrerer optoelektronische Bauelemente aufweisen, die etwa als Bondpads oder als Montageflächen ausgebildet sind.In a further embodiment, the housing body has a lead frame for the electrical contacting of an optoelectronic component. The lead frame can be integrated in the housing body. In particular, this may mean that the leadframe is deformed, surrounded and / or surrounded by the housing body. The optoelectronic component can moreover be mountable on the leadframe. For this purpose, the lead frame may have a mounting region on which the optoelectronic component can be applied. In particular, an electrical connection of the optoelectronic component to the lead frame may also be possible via the mounting area be. The mounting area may be formed, for example, as a mounting surface on the lead frame. Furthermore, the lead frame may have a plurality of electrical connection options for making electrical contact with one or more optoelectronic components, which are designed, for example, as bond pads or as mounting surfaces.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist der erste Flächenbereich eine Ausnehmung auf, die beispielsweise zur Aufnahme des optoelektronischen Bauelements dienen kann. Die Ausnehmung kann dabei als Öffnung, Vertiefung und/oder Einbuchtung im ersten Flächenbereich und damit in der Hauptoberfläche ausgebildet sein. Der erste Flächenbereich kann dabei insbesondere die Ausnehmung umschließen. Beispielsweise kann die Ausnehmung kreisförmig, elliptisch, polyedrisch oder in einer Kombination daraus ausgebildet sein. Weiterhin kann die Ausnehmung in der Hauptoberfläche die gleiche Form wie die Außenkante oder eine davon verschiedene Form aufweisen. So können beispielsweise sowohl die Außenkante und die Ausnehmung kreisförmig sein oder in einer anderen oben aufgeführten Form ausgebildet sein. Alternativ kann die Ausnehmung beispielsweise polyedrisch sein, während die Außenkante kreisförmig sein kann. Die Ausnehmung kann darüber hinaus Wandflächen aufweisen, die an den ersten Flächenbereich angrenzen und die die Seitenflächen einer Vertiefung beziehungsweise Einbuchtung bilden. Die Ausnehmung kann derart als Vertiefung ausgebildet sein, dass sich der Querschnitt der Vertiefung ausgehend vom ersten Flächenbereich hin zur Bodenfläche der Vertiefung vergrößern oder verkleinern kann, so dass die Vertiefung in Form eines Kegelstumpfs ausgebildet sein kann, wobei die Wandflächen zusätzlich weitere Öffnungen aufweisen können, die beispielsweise einen Zugang zu einem im Gehäusekörper integrierten Leiterrahmen ermöglichen können. Weiterhin kann die Ausnehmung eine Bodenfläche aufweisen, die insbesondere als Montagebereich für das optoelektronische Bauelement ausgeführt sein kann oder zumindest einen Montagebereich oder eine Montagefläche aufweisen kann. Beispielsweise kann die Bodenfläche eine Montagefläche eines Leiterrahmens umfassen oder aus einem solchen gebildet sein. Die Wandfläche und/oder die Bodenfläche der Vertiefung können weiterhin reflektierend ausgebildet sein und beispielsweise eine gerichtet oder diffus reflektierende Oberfläche und/oder Beschichtung aufweisen.In a further embodiment, the first area region has a recess which can serve, for example, for receiving the optoelectronic component. The recess may be formed as an opening, recess and / or indentation in the first surface area and thus in the main surface. The first surface area may in particular enclose the recess. For example, the recess may be circular, elliptical, polyhedral or a combination thereof. Furthermore, the recess in the main surface may have the same shape as the outer edge or a different shape. Thus, for example, both the outer edge and the recess may be circular or be formed in another form listed above. Alternatively, the recess may be polyhedral, for example, while the outer edge may be circular. The recess may also have wall surfaces which adjoin the first surface area and which form the side surfaces of a recess or indentation. The recess may be formed as a depression in such a way that the cross section of the depression can increase or decrease starting from the first surface region towards the bottom surface of the depression, so that the depression may be in the form of a truncated cone, wherein the wall surfaces may additionally have additional openings. for example, access to one in the housing body enable integrated lead frame. Furthermore, the recess may have a bottom surface, which may in particular be designed as a mounting region for the optoelectronic component or may have at least one mounting region or a mounting surface. For example, the bottom surface may comprise or be formed from a mounting surface of a leadframe. The wall surface and / or the bottom surface of the depression can furthermore be reflective and, for example, have a directionally or diffusely reflecting surface and / or coating.
Zumindest eine Ausführungsform einer optoelektronischen Vorrichtung umfasst insbesondere - einen Gehäusekörper mit einem ersten und einem zweiten Flächenbereich nach zumindest einer der vorherigen Ausführungsformen,At least one embodiment of an optoelectronic device comprises in particular a housing body having a first and a second area area according to at least one of the preceding embodiments,
- ein optoelektronisches Bauelement und- An opto-electronic device and
- ein erstes optisches Element, wobei- A first optical element, wherein
- das optoelektronische Bauelement geeignet ist, im Betrieb elektromagnetische Strahlung abzustrahlen und- The optoelectronic component is suitable to emit electromagnetic radiation during operation and
- das erste optische Element auf dem ersten Flächenbereich im Strahlengang des optoelektronischen Bauelements angeordnet und durch die Außenkante begrenzt ist.- The first optical element is arranged on the first surface area in the beam path of the optoelectronic component and limited by the outer edge.
Insbesondere kann der erste Flächenbereich eine Ausnehmung, beispielsweise eine als Vertiefung ausgeformte Ausnehmung wie weiter oben beschrieben, aufweisen, in der das optoelektronische Bauelement angeordnet werden kann.In particular, the first area region can have a recess, for example a recess shaped as a recess, as described above, in which the optoelectronic component can be arranged.
Weiterhin kann die Ausnehmung eine Montagefläche umfassen, auf der das optoelektronische Bauelement aufgebracht werden kann. Das optoelektronische Bauelement kann insbesondere einen oder mehrere optoelektronische Halbleiterchips aufweisen. Insbesondere kann ein optoelektronischer Halbleiterchip als strahlungsemittierender Halbleiterchip, beispielsweise als lichtemittierende Diode (LED) , ausgeführt sein. Der Strahlungsemittierende Halbleiterchip kann dazu eine Halbleiterschichtenfolge mit einem aktiven Bereich aufweisen, der geeignet ist, im Betrieb des Strahlungsemittierenden Halbleiterchips elektromagnetische Strahlung zu erzeugen.Furthermore, the recess may comprise a mounting surface on which the optoelectronic component can be applied. The optoelectronic component can in particular have one or more optoelectronic semiconductor chips. In particular, an optoelectronic semiconductor chip can be embodied as a radiation-emitting semiconductor chip, for example as a light-emitting diode (LED). For this purpose, the radiation-emitting semiconductor chip can have a semiconductor layer sequence with an active region that is suitable for generating electromagnetic radiation during operation of the radiation-emitting semiconductor chip.
Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge als Epitaxieschichtenfolge, also als epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge ausgeführt sein. Die Halbleiterschichtenfolge kann beispielsweise auf der Basis eines anorganischen Materials, etwa InGaAlN, wie etwa als GaN-Dünnfilm-Halbleiterschichtenfolge, ausgeführt sein. Unter InGaAlN-basierte Halbleiterschichtenfolgen fallen insbesondere solche, bei denen die epitaktisch hergestellte Halbleiterschichtenfolge, die in der Regel eineIn this case, the semiconductor layer sequence can be embodied as an epitaxial layer sequence, that is to say as an epitaxially grown semiconductor layer sequence. The semiconductor layer sequence may, for example, be based on an inorganic material, such as InGaAlN, such as a GaN thin-film semiconductor layer sequence. Among InGaAlN-based semiconductor layer sequences are in particular those in which the epitaxially produced semiconductor layer sequence, which is usually a
Schichtenfolge aus unterschiedlichen Einzelschichten aufweist, mindestens eine Einzelschicht enthält, die ein Material aus dem III-V-Verbindungshalbleitermaterialsystem InxAlyGai-x-yN mit 0 < x ≤ 1, O ≤ y ≤ l und x+y < 1 aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleiterschichtenfolge auch auf InGaAlP basieren, das heißt, dass die Halbleiterschichtenfolge unterschiedliche Einzelschichten aufweist, wovon mindestens eine Einzelschicht ein Material aus dem III-V-Verbindungshalbleitermaterialsystem InxAlyGai-x. yP mit 0 < x < 1, O ≤ y ≤ l und x+y < 1 aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleiterschichtenfolge auch andere III-V-Verbindungshalbleitermaterialsysteme , beispielsweise ein AlGaAs-basiertes Material, oder II-VI- Verbindungshalbleitermaterialsysteme aufweisen.Layer sequence of different individual layers, at least one single layer containing a material of the III-V compound semiconductor material system In x Al y Gai x -yN with 0 <x ≤ 1, O ≤ y ≤ l and x + y <1 has. Alternatively or additionally, the semiconductor layer sequence can also be based on InGaAlP, that is to say that the semiconductor layer sequence has different individual layers, of which at least one individual layer is a material made of the III-V compound semiconductor material system In x Al y Ga x . y P with 0 <x <1, O ≤ y ≤ l and x + y <1. Alternatively or additionally, the semiconductor layer sequence may also include other III-V compound semiconductor material systems, for example AlGaAs based material, or II-VI compound semiconductor material systems.
