DE102016113487A1 - OPTOELECTRONIC COMPONENT - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauteil mit einem optoelektronischen Bauelement, wobei das Bauelement ausgebildet ist, um eine elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, wobei ein Körper vorgesehen ist, wobei der Körper eine Ausnehmung mit einem Boden und vier Seitenwänden aufweist, wobei die Seitenwände eine Öffnung begrenzen, wobei das Bauelement in der Ausnehmung angeordnet ist, wobei zwischen dem Bauelement und dem Körper ein Einbettmaterial in der Ausnehmung angeordnet ist, wobei das Einbettmaterial das Bauelement mit dem Körper verbindet, wobei das Bauelement elektrische Kontakte aufweist, wobei die elektrischen Kontakte auf einer Unterseite des Bauelementes im Bereich der Öffnung des Körpers angeordnet sind, wobei der Körper wenigstens in einem Teilbereich aus einem optisch transparenten Körper gebildet ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen des optoelektronischen Bauteils.The invention relates to an optoelectronic component having an optoelectronic component, wherein the component is designed to generate an electromagnetic radiation, wherein a body is provided, wherein the body has a recess with a bottom and four side walls, wherein the side walls define an opening, wherein the device is disposed in the recess, wherein an embedding material is disposed in the recess between the device and the body, wherein the embedding material connects the device to the body, wherein the device comprises electrical contacts, wherein the electrical contacts on an underside of the device are arranged in the region of the opening of the body, wherein the body is formed at least in a partial region of an optically transparent body. In addition, the invention relates to a method for producing the optoelectronic component.
Description
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauteil gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Bauteils gemäß Patentanspruch 14.The invention relates to an optoelectronic component according to
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, optoelektronische Bauelemente, die elektromagnetische Strahlung erzeugen, beispielsweise in Form eines Saphirflipchips auszubilden. Dabei ist auf dem Saphirflipchip auf einer Abstrahlseite eine Konversionsschicht angeordnet. From the prior art it is known to form optoelectronic components which generate electromagnetic radiation, for example in the form of a sapphire chip. In this case, a conversion layer is arranged on the Saphirflipchip on a radiating side.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes optoelektronisches Bauteil und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen des optoelektronischen Bauteils bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved optoelectronic component and an improved method for producing the optoelectronic component.
Die Aufgaben der Erfindung werden durch die unabhängigen Ansprüche gelöst.The objects of the invention are solved by the independent claims.
Ein Vorteil des vorgeschlagenen Bauteils und des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, dass das Bauteil einfacher herzustellen ist, und dass das Bauteil eine höhere mechanische Stabilität aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass das Bauelement in einer Ausnehmung eines Körpers angeordnet ist. Der Körper ist wenigstens in einem Teilbereich eines Bodens aus einem transparenten Material gefertigt. Zudem ist zwischen dem Bauelement und dem Körper ein Einbettmaterial vorgesehen, das das Bauelement mit dem Körper mechanisch verbindet. Der Körper stellt ein Gehäuse dar, das das Bauelement gegenüber Umwelteinflüssen schützt.An advantage of the proposed component and the proposed method is that the component is easier to manufacture, and that the component has a higher mechanical stability. This is achieved in that the component is arranged in a recess of a body. The body is made of a transparent material at least in a partial area of a floor. In addition, an embedding material is provided between the component and the body, which mechanically connects the component to the body. The body is a housing that protects the device against environmental influences.
In einer Ausführungsform ist der Körper aus Glas, Saphir oder Silikon gebildet. Sowohl Glas als auch Saphir oder Silikon weisen die für den Körper benötigten Eigenschaften auf, die insbesondere darin liegen, dass der Körper wenigstens im Bereich des Bodens transparent für die elektromagnetische Strahlung des Bauelementes ist. Zudem weisen Glas, Saphir oder Silikon eine ausreichende mechanische Stabilität auf, um das Bauelement gegenüber Umwelteinflüssen zu schützen.In one embodiment, the body is formed of glass, sapphire or silicone. Both glass and sapphire or silicone have the properties required for the body, which are in particular that the body is transparent to the electromagnetic radiation of the component, at least in the region of the bottom. In addition, glass, sapphire or silicone have sufficient mechanical stability to protect the device against environmental influences.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Konversionsschicht zwischen der Abstrahlseite des Bauelements und dem Boden des Körpers angeordnet. Die Konversionsschicht ist ausgebildet, um eine Wellenlänge der vom Bauelement abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung zu verschieben. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Konversionsschicht wenigstens einen Teil des Einbettmaterials darstellen, das zwischen dem Boden des Körpers und der Abstrahlseite des Bauelementes angeordnet ist. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform die Konversionsschicht als eine vom Einbettmaterial separate Schicht ausgebildet sein. Bei der Ausbildung der Konversionsschicht in Form des Einbettmaterials kann sowohl die mechanische Verbindung zwischen dem Bauelement und dem Boden des Körpers als auch die Konversionsfunktion durch die als Einbettmaterial ausgebildete Konversionsschicht realisiert werden.In a further embodiment, a conversion layer is arranged between the emission side of the component and the bottom of the body. The conversion layer is designed to shift a wavelength of the electromagnetic radiation emitted by the component. Depending on the chosen embodiment, the conversion layer may constitute at least a portion of the potting material disposed between the bottom of the body and the emission side of the device. In addition, depending on the selected embodiment, the conversion layer may be formed as a layer separate from the embedding material. In the formation of the conversion layer in the form of the embedding material, both the mechanical connection between the component and the bottom of the body and the conversion function can be realized by the conversion layer formed as embedding material.
