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DE102008044641A1 - Optoelektronisches Bauelement - Google Patents

Optoelektronisches Bauelement Download PDF

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DE102008044641A1
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Stefan GRÖTSCH
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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Abstract

Es wird ein optoelektronisches Bauelement angegeben, mit - einem Anschlussträger (1), der einen Grundkörper (12) mit einer Oberseite (11) umfasst, wobei der Grundkörper (12) in zumindest einer Richtung (40) einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von höchstens 12*10-6 1/K aufweist, und - einem Chipträger (2), wobei der Chipträger (2) eine Oberseite (21) aufweist, an der zumindest ein optoelektronischer Halbleiterchip (3) angeordnet ist, und eine Unterseite (22), an der sich zumindest eine Kontaktschicht (23) befindet, die mit dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip (3) elektrisch leitend verbunden ist, wobei - der Chipträger (2) mit seiner Unterseite (22) an der Oberseite (21) des Anschlussträgers (1) befestigt ist und mittels der zumindest einen Kontaktschicht (23) elektrisch leitend mit dem Anschlussträger (1) verbunden ist.

Description

  • Es wird ein optoelektronisches Bauelement angegeben.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht unter anderem darin, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, das besonders temperaturstabil ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst das optoelektronische Bauelement einen Anschlussträger. Bei dem Anschlussträger handelt es sich beispielsweise um eine Leiterplatte. Das heißt, der Anschlussträger umfasst einen Grundkörper sowie elektrische Anschlussstellen und elektrische Leiterbahnen, welche in oder auf dem Grundkörper strukturiert angebracht sind. Der Grundkörper weist dabei in zumindest einer Richtung einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von höchstens 12·10–6/K auf. Vorzugsweise weist der Grundkörper diesen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten in Richtungen auf, die parallel zu einer Montagefläche des Anschlussträgers verlaufen. Das bedeutet, der Anschlussträger weist an seiner Oberseite eine Montagefläche für die Montage von elektronischen Bauteilen auf. Zumindest in Richtungen, die parallel zu dieser Montagefläche verlaufen, weist der Grundkörper des Anschlussträgers dann einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von höchstens 12·10–6/K auf.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst das Bauelement einen Chipträger. Der Chipträger weist eine Oberseite auf, an der zumindest ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet ist. Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip handelt es sich beispielsweise um einen Lumineszenzdiodenchip. Das heißt bei dem optoelektronischen Halbleiterchip handelt es sich um einen Laserdiodenchip oder einen Leuchtdiodenchip. Ferner kann es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterchip auch um einen Detektorchip wie beispielsweise einen Fotodiodenchip handeln. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass optoelektronische Halbleiterchips unterschiedlicher Art – beispielsweise Lumineszenzdiodenchips und Detektorchips – an der Oberseite des Chipträgers angeordnet sind.
  • Der Chipträger weist ferner eine Unterseite auf, welche der Oberseite abgewandt ist. An der Unterseite befindet sich zumindest eine Kontaktschicht, die mit dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip elektrisch leitend verbunden ist. Die zumindest eine Kontaktschicht dient zum elektrischen Anschließen des zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchips.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der Chipträger mit seiner Unterseite an der Oberseite des Anschlussträgers befestigt und mittels der zumindest einen Kontaktschicht elektrisch leitend mit dem Anschlussträger verbunden. Das heißt, der Chipträger ist an der Oberseite des Anschlussträgers an diesem befestigt und über den Anschlussträger elektrisch kontaktiert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst das Bauelement einen Anschlussträger, der einen Grundkörper mit einer Oberseite umfasst, wobei der Grundkörper in zumindest einer Richtung einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von höchstens 12·10–6/K aufweist. Ferner umfasst das optoelektronische Bauelement in dieser Ausführungsform einen Chipträger, der eine Oberseite aufweist, an der zumindest ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet ist, und eine Unterseite, an der sich zumindest eine Kontaktschicht befindet, die mit dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip elektrisch leitend verbunden ist. Bei dem optoelektronischen Bauelement dieser Ausführungsform ist der Chipträger mit seiner Unterseite an der Oberseite des Anschlussträgers befestigt und mittels der zumindest einen Kontaktschicht elektrisch leitend mit dem Anschlussträger verbunden.