Die Halbleiterschichtenfolge kann als aktiven Bereich beispielsweise einen herkömmlichen pn-Übergang, eineThe semiconductor layer sequence may have, for example, a conventional pn junction, an active region
Doppelheterostruktur, eine Einfach-Quantentopfstruktur (SQW- Struktur) oder eine Mehrfach-Quantentopfstruktur (MQW- Strukur) aufweisen. Die Halbleiterschichtenfolge kann neben dem aktiven Bereich weitere funktionelle Schichten und funktionelle Bereiche umfassen, etwa p- oder n-dotierte Ladungsträgertransportschichten, also Elektronen- oder Löchertransportschichten, p- oder n-dotierte Confinement- oder Cladding-Schichten, Pufferschichten und/oder Elektroden sowie Kombinationen daraus . Solche Strukturen den aktiven Bereich oder die weiteren funktionellen Schichten und Bereiche betreffend sind dem Fachmann insbesondere hinsichtlich Aufbau, Funktion und Struktur bekannt und werden von daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.Double heterostructure, a single quantum well structure (SQW structure) or a multiple quantum well structure (MQW structure) have. The semiconductor layer sequence can comprise, in addition to the active region, further functional layers and functional regions, for example p- or n-doped charge carrier transport layers, ie electron or hole transport layers, p- or n-doped confinement or cladding layers, buffer layers and / or electrodes and combinations from it. Such structures relating to the active region or the further functional layers and regions are known to the person skilled in the art, in particular with regard to structure, function and structure, and are therefore not explained in more detail here.
Weiterhin kann das optoelektronische Bauelement auch zumindest einen Strahlungsempfangenden Halbleiterchip, etwa eine Fotodiode, aufweisen, die zumindest eines der vorher genannten Materialien umfassen kann.Furthermore, the optoelectronic component can also have at least one radiation-receiving semiconductor chip, for example a photodiode, which can comprise at least one of the aforementioned materials.
Das erste optische Element kann insbesondere in direktemThe first optical element can in particular in direct
Kontakt mit dem ersten Flächenbereich auf diesem aufgebracht sein und dazu eine Kontaktfläche aufweisen. Die Kontaktfläche kann dabei eine äußere Begrenzungslinie aufweisen, die mit der Außenkante zwischen dem ersten und zweiten Flächenbereich des Gehäusekörpers übereinstimmt und zusammenfällt.Contact with the first surface area to be applied to this and have to have a contact surface. The contact surface may have an outer boundary line that coincides with the outer edge between the first and second surface region of the housing body and coincides.
Das erste optische Element kann einen aushärtbaren thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff -wie oben im Zusammenhang mit dem Gehäusekörper ausgeführt aufweisen, also etwa als Vergussmaterial geeignete Silikone. Dabei können der Gehäusekörper und das erste optische Element denselben Kunststoff oder verschiedene Kunststoffe aufweisen. Weiterhin kann das erste optische Element transparent, farbig beziehungsweise eingefärbt und/oder teilweise opak sein. Darüber hinaus kann das erste optische Element Wellenlängenkonversionsstoffe und/oder Streupartikel aufweisen. Das erste optische Element kann dabei als strahlungsbrechendes Element ausgeführt sein, also etwa als sphärisch oder asphärisch geformte Linse .The first optical element may be a thermoset thermoplastic or thermosetting plastic as described above Have carried out associated with the housing body, so as suitable as potting silicones. In this case, the housing body and the first optical element may comprise the same plastic or different plastics. Furthermore, the first optical element may be transparent, colored or colored and / or partially opaque. In addition, the first optical element may comprise wavelength conversion substances and / or scattering particles. The first optical element can be embodied as a radiation-refracting element, that is to say as a spherically or aspherically shaped lens.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann über dem Gehäusekörper der optoelektronischen Vorrichtung ein zweites optisches Element angeordnet sein, das dem ersten optischenIn a further embodiment, a second optical element may be arranged above the housing body of the optoelectronic device, which is the first optical
Element im Strahlengang der vom optoelektronischen Bauelement emittierten elektromagnetischen Strahlung nachgeordnet ist. Das zweite optische Element kann dabei als strahlungsbrechendes Element ausgeführt sein, etwa als sphärische oder asphärische Linse. Dabei kann das zweite optische Element mit dem ersten optischen Element in direktem Kontakt stehen. Das erste optische Element und das zweite optische Element können also eine Kontaktfläche miteinander aufweisen. Dabei kann das erste optische Element beispielsweise auch ein Brechungsindex-anpassendes Material beziehungsweise ein optisch koppelndes Material, etwa ein Brechungsindex-anpassendes Gel oder Öl oder ein optisch koppelndes Gel oder Öl („index-matching gel", „optical coupling gel") wie beispielsweise Silikongel oder Silikonöl, aufweisen. Ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung kann gemäß zumindest einer Ausführungsform insbesondere folgende Schritte umfassen:Element in the beam path of the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic component is arranged downstream. The second optical element can be embodied as a radiation-refracting element, for example as a spherical or aspherical lens. In this case, the second optical element can be in direct contact with the first optical element. The first optical element and the second optical element can thus have a contact surface with one another. In this case, the first optical element may, for example, also a refractive index-adapting material or an optically coupling material, such as a refractive index-adapting gel or oil or an optically coupling gel or oil ("index coupling gel", "optical coupling gel") such as Silicone gel or silicone oil. A method for producing an optoelectronic device can, according to at least one embodiment, in particular comprise the following steps:
A) Erzeugen eines Gehäusekörpers mit einem ersten und einem zweiten Flächenbereich nach einer der oben genanntenA) producing a housing body having a first and a second surface area according to one of the above
Ausführungsformen um ein optoelektronisches Bauelement,Embodiments about an optoelectronic component,
B) Aufbringen eines flüssigen Materials zur Erzeugung des ersten optischen Elements auf dem ersten Flächenbereich und über dem optoelektronischen Bauelement im Strahlengang der vom optoelektronischen Bauelement erzeugten elektromagnetischen Strahlung.B) applying a liquid material for producing the first optical element on the first surface area and above the optoelectronic component in the beam path of the electromagnetic radiation generated by the optoelectronic component.
Dabei kann im Verfahrensschritt A) ein Gehäusekörper mit einer Ausnehmung verwendet werden und das optoelektronische Bauelement in der Ausnehmung angeordnet werden.In this case, in method step A), a housing body with a recess can be used and the optoelectronic component can be arranged in the recess.
Das flüssige Material kann sich dabei im Verfahrensschritt B) nach dem Ausbringen über den ersten Flächenbereich auf diesem ausbreiten und den zweiten Flächenbereich bis zur Außenkante bedecken. Durch die Viskosität und die Oberflächenspannung des flüssigen Materials auf dem ersten Flächenbereich kann erreicht werden, dass sich das flüssige Material nicht über die Außenkante hinweg über den zweiten Flächenbereich ausbreiten kann sondern an der Außenkante stehen bleibt.In this case, in step B), the liquid material can spread over the first surface region after application and cover the second surface region as far as the outer edge. Due to the viscosity and the surface tension of the liquid material on the first surface region, it can be achieved that the liquid material can not spread over the second surface region over the outer edge but remains at the outer edge.
