WO2012080014A1 - Housing and method for producing a housing for an optoelectronic component - Google Patents
Housing and method for producing a housing for an optoelectronic component Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012080014A1 WO2012080014A1 PCT/EP2011/071720 EP2011071720W WO2012080014A1 WO 2012080014 A1 WO2012080014 A1 WO 2012080014A1 EP 2011071720 W EP2011071720 W EP 2011071720W WO 2012080014 A1 WO2012080014 A1 WO 2012080014A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- housing
- connection
- surface area
- conductor
- region
- Prior art date
Links
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 57
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 56
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 44
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 12
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 9
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 6
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 4
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 5
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 3
- 239000004954 Polyphthalamide Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 3
- 229920006375 polyphtalamide Polymers 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MSNOMDLPLDYDME-UHFFFAOYSA-N gold nickel Chemical compound [Ni].[Au] MSNOMDLPLDYDME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/8506—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/50—Encapsulations or containers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/93—Interconnections
- H10F77/933—Interconnections for devices having potential barriers
- H10F77/935—Interconnections for devices having potential barriers for photovoltaic devices or modules
- H10F77/939—Output lead wires or elements
-
- 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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector 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
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector 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
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector 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
-
- 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
-
- 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
- H01L2224/481—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
- 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
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Definitions
- the present application relates to a housing and a
- Optoelectronic component and an optoelectronic component with such a housing are Optoelectronic component and an optoelectronic component with such a housing.
- ceramic-based packages are often used, in particular for components having a comparatively high output power, since these are distinguished by high aging stability and good heat dissipation properties.
- the manufacture of these housings is comparatively complicated and expensive. The production of cheaper
- Plastic housings is often complicated by the fact that many plastics have insufficient aging stability, for example due to degradation caused by ultraviolet radiation generated in the semiconductor chip.
- Plastics often have a comparatively poor adhesion to lead frames.
- One object is to provide a housing which has a high mechanical stability, high radiation stability and high aging stability and at the same time is simple and inexpensive to produce. Furthermore, a should Be specified method, with which a housing can be easily and reliably produced.
- Housing body has a connection region which mechanically connects the first connection conductor and the second connection conductor.
- the housing body has a surface area which at least the connection area on the side facing away from the mounting surface
- connection area and the connection area are partially covered.
- the housing body thus has two subregions which can be optimized with regard to different, in particular mutually different, properties.
- connection area and the connection area are preferably, the connection area and the connection area.
- connection area preferably has one
- an epoxy or a thermoplastic such as PPA, LCP (Liquid Crystal Polymer) or PEEK is suitable.
- the material at least
- Temperatures of 250 ° C, preferably at least 400 ° C withstands without showing a significant degradation or deformation. The risk of damage to the housing during its installation, for example by means of soldering, is thus reduced.
- connection region is preferably selected such that it has good adhesion to the connection conductors and the connection conductors are mechanically stable
- Connection area can be selected largely independently of its optical properties.
- the material may also be absorbing, for example black, for radiation in the visible spectral range.
- the surface area is preferably designed such that it has a high radiation stability, in particular a higher radiation stability than the connecting area, in particular to radiation in the ultraviolet
- the material of the surface area contains a silicone. Silicone is characterized by a high radiation stability.
- the material of the surface area is filled with particles suitable for electromagnetic radiation, especially in the visible spectral range, are reflective.
- particles suitable for electromagnetic radiation especially in the visible spectral range, are reflective.
- titania particles are suitable.
- the housing body extends in the vertical direction, ie in a direction perpendicular to the mounting surface, preferably between the mounting surface and an upper side.
- the upper side is preferably formed at least in regions by the surface region.
- At least one region of the upper side preferably extends in the vertical direction beyond the first connection conductor and / or the second connection conductor.
- the top is preferably completely formed by the surface area.
- connection area seen from the top may be present
- a outer surface bounding the housing body in a lateral direction is preferably formed only in regions, in particular in an area adjoining the upper side, by means of the surface region.
- the housing body on the side facing away from the mounting surface to the
- first connection conductor and / or the second connection conductor extend in a direction perpendicular to the mounting surface
- At least one connection conductor preferably both
- Mounting surface can be contacted electrically.
- an optoelectronic semiconductor chip is preferably arranged in the housing and furthermore preferably in an electrically conductive manner with the first connection conductor and the second
- Connection conductor connected. Further preferred is the
- the encapsulation may also be designed as a multilayer. For example, one may be attached to a side surface of the
- a partial layer of the encapsulation covering the semiconductor chip on the side facing away from the carrier is preferably formed transparent or at least translucent for the generated radiation. Furthermore, in the encapsulation or at least in a partial layer of the
- connection conductors are partially transformed by means of a first molding compound to form a connecting region of a housing body.
- the connection region mechanically connects the first connection conductor and the second connection conductor.
- the connecting region is partially deformed by means of a second molding compound.
- the formation of the housing body thus takes place in two successive conversion steps.
- the first molding compound and the second molding compound are expediently different from one another with respect to the material.
- Connection area and / or the surface area by means of casting, injection molding or
- the cleaning step can also be carried out after the forming by means of the second molding compound.
- the cleaning step can be carried out, for example, by means of a plasma process, electrolytically or mechanically, for example by means of a particle jet with or without liquid.
- a cleaning step may be carried out after the forming of the bonding region.
- the connecting conductors are preferably in a composite, which is provided for the particular simultaneous production of a plurality of housings.
- the housing can be separated from the composite.
- Outer surface of the housing body is preferably at
- the housing is manufactured in a composite and at least one
- the method described is particularly suitable for producing a housing described above. in the
- Figure 1 shows an embodiment of a housing in
- FIGS. 2A to 2D show an exemplary embodiment of a method for producing a housing on the basis of a schematic sectional view
- FIG. 3 shows a first embodiment of a
- Figure 4 shows a second embodiment of a
- housing 1 shows an embodiment of a housing in a schematic sectional view, wherein the housing 1 is formed as a surface-mountable housing, which is provided for the attachment of a semiconductor chip.
- the housing 1 has a housing body 2, which is formed as a polymer-based plastic molding.
- the housing body 2 is connected to a first connection conductor 31 and a second connection conductor 32 is formed.
- Terminal conductor and the second terminal conductor form a lead frame for the housing.
- the housing body 2 has a connection region 21 and a surface region 22 directly adjacent to the connection region.
- the connection region 21 directly adjoins the first connection conductor 31 and the second connection conductor 32 and mechanically connects the connection conductors to one another.
- the housing body, in particular the connection area and the surface area, are
- the connecting region forms a mounting surface 11 provided for mounting the housing.
- the surface region 22 is formed on the side facing away from the mounting surface 11 of the connecting portion 21 and forms an upper surface 12 of the housing body 2. Die
- connection region mechanical stability is preferably already ensured by the connection region, so that the material for the surface area with regard to other aspects, such as radiation stability or simple
- connection conductors 31, 32 each have, in the side view, an undercut 35, which is designed to be stepped in an exemplary manner.
- an improved toothing of the connection conductors with the housing body 2, in particular with the connection region 21, is achieved.
- the mechanical stability of the housing is thereby increased.
- the housing body 2 In a vertical direction, ie in a direction perpendicular to the mounting surface 11 extending direction, the housing body 2 extends between the mounting surface and the top of the housing body. From the top 12 ago is in the
- connection conductors 31, 32 partially exposed.