In einer weiteren Ausführungsform bedeckt die Konversionsschicht den gesamten Boden des Körpers und ragt seitlich über das Bauelement hinaus. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass auch elektromagnetische Strahlung, die in seitlicher Richtung das Bauelement über die Abstrahlseite verlässt, durch die Konversionsschicht geht. Zudem kann auf diese Weise ein Größenunterschied zwischen dem Bauelement und der Bodenfläche der Ausnehmung ausgeglichen werden.In another embodiment, the conversion layer covers the entire bottom of the body and protrudes laterally beyond the device. In this way, it is ensured that also electromagnetic radiation, which leaves the device in the lateral direction on the emission side, passes through the conversion layer. In addition, a size difference between the component and the bottom surface of the recess can be compensated in this way.
In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen Seitenwänden der Ausnehmung des Körpers und Seitenwänden des Bauelements ebenfalls eine Konversionsschicht ausgebildet. Auf diese Weise wird auch seitlich abgestrahlte elektromagnetische Strahlung mithilfe der Konversionsschicht konvertiert. Zudem kann es für das Herstellungsverfahren eine Vereinfachung darstellen, das gesamte Einbettmaterial mit Konversionsmaterial auszubilden.In a further embodiment, a conversion layer is likewise formed between side walls of the recess of the body and side walls of the component. In this way, laterally radiated electromagnetic radiation is converted using the conversion layer. In addition, it can be a simplification for the manufacturing process to form the entire embedding material with conversion material.
In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen den Seitenwänden der Ausnehmung des Körpers und dem Bauelement eine Streuschicht ausgebildet. Die Streuschicht dient dazu, um elektromagnetische Strahlung, die vom Körper reflektiert wird, wieder zurück in Richtung auf die Abstrahlrichtung zu streuen. Zudem kann die Streuschicht dazu dienen, elektromagnetische Strahlung, die vom Bauelement seitlich abgestrahlt wird, in Richtung auf die Abstrahlseite, das heißt in Richtung auf den Boden des Körpers zu streuen.In a further embodiment, a litter layer is formed between the side walls of the recess of the body and the component. The scattering layer serves to scatter electromagnetic radiation which is reflected by the body back toward the emission direction. In addition, the scattering layer can serve to scatter electromagnetic radiation which is emitted laterally by the component in the direction of the emission side, that is to say in the direction of the bottom of the body.
Weiterhin kann es kostengünstiger sein, zwischen den Seitenwänden der Ausnehmung des Körpers und dem Bauelement eine Streuschicht anstelle einer Konversionsschicht vorzusehen. Zudem kann mithilfe der Streuschicht eine mechanische Verbindung zwischen den Seitenwänden des Körpers und den Seitenwänden des Bauelementes hergestellt werden.Furthermore, it may be cheaper to provide a litter layer instead of a conversion layer between the side walls of the recess of the body and the device. In addition, a mechanical connection between the side walls of the body and the side walls of the component can be produced by means of the scattering layer.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Körper auf einer Abstrahlseite optische Führungsmittel, insbesondere Linsen, auf. Auf diese Weise kann eine verbesserte Strahlungsführung der elektromagnetischen Strahlung erreicht werden. Weiterhin können die optischen Führungsmittel mit dem Körper einteilig ausgebildet werden.In a further embodiment, the body has optical guidance means, in particular lenses, on a radiation side. In this way, an improved radiation guidance of the electromagnetic radiation can be achieved. Furthermore, the optical guide means can be integrally formed with the body.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Konversionsschicht eine abgerundete Außenkontur auf. Somit kann Material eingespart werden. Zudem kann auf diese Weise ein Einfüllen in eine Eckkontur mit dem Problem des Bildens eines Hohlraums vermieden werden.In a further embodiment, the conversion layer has a rounded outer contour. Thus, material can be saved. moreover can be avoided in this way filling into a corner contour with the problem of forming a cavity.