Insbesondere kann der Gehäusekörper einen Leiterrahmen mit einer Montagefläche in der Ausnehmung aufweisen, auf dem das optoelektronische Bauelement angeordnet werden kann und elektrisch kontaktiert werden kann.In particular, the housing body can have a leadframe with a mounting surface in the recess, on which the optoelectronic component can be arranged and can be electrically contacted.
Das flüssige Material, das insbesondere einen wie oben beschriebenen formbaren und aushärtbaren Kunststoff in flüssiger, viskoser Form umfassen kann, kann direkt über dem optoelektronischen Bauelement und auf den ersten Flächenbereich aufgebracht werden. Ist eine Ausnehmung vorhanden, kann das flüssige Material dabei auch in die Ausnehmung aufgebracht werden. Insbesondere kann die Ausnehmung als Vertiefung ausgeführt sein, die ein füllbares Volumen aufweisen kann. Die Menge des flüssigen Materials, das auf dem ersten Flächenbereich und über dem optoelektronischen Bauelement im Strahlengang des optoelektronischen Bauelements aufgebracht wird, kann derart gewählt sein, dass das flüssige Material ein größeres Volumen als das füllbare Volumen der Vertiefung aufweist. Dadurch kann das flüssige Material die Vertiefung füllen, etwa durch dispensen, drucken oder „Jetten", und darüber hinaus den ersten Flächenbereich benetzen und sich auf diesem ausbreiten. Das flüssige Material kann sich insbesondere bis zur Außenkante zwischen erstem und zweitem Flächenbereich ausbreiten. Die Zusammensetzung und/oder die Viskosität und/oder die Menge des flüssigen Materials kann derart gewählt sein, dass sich das flüssige Material aufgrund seiner Oberflächenspannung auf dem ersten Flächenbereich nicht über die Außenkante hinweg über den zweiten Flächenbereich weiter ausbreiten kann sondern etwa aufgrund seiner Oberflächenspannung von der Außenkante auf den ersten Flächenbereich begrenzt wird. Da sich das flüssige Material nicht über die Außenkante hinweg ausbreiten kann, wird sich das flüssige Material aufgrund seiner Oberflächenspannung und seines Volumens über dem ersten Flächenbereich und dem optoelektronischen Bauelement aufwölben. Dadurch kann sich aus dem flüssigen Material ein erstes optisches Element beispielsweise in Form einer gewölbten Linse ausbilden, dessen Form sich durch die Viskosität und die Oberflächenspannung sowie durch die Menge des flüssigen Materials im Vergleich zum füllbaren Volumen der Vertiefung im Gehäusekörper ergeben kann. Die Viskosität des flüssigen Materials kann beispielsweise über seine Zusammensetzung und/oder durch Vorhärten beziehungsweise -vernetzen des flüssigen Materials vor dem Auftragen auf den Gehäusekörper eingestellt werden.The liquid material, which may in particular comprise a moldable and curable plastic in liquid, viscous form as described above, can be directly above the optoelectronic component and be applied to the first surface area. If a recess is present, the liquid material can also be applied in the recess. In particular, the recess may be designed as a recess, which may have a fillable volume. The amount of the liquid material which is applied to the first surface area and above the optoelectronic component in the beam path of the optoelectronic component may be selected such that the liquid material has a larger volume than the fillable volume of the recess. This allows the liquid material to fill the well, such as by dispensing, printing, or jetting, and moreover, to wet and spread on the first surface area, The liquid material may spread to the outer edge between the first and second surface areas and / or the viscosity and / or the amount of the liquid material may be selected such that the liquid material can not spread beyond the outer edge over the second surface area due to its surface tension on the first surface area but rather due to its surface tension from the outer edge Since the liquid material can not propagate beyond the outer edge, the liquid material will bulge over the first surface area and the optoelectronic device due to its surface tension and volume by the liquid material can form a first optical element, for example in the form of a curved lens, whose shape is determined by the viscosity and the surface tension and by the amount of the liquid material in comparison to the fillable volume of the recess can result in the housing body. The viscosity of the liquid material can be adjusted, for example, by its composition and / or by precuring or crosslinking of the liquid material before application to the housing body.
In einem zusätzlichen Verfahrensschritt kann das optoelektronische Bauelement weiterhin nach dem Anordnen in der Ausnehmung mittels eines Kunststoffs, etwa wie weiter oben im Zusammenhang mit dem Gehäusekörper beschrieben, vergossen und damit verkapselt werden. Dadurch kann die Ausnehmung gänzlich gefüllt sein, so dass sich mit dem ersten Flächenbereich des Gehäusekörpers eine von der Außenkante umschlossene, durchgehende ebene Fläche über dem optoelektronischen Bauelement ausbilden kann. Auf dieser Fläche kann dann das flüssige Material aufgebracht werden. Entsprechend der gewählten Menge des flüssigen Materials kann sich dann in oben beschriebener Weise das erste optische Element auf dem ersten Flächenbereich über dem opto- elektronischen Bauelement ausbilden. Alternativ dazu kann die Ausnehmung mittels des zusätzlichen Verfahrensschritts nur teilweise gefüllt werden.In an additional method step, the optoelectronic component can furthermore, after being arranged in the recess, be encapsulated and encapsulated by means of a plastic, as described above in connection with the housing body. As a result, the recess can be completely filled, so that a continuous planar area enclosed by the outer edge can form above the optoelectronic component with the first area region of the housing body. On this surface then the liquid material can be applied. In accordance with the selected quantity of the liquid material, the first optical element can then be formed on the first area region above the optoelectronic component in the manner described above. Alternatively, the recess can only be partially filled by means of the additional method step.
Alternativ zu dem oben beschriebenen Verfahren kann das optoelektronische Bauelement auf einem Leiterrahmen angeordnet und elektrisch kontaktiert werden. Daraufhin kann das Leiterrahmen mit dem optoelektronischen Element zumindest teilweise mittels eines Formprozesses umformt werden, wobei durch den Formprozess ein Gehäusekörper gemäß zumindest einer der oben beschriebenen Ausführungsformen mit einem ersten und zweiten Flächenbereich gebildet werden kann. Das erste optische Element kann dann wie vorangehend beschrieben durch Aufbringen eines flüssigen Materials auf den ersten Flächenbereich und über dem optoelektronischen Bauelement ausgebildet werden.As an alternative to the method described above, the optoelectronic component can be arranged on a leadframe and electrically contacted. Then, the lead frame with the optoelectronic element can be at least partially formed by means of a molding process, wherein by the molding process, a housing body according to at least one of the embodiments described above can be formed with a first and second surface area. The first optical element may then be as described above by applying a liquid material to the first Surface area and are formed above the optoelectronic device.
Nach dem Aufbringen kann das als flüssige Material vorliegende erste optische Element durch Trocknen, Härten und/oder Vernetzen, beispielsweise unter Wärme und/oder Strahlungszufuhr, in das erste optische Element in einem gehärteten und stabilen Zustand überführt werden.After application, the first optical element present as a liquid material can be converted into the first optical element in a hardened and stable state by drying, curing and / or crosslinking, for example under heat and / or radiation.
Durch das Vorhandensein des ersten durch die Außenkante begrenzten Flächenbereichs kann auf einfache Weise eine symmetrische und zentrierte Ausformung und Anordnung des flüssigen Materials und somit des ersten optischen Elements ermöglich und gewährleistet werden.Due to the presence of the first surface area bounded by the outer edge, a symmetrical and centered formation and arrangement of the liquid material and thus of the first optical element can be made possible and ensured in a simple manner.
Weiterhin kann als flüssiges Material ein Brechungsindexanpassendes Gel, etwa Silikonöl, verwendet werden. Nach dem Aufbringen des flüssigen Materials kann ein zweites optisches Element über dem Gehäusekörper angeordnet werden, das mit dem flüssigen Material direkt in Kontakt steht. Aufgrund der Oberflächenspannung und der Viskosität des flüssigen Materials wird sich dieses begrenzt durch die Außenkante der Gehäusekörpers in dem durch den Gehäusekörper und das zweite optische Element gebildeten Zwischenraum ausbreiten und anordnen und ein als Zwischenschicht ausgebildetes erstes optisches Element bilden. Durch den ersten Flächenbereich des Gehäusekörpers kann dabei sichergestellt werden, dass das erste optische Element auf definierte Weise im Strahlengang des optoelektronischen Bauelements ausgebildet werden kann.Further, as the liquid material, a refractive index-adjusting gel such as silicone oil may be used. After applying the liquid material, a second optical element may be disposed over the housing body which is in direct contact with the liquid material. Due to the surface tension and the viscosity of the liquid material, it will spread and arrange limitedly by the outer edge of the case body in the space formed by the case body and the second optical element and form a first optical element formed as an intermediate layer. It can be ensured by the first surface area of the housing body that the first optical element can be formed in a defined manner in the beam path of the optoelectronic component.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren IA bis 8E beschriebenen Ausführungsformen.Further advantages and advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the in The following embodiments described in connection with FIGS. 1A to 8E.