- the surface region 22 of the housing body 2 forms a side surface 250 of the recess 25.
- the housing body has a frame-like region 251, which rotates the recess in the lateral direction. In the frame-like region, the upper surface 12 of the case body 2 is completely formed by the surface portion 22.
- Housing body 2 preferably exclusively by the
- Connection area 21 formed. The bottom surface is flush with the connection conductors 31, 32 from.
- connection region 21 is protected from the radiation of the semiconductor chip.
- Housing body is exposed to only a comparatively low radiation intensity.
- the connecting region 21 can therefore also be exposed.
- connection area can be formed in the preparation in a simple manner during singulation by means of cutting through the connection area and surface area.
- the surface region 22 can completely cover the connection region but also on the side of the housing body facing the outer surface and form the outer surface 26.
- the connecting conductors 31, 32 extend in the vertical direction partially completely through the housing body 2, in particular the connecting region 21, therethrough.
- One of the mounting surface 11 facing the first external contact surface 311 of the first lead 31 and a second external external contact surface 311 of the first lead 31 and a second external external contact surface 311 of the first lead 31 is a second external contact surface 311 of the first lead 31.
- Contact surface 321 of the second connection conductor 32 are provided for external electrical contacting of the housing body by the mounting surface.
- connection conductors 31, 32 form a first connection surface 312 or a second connection surface 312 provided for an electrically conductive connection to the semiconductor chip
- the surface area 22 is preferably based on a silicone. Silicone is characterized by a high stability against electromagnetic radiation, in particular
- the silicone is preferably filled with particles which have a high reflectivity for radiation in the visible spectral range and / or ultraviolet
- Titanium dioxide particles The surface area preferably has a thickness of at least 30 ⁇ m. The thicker the surface area, the larger particles can be embedded in the surface area. Preferably, a thickness of the
- connection region 21 does not have to be radiation-stable.
- an epoxy material can be used which is typically used for the encapsulation of electronic components.
- Such a typically black epoxy material is characterized by high mechanical stability, good adhesion to metals typically used for lead frames, and low thermal resistance, and is due to its wide use for electronic devices
- the material for the connection region 21 may also contain a hybrid material with an epoxide and a silicone, wherein the epoxide content is preferably between 20% and 80% inclusive, more preferably between 30% and 70% inclusive.
- connection region 21 may also contain another high-temperature-resistant, in particular thermoplastic material, for example a hybrid material with an epoxy and a silicone, PPA (polyphthalamide), LCP (liquid crystal polymer) or PEEK (polyetheretherketone).
- thermoplastic material for example a hybrid material with an epoxy and a silicone, PPA (polyphthalamide), LCP (liquid crystal polymer) or PEEK (polyetheretherketone).
- FIGS. 2A to 2D An exemplary embodiment of a method for producing a housing is shown schematically in FIGS. 2A to 2D in FIG Section view shown. For ease of illustration, only the production of a housing is shown.
- the housings are manufactured in a composite in which the respective areas provided for a housing are arranged side by side, in particular in a strip-shaped or matrix-shaped manner, wherein the individual housings emerge by separating the composite.
- a leadframe is provided with a first lead 31 and a second lead 32.
- the leadframe can be formed, for example, from a flat copper sheet, which can be completely or at least partially provided with a coating for improved solderability (not explicitly shown).
- the coating may contain silver, nickel, gold or palladium or a metallic alloy with at least one of said materials, for example nickel-gold or nickel-palladium-gold.
- the connecting conductors 31, 32 each have undercuts 35 for improving the mechanical toothing with the housing body to be subsequently formed. Connecting conductors with such undercuts can be produced, for example, by means of etching and / or mechanical, for example extrusion, punching and / or embossing.
- the first connection conductor 31 and the second connection conductor 32 are formed by means of a first molding compound and thus mechanically stably connected to one another.
- a transfer molding process or an injection molding process is suitable for the forming.
- the cured molding compound forms a connection region 21 of a housing body 2.
- the connecting region 21 is partially transformed by means of a second molding compound, so that a surface region 22 is formed for the housing body.
- the connection area is formed only on one side, the one for the assembly of the finished
- Asked housing opposite mounting surface is located.
- the starting material for the molding compositions can each in
- Liquid form or as a solid Liquid form or as a solid.
- Cleaning step for example by means of a plasma process, an electrolytic process, in particular in conjunction with a
- Material of the molding material can be removed.
- Such a cleaning step can also be carried out after the forming by means of the second molding compound to
- An outer surface 26 of the housing 1 is formed when separating the composite into a plurality of housings after the formation of the housing body with the connection region 21 and the surface region 22.
- the singulation can be done mechanically, for example by means of sawing or stamping.
- the separation into the individual housings preferably takes place only after the
- FIG. 10 A first exemplary embodiment of an optoelectronic component with a housing described in connection with FIGS. 1 and 2A to 2D is shown schematically in a sectional view in FIG.
- the optoelectronic component 10 has a housing 1, in which a semiconductor chip 4 is arranged.
- the semiconductor chip 4 has an epitaxially produced semiconductor body 43 with a
- the semiconductor layer sequence comprises an active region 40, which is provided for generating radiation, and which is arranged between a first one
- Semiconductor layer 41 and a second semiconductor layer 42 is arranged with a different conductivity type.
- the semiconductor body 43 is arranged on a carrier 45, which mechanically stabilizes the semiconductor body 43.
- Semiconductor body is no longer required for mechanical stabilization and can therefore be removed.
- the carrier 45 facing the first semiconductor layer 41 is connected by means of a first connection layer 46 with one for the Contacting the semiconductor chip provided first
- the first contact surface is in an area of the first
- Terminal layer 46 is arranged, which is exposed by removing the semiconductor body 43.
- the second semiconductor layer 42 is electrically conductively connected by means of a second connection layer 47 through the carrier 45 to a second contact surface 471, which is arranged on the side of the carrier 45 facing away from the semiconductor body 43.
- the semiconductor body 43 is by means of a connecting layer 50, for example a solder or an electrically conductive adhesive layer, mechanically stable and electrically conductively connected to the carrier, for example a silicon or germanium ⁇ carrier.
- a connecting layer 50 for example a solder or an electrically conductive adhesive layer, mechanically stable and electrically conductively connected to the carrier, for example a silicon or germanium ⁇ carrier.
- first connection layer 46 and the second connection layer 47 are an insulation layer 48,
- connection layers For example, an oxide layer or a nitride layer, which electrically forms the connection layers
- the insulating layer 48 further covers the side surfaces of the recess 44 to avoid an electrical short circuit of the active region 40.
- a radiation exit surface of the semiconductor body 43 facing away from the carrier 45 is free of external electrical contacts, so that a shielding of the active region in the Operation of the semiconductor chip generated radiation can be avoided.
- To increase the Auskoppeleffizienz is remote from the carrier 45 radiation exit surface of
- the second contact surface 471 is with the first
- the first contact surface 461 is via a connecting line, for example a
- Terminal conductor 32 of the housing 1 connected.
- the semiconductor chip 4 is embedded in an encapsulation 7.
- the encapsulation 7 is in this embodiment
- a first layer adjoining the side surfaces of the semiconductor body 4 is formed as a reflector layer 72.