Weiterhin kann die Konversionsschicht in einem seitlichen Randbereich eine geneigt angeordnete Seitenfläche aufweisen. Somit kann Konversionsmaterial eingespart werden. Insbesondere kann das Einfüllen von Eckbereichen mit dem Konversionsmaterial vermieden werden. Dadurch können Leerräume vermieden werden.Furthermore, the conversion layer can have an inclined side surface in a lateral edge region. Thus, conversion material can be saved. In particular, the filling of corner areas with the conversion material can be avoided. As a result, voids can be avoided.
In einer Ausführung weist der Boden angrenzend an die erste Schicht eine raue Oberfläche auf. Dadurch kann eine Lichteinkopplung in den Boden verbessert werden.In one embodiment, the floor has a rough surface adjacent to the first layer. As a result, a light coupling into the ground can be improved.
Ein Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass das Bauelement einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Insbesondere die Verwendung eines Trägers mit mehreren Ausnehmungen, wobei in jede Ausnehmung wenigstens ein Bauelement eingebettet wird, und wobei anschließend der Träger in mehrere Körper aufgeteilt wird, stellt ein einfaches Verfahren für eine Serienfertigung einer Vielzahl von optoelektronischen Bauteilen dar.An advantage of the method described is that the device can be manufactured easily and inexpensively. In particular, the use of a carrier with a plurality of recesses, wherein in each recess at least one component is embedded, and wherein subsequently the carrier is divided into a plurality of bodies, represents a simple method for mass production of a plurality of optoelectronic components.
In einer Ausführung des Verfahrens kann vor dem Einbringen des Bauelementes eine Qualität der ersten Schicht mit einem Messverfahren überprüft werden, wobei die gemessene Qualität mit einer vorgegebenen Qualität verglichen wird, wobei bei einer Abweichung der gemessenen Qualität von der vorgegebenen Qualität die Qualität der ersten Schicht verändert wird, um die vorgegebene Qualität zu erreichen. Als Qualität kann insbesondere eine gewünschte Wellenlängenverschiebung verwendet werden.In one embodiment of the method, a quality of the first layer can be checked with a measuring method before introducing the component, wherein the measured quality is compared with a predetermined quality, wherein the quality of the first layer changes in a deviation of the measured quality of the predetermined quality is to achieve the specified quality. As a quality, in particular, a desired wavelength shift can be used.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobeiThe above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments which will be described in connection with the drawings
Das optoelektronische Bauelement
Die zweite Schicht
Der Körper
Die Körper
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann der Körper
Die
Bei einem folgenden Verfahrensschritt wird eine erste Schicht
Abhängig von der gewählten Ausführung kann vor dem Einbringen eines Bauelementes in die Ausnehmung
Ergibt die Messung, dass eine zu große Wellenlängenverschiebung erfolgt, so kann wieder ein Teil des Einbettmaterials
Anschließend werden Bauelemente
Bei einem folgenden Verfahrensschritt wird eine zweite Schicht
Anschließend werden einzelne Bauteile
Anschließend können einzelne Bauteile
Abhängig von der gewünschten Form des Körpers
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bauteil component
- 22
- Bauelement module
- 33
- Boden ground
- 44
- Körper body
- 55
- Ausnehmung recess
- 66
- Öffnung opening
- 77
- erste Seitenwand first sidewall
- 88th
- zweite Seitenwand second side wall
- 99
- dritte Seitenwand third sidewall
- 1010
- vierte Seitenwand fourth side wall
- 1111
- Einbettmaterial embedding
- 1212
- Abstrahlseite emission side
- 1313
- Rückseite back
- 1414
- erster elektrischer Kontakt first electrical contact
- 1515
- zweiter elektrischer Kontakt second electrical contact
- 1616
- erste Schicht first shift
- 1717
- zweite Schicht second layer
- 1818
- optisches Führungsmittel optical guide means
- 1919
- Randbereich border area
- 2020
- Seitenfläche side surface
- 2121
- Träger carrier
- 2222
- zweiter Träger second carrier
- 2323
- Markierung mark
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