Es zeigen:Show it:
Figuren IA bis 2C schematische Darstellungen vonFigures IA to 2C are schematic representations of
Gehäusekδrpern gemäß einigen Ausführungsbeispielen, Figuren 3A bis 5E schematische Darstellungen von Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Vorrichtungen und optoelektronischer Vorrichtungen gemäß weiterenHousing according to some embodiments, Figures 3A to 5E schematic representations of methods for producing optoelectronic devices and optoelectronic devices according to further
Ausführungsbeispielen, Figuren 6A und 6B schematische Darstellungen einesEmbodiments, Figures 6A and 6B are schematic representations of a
Gehäusekörpers und einer optoelektronischen Vorrichtung gemäß weiterer Ausführungsbeispiele, Figuren 7A bis 7D schematische Darstellungen eines Verfahrens zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung und optoelektronische Vorrichtungen gemäß weiterer Ausführungsbeispiele undFigures 7A to 7D are schematic representations of a method for producing an optoelectronic device and optoelectronic devices according to further embodiments and
Figuren 8A bis 8E schematische Darstellungen von Merkmalen von Gehäusekörpern gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.Figures 8A to 8E are schematic representations of features of housing bodies according to further embodiments.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.In the exemplary embodiments and figures, identical or identically acting components may each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better representability and / or better understanding exaggerated thick or large dimensions.
In den Figuren IA und IB sind zwei schematische Darstellungen eines Gehäusekörpers 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Figur IA zweigt dabei eine schematische Schnittdarstellung entlang der Schnittebenen AA in Figur IB, während Figur IB eine Aufsicht auf den Gehäusekörper 100 zeigt. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich gleichermaßen auf beide Figuren IA und IB.In the figures IA and IB are two schematic representations of a housing body 100 according to an embodiment shown. FIG. 1A shows a schematic sectional illustration along the sectional planes AA in FIG. 1B, while FIG. 1B shows a plan view of the housing body 100. The following description refers equally to both figures IA and IB.
Der Gehäusekörper 100 weist einen formbaren Kunststoff 1 auf, der aus Silikon, Epoxidharz oder einem Silikon-Epoxid- Hybridmaterial durch einen Formprozess herstellbar ist. Der Gehäusekörper 100 weist eine Hauptoberfläche 2 auf, an dieThe housing body 100 has a moldable plastic 1 which can be produced from silicone, epoxy resin or a silicone-epoxy hybrid material by a molding process. The housing body 100 has a main surface 2 to which
Seitenflächen 3 angrenzen und durch die die Hauptoberfläche 2 begrenzt ist. Weiterhin weist der Gehäusekörper 100 eine weitere Oberfläche 4 auf, die auf einer der Hauptoberfläche 2 abgewandten Seite des Gehäusekörpers 100 angeordnet ist und die über die Seitenflächen 3 mit der Hauptoberfläche 2 verbunden sind.Side surfaces 3 and bordered by the main surface 2 is limited. Furthermore, the housing body 100 has a further surface 4, which is arranged on a side of the housing body 100 facing away from the main surface 2 and which are connected to the main surface 2 via the side surfaces 3.
Die Hauptoberfläche 2 weist einen ersten Flächenbereich 21 auf. Der erste Flächenbereich 21 grenzt an einen zweiten Flächenbereich 22 an, der den ersten Flächenbereich 21 umschließt und mit diesem eine Außenkante 20 bildet, die kreisförmig ausgebildet ist. Die Außenkante 20 bildet damit eine Rand- beziehungsweise Begrenzungslinie des ersten Flächenbereichs 21. Der erste Flächenbereich 21 ist eben ausgebildet und erhöht gegenüber dem zweiten Flächenbereich 22, wobei der erste Flächenbereich 21 und der zweite Flächenbereich 22 eine Stufe bilden und die Außenkante 20 die Oberkante der Stufe ist. Der zweite Flächenbereich 22 ist damit Teil einer Vertiefung, die den ersten Flächenbereich 21 umgibt. Weiterhin weist die Hauptoberfläche 2 einen weiteren Flächenbereich 29 auf, der an den zweiten Flächenbereich 22 angrenzt und diesen umgibt. Der Gehäusekörper 100 weist an der Außenkante 20 einen rechten Winkel 25 auf. Eine Vergrößerung der Außenkante 20 mit den angrenzenden Flächenbereichen 21 und 22 ist als vergrößerter Ausschnitt in Figur 8A gezeigt. Die Figuren 8B bis 8E zeigen weitere Ausführungsbeispiele für dieThe main surface 2 has a first surface area 21. The first surface region 21 adjoins a second surface region 22, which encloses the first surface region 21 and forms with it an outer edge 20 which is of circular design. The outer edge 20 thus forms an edge or boundary line of the first surface region 21. The first surface region 21 is planar and elevated relative to the second surface region 22, the first surface region 21 and the second surface region 22 forming a step and the outer edge 20 forming the upper edge of the Stage is. The second surface region 22 is thus part of a depression which surrounds the first surface region 21. Furthermore, the main surface 2 has a further surface region 29, which adjoins the second surface region 22 and surrounds it. The housing body 100 has at the outer edge 20 at a right angle 25. An enlargement of the outer edge 20 with the adjacent surface regions 21 and 22 is shown as an enlarged detail in FIG. 8A. Figures 8B to 8E show further embodiments of the
Flächenbereiche 21,22 und 29, die Außenkante 20 und den Winkel 25, die weiter unten näher beschrieben werden.Surface areas 21, 22 and 29, the outer edge 20 and the angle 25, which are described in more detail below.
Der Gehäusekörper 100 kann transparent, farbig oder teilweise opak ausgebildet sein und/oder Streupartikel und/oder Wellenlängenkonversionsstoffe wie im allgemeinen Teil beschrieben aufweisen.The housing body 100 may be transparent, colored or partially opaque and / or have scattering particles and / or wavelength conversion materials as described in the general part.
In Figur 2A ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Gehäusekörper 200 gezeigt.FIG. 2A shows a further exemplary embodiment of a housing body 200.
Im Gegensatz zum vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der zweite Flächenbereich 22 als Teil einer Rinne 23 ausgebildet, die den ersten Flächenbereich 21 umschließt. Die Außenkante 20, die als Oberkante der Stufe zwischen der Rinne 23 beziehungsweise dem zweiten Flächenbereich 22 und dem ersten Flächenbereich 21 ausgebildet ist, weist wie im vorherigen Ausführungsbeispiel ebenfalls einen Winkel 25 von 90 Grad auf.In contrast to the previously described embodiment, the second surface region 22 is formed as part of a groove 23 which encloses the first surface region 21. The outer edge 20, which is formed as the upper edge of the step between the groove 23 and the second surface region 22 and the first surface region 21, as in the previous embodiment also has an angle 25 of 90 degrees.
Weiterhin weist der Gehäusekörper 200 eine Ausnehmung 5 im ersten Flächenbereich 21 auf, die vom ersten Flächenbereich 21 umgeben wird. Die Ausnehmung 5 ist als Vertiefung des Gehäusekörpers 200 ausgebildet und weist Wandflächen 51 auf, deren Querschnitt sich vom ersten Flächenbereich 21 ausgehend bis zu einer Bodenfläche 52 der Ausnehmung 5 hin verkleinern. Weiterhin weist der Gehäusekörper 200 einen Leiterrahmen 6 auf, der in den Gehäusekörper integriert und von diesem umgössen ist. Der Leiterrahmen weist im Bereich der Bodenfläche 52 eine Montagefläche 61 sowie ein Bondpad 62 auf, durch die ein optoelektronisches Bauelement montiert und elektrisch an den Leiterrahmen 6 angeschlossen werden kann.Furthermore, the housing body 200 has a recess 5 in the first surface region 21, which is surrounded by the first surface region 21. The recess 5 is formed as a recess of the housing body 200 and has wall surfaces 51, whose cross-section, starting from the first surface area 21 starting down to a bottom surface 52 of the recess 5 down. Furthermore, the housing body 200 has a lead frame 6, which is integrated in the housing body and of this is surrounded. In the area of the bottom surface 52, the leadframe has a mounting surface 61 and a bonding pad 62, by means of which an optoelectronic component can be mounted and electrically connected to the leadframe 6.