- the reflector layer may be formed as a silicone layer in which particles, for example titanium dioxide particles, are embedded in order to increase the reflectivity.
- Reflector layer radiation that would otherwise escape laterally from the semiconductor chip 4, are reflected directly into this back and then from the top side
- a second sub-layer of the encapsulation is formed, which is designed as a radiation-transmissive layer 71.
- the radiation-transmissive layer 71 covers the radiation exit surface of the semiconductor chip 4.
- the permeable layer 71 may be used for complete or at least partial conversion in the semiconductor chip 4 be generated radiation radiation converter embedded.
- the radiation converters may be distributed homogeneously or substantially homogeneously in the permeable layer 71.
- the radiation conversion material may also be formed inhomogeneous in the permeable layer, for example due to sedimentation substantially at the interface to the reflector layer 72 and / or at the
- FIG. 1 A second exemplary embodiment of an optoelectronic component is shown schematically in a sectional view in FIG. This second embodiment corresponds essentially to the first embodiment described in connection with FIG.
- the second semiconductor layer 42 arranged on the side of the active region 40 facing away from the carrier is by means of a
- Semiconductor layer 41 is contacted by the carrier through the first contact surface 461 electrically conductive.
- the first connection layer 46 for example a
- Silver layer serves as a mirror layer for the radiation generated in the active region 40.
- a radiation conversion element 8 is arranged on the semiconductor body 43.
- the radiation conversion element 8 is
- a prefabricated platelets which by means of an adhesive layer, for example a
- the radiation conversion element 8 can be formed, for example, as a ceramic plate, in which the particles intended for radiation conversion are combined to form a ceramic.
- the radiation conversion element 8 may be formed by a matrix material, for example an epoxy or a silicone, in which the radiation converters are embedded.
- the transmissive layer 71 is formed so as to form an optical element 73, for example one
- the housing is also suitable for semiconductor chips in which the growth substrate is not or only partially removed.
- the housing may also be designed such that a plurality of semiconductor chips can be fastened in a housing.
- the reflector layer 72 can also be dispensed with in the exemplary embodiments described. In this case, the radiation exiting from the side of the semiconductor chip 4 on the side surface 250 of the recess 25 in FIG
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
Beschreibung description
Gehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein optoelektronisches Bauelement Housing and method for producing a housing for an optoelectronic component
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Gehäuse und ein The present application relates to a housing and a
Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein Method for producing a housing for a
optoelektronisches Bauelement sowie ein optoelektronisches Bauelement mit einem solchen Gehäuse. Optoelectronic component and an optoelectronic component with such a housing.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2010 054 591.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. This patent application claims the priority of German patent application 10 2010 054 591.0, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
Zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen auf der Basis von Strahlungsemittierenden Halbleiterchips finden insbesondere für Bauelemente mit einer vergleichsweise hohen Ausgangsleistung oftmals Gehäuse auf Keramikbasis Anwendung, da sich diese durch eine hohe Alterungsstabilität und gute Wärmeableitungseigenschaften auszeichnen. Die Herstellung dieser Gehäuse ist jedoch vergleichsweise aufwändig und kostenintensiv. Die Herstellung von kostengünstigeren For the production of optoelectronic components based on radiation-emitting semiconductor chips, ceramic-based packages are often used, in particular for components having a comparatively high output power, since these are distinguished by high aging stability and good heat dissipation properties. However, the manufacture of these housings is comparatively complicated and expensive. The production of cheaper
Kunststoffgehäusen ist oftmals dadurch erschwert, dass viele Kunststoffe eine nicht ausreichende Alterungsstabilität, etwa aufgrund von Degradation bedingt durch im Halbleiterchip erzeugte ultraviolette Strahlung. Weiterhin weisen Plastic housings is often complicated by the fact that many plastics have insufficient aging stability, for example due to degradation caused by ultraviolet radiation generated in the semiconductor chip. Continue to point
Kunststoffe oftmals eine vergleichsweise schlechte Haftung an Leiterrahmen auf. Plastics often have a comparatively poor adhesion to lead frames.
Eine Aufgabe ist es, ein Gehäuse anzugeben, das eine hohe mechanische Stabilität, eine hohe Strahlungsstabilität und eine hohe Alterungsstabilität aufweist und gleichzeitig einfach und kostengünstig herstellbar ist. Weiterhin soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem ein Gehäuse einfach und zuverlässig hergestellt werden kann. One object is to provide a housing which has a high mechanical stability, high radiation stability and high aging stability and at the same time is simple and inexpensive to produce. Furthermore, a should Be specified method, with which a housing can be easily and reliably produced.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche . This object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Embodiments and developments are the subject of the dependent claims.
In einer Aus führungs form weist ein Gehäuse für ein In one embodiment, a housing for a
vorzugsweise oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement eine zur Montage des Gehäuses vorgesehene preferably surface-mounted optoelectronic component provided for mounting the housing
Montagefläche, einen ersten Anschlussleiter, einen zweiten Anschlussleiter und einen Gehäusekörper auf. Der Mounting surface, a first connection conductor, a second connection conductor and a housing body. Of the
Gehäusekörper weist einen Verbindungsbereich auf, der den ersten Anschlussleiter und den zweiten Anschlussleiter mechanisch miteinander verbindet. Der Gehäusekörper weist einen Oberflächenbereich auf, der den Verbindungsbereich auf der der Montagefläche abgewandten Seite zumindest Housing body has a connection region which mechanically connects the first connection conductor and the second connection conductor. The housing body has a surface area which at least the connection area on the side facing away from the mounting surface
bereichsweise bedeckt. Der Verbindungsbereich und der partially covered. The connection area and the
Oberflächenbereich sind bezüglich des Materials voneinander verschieden . Surface area are different from each other in terms of material.
Der Gehäusekörper weist also zwei Teilbereiche auf, die im Hinblick auf unterschiedliche, insbesondere voneinander verschiedene, Eigenschaften hin optimierbar sind. The housing body thus has two subregions which can be optimized with regard to different, in particular mutually different, properties.
Vorzugsweise basieren der Verbindungsbereich und der Preferably, the connection area and the
Oberflächenbereich jeweils auf einem Polymer-Material. Im Unterschied zu keramischem Material sind Polymer-Materialien einfach und kostengünstig zu verarbeiten. Surface area each on a polymer material. Unlike ceramic material, polymer materials are easy and inexpensive to process.
Der Verbindungsbereich weist vorzugsweise ein The connection area preferably has one
hochtemperaturbeständiges Polymer-Material auf. Beispielsweise eignet sich ein Epoxid oder ein Thermoplast, etwa PPA, LCP (Liquid Crystal Polymer) oder PEEK. high temperature resistant polymer material. For example, an epoxy or a thermoplastic, such as PPA, LCP (Liquid Crystal Polymer) or PEEK is suitable.
Unter hochtemperaturbeständig wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass das Material mindestens Under high temperature resistant is understood in this context in particular, that the material at least
Temperaturen von 250° C, bevorzugt von mindestens 400°C standhält, ohne eine wesentliche Degradation oder Deformation zu zeigen. Die Gefahr einer Schädigung des Gehäuses bei dessen Montage, beispielsweise mittels Lötens, wird so vermindert . Temperatures of 250 ° C, preferably at least 400 ° C withstands without showing a significant degradation or deformation. The risk of damage to the housing during its installation, for example by means of soldering, is thus reduced.