  • Das hier beschriebene optoelektronische Bauelement zeichnet sich unter anderem durch den geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Grundkörpers des Anschlussträgers in zumindest einer Richtung aus. Vorzugsweise weist der Grundkörper den geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zumindest in Richtungen auf, die parallel zu einer Montagefläche des Anschlussträgers verlaufen, auf der der Chipträger befestigt ist. Es ist aber auch möglich, dass der Grundkörper in allen Richtungen einen solch geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Das Material des Grundkörpers kann hinsichtlich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten isotrop sein.
  • Im Betrieb des zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchips, der auf dem Chipträger angeordnet ist, erwärmt sich der Chipträger. Ferner erwärmt sich auch der Anschlussträger. Aufgrund des geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Grundkörpers des Anschlussträgers sind thermische Verspannungen an den Verbindungsstellen zwischen Chipträger und Anschlussträger reduziert. Insgesamt ist das optoelektronische Bauelement daher auch bei wiederholtem Erhitzen und anschließendem Abkühlen von Chipträger und Anschlussträger thermisch sehr stabil.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst der Chipträger einen Grundkörper mit einer Deckfläche an der Oberseite des Chipträgers und einer Bodenfläche an der Unterseite des Chipträgers. Der Grundkörper des Chipträgers weist darüber hinaus zumindest eine Seitenfläche auf, welche die Deckfläche und die Bodenfläche miteinander verbindet. Die Kontaktschicht an der Unterseite des Chipträgers ist dabei als Teil einer Metallisierung ausgebildet, die sich von der Bodenfläche über die zumindest eine Seitenfläche zur Deckfläche des Grundkörpers des Chipträgers erstreckt. Der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip ist mit der Metallisierung elektrisch leitend verbunden und daher auch mit der Kontaktschicht, welche durch einen Teil der Metallisierung gebildet ist. Vorzugsweise ist die Kontaktschicht dabei durch denjenigen Teil der Metallisierung gebildet, der sich an der Bodenfläche des Grundkörpers des Chipträgers befindet. Das heißt, anstelle von Kontakten an den Seitenflächen des Grundkörpers des Chipträgers ist die Kontaktschicht mittels der Metallisierung an die Unterseite auf die Bodenfläche des Grundkörpers des Chipträgers verlegt. Der Chipträger ist auf diese Weise oberflächenmontierbar, das heißt er ist in SMT-Technik (SMT – Surface Mount Technology) auf den Anschlussträger montierbar.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der Grundkörper des Chipträgers mit einem keramischen Material gebildet. Vorzugsweise kann der Grundkörper des Chipträgers dabei aus einem keramischen Material bestehen. Das keramische Material, mit dem der Grundkörper des Chipträgers gebildet ist, weist vorzugsweise einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von höchstens 8·10–6/K auf. Beispielsweise kann der Grundkörper aus AlN bestehen, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 4,5·10–6/K aufweist. Ferner ist es möglich, dass der Grundkörper aus Al2O3 besteht, welches einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen cirka 7·10–6/K bis 8·10–6/K aufweist. Der geringe thermische Ausdehnungskoeffizient des Grundkörpers des Chipträgers erhöht die thermische Stabilität des Bauelements weiter.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält oder besteht die Metallisierung an der Deckfläche, Seitenfläche und Bodenfläche des Grundkörpers des Chipträgers aus Gold. Die Metallisierung ist beispielsweise als Dünnschichtmetallisierung ausgebildet. Die Metallisierung kann mittels Sputtern oder Aufdampfen strukturiert auf den Grundkörper aufgebracht sein. Die Dicke der Metallisierung beträgt vorzugsweise maximal 1 μm, besonders bevorzugt höchstens 500 nm. Die besonders dünne Metallisierung, welche beispielsweise aus Gold besteht, zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass aufgrund der geringen Dicke kaum Metall aus der Metallisierung in ein angrenzendes Lot diffundiert und dort zu Versprödungen und folglich verringerter thermischer Stabilität führt. Das heißt, auch die Metallisierung kann zur erhöhten thermischen Stabilität des optoelektronischen Bauelements beitragen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist an der Bodenfläche des Chipträgers stellenweise eine Lotstoppschicht aufgebracht. Vorzugsweise befindet sich die Lotstoppschicht in unmittelbarer Nähe zur Kontaktschicht, die als ein Teil der Metallisierung des Grundkörpers ausgebildet ist. Die Lotstoppschicht grenzt dabei vorzugsweise direkt an die Kontaktschicht. Die Lotstoppschicht kann aus zumindest einem der folgenden Materialien bestehen oder zumindest eines der folgenden Materialien enthalten: Chrom, Aluminium, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Platin, NiCr, Lack. Die Lotstoppschicht kann in der gleichen Weise wie die Metallisierung auf dem Grundkörper des Chipträgers aufgebracht werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements enthält der Grundkörper des Anschlussträgers Aluminium oder eine aluminiumhaltige Legierung. In das Aluminium oder die aluminiumhaltige Legierung sind Partikel eingebracht, die aus SiC bestehen. Der Grundkörper kann auch aus diesem Material bestehen. Ein Grundkörper, der mit oder aus diesem Material gebildet ist, kann einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, der etwa zwischen 6·10–6/K und 12·10–6/K beträgt.