Der Gehäusekörper 200 im gezeigten Ausführungsbeispiel weist einen opaken Kunststoff, etwa Silikon, Epoxidharz oder ein Hybridmaterial auf, wobei die Wandflächen 51 reflektierend ausgebildet sind.The housing body 200 in the embodiment shown has an opaque plastic, such as silicone, epoxy or a hybrid material, wherein the wall surfaces 51 are formed reflective.
In den Figuren 2B und 2C sind weitere Ausführungsbeispiele für Gehäusekörper 201, 202 gezeigt. Der Gehäusekörper 201 der Figur 2B weist dabei wie der Gehäusekörper 100 der Figuren IA und IB eine durch den ersten Flächenbereich 21, den zweiten Flächenbereich 22 und den Flächenbereich 29 gebildete Stufe auf, die eine Ausnehmung 5 umgibt. Beim Gehäusekörper 202 der Figur 2C ist die Ausdehnung des ersten Flächenbereichs 21 bis auf einen Ring verringert, wobei der erste Flächenbereich 21 auch mit der Außenkante 20 zusammenfallen kann.FIGS. 2B and 2C show further exemplary embodiments of housing bodies 201, 202. The housing body 201 of FIG. 2B, like the housing body 100 of FIGS. 1A and 1B, has a step formed by the first surface region 21, the second surface region 22 and the surface region 29, which surrounds a recess 5. In the case of the housing body 202 of FIG. 2C, the extent of the first surface area 21 is reduced to one ring, with the first area area 21 also being able to coincide with the outer edge 20.
In den Figuren 3A bis 3E ist ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung 3000 mit einem Gehäusekörper 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren IA und IB gezeigt.FIGS. 3A to 3E show a method for producing an optoelectronic device 3000 with a housing body 100 according to the exemplary embodiment of FIGS. 1A and 1B.
In einem ersten Verfahrenschritt, gezeigt in Figur 3A, wird ein Leiterrahmen 6 bereit gestellt, auf dem ein optoelektronisches Bauelement S1 beispielsweise ein strahlungs- emittierender Halbleiterchip wie im allgemeinen Teil beschrieben, auf der Montagefläche 61 montiert und mit dieser elektrisch verbunden ist über einen Bonddraht 91 an das Bondpad 62 des Leiterrahmens 6 elektrisch angeschlossen ist. In einem nächsten Verfahrensschritt, wie in Figur 3B gezeigt, werden der Leiterrahmen 6 und das optoelektronische Bauelement 9 mittels eines Kunststoffs umformt und ein Gehäusekörper 100 wie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Figuren IA und IB beschrieben ausgebildet .In a first method step, shown in FIG. 3A, a lead frame 6 is provided on which an optoelectronic component S 1, for example a radiation-emitting semiconductor chip as described in the general part, is mounted on the mounting surface 61 and electrically connected thereto via a bonding wire 91 is electrically connected to the bonding pad 62 of the lead frame 6. In a next method step, as shown in FIG. 3B, the lead frame 6 and the optoelectronic component 9 are formed by means of a plastic, and a housing body 100 is formed as described in connection with the exemplary embodiment of FIGS. 1A and 1B.
Über dem optoelektronischen Bauelement 9 und auf dem ersten Flächenbereich 21 wird daraufhin, wie in Figur 3C gezeigt, ein flüssiges Material 70 aufgebracht. Dabei muss das flüssige Material, das im gezeigten Ausführungsbeispiel transparentes Silikon und/oder Epoxidharz allein oder als Mischung oder Hybridmaterial aufweist, nicht zentriert und mittig über dem ersten Flächenbereich 21 aufgebracht werden. Entsprechend der Toleranzen der Aufbringvorrichtung, etwa einer Düse oder einer Nadel, sowie dem Abreissverhalten des flüssigen Materials 70 von der Aufbringvorrichtung kann das flüssige Material 70 an einer beliebigen Stelle auf dem ersten Flächenbereich 21 aufgebracht werden.Subsequently, as shown in FIG. 3C, a liquid material 70 is applied over the optoelectronic component 9 and on the first area region 21. In this case, the liquid material, which in the exemplary embodiment shown has transparent silicone and / or epoxy resin alone or as a mixture or hybrid material, need not be centered and applied centrally above the first area region 21. Depending on the tolerances of the applicator, such as a nozzle or a needle, and the tear-off behavior of the liquid material 70 from the applicator, the liquid material 70 can be applied anywhere on the first surface area 21.
Wie in Figur 3D gezeigt breitet sich das flüssige Material 70 nach dem Aufbringen auf dem ersten Flächenbereich 21 aus, wie durch die Pfeile 71 angedeutet ist. Aufgrund der Viskosität und der Oberflächenspannung des flüssigen Materials 70 auf dem Flächenbereich 21 breitet sich das flüssige Material gleichmäßig auf dem ersten Flächenbereich 21 aus und wird durch die Außenkante 20 begrenzt. Dadurch kann sich, wie in Figur 3E gezeigt, ein gleichmäßig und symmetrisch ausgeformtes erstes optisches Element 7 in Form einer gewölbten Linse in noch flüssigem Zustand ausbilden. Aufgrund des durch die Oberflächenspannung vorgegebenen Benetzungswinkels kann das flüssige Material 70 nicht über die Außenkante 20 hinaus auch über den zweiten Flächenbereich 22 fließen, da wegen der Außenkante 20 der Benetzungswinkel auf dem zweiten Flächenbereich 22 hierfür zu groß wäre. Auf einer ebenen Hauptoberfläche 2 ohne über den zweiten Flächenbereich 22 erhöhten ersten Flächenbereich 21 wäre die Erzielung einer solchermaßen definierten Geometrie des ersten optischen Elements 7 mit dem beschriebenen Verfahren nicht möglich.As shown in FIG. 3D, after application, the liquid material 70 spreads on the first surface area 21, as indicated by the arrows 71. Due to the viscosity and the surface tension of the liquid material 70 on the surface region 21, the liquid material spreads uniformly on the first surface region 21 and is limited by the outer edge 20. As a result, as shown in FIG. 3E, a uniformly and symmetrically shaped first optical element 7 in the form of a curved lens can form in a still liquid state. Due to the wetting angle predetermined by the surface tension, the liquid material 70 can not extend over the outer edge 20 beyond the second surface area 22 flow because because of the outer edge 20 of the wetting angle on the second surface area 22 would be too large for this. It would not be possible to achieve a geometry of the first optical element 7 defined in this way on a planar main surface 2 without a first area region 21 that is elevated above the second area region 22 using the described method.
Durch anschließendes Härten des optischen Elements 7 kann somit die optoelektronische Vorrichtung 3000 hergestellt werden.By subsequently hardening the optical element 7, the optoelectronic device 3000 can thus be produced.
In den Figuren 4A bis 4D ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung 4000 mit einem Gehäusekörper 200 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 2A gezeigt. Dabei könnte anstelle des Gehäusekörpers 200 der Figur 2A auch einer der Gehäusekörper 201 und 202 der Figuren 2B und 2C verwendet werden.A further method for producing an optoelectronic device 4000 with a housing body 200 according to the exemplary embodiment of FIG. 2A is shown in FIGS. 4A to 4D. In this case, one of the housing bodies 201 and 202 of FIGS. 2B and 2C could also be used instead of the housing body 200 of FIG. 2A.
Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt einThis is in a first step
Gehäusekörper 200 bereitgestellt (Figur 4A) , in dem ein optoelektronisches Bauelement 9 montiert und elektrisch angeschlossen wird, wie in Figur 4B gezeigt.Housing body 200 is provided (Figure 4A), in which an optoelectronic device 9 is mounted and electrically connected, as shown in Figure 4B.