Das Material für den Verbindungsbereich ist vorzugsweise so gewählt, dass es eine gute Haftung zu den Anschlussleitern aufweist und die Anschlussleiter mechanisch stabil The material for the connection region is preferably selected such that it has good adhesion to the connection conductors and the connection conductors are mechanically stable
miteinander verbindet. Das Material für den connects with each other. The material for the
Verbindungsbereich kann weitgehend unabhängig von seinen optischen Eigenschaften ausgewählt werden. Insbesondere kann das Material auch für Strahlung im sichtbaren Spektralbereich absorbierend, beispielsweise schwarz, ausgebildet sein. Connection area can be selected largely independently of its optical properties. In particular, the material may also be absorbing, for example black, for radiation in the visible spectral range.
Der Oberflächenbereich ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er eine hohe Strahlungsstabilität, insbesondere eine höhere Strahlungsstabilität als der Verbindungsbereich, aufweist, insbesondere gegenüber Strahlung im ultravioletten The surface area is preferably designed such that it has a high radiation stability, in particular a higher radiation stability than the connecting area, in particular to radiation in the ultraviolet
Strahlungsbereich . Radiation area.
In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält das Material des Oberflächenbereichs ein Silikon. Silikon zeichnet sich durch eine hohe Strahlungsstabilität aus. In a preferred embodiment, the material of the surface area contains a silicone. Silicone is characterized by a high radiation stability.
Weiterhin bevorzugt ist das Material des Oberflächenbereichs mit Partikeln gefüllt, die für elektromagnetische Strahlung, insbesondere im sichtbaren Spektralbereich, reflektierend sind. Beispielsweise eignen sich Titandioxid-Partikel. Further preferably, the material of the surface area is filled with particles suitable for electromagnetic radiation, especially in the visible spectral range, are reflective. For example, titania particles are suitable.
Der Gehäusekörper erstreckt sich in vertikaler Richtung, also in einer senkrecht zur Montagefläche verlaufenden Richtung, vorzugsweise zwischen der Montagefläche und einer Oberseite. Die Oberseite ist bevorzugt zumindest bereichsweise durch den Oberflächenbereich gebildet. The housing body extends in the vertical direction, ie in a direction perpendicular to the mounting surface, preferably between the mounting surface and an upper side. The upper side is preferably formed at least in regions by the surface region.
Zumindest ein Bereich der Oberseite erstreckt sich bevorzugt in vertikaler Richtung über den ersten Anschlussleiter und/oder den zweiten Anschlussleiter hinaus. In diesem At least one region of the upper side preferably extends in the vertical direction beyond the first connection conductor and / or the second connection conductor. In this
Bereich ist die Oberseite vorzugsweise vollständig durch den Oberflächenbereich gebildet. Area, the top is preferably completely formed by the surface area.
Mittels des Oberflächenbereichs kann der von der Oberseite aus gesehen darunter liegende Verbindungsbereich vor By means of the surface area, the connection area seen from the top may be present
auftreffender Strahlung geschützt werden, sodass für den Verbindungsbereich auch ein Material Anwendung finden kann, das bei alleiniger Verwendung für den Gehäusekörper eine zu starke Degradation aufgrund von Strahlung aufweisen würde. be protected incident radiation, so that for the connection area, a material can be applied, which would have alone use for the housing body too strong degradation due to radiation.
Eine den Gehäusekörper in lateraler Richtung, also in einer entlang der Montagefläche verlaufenden Richtung, begrenzende Außenfläche ist vorzugsweise nur bereichsweise, insbesondere in einem an die Oberseite angrenzenden Bereich, mittels des Oberflächenbereichs gebildet. A outer surface bounding the housing body in a lateral direction, that is to say in a direction running along the mounting surface, is preferably formed only in regions, in particular in an area adjoining the upper side, by means of the surface region.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Gehäusekörper auf der der Montagefläche abgewandten Seite eine zur In a preferred embodiment, the housing body on the side facing away from the mounting surface to the
Befestigung eines optoelektronischen Halbleiterchips Attachment of an optoelectronic semiconductor chip
vorgesehene Ausnehmung auf. In der Ausnehmung kann der provided recess. In the recess of the
Halbleiterchip befestigt und mit dem ersten Anschlussleiter und dem zweiten Anschlussleiter elektrisch leitend verbunden werden . Semiconductor chip attached and with the first connection conductor and the second terminal conductor are electrically connected.
In einer bevorzugten Ausgestaltung bildet der In a preferred embodiment, the forms
Oberflächenbereich eine Seitenfläche der Ausnehmung. So ist gewährleistet, dass der Teil des Gehäusekörpers, der im Surface area a side surface of the recess. This ensures that the part of the housing body which is in the
Betrieb des Halbleiterchips der erzeugten Strahlung am stärksten ausgesetzt ist, eine hinreichend hohe Operation of the semiconductor chip of the radiation generated is most exposed, a sufficiently high
Strahlungsstabilität aufweist. Radiation stability has.
In einer bevorzugten Ausgestaltung erstrecken sich der erste Anschlussleiter und/oder der zweite Anschlussleiter in einer zur Montagefläche senkrecht verlaufenden Richtung In a preferred embodiment, the first connection conductor and / or the second connection conductor extend in a direction perpendicular to the mounting surface
bereichsweise vollständig durch den Gehäusekörper hindurch. Zumindest ein Anschlussleiter, bevorzugt beide partially completely through the housing body. At least one connection conductor, preferably both
Anschlussleiter, sind so auf einfache Weise von der Connection conductors are so easily from the
Montagefläche her elektrisch kontaktierbar . Mounting surface can be contacted electrically.
Bei einem optoelektronischen Bauelement mit dem beschriebenen Gehäuse ist bevorzugt ein optoelektronischer Halbleiterchip in dem Gehäuse angeordnet und weiterhin bevorzugt elektrisch leitend mit dem ersten Anschlussleiter und dem zweiten In an optoelectronic component with the described housing, an optoelectronic semiconductor chip is preferably arranged in the housing and furthermore preferably in an electrically conductive manner with the first connection conductor and the second
Anschlussleiter verbunden. Weiterhin bevorzugt ist der Connection conductor connected. Further preferred is the
Halbleiterchip in eine Verkapselung eingebettet, die Semiconductor chip embedded in an encapsulation, the
vorzugsweise zumindest bereichsweise an den preferably at least partially to the
Oberflächenbereich angrenzt. Surface area adjacent.