  • Die SiC-Partikel sind vorzugsweise möglichst homogen im Matrixmaterial, das heißt dem Aluminium oder der Aluminiumlegierung, verteilt. Die Korngröße der Siliziumkarbid (SiC)-Partikel beträgt beispielsweise zwischen 5 μm und 100 μm. Der Anteil der Siliziumkarbidpartikel im Matrixmaterial liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 und 40 Gewichtsprozent, beispielsweise im Bereich von 10 bis 20 Gewichtsprozent. Das Einbringen der Siliziumkarbidpartikel in das Matrixmaterial kann zum Beispiel durch ein laserinduziertes Pulverbeschichtungsverfahren oder Al-Infiltration erfolgen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements enthält der Grundkörper des Anschlussträgers zumindest einen der folgenden Verbundwerkstoffe: CuW, CuMo, keramische Faserverbundwerkstoffe (CMC – Ceramic Matrix Composites).
  • Bei den Verbundwerkstoffen CuW und CuMo ist Kupfer in einer Wolfram- beziehungsweise Molybdän-Matrix eingelagert.
  • Ferner kann der Grundkörper einen Verbundwerkstoff enthalten oder aus diesem bestehen, der durch Molybdän gebildet ist, welches zwischen zwei Kupferlagen angeordnet ist.
  • Die beschriebenen Verbundwerkstoffe zeichnen sich durch besonders geringe thermische Ausdehnungskoeffizienten aus, welche im Bereich von 5·10–6 bis 10·10–6/K liegen können. Ferner weisen sie eine hohe Wärmeleitfähigkeit zwischen 100 und 350 W/mK auf.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements besteht der Grundkörper aus einem der folgenden Materialien: Molybdän, Wolfram.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements enthält der Grundkörper des Anschlussträgers eine Kupfer-Aluminium-Legierung. Kupfer-Aluminium-Legierungen zeichnen sich durch besonders niedrige thermische Ausdehnungskoeffizienten aus. Kupfer-Aluminium-Legierungen weisen zwar eine geringere Wärmeleitfähigkeit als elementares Kupfer auf, die Wärmeleitfähigkeit ist jedoch für die Anwendung in einem optoelektronischen Bauelement noch ausreichend.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements besteht der Grundkörper des Anschlussträgers aus einem Kupfer-Molybdän-Kupfer Verbundmaterial, in dem zumindest eine Molybdän-Schicht zwischen zwei Kupfer-Schichten angeordnet ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements enthält der Grundkörper des Anschlussträgers Kohlenstofffasern, insbesondere Graphitfasern, die in einem Matrixmaterial eingebettet sind.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Matrixmaterial um Kupfer. Die Kohlenstofffasern sind beispielsweise als Graphitfasernetz in das Kupfer gepresst.
  • Ein Grundkörper, der aus diesem Material besteht, hat in der Fläche, das heißt in Richtungen parallel zu einer Montagefläche, einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen 1·10–6/K und 17·10–6/K, vorzugsweise zwischen 6·10–6/K und 12·10–6/K. Die Kohlenstofffasern haben dabei zudem eine Wärmeleitfähigkeit, welche über der von Kupfer liegt. Die Kohlenstofffasern verlaufen vorzugsweise quer und/oder parallel zur Wärmeaufnahmeseite. Das heißt, sie verlaufen beispielsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zur Montagefläche des Anschlussträgers.