In einem weiteren Verfahrensschritt, wie in Figur 4C gezeigt, wird ein flüssiges Material 70, wie in Verbindung mit dem vorherigen Verfahren beschrieben, über dem optoelektronischen Bauelement 9 und auf den Flächenbereich 21 aufgebracht. Die Menge des flüssigen Materials 70 ist dabei größer als das füllbare Volumen der Vertiefung 5 des Gehäusekörpers 200.In a further method step, as shown in FIG. 4C, a liquid material 70 is applied over the optoelectronic component 9 and onto the surface region 21, as described in connection with the previous method. The amount of liquid material 70 is greater than the fillable volume of the recess 5 of the housing body 200.
Dadurch kann das flüssige Material die Vertiefung 5 gänzlich füllen und sich weiterhin über dem ersten Flächenbereich 21 bis zur Außenkante 20 ausbreiten und dabei ein symmetrisch und gleichmäßig geformtes erstes optisches Element 7 ausbilden. Durch die damit erreichbare Linsenform des ersten optischen Bauelements 7 kann beispielsweise die Lichtauskopplung der vom optoelektronischen Bauelement 9 abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung erhöht werden.As a result, the liquid material can completely fill the depression 5 and continue to spread over the first surface region 21 as far as the outer edge 20, and thereby symmetrically and uniformly shaped first optical element 7 form. The achievable lens shape of the first optical component 7, for example, the light extraction of the radiated from the optoelectronic component 9 electromagnetic radiation can be increased.
Mittels des gezeigten Verfahrens kann somit sowohl ein Verguss des optoelektronischen Bauelements 9 als auch eine definierte Linsenform durch das erste optische Bauelement 9 ermöglicht werden, deren Größe in einfacher Weise durch die Geometrie und die Lage der Außenkante 20 bestimmt werden kann.By means of the method shown, it is thus possible to enable both the encapsulation of the optoelectronic component 9 and a defined lens shape by the first optical component 9 whose size can be determined in a simple manner by the geometry and the position of the outer edge 20.
In den Figuren 5A bis 5E ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung 5000 mit einem Gehäusekörper 200 gezeigt, das eine Variante des vorher beschriebenen Verfahrens darstellt.FIGS. 5A to 5E show a further method for producing an optoelectronic device 5000 with a housing body 200, which represents a variant of the previously described method.
Nach dem Bereitstellen des Gehäusekörpers 200 (Figur 5A) und dem Montieren des optoelektronischen Bauelements 9 (Figur 5B) wird, wie in Figur 5C gezeigt, ein Verguss über dem optoelektronischen Bauelement 9 in der Vertiefung 5 aufgebracht. Der Verguss 8 kann dabei etwa einen Kunststoff wie der Gehäusekörper 200 aufweisen. Dabei ist der Verguss 8 transparent und/oder weist Streupartikel oder Wellenlängenkonversionsstoffe auf .After providing the housing body 200 (FIG. 5A) and mounting the optoelectronic component 9 (FIG. 5B), as shown in FIG. 5C, a potting is applied over the optoelectronic component 9 in the recess 5. The potting 8 may have approximately a plastic such as the housing body 200. In this case, the potting 8 is transparent and / or has scattering particles or wavelength conversion substances.
Durch den Verguss 8 wird eine durchgehende Fläche mit dem ersten Flächenbereich 21 erreicht, auf der in einem weiteren Verfahrensschritt, wie in Figur 5D gezeigt, das flüssigeThrough the potting 8 a continuous surface is achieved with the first surface area 21, on which in a further process step, as shown in Figure 5D, the liquid
Material 70 aufgebracht wird, das, wie in Figur 5E gezeigt, das erste optische Element 7 bildet, welches anschließend ausgehärtet werden kann. Das erste optische Element 7 kann beispielsweise klar und transparent sein, während der Verguss 8 beispielsweise Wellenlängenkonversionsstoffe aufweisen kann, so dass durch das gezeigte Verfahren eine optoelektronische Vorrichtung 5000 ermöglicht werden kann, bei der der Verguss 8 andere optische Eigenschaften als das erste optische Element 7 aufweisen kann.Material 70 is applied, which, as shown in Figure 5E, the first optical element 7 forms, which can then be cured. The first optical element 7 can For example, be clear and transparent, while the potting 8, for example, wavelength conversion materials may have, so that by the method shown, an optoelectronic device 5000 can be made possible, in which the potting 8 may have different optical properties than the first optical element 7.
Die Bodenform des ersten optischen Elements 7 auf dem Verguss 8 und dem ersten Flächenbereich 21 ergibt sich durch die Form der Außenkante 20 in Verbindung mit der Geometrie und Lage des ersten Flächenbereichs 21 und des Vergusses 8 automatisch, während sich über die Menge und die Materialeigenschaften des flüssigen Materials 70 die Höhe der gebildeten Linse sowie deren optische Eigenschaften einstellen lassen.The bottom shape of the first optical element 7 on the potting 8 and the first surface area 21 results automatically from the shape of the outer edge 20 in conjunction with the geometry and position of the first surface area 21 and the potting 8, while the amount and the material properties of the liquid material 70 can adjust the height of the formed lens and their optical properties.
Experimente haben gezeigt, dass sich beispielsweise mit etwa 20 μl Silikon beziehungsweise Silikongel erste optische Elemente 7 in Form von gewölbten Linsen mit einer Höhe von etwa 1,50 mm bis etwa 1,66 mm in reproduzierbarer Weise herstellen lassen, während mit etwa 22 μl Silikon beziehungsweise Silikongel gewölbte Linsen mit einer Höhe von etwa 1,65 mm bis etwa 1,75 mm herstellbar waren. Die Höhe des ersten optischen Elements ist dabei auch abhängig von der Abmessung und Form der Außenkante 20 im ersten Flächenbereich 21. Die Außenkante 20 im ersten Flächenbereich 21 war dabei kreisförmig mit einem Durchmesser von etwa 5 mm. Die Höhentoleranzen waren auf Variationen der Höhe des Vergusses 8 in der Ausnehmung 5 sowie auf Prozesstoleranzen zurückzuführen, während die Position, auf der das flüssige Material 70 auf dem ersten Flächenbereich 21 und dem Verguss 8 aufgebracht wurde, keinen Einfluss auf die Form des ersten optischen Elements 7 hatte. Figur 6A zeigt eine dreidimensionale schematische Ansicht des Gehäusekörpers 200 gemäß der Beschreibung in Verbindung mit Figur 2, während Figur 6B eine dreidimensionale schematische Ansicht der optoelektronischen Vorrichtung 5000 mit einem erstem optischen Element 7 gemäß der Beschreibung in Verbindung mit der Figur 5E zeigt .Experiments have shown that, for example, with about 20 .mu.l of silicone or silicone gel first optical elements 7 in the form of curved lenses having a height of about 1.50 mm to about 1.66 mm can be produced in a reproducible manner, while about 22 .mu.l silicone or silicone gel curved lenses with a height of about 1.65 mm to about 1.75 mm were produced. The height of the first optical element is also dependent on the dimension and shape of the outer edge 20 in the first surface region 21. The outer edge 20 in the first surface region 21 was circular with a diameter of about 5 mm. The height tolerances were due to variations in the height of the potting 8 in the recess 5 and process tolerances, while the position on which the liquid material 70 was applied to the first surface portion 21 and the potting 8, does not affect the shape of the first optical element 7 had. FIG. 6A shows a three-dimensional schematic view of the housing body 200 as described in connection with FIG. 2, while FIG. 6B shows a three-dimensional schematic view of the optoelectronic device 5000 with a first optical element 7 as described in connection with FIG. 5E.