Die Verkapselung kann auch mehrschichtig ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine an eine Seitenfläche des The encapsulation may also be designed as a multilayer. For example, one may be attached to a side surface of the
Halbleiterchips angrenzende Teilschicht für die im Semiconductor chips adjacent sublayer for in the
Halbleiterchip erzeugte Strahlung reflektierend ausgebildet sein. Eine den Halbleiterchip auf der vom Träger abgewandten Seite bedeckende Teilschicht der Verkapselung ist vorzugsweise für die erzeugte Strahlung transparent oder zumindest transluzent ausgebildet. Weiterhin kann in die Verkapselung oder zumindest in eine Teilschicht der Semiconductor chip generated radiation to be reflective. A partial layer of the encapsulation covering the semiconductor chip on the side facing away from the carrier is preferably formed transparent or at least translucent for the generated radiation. Furthermore, in the encapsulation or at least in a partial layer of the
Verkapselung ein Strahlungskonversionsmaterial und/oder ein Diffusormaterial eingebettet sein. Encapsulation a radiation conversion material and / or a diffuser material embedded.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein optoelektronisches Bauelement werden gemäß einer In a method for producing a housing for an optoelectronic component are according to a
Aus führungs form ein erster Anschlussleiter und ein zweiter Anschlussleiter bereitgestellt. Die Anschlussleiter werden bereichsweise mittels einer ersten Formmasse zur Ausbildung eines Verbindungsbereichs eines Gehäusekörpers umformt. Der Verbindungsbereich verbindet den ersten Anschlussleiter und den zweiten Anschlussleiter mechanisch miteinander. Zur Ausbildung eines Oberflächenbereichs des Gehäusekörpers wird der Verbindungsbereich mittels einer zweiten Formmasse bereichsweise umformt. From a guide shape, a first connection conductor and a second connection conductor provided. The connecting conductors are partially transformed by means of a first molding compound to form a connecting region of a housing body. The connection region mechanically connects the first connection conductor and the second connection conductor. In order to form a surface region of the housing body, the connecting region is partially deformed by means of a second molding compound.
Die Ausbildung des Gehäusekörpers erfolgt also in zwei nacheinander durchgeführten Umformungsschritten. Die erste Formmasse und die zweite Formmasse sind zweckmäßigerweise bezüglich des Materials voneinander verschieden. The formation of the housing body thus takes place in two successive conversion steps. The first molding compound and the second molding compound are expediently different from one another with respect to the material.
In einer bevorzugten Ausgestaltung werden der In a preferred embodiment, the
Verbindungsbereich und/oder der Oberflächenbereich mittels Gießens, Spritzgießens (injection molding) oder Connection area and / or the surface area by means of casting, injection molding or
Spritzpressens (transfer molding) hergestellt. Injection molding (transfer molding) produced.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird zwischen dem Umformen mittels der ersten Formmasse und dem Umformen mittels der zweiten Formmasse ein Reinigungsschritt zum In a further preferred embodiment, between the forming by means of the first molding compound and the forming by means of the second molding compound, a cleaning step for
Entfernen von Material der ersten Formmasse durchgeführt. Alternativ kann der Reinigungsschritt auch nach dem Umformen mittels der zweiten Formmasse erfolgen. Removal of material of the first molding compound performed. Alternatively, the cleaning step can also be carried out after the forming by means of the second molding compound.
Der Reinigungsschritt kann beispielsweise mittels eines Plasma-Verfahrens, elektrolytisch oder mechanisch, etwa durch einen Partikelstrahl mit oder ohne Flüssigkeit durchgeführt werden . The cleaning step can be carried out, for example, by means of a plasma process, electrolytically or mechanically, for example by means of a particle jet with or without liquid.
Alternativ oder ergänzend kann zur Entfernung von Material der zweiten Formmasse ein Reinigungsschritt nach dem Umformen des Verbindungsbereichs durchgeführt werden. Alternatively or additionally, to remove material of the second molding compound, a cleaning step may be carried out after the forming of the bonding region.
Bei dem Verfahren liegen die Anschlussleiter bevorzugt in einem Verbund vor, der für die insbesondere gleichzeitige Herstellung mehrerer Gehäuse vorgesehen ist. Nach dem In the method, the connecting conductors are preferably in a composite, which is provided for the particular simultaneous production of a plurality of housings. After this
Umformen mittels der ersten und der zweiten Formmasse können die Gehäuse aus dem Verbund vereinzelt werden. Die Forming by means of the first and the second molding compound, the housing can be separated from the composite. The
Außenfläche des Gehäusekörpers wird vorzugsweise beim Outer surface of the housing body is preferably at
Vereinzeln ausgebildet. Mit anderen Worten wird das Gehäuse in einem Verbund gefertigt und eine zumindest eine Singling trained. In other words, the housing is manufactured in a composite and at least one
Außenfläche des Gehäuses entsteht beim Vereinzeln des Outside surface of the housing is formed when separating the
Verbunds in eine Vielzahl von Gehäusen. Composite in a variety of enclosures.
Das beschriebene Verfahren ist zur Herstellung eines weiter oben beschriebenen Gehäuses besonders geeignet. Im The method described is particularly suitable for producing a housing described above. in the
Zusammenhang mit dem Gehäuse angeführte Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt. Related to the housing mentioned features can therefore be used for the process and vice versa.
Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Further features, embodiments and expediencies will become apparent from the following description of
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren. Embodiments in conjunction with the figures.
Es zeigen: Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein Gehäuse in Show it: Figure 1 shows an embodiment of a housing in
schematischer Schnittansicht; schematic sectional view;
Figuren 2A bis 2D ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses anhand von schematisch in Schnittansicht dargestellten FIGS. 2A to 2D show an exemplary embodiment of a method for producing a housing on the basis of a schematic sectional view
Zwischenschritten; Intermediate steps;
Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein 3 shows a first embodiment of a
optoelektronisches Bauelement in schematischer Optoelectronic component in a schematic
Schnittansicht; und -Sectional view; and
Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Figure 4 shows a second embodiment of a
optoelektronisches Bauelement in schematischer Optoelectronic component in a schematic
Schnittansicht . Sectional view.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. The same, similar or equivalent elements are provided in the figures with the same reference numerals.
Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als The figures and the proportions of the elements shown in the figures with each other are not as
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren to scale. Rather, individual elements for better presentation and / or better
Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Understanding to be exaggeratedly tall.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Gehäuse in schematischer Schnittansicht gezeigt, wobei das Gehäuse 1 als ein oberflächenmontierbares Gehäuse ausgebildet ist, das für die Befestigung eines Halbleiterchips vorgesehen ist. 1 shows an embodiment of a housing in a schematic sectional view, wherein the housing 1 is formed as a surface-mountable housing, which is provided for the attachment of a semiconductor chip.
Das Gehäuse 1 weist einen Gehäusekörper 2 auf, der als ein Kunststoff-Formkörper auf Polymerbasis ausgebildet ist. Der Gehäusekörper 2 ist an einen ersten Anschlussleiter 31 und einen zweiten Anschlussleiter 32 angeformt. Der erste The housing 1 has a housing body 2, which is formed as a polymer-based plastic molding. The housing body 2 is connected to a first connection conductor 31 and a second connection conductor 32 is formed. The first
Anschlussleiter und der zweite Anschlussleiter bilden einen Leiterrahmen für das Gehäuse 1. Terminal conductor and the second terminal conductor form a lead frame for the housing. 1
Der Gehäusekörper 2 weist einen Verbindungsbereich 21 und einen an den Verbindungsbereich unmittelbar angrenzenden Oberflächenbereich 22 auf. Der Verbindungsbereich 21 grenzt unmittelbar an den ersten Anschlussleiter 31 und den zweiten Anschlussleiter 32 an und verbindet die Anschlussleiter mechanisch miteinander. Der Gehäusekörper, insbesondere der Verbindungsbereich und der Oberflächenbereich, sind The housing body 2 has a connection region 21 and a surface region 22 directly adjacent to the connection region. The connection region 21 directly adjoins the first connection conductor 31 and the second connection conductor 32 and mechanically connects the connection conductors to one another. The housing body, in particular the connection area and the surface area, are
zweckmäßigerweise elektrisch isolierend ausgebildet. expediently designed to be electrically insulating.