  • Ein Grundkörper, der aus dem beschriebenen Material besteht, kann eine Wärmeleitfähigkeit von 300 W/mK bis zu 600 W/mK aufweisen. Die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer liegt dabei bei circa 390 W/mK, die von Graphit bei circa 600 W/mK.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements handelt es sich bei dem Matrixmaterial um Epoxydharz. Ein Grundkörper aus einem Material, das Kohlenstofffasern in einem Epoxydharz umfasst, ist besonders einfach herstellbar, da die Kohlenstofffasern beispielsweise einfach im Epoxydharz getränkt werden können. Anschließend wird das Epoxydharz ausgehärtet. Auf diese Weise ist ein Grundkörper hergestellt, der eine Wärmeleitfähigkeit von zirka 400 bis 600 W/mK aufweist. Darüber hinaus weist der Grundkörper dabei einen sehr geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Glas. Vorzugsweise beträgt der thermische Ausdehnungskoeffizient höchstens 8,0·10–6 l/K
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält das Matrixmaterial alternativ zu den oder neben den Kohlenstofffasern Glasfasern. Die Beimengung von Glasfasern kann zu einer weiteren mechanischen Stabilisierung des Grundkörpers beitragen.
  • Im Folgenden werden die hier beschriebenen optoelektronischen Bauelemente anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert:
  • Die 1A, 1B, 2A, 2B zeigen schematische Draufsichten von Chipträgern gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele, wie sie in Ausführungsbeispielen hier beschriebener Bauelemente Verwendung finden.
  • Die 3 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung ein hier beschriebenes optoelektronisches Bauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Die 4 zeigt einen Grundkörper für einen Anschlussträger eines hier beschriebenen Bauelements in einer schematischen Perspektivdarstellung.
  • Die 5 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung ein hier beschriebenes optoelektronisches Bauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
  • Die 1A zeigt in einer schematischen Draufsicht die Oberseite 21 eines Chipträgers 2 für ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauelements. Die 1B zeigt in einer schematischen Draufsicht die Unterseite 22 des Chipträgers.
  • Der Chipträger 2 umfasst eine Deckfläche 27. Auf der Deckfläche 27 ist eine Metallisierung 30 angeordnet. Die Metallisierung 30 erstreckt sich von der Deckfläche 27 über Seitenflächen 29 (als Schicht 23a) zur Bodenfläche 28.
  • Die Metallisierung 30 an der Bodenfläche 28 bildet eine Kontaktschicht 23b. Mit der Kontaktschicht 23b kann der Chipträger 2 auf einen Anschlussträger 1 (vergleiche dazu 3) montiert und dort mechanisch befestigt sein. Die in der 1B in der Nähe des Randes des Chipträgers 2 dargestellten Schichten 23a können dabei beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung und mechanischen Befestigung dienen. Die großflächige Kontaktschicht 23b im Zentrum des Chipträgers 2 dient beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung und zur mechanischen Befestigung und dem thermischen Anschluss des Chipträgers 2.
  • Auf der Oberseite 21 des Chipträgers 2 sind optoelektronische Halbleiterchips 3, vorliegend beispielsweise Leuchtdiodenchips, befestigt. Die optoelektronischen Halbleiterchips 3 sind von einem Rahmen 25 umgeben. Die optoelektronischen Halbleiterchips 3 sind beispielsweise n-seitig über Drahtkontakte 6 mit den Metallisierungen 30 verbunden. P-seitig können die optoelektronischen Halbleiterchips 3 ganzflächig auf einen Teil der Metallisierung 30 montiert, beispielsweise gelötet, sein.
  • Die Metallisierung 30 besteht vorliegend aus Gold und weist eine Dicke von 0,2 μm bis 10 μm, vorzugsweise von 0,5 μm auf. Der Chipträger 2 umfasst einen Grundkörper 26, auf den die Metallisierung 30 aufgebracht ist, der aus einem keramischen Material wie beispielsweise AlN oder Al2O3 besteht.