In den Figuren 7A bis 7C ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung 7000 gezeigt. Wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 5A bis 5E wird ein Gehäusekörper 200 bereitgestellt, in dem ein optoelektronisches Bauelement 9 montiert und elektrisch angeschlossen wird. Anschließend wird die Ausnehmung 5 mit einem Verguss 8 gefüllt und das optoelektronische Bauelement 9 somit vergossen. Über dem Verguss 8 und dem ersten Flächenbereich 21 wird, wie in Figur 7A gezeigt, flüssiges Material 7 in Form von Silikonöl oder einem anderen geeigneten Optikkoppelgel aufgebracht, das sich bis zur Außenkante 20 hin verteilt (Figur 7B) und das erste optische Element 7 bildet, das jedoch viskos und damit verformbar ist. Daraufhin wird über dem Gehäusekörper 200 und dem ersten optischen Element 7 in Abstrahlrichtung des optoelektronischen Bauelements 9 ein zweites optisches Element 10, etwa eine Linse, angeordnet. Das zweite optische Element 10 steht dabei in direktem Kontakt mit dem ersten optischen Element 7. Durch die Viskosität und die Oberflächenspannung des ersten optischen Elements 7 ist das erste optische Element 7 zwischen dem Gehäusekörper 200 und dem zweiten optischen Element 10 im Zwischenraum 11 zentriert zum zweiten optischen Element 10 und dem optoelektronischen Bauelement 9 angeordnet, so dass eine optimale optische Ankopplung des zweiten optischen Elements 10 gewährleistet werden kann.FIGS. 7A to 7C show a further method for producing an optoelectronic device 7000. As in the previous embodiment according to FIGS. 5A to 5E, a housing body 200 is provided, in which an optoelectronic component 9 is mounted and electrically connected. Subsequently, the recess 5 is filled with a casting 8 and the optoelectronic component 9 thus shed. As shown in FIG. 7A, liquid material 7 in the form of silicone oil or another suitable optical coupling gel is applied over the potting 8 and the first area region 21, which is distributed as far as the outer edge 20 (FIG. 7B) and forms the first optical element 7 , which however is viscous and therefore deformable. Then, a second optical element 10, such as a lens, is arranged above the housing body 200 and the first optical element 7 in the emission direction of the optoelectronic component 9. The second optical element 10 is in direct contact with the first optical element 7. Due to the viscosity and the surface tension of the first optical element 7, the first optical element 7 between the housing body 200 and the second optical element 10 in the intermediate space 11 centered to the second arranged optical element 10 and the optoelectronic component 9, so that an optimal optical Coupling of the second optical element 10 can be ensured.
Alternativ ist das in den Figuren 7A bis 7C gezeigte Verfahren auch ohne Verguss 8 in der Ausnehmung 5 möglich.Alternatively, the method shown in FIGS. 7A to 7C is also possible without encapsulation 8 in the recess 5.
In Figur 7D ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine optoelektronische Vorrichtung 7001 gezeigt, das nachdem vorher genannten Verfahren herstellbar ist. Alternativ zur optoelektronischen Vorrichtung 7000 gemäß Figur 7C weist die optoelektronische Vorrichtung 7001 ein zweites optisches Element 10 auf, das neben einem Bereich 13, der die eigentlich optische Funktion des zweiten optischen Elements erfüllt, als beispielsweise einen Linsenkörper mit gekrümmten Oberflächen zur Brechung von Lichtstrahlen, zusätzlichFIG. 7D shows a further exemplary embodiment of an optoelectronic device 7001 that can be produced by the aforementioned method. As an alternative to the optoelectronic device 7000 in accordance with FIG. 7C, the optoelectronic device 7001 has a second optical element 10 which, in addition to a region 13 which fulfills the actual optical function of the second optical element, for example a lens body with curved surfaces for refracting light rays
Zentrierhilfen 12 aufweist, die ein zentriertes Anbringen und/oder Befestigen des zweiten optischen Elements am Gehäusekörper 200 erleichtern. Insbesondere können die Zentrierhilfen 12 des zweiten optischen Elements 10 auch derart sein, dass sich nach der Anordnung des zweiten optischen Elements 10 auf beziehungsweise am Gehäusekörper 200 ein definierter Zwischenraum 11 ergibt, in dem das erste optische Element 7 angeordnet ist.Centering aids 12 which facilitate a centered attachment and / or attachment of the second optical element to the housing body 200. In particular, the centering aids 12 of the second optical element 10 may also be such that after the arrangement of the second optical element 10 on or on the housing body 200, a defined gap 11 results, in which the first optical element 7 is arranged.
Die Ausführungsbeispiele der Figuren 8A bis 8E zeigen Ausschnitte der Stufe, die durch den ersten und zweiten Flächenbereich eines Gehäusekörpers gebildet wird, wobei der Gehäusekörper beispielsweise wie im Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren IA und IB oder auch wie in den Ausführungsbeispielen gemäß der Figuren 2A bis 2C ausgebildet sein kann. Im Falle des Gehäusekörpers 200 der Figur 2A zeigen die Figuren 8A bis 8E Ausschnitte der Rinne 23. In der Figur 8A ist das schon im Zusammenhang mit den Figuren IA, IB beziehungsweise 2 gezeigte Ausführungsbeispiel für die Außenkante 20 und den Winkel 25 gezeigt, der als rechter Winkel ausgebildet ist.The exemplary embodiments of FIGS. 8A to 8E show sections of the step formed by the first and second area regions of a housing body, wherein the housing body is formed, for example, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1A and 1B or also as in the exemplary embodiments according to FIGS. 2A to 2C can be. In the case of the housing body 200 of FIG. 2A, FIGS. 8A to 8E show sections of the channel 23. FIG. 8A shows the embodiment already shown in connection with FIGS. 1A, 1B and 2 for the outer edge 20 and the angle 25, which is formed as a right angle.
Figur 8B zeigt ebenfalls eine Stufe eines Gehäusekörpers mit einer Außenkante 20, die einen rechten Winkel 25 aufweist, wobei jedoch der zweite Flächenbereich 22 gekrümmt ist und ohne weitere Kante in den weiteren Flächenbereich 29 übergeht.FIG. 8B likewise shows a step of a housing body with an outer edge 20 which has a right angle 25, wherein, however, the second surface region 22 is curved and merges into the further surface region 29 without a further edge.
In der Figur 8C weist der Gehäusekörper an der Außenkante 20 einen Winkel 25 auf, der größer als 90 Grad ist. Dadurch bildet die Außenkante 20 eine Oberkante der durch die Flächenbereich 21 und 22 gebildeten Stufe, die einen stumpfen Winkel aufweist. Der Winkel 25 kann dabei umso größer sein, je höher die Oberflächenspannung des aufzubringenden flüssigen Materials ist.In the figure 8C, the housing body at the outer edge 20 at an angle 25 which is greater than 90 degrees. As a result, the outer edge 20 forms an upper edge of the step formed by the surface region 21 and 22, which has an obtuse angle. The angle 25 can be greater, the higher the surface tension of the liquid material to be applied.
Figur 8D zeigt eine Außenkante 20 mit einem spitzen Winkel 25, so dass der Gehäusekörper an der Außenkante 20 einen Winkel kleiner als 90 Grad aufweist. Dadurch ist der erste Flächenbereich 21 teilweise überhängend über dem zweiten Flächenbereich 2 ausgebildet.FIG. 8D shows an outer edge 20 with an acute angle 25, so that the housing body at the outer edge 20 has an angle smaller than 90 degrees. As a result, the first surface region 21 is formed partially overhanging over the second surface region 2.
Figur 8E zeigt eine Stufe eines Gehäusekörpers, bei dem der erste Flächenbereich nicht eben ausgebildet ist sondern zur Außenkante 20 hin nach oben gekrümmt ist. Dadurch weist die Außenkante 20 einen spitzen Winkel 20 auf, der kleiner als 90 Grad ist.FIG. 8E shows a step of a housing body in which the first surface area is not flat but is curved upwards toward the outer edge 20. As a result, the outer edge 20 at an acute angle 20, which is smaller than 90 degrees.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, it includes the invention includes any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if that feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.

Claims

Patentansprüche claims
1. Gehäusekörper für ein optoelektronisches Bauelement, umfassend - eine Hauptoberfläche (2) mit einem ersten FlächenbereichA housing body for an optoelectronic device, comprising - a main surface (2) having a first surface area
(21) und einem zweiten Flächenbereich (22) , wobei(21) and a second surface area (22), wherein
- der erste Flächenbereich (21) und der zweite Flächenbereich- The first surface area (21) and the second surface area
(22) eine Stufe in der Hauptoberfläche (2) bilden, - der erste Flächenbereich (21) und der zweite Flächenbereich (22) mittels einer Außenkante (20) aneinander angrenzen und(22) form a step in the main surface (2), - the first surface region (21) and the second surface region (22) adjoin one another by means of an outer edge (20) and
- der zweite Flächenbereich (22) und die Außenkante (20) den ersten Flächenbereich (21) umschließen.- The second surface region (22) and the outer edge (20) enclose the first surface region (21).