Weiterhin bildet der Verbindungsbereich eine zur Montage des Gehäuses vorgesehene Montagefläche 11. Furthermore, the connecting region forms a mounting surface 11 provided for mounting the housing.
Der Oberflächenbereich 22 ist auf der der Montagefläche 11 abgewandten Seite des Verbindungsbereichs 21 ausgebildet und bildet eine Oberseite 12 des Gehäusekörpers 2. Die The surface region 22 is formed on the side facing away from the mounting surface 11 of the connecting portion 21 and forms an upper surface 12 of the housing body 2. Die
mechanische Stabilität ist vorzugsweise bereits durch den Verbindungsbereich gewährleistet, so das das Material für den Oberflächenbereich im Hinblick auf andere Gesichtspunkte, beispielsweise Strahlungsstabilität oder einfache mechanical stability is preferably already ensured by the connection region, so that the material for the surface area with regard to other aspects, such as radiation stability or simple
Verarbeitbarkeit , gewählt werden kann. Workability, can be selected.
Die Anschlussleiter 31, 32 weisen in der Seitenansicht jeweils eine Hinterschneidung 35 auf, die exemplarisch stufenförmig ausgebildet ist. Mittels der Hinterschneidung wird eine verbesserte Verzahnung der Anschlussleiter mit dem Gehäusekörper 2, insbesondere mit dem Verbindungsbereich 21, erzielt. Die mechanische Stabilität des Gehäuses wird dadurch erhöht . In einer vertikalen Richtung, also in einer senkrecht zur Montagefläche 11 verlaufenden Richtung, erstreckt sich der Gehäusekörper 2 zwischen der Montagefläche und der Oberseite des Gehäusekörpers. Von der Oberseite 12 her ist in dem The connection conductors 31, 32 each have, in the side view, an undercut 35, which is designed to be stepped in an exemplary manner. By means of the undercut, an improved toothing of the connection conductors with the housing body 2, in particular with the connection region 21, is achieved. The mechanical stability of the housing is thereby increased. In a vertical direction, ie in a direction perpendicular to the mounting surface 11 extending direction, the housing body 2 extends between the mounting surface and the top of the housing body. From the top 12 ago is in the
Gehäusekörper 2 eine Ausnehmung 25 ausgebildet. In der Housing body 2, a recess 25 is formed. In the
Ausnehmung sind die Anschlussleiter 31, 32 bereichsweise freigelegt . Recess are the connection conductors 31, 32 partially exposed.
Der Oberflächenbereich 22 des Gehäusekörpers 2 bildet eine Seitenfläche 250 der Ausnehmung 25. Der Gehäusekörper weist einen rahmenartigen Bereich 251 auf, der die Ausnehmung in lateraler Richtung umläuft. In dem rahmenartigen Bereich ist die Oberseite 12 des Gehäusekörpers 2 vollständig durch den Oberflächenbereich 22 gebildet. The surface region 22 of the housing body 2 forms a side surface 250 of the recess 25. The housing body has a frame-like region 251, which rotates the recess in the lateral direction. In the frame-like region, the upper surface 12 of the case body 2 is completely formed by the surface portion 22.
In der Ausnehmung 25 ist eine Bodenfläche 252 des In the recess 25 is a bottom surface 252 of the
Gehäusekörpers 2 vorzugsweise ausschließlich durch den Housing body 2 preferably exclusively by the
Verbindungsbereich 21 gebildet. Die Bodenfläche schließt bündig mit den Anschlussleitern 31, 32 ab. Connection area 21 formed. The bottom surface is flush with the connection conductors 31, 32 from.
Bei einer Montage eines optoelektronischen Halbleiterchips in dem Gehäuse 1 sind vor allem die Seitenflächen der Ausnehmung 250 und die Oberseite 12 des Gehäusekörpers 2 der Strahlung des Halbleiterchips ausgesetzt. Mittels des When mounting an optoelectronic semiconductor chip in the housing 1, especially the side surfaces of the recess 250 and the top 12 of the housing body 2 are exposed to the radiation of the semiconductor chip. By means of the
Oberflächenbereichs 22 ist der Verbindungsbereich 21 vor der Strahlung des Halbleiterchips geschützt. Surface region 22, the connection region 21 is protected from the radiation of the semiconductor chip.
Eine sich zwischen der Montagefläche 11 und der Oberseite 12 des Gehäusekörpers erstreckende Außenfläche 26 des A extending between the mounting surface 11 and the top 12 of the housing body outer surface 26 of the
Gehäusekörpers ist dagegen nur einer vergleichsweise geringen Strahlungsintensität ausgesetzt. Im Bereich der Außenfläche 26 kann der Verbindungsbereich 21 daher auch freiliegen. Eine solche Außenfläche, die bereichsweise durch den Verbindungsbereich und bereichsweise durch den Housing body, however, is exposed to only a comparatively low radiation intensity. In the area of the outer surface 26, the connecting region 21 can therefore also be exposed. Such an outer surface, partially by the Connection area and partially by the
Oberflächenbereich gebildet ist, kann bei der Herstellung auf einfache Weise beim Vereinzeln mittels Durchtrennens von Verbindungsbereich und Oberflächenbereich ausgebildet werden. Von dem dargestellten Ausführungsbeispiel abweichend kann der Oberflächenbereich 22 den Verbindungsbereich aber auch auf der der Außenfläche zugewandten Seite des Gehäusekörpers vollständig bedecken und die Außenfläche 26 bilden. Surface area is formed, can be formed in the preparation in a simple manner during singulation by means of cutting through the connection area and surface area. Deviating from the illustrated embodiment, the surface region 22 can completely cover the connection region but also on the side of the housing body facing the outer surface and form the outer surface 26.
Die Anschlussleiter 31, 32 erstrecken sich in vertikaler Richtung bereichsweise vollständig durch den Gehäusekörper 2, insbesondere den Verbindungsbereich 21, hindurch. Eine der Montagefläche 11 zugewandte erste externe Kontaktfläche 311 des ersten Anschlussleiters 31 und eine zweite externe The connecting conductors 31, 32 extend in the vertical direction partially completely through the housing body 2, in particular the connecting region 21, therethrough. One of the mounting surface 11 facing the first external contact surface 311 of the first lead 31 and a second external
Kontaktfläche 321 des zweiten Anschlussleiters 32 sind zur externen elektrischen Kontaktierung des Gehäusekörpers seitens der Montagefläche vorgesehen. Contact surface 321 of the second connection conductor 32 are provided for external electrical contacting of the housing body by the mounting surface.
Auf der der Oberseite 12 des Gehäuses 1 zugewandten Seite bilden die Anschlussleiter 31, 32 eine für eine elektrisch leitende Verbindung mit dem Halbleiterchip vorgesehene erste Anschlussfläche 312 beziehungsweise eine zweite On the side facing the upper side 12 of the housing 1, the connection conductors 31, 32 form a first connection surface 312 or a second connection surface 312 provided for an electrically conductive connection to the semiconductor chip
Anschlussfläche 322. Pad 322.