  • Die 2A zeigt in einer schematischen Draufsicht die Oberseite 21 eines weiteren Chipträgers 2, für ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips. Die 2B zeigt in einer schematischen Draufsicht die Unterseite 22 dieses Chipträgers. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel, das in Verbindung mit den 1A und 1B beschrieben ist, sind die optoelektronischen Halbleiterchips 3 hier nicht matrixartig angeordnet, sondern entlang einer Linie. Ferner sind die optoelektronischen Halbleiterchips 3 abweichend vom Ausführungsbeispiel der 1A und 1B nicht einzeln ansteuerbar, sondern in Reihe miteinander verschaltet.
  • An der Unterseite 22 des Chipträgers 2 sind die Kontaktschichten 23b, welche für eine elektrische Kontaktierung der optoelektronischen Halbleiterchips 3 Verwendung finden, durch eine Lotstoppschicht 24 von den Schichten 23a getrennt. Die Schichten 23a, 23b besteht zum Beispiel aus Gold und weißt eine Dicke von kleiner 0,5 μm auf. Die Lotstoppschicht 24 besteht beispielsweise aus einem der folgenden Materialien: Chrom, Aluminium, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Platin, NiCr.
  • Die 3 zeigt ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterbauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer schematischen Schnittdarstellung. Auf den Anschlussträger 1 ist dabei ein Chipträger 2 montiert, wie er in Verbindung mit den 1A und 1B beschrieben ist. Die Schnittdarstellung erfolgt dabei entlang der Schnittlinie A-A'. Der Anschlussträger 1 umfasst einen Grundkörper 12. Der Grundkörper 12 weist eine Oberseite 11 auf, an der der Chipträger 2 befestigt ist. Auf den Grundkörper 12 ist eine Schicht 13 aufgebracht, welche aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen kann (im Bereich 13b) oder elektrisch leitfähig ausgebildet ist (im Bereich 13a). Auf die Schicht 13 sind im Bereich 13b sind Leiterbahnen 14 strukturiert, über welche der Chipträger 2 elektrisch und/oder thermisch und/oder mechanisch angeschlossen ist. Die Verbindung zwischen Anschlussträger 1 und Chipträger 2 erfolgt dabei vorzugsweise über eine Lotverbindung mittels des Lots 4. Der Grundkörper 12 des Anschlussträgers 1 zeichnet sich durch einen besonders geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten in Richtungen 40 aus, welche parallel zur Montagefläche 12a des Grundkörpers 12 verlaufen.
  • Der Grundkörper 12 kann dabei wie weiter oben angegeben ausgeführt sein, das heißt, der Grundkörper 12 des Anschlussträgers 1 enthält oder besteht aus Aluminium oder eine aluminiumhaltigen Legierung, in das oder die Partikel aus SiC eingebettet sind.
  • Weiter ist es möglich, dass der der Grundkörper 12 des Anschlussträgers 1 zumindest eines der folgenden Verbundwerkstoffe enthält oder aus zumindest einem der folgenden Materialien besteht: CuW, CuMo, Keramische Faserverbundwerkstoff (CMC – Ceramic Matrix Composites), Mo, W, Cu-Mo-Cu Schichtmaterial.
  • Ferner kann der Grundkörper 12 des Anschlussträgers 1 eine Kupfer-Aluminium Legierung enthalten oder aus dieser bestehen.
  • Die 4 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Grundkörpers 12 für einen Anschlussträger 1 für ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauelements. In diesem Ausführungsbeispiel sind Kohlenstofffasern 51 und Glasfasern 52 in einem Matrixmaterial 53 angeordnet. Bei dem Matrixmaterial 53 handelt es sich beispielsweise um Epoxydharz oder um Kupfer. Die Glasfasern 52 sind optional und können die mechanische Stabilität des Grundkörpers 12 weiter erhöhen. Die Fasern 51, 52 können in Richtungen parallel und/oder senkrecht zur Montagefläche 12a des Grundkörpers 12 verlaufen.