2. Gehäusekörper nach dem vorherigen Anspruch, wobei2. Housing body according to the preceding claim, wherein
- der erste Flächenbereich (21) eben ausgebildet ist.- The first surface area (21) is flat.
3. Gehäusekörper nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei3. Housing body according to one of the preceding claims, wherein
- die Außenkante (20) kreisförmig, elliptisch, polyedrisch oder in einer Kombination daraus um den ersten Flächenbereich (21) verläuft.- The outer edge (20) is circular, elliptical, polyhedral or in a combination thereof around the first surface area (21).
4. Gehäusekörper nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei4. Housing body according to one of the preceding claims, wherein
- der zweite Flächenbereich (22) Teil einer Vertiefung (23) in der Hauptoberfläche (2) ist und- The second surface area (22) is part of a recess (23) in the main surface (2) and
- die Vertiefung den ersten Flächenbereich (21) umgibt.- The depression surrounds the first surface area (21).
5. Gehäusekörper nach dem vorherigen Anspruch, wobei5. Housing body according to the preceding claim, wherein
- die Vertiefung (23) mit dem ersten Flächenbereich (21) die Stufe bildet.- The recess (23) with the first surface area (21) forms the step.
6. Gehäusekörper nach Anspruch 4 oder 5 , wobei - die Vertiefung (23) als Rinne ausgebildet ist, die den ersten Flächenbereich (21) umschließt.6. Housing body according to claim 4 or 5, wherein - The recess (23) is formed as a groove which surrounds the first surface area (21).
7. Gehäusekörper nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei - der Gehäusekörper einen formbaren Kunststoff aufweist.7. Housing body according to one of the preceding claims, wherein - the housing body has a moldable plastic.
8. Gehäusekörper nach dem vorherigen Anspruch, wobei8. Housing body according to the preceding claim, wherein
- der Gehäusekörper zumindest ein Material aus einer Gruppe aufweist und die Gruppe gebildet wird durch Silikon, Epoxid und Silikon-Epoxid-Hybridmaterial.- The housing body has at least one material from a group and the group is formed by silicone, epoxy and silicone-epoxy hybrid material.
9. Gehäusekörper nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei9. Housing body according to one of the preceding claims, wherein
- der Gehäusekörper einen Leiterrahmen (6) aufweist.- The housing body has a lead frame (6).
10. Gehäusekörper nach dem vorherigen Anspruch, wobei10. Housing body according to the preceding claim, wherein
- der Leiterrahmen (6) eine Montagefläche (61) für ein optoelektronisches Bauelement (9) aufweist.- The lead frame (6) has a mounting surface (61) for an optoelectronic component (9).
11. Gehäusekörper nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei - der erste Flächenbereich (21) eine Ausnehmung (5) zur11. Housing body according to one of the preceding claims, wherein - the first surface area (21) has a recess (5) for
Aufnahme des optoelektronischen Bauelements (9) aufweist und der erste Flächenbereich (21) die Ausnehmung (5) umschließt.Receiving the optoelectronic component (9) and the first area (21) surrounds the recess (5).
12. Gehäusekörper nach dem vorherigen Anspruch, wobei - die Ausnehmung (5) einen Montagebereich (52, 61) für das optoelektronische Bauelement (9) aufweist.12. Housing body according to the preceding claim, wherein - the recess (5) has a mounting region (52, 61) for the optoelectronic component (9).
13. Optoelektronische Vorrichtung, umfassend13. An optoelectronic device comprising
- einen Gehäusekörper nach einem der vorherigen Ansprüche, - ein optoelektronisches Bauelement (9) und- A housing body according to one of the preceding claims, - an optoelectronic device (9) and
- ein erstes optisches Element (7) , wobei - das optoelektronische Bauelement (9) geeignet ist, im Betrieb elektromagnetische Strahlung abzustrahlen und- A first optical element (7), wherein - The optoelectronic component (9) is adapted to emit electromagnetic radiation during operation and
- das erste optische Element (7) auf dem ersten Flächenbereich (21) im Strahlengang des optoelektronischen Bauelements (9) angeordnet und durch die Außenkante (20) begrenzt ist.- The first optical element (7) on the first surface area (21) in the beam path of the optoelectronic component (9) and is limited by the outer edge (20).
14. Optoelektronische Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei - der Gehäusekörper im ersten Flächenbereich (21) eine Ausnehmung (5) aufweist,14. Optoelectronic device according to the preceding claim, wherein - the housing body in the first surface area (21) has a recess (5),
- der erste Flächenbereich (21) die Ausnehmung (5) umschließt und- The first surface region (21) surrounds the recess (5) and
- das optoelektronische Bauelement (9) in der Ausnehmung (5) angeordnet ist.- The optoelectronic component (9) in the recess (5) is arranged.
15. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei15. An optoelectronic device according to claim 13 or 14, wherein
- das erste optische Element (7) einen Kunststoff aufweist.- The first optical element (7) comprises a plastic.
16. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 15, wobei16. Optoelectronic device according to one of claims 13 or 15, wherein
- über dem Gehäusekörper ein zweites optisches Element (10) angeordnet ist, - das zweite optische Element (10) dem ersten optischen- Over the housing body, a second optical element (10) is arranged, - the second optical element (10) to the first optical
Element (7) im Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung nachgeordnet ist.Element (7) is arranged downstream of the beam path of the electromagnetic radiation.
17. Optoelektronische Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei17. Optoelectronic device according to the preceding claim, wherein
- das zweite optische Element (10) in direktem Kontakt mit dem ersten optischen Element (7) steht. - The second optical element (10) is in direct contact with the first optical element (7).
18. Optoelektronische Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei18. Optoelectronic device according to the preceding claim, wherein
- das erste optische Element (7) ein Brechungsindexanpassendes Material umfasst.- The first optical element (7) comprises a refractive index-adjusting material.
19. Optoelektronische Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei19. Optoelectronic device according to the preceding claim, wherein
- das erste optische Element (7) Silikongel oder Silikonöl umfasst.- The first optical element (7) comprises silicone gel or silicone oil.
20. Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18 mit den Verfahrensschritten:20. A method for producing an optoelectronic device according to one of claims 13 to 18 with the method steps:
A) Erzeugen eines Gehäusekörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 12 um ein optoelektronischen Bauelement (9) ,A) producing a housing body according to one of claims 1 to 12 around an optoelectronic component (9),
B) Aufbringen eines flüssigen Materials (70) zur Erzeugung des ersten optischen Elements (7) auf dem ersten Flächenbereich (21) und über dem optoelektronischen Bauelement (9) im Strahlengang der vom optoelektronischen Bauelement (9) erzeugten elektromagnetischen Strahlung.B) applying a liquid material (70) for generating the first optical element (7) on the first surface area (21) and above the optoelectronic component (9) in the beam path of the electromagnetic radiation generated by the optoelectronic component (9).
21. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem21. Method according to the preceding claim, in which
- im Verfahrensschritt A) ein Gehäusekörper mit einer Ausnehmung (5) verwendet wird und das optoelektronische Bauelement in der Ausnehmung angeordnet wird.- In process step A), a housing body with a recess (5) is used and the optoelectronic component is arranged in the recess.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, bei dem22. The method according to claim 20 or 21, wherein
- sich im Verfahrensschritt B) das flüssige Material (70) nach dem Aufbringen über den ersten Flächenbereich (21) bis zur Außenkante (20) ausbreitet und durch die Außenkante begrenzt wird. - In the method step B), the liquid material (70) after application over the first surface area (21) to the outer edge (20) propagates and is limited by the outer edge.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 22, mit dem weiteren Verfahrensschritt nach Schritt A:23. The method according to any one of claims 20 or 22, with the further method step after step A:
Al) Verkapseiung (8) des optoelektronischen Bauelements (9) in der Ausnehmung mittels eines Kunststoffs.Al) Verkappeiung (8) of the optoelectronic component (9) in the recess by means of a plastic.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, bei dem - das flüssige Material (70) Silikon und/oder Epoxid oder Silikonöl aufweist. 24. The method according to any one of claims 20 to 23, wherein - the liquid material (70) silicone and / or epoxy or silicone oil.
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