Der Oberflächenbereich 22 basiert vorzugsweise auf einem Silikon. Silikon zeichnet sich durch eine hohe Stabilität gegenüber elektromagnetischer Strahlung, insbesondere The surface area 22 is preferably based on a silicone. Silicone is characterized by a high stability against electromagnetic radiation, in particular
ultravioletter Strahlung, aus. Zur Erhöhung der Reflektivität des Oberflächenbereichs ist das Silikon vorzugsweise mit Partikeln gefüllt, die eine hohe Reflektivität für Strahlung im sichtbaren Spektralbereich und/oder ultravioletten ultraviolet radiation, from. To increase the reflectivity of the surface region, the silicone is preferably filled with particles which have a high reflectivity for radiation in the visible spectral range and / or ultraviolet
Spektralbereich aufweisen. Beispielsweise eignen sich Have spectral range. For example, are suitable
Titandioxid-Partikel . Der Oberflächenbereich weist vorzugsweise eine Dicke von mindestens 30 μπι auf. Je dicker der Oberflächenbereich ist, desto größere Partikel können in den Oberflächenbereich eingebettet werden. Bevorzugt beträgt eine Dicke des Titanium dioxide particles. The surface area preferably has a thickness of at least 30 μm. The thicker the surface area, the larger particles can be embedded in the surface area. Preferably, a thickness of the
Oberflächenbereichs zwischen einschließlich 100 μπι und einschließlich 300 μπι. Surface area between 100 μπι inclusive and 300 μπι.
Das Material für den Verbindungsbereich 21 muss dagegen nicht strahlungsstabil sein. Insbesondere kann ein Epoxid-Material Anwendung finden, das typischerweise für die Verkapselung von elektronischen Bauelementen verwendet wird. Ein solches typischerweise schwarzes Epoxid-Material zeichnet sich durch eine hohe mechanische Stabilität, eine gute Haftung an typischerweise für Leiterrahmen verwendeten Metallen und einen niedrigen thermischen Widerstand aus und ist aufgrund der breiten Verwendung für elektronische Bauelemente The material for the connection region 21, however, does not have to be radiation-stable. In particular, an epoxy material can be used which is typically used for the encapsulation of electronic components. Such a typically black epoxy material is characterized by high mechanical stability, good adhesion to metals typically used for lead frames, and low thermal resistance, and is due to its wide use for electronic devices
besonders kostengünstig verfügbar. especially inexpensive available.
Weiterhin kann das Material für den Verbindungsbereich 21 auch ein Hybridmaterial mit einem Epoxid und einem Silikon enthalten, wobei der Epoxidanteil vorzugsweise zwischen einschließlich 20 % und einschließlich 80 %, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 30 % und einschließlich 70 % beträgt. Furthermore, the material for the connection region 21 may also contain a hybrid material with an epoxide and a silicone, wherein the epoxide content is preferably between 20% and 80% inclusive, more preferably between 30% and 70% inclusive.
Alternativ kann der Verbindungsbereich 21 auch ein anderes hochtemperaturbeständiges, insbesondere thermoplastisches Material enthalten, beispielsweise ein Hybridmaterial mit einem Epoxid und einem Silikon, PPA ( Polyphtalamid) , LCP (Liquid Crystal Polymer) oder PEEK ( Polyetheretherketon) . Alternatively, the connection region 21 may also contain another high-temperature-resistant, in particular thermoplastic material, for example a hybrid material with an epoxy and a silicone, PPA (polyphthalamide), LCP (liquid crystal polymer) or PEEK (polyetheretherketone).
Ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses ist in den Figuren 2A bis 2D schematisch in Schnittansicht dargestellt. Zur vereinfachten Darstellung ist lediglich die Herstellung eines Gehäuses gezeigt. An exemplary embodiment of a method for producing a housing is shown schematically in FIGS. 2A to 2D in FIG Section view shown. For ease of illustration, only the production of a housing is shown.
Vorzugsweise werden die Gehäuse jedoch in einem Verbund gefertigt, in dem die jeweils für ein Gehäuse vorgesehenen Bereiche nebeneinander, insbesondere streifenförmig oder matrixförmig angeordnet sind, wobei die einzelnen Gehäuse durch Vereinzeln des Verbunds hervorgehen. Preferably, however, the housings are manufactured in a composite in which the respective areas provided for a housing are arranged side by side, in particular in a strip-shaped or matrix-shaped manner, wherein the individual housings emerge by separating the composite.
Wie in Figur 2A dargestellt, wird ein Leiterrahmen mit einem ersten Anschlussleiter 31 und einem zweiten Anschlussleiter 32 bereitgestellt. Der Leiterrahmen kann beispielsweise aus einem ebenen Kupferblech gebildet sein, das zur verbesserten Lötbarkeit vollständig oder zumindest bereichsweise mit einer Beschichtung versehen sein kann (nicht explizit dargestellt) . Beispielsweise kann die Beschichtung Silber, Nickel, Gold oder Palladium oder eine metallische Legierung mit zumindest einem der genannten Materialien, beispielsweise Nickel-Gold oder Nickel-Palladium-Gold enthalten. Weiterhin weisen die Anschlussleiter 31, 32 zur Verbesserung der mechanischen Verzahnung mit dem nachfolgend anzuformenden Gehäusekörper jeweils Hinterschneidungen 35 auf. Anschlussleiter mit solchen Hinterschneidungen können beispielsweise mittels Ätzens und/oder mechanisch, etwa Fließpressens, Stanzens und/oder Prägens hergestellt werden. As shown in FIG. 2A, a leadframe is provided with a first lead 31 and a second lead 32. The leadframe can be formed, for example, from a flat copper sheet, which can be completely or at least partially provided with a coating for improved solderability (not explicitly shown). For example, the coating may contain silver, nickel, gold or palladium or a metallic alloy with at least one of said materials, for example nickel-gold or nickel-palladium-gold. Furthermore, the connecting conductors 31, 32 each have undercuts 35 for improving the mechanical toothing with the housing body to be subsequently formed. Connecting conductors with such undercuts can be produced, for example, by means of etching and / or mechanical, for example extrusion, punching and / or embossing.
Wie in Figur 2B dargestellt, werden der erste Anschlussleiter 31 und der zweite Anschlussleiter 32 mittels einer ersten Formmasse umformt und so mechanisch stabil miteinander verbunden. Für das Umformen eignet sich insbesondere ein Spritzpressverfahren oder ein Spritzgussverfahren. Die ausgehärtete Formmasse bildet einen Verbindungsbereich 21 eines Gehäusekörpers 2. In einem nachfolgenden Schritt wird der Verbindungsbereich 21 mittels einer zweiten Formmasse bereichsweise umformt, sodass ein Oberflächenbereich 22 für den Gehäusekörper ausgebildet wird. Vorzugsweise wird der Verbindungsbereich nur auf einer Seite umformt, die einer für die Montage des fertig As shown in FIG. 2B, the first connection conductor 31 and the second connection conductor 32 are formed by means of a first molding compound and thus mechanically stably connected to one another. In particular, a transfer molding process or an injection molding process is suitable for the forming. The cured molding compound forms a connection region 21 of a housing body 2. In a subsequent step, the connecting region 21 is partially transformed by means of a second molding compound, so that a surface region 22 is formed for the housing body. Preferably, the connection area is formed only on one side, the one for the assembly of the finished
gestellten Gehäuses vorgesehene Montagefläche gegenüber liegt . Asked housing opposite mounting surface is located.