  • Die 5 zeigt ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterbauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer schematischen Schnittdarstellung. Im Unterschied zum in Verbindung mit der 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Anschlussträger 1 mit einem Grundkörper 12 gebildet, der einen elektrisch isolierenden Bereich 61 und einen elektrisch leitenden Bereich 60 umfasst. Der elektrisch isolierende Bereich 61 ist zum Beispiel durch ein Matrixmaterial aus Epoxid gebildet, das Glasfasern enthält. Der elektrisch isolierenden Bereich 61 weist einen thermischen Ausdehnungskoeffizient von kleiner 17·10–6/K, vorzugsweise kleiner 12·10–6/K auf. Der elektrisch leitenden Bereich 60 ist aus einem Metall wie Kupfer oder Aluminium gebildet. Die Schicht 13 ist oberhalb des elektrisch leitenden Bereichs 60 durch eine lötbare Zwischenschicht 62 gebildet.
  • 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.

Claims (14)

  1. Optoelektronisches Bauelement mit – einem Anschlussträger (1), der einen Grundkörper (12) mit einer Oberseite (11) umfasst, wobei der Grundkörper (12) in zumindest einer Richtung (40) einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von höchstens 12·10–6 l/K aufweist, und – einem Chipträger (2), wobei der Chipträger (2) eine Oberseite (21) aufweist, an der zumindest ein optoelektronischer Halbleiterchip (3) angeordnet ist, und eine Unterseite (22), an der sich zumindest eine Kontaktschicht (23) befindet, die mit dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip (3) elektrisch leitend verbunden ist, wobei – der Chipträger (2) mit seiner Unterseite (22) an der Oberseite (21) des Anschlussträgers (1) befestigt ist und mittels der zumindest einen Kontaktschicht (23) elektrisch leitend mit dem Anschlussträger (1) verbunden ist.
  2. Optoelektronisches Bauelement gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem der Chipträger (2) einen Grundkörper (26) mit einer Deckfläche (27) an der Oberseite (21) des Chipträgers (2), einer Bodenfläche (28) an der Unterseite (22) des Chipträgers (2) und zumindest einer Seitenfläche (29), welche die beiden Flächen miteinander verbindet, aufweist, wobei die Kontaktschicht (23) als Teil einer Metallisierung (30) ausgebildet ist, die sich von der Bodenfläche (28) über die zumindest eine Seitefläche (29) zur Deckfläche (27) des Grundkörpers (2) erstreckt, und der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip (3) mit der Metallisierung (30) elektrisch leitend verbunden ist.
  3. Optoelektronisches Bauelement gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem der Grundkörper (26) des Chipträgers (2) mit einem keramischen Material gebildet ist, welches zumindest in einer Richtung (40) einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von höchstens 8·10–6 l/K aufweist.
  4. Optoelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem die Metallisierung (30) aus Gold besteht.
  5. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem auf die Bodenfläche (28) des Chipträgers (2) stellenweise eine Lotstoppschicht (24) aufgebracht ist.
  6. Optoelektronisches Bauelement gemäß dem vorherigen Anspruch, bei dem die Lotstoppschicht (24) zumindest eines der folgenden Materialien enthält oder aus einem der folgenden Materialien besteht: Chrom, Aluminium, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, NiCr, Silizium, Siliziumnitrid, Lack.
  7. Optoelektronisches Bauelement gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Grundkörper (12) des Anschlussträgers (1) Aluminium oder eine aluminiumhaltigen Legierung enthält, in das oder die Partikel aus SiC eingebettet sind.
  8. Optoelektronisches Bauelement gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Grundkörper (12) des Anschlussträgers (1) zumindest einen der folgenden Materialien enthält: CuW, CuMo, keramischer Faserverbundwerkstoff, Mo, W.
  9. Optoelektronisches Bauelement gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Grundkörper (12) des Anschlussträgers (1) eine Kupfer-Aluminium Legierung enthält.
  10. Optoelektronisches Bauelement gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Grundkörper (12) des Anschlussträgers (1) Kohlenstofffasern (51) in einem Matrixmaterial (53) enthält.
  11. Optoelektronisches Bauelement gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Grundkörper (12) des Anschlussträgers (1) Glasfasern (52) in dem Matrixmaterial (53) enthält.
  12. Optoelektronisches Bauelement gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Grundkörper (12) des Anschlussträgers (1) Kohlenstofffasern (51) und Glasfasern (52) in dem Matrixmaterial (53) enthält.
  13. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem das Matrixmaterial (53) Epoxidharz ist.
  14. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem das Matrixmaterial (53) Kupfer ist.
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