Das Ausgangsmaterial für die Formmassen kann jeweils in The starting material for the molding compositions can each in
Flüssigform oder als Festkörper vorliegen. Liquid form or as a solid.
Vor dem Umformen mittels der zweiten Formmasse kann zum Before forming by means of the second molding material can for
Entfernen von Material der ersten Formmasse ein Remove material of the first molding compound
Reinigungsschritt durchgeführt werden, beispielsweise mittels eines Plasma-Verfahrens, eines elektrolytischen Verfahrens, insbesondere in Verbindung mit einer Cleaning step, for example by means of a plasma process, an electrolytic process, in particular in conjunction with a
Hochdruckwasserstrahlreinigung, mittels eines Teilchenstrahls mit oder ohne zusätzliche Flüssigkeit oder mittels einer CO2- Reinigung. Auf den Anschlussleitern 31, 32 ungewolltes High-pressure water jet cleaning, by means of a particle jet with or without additional liquid or by means of CO 2 purification. On the connecting conductors 31, 32 unwanted
Material der Formmasse kann dadurch entfernt werden. Material of the molding material can be removed.
Ein solcher Reinigungsschritt kann auch nach dem Umformen mittels der zweiten Formmasse durchgeführt werden, um Such a cleaning step can also be carried out after the forming by means of the second molding compound to
Material der zweiten Formmasse zu entfernen. Remove material of the second molding material.
Eine Außenfläche 26 des Gehäuses 1 entsteht beim Vereinzeln des Verbunds in eine Vielzahl von Gehäusen nach dem Ausbilden des Gehäusekörpers mit dem Verbindungsbereich 21 und dem Oberflächenbereich 22. Das Vereinzeln kann beispielsweise mechanisch, etwa mittels Sägens oder Stanzens, erfolgen. An outer surface 26 of the housing 1 is formed when separating the composite into a plurality of housings after the formation of the housing body with the connection region 21 and the surface region 22. The singulation can be done mechanically, for example by means of sawing or stamping.
Alternativ oder ergänzend kann auch ein chemisches Verfahren, beispielsweise nasschemisches oder trockenchemisches Ätzen, oder eine Bestrahlung mittels kohärenter Strahlung, etwa Laserstrahlung, Anwendung finden. Alternatively or additionally, it is also possible to use a chemical process, for example wet-chemical or dry-chemical etching, or irradiation by means of coherent radiation, such as laser radiation find application.
Zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements mit einem solchen Gehäuse erfolgt die Vereinzelung in die einzelnen Gehäuse vorzugsweise erst, nachdem die For the production of an optoelectronic component with such a housing, the separation into the individual housings preferably takes place only after the
optoelektronischen Halbleiterchips der optoelektronischen Bauelemente bereits in den Gehäusen angeordnet und mit den Anschlussleitern 31, 32 elektrisch leitend verbunden, gegebenenfalls verkapselt und/oder mit einer Primäroptik, etwa einer Sammellinse, versehen sind. Optoelectronic semiconductor chips of the optoelectronic components already arranged in the housings and electrically connected to the connecting conductors 31, 32, optionally encapsulated and / or provided with a primary optics, such as a converging lens.
Ein erstes Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement mit einem im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2A bis 2D beschriebenen Gehäuse ist in Figur 3 schematisch in Schnittansicht dargestellt. Das optoelektronische Bauelement 10 weist ein Gehäuse 1 auf, in dem ein Halbleiterchip 4 angeordnet ist. Der Halbleiterchip 4 weist einen epitaktisch hergestellten Halbleiterkörper 43 mit einer A first exemplary embodiment of an optoelectronic component with a housing described in connection with FIGS. 1 and 2A to 2D is shown schematically in a sectional view in FIG. The optoelectronic component 10 has a housing 1, in which a semiconductor chip 4 is arranged. The semiconductor chip 4 has an epitaxially produced semiconductor body 43 with a
Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge umfasst einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 40, der zwischen einer ersten Semiconductor layer sequence on. The semiconductor layer sequence comprises an active region 40, which is provided for generating radiation, and which is arranged between a first one
Halbleiterschicht 41 und einer zweiten Halbleiterschicht 42 mit voneinander verschiedenem Leitungstyp angeordnet ist. Semiconductor layer 41 and a second semiconductor layer 42 is arranged with a different conductivity type.
Der Halbleiterkörper 43 ist auf einem Träger 45 angeordnet, der den Halbleiterkörper 43 mechanisch stabilisiert. Ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge des The semiconductor body 43 is arranged on a carrier 45, which mechanically stabilizes the semiconductor body 43. A growth substrate for the semiconductor layer sequence of
Halbleiterkörpers ist für die mechanische Stabilisierung nicht mehr erforderlich und kann daher entfernt sein. Semiconductor body is no longer required for mechanical stabilization and can therefore be removed.
Die dem Träger 45 zugewandte erste Halbleiterschicht 41 ist mittels einer ersten Anschlussschicht 46 mit einer für die Kontaktierung des Halbleiterchips vorgesehenen ersten The carrier 45 facing the first semiconductor layer 41 is connected by means of a first connection layer 46 with one for the Contacting the semiconductor chip provided first
Kontaktfläche 461 elektrisch leitend verbunden. Die erste Kontaktfläche ist in einem Bereich der ersten Contact surface 461 electrically connected. The first contact surface is in an area of the first
Anschlussschicht 46 angeordnet, der durch Entfernen des Halbleiterkörpers 43 freigelegt ist. Terminal layer 46 is arranged, which is exposed by removing the semiconductor body 43.
In dem Halbleiterkörper 43 ist von der dem Träger 45 In the semiconductor body 43 is of the carrier 45th
zugewandten Seite her zumindest eine Ausnehmung 44 facing side at least one recess 44th
ausgebildet, die sich durch den aktiven Bereich 40 in die vom Träger abgewandte zweite Halbleiterschicht 42 hinein formed, which extends through the active region 40 into the second semiconductor layer 42 facing away from the carrier
erstreckt. Die zweite Halbleiterschicht 42 ist mittels einer zweiten Anschlussschicht 47 durch den Träger 45 hindurch elektrisch leitend mit einer zweiten Kontaktfläche 471 verbunden, die auf der dem Halbleiterkörper 43 abgewandten Seite des Trägers 45 angeordnet ist. extends. The second semiconductor layer 42 is electrically conductively connected by means of a second connection layer 47 through the carrier 45 to a second contact surface 471, which is arranged on the side of the carrier 45 facing away from the semiconductor body 43.
Der Halbleiterkörper 43 ist mittels einer Verbindungsschicht 50, beispielsweise einem Lot oder einer elektrisch leitenden Klebeschicht, mit dem Träger, beispielsweise einem Silizium¬ oder Germaniumträger, mechanisch stabil und elektrisch leitend verbunden. The semiconductor body 43 is by means of a connecting layer 50, for example a solder or an electrically conductive adhesive layer, mechanically stable and electrically conductively connected to the carrier, for example a silicon or germanium ¬ carrier.
Zwischen der ersten Anschlussschicht 46 und der zweiten Anschlussschicht 47 ist eine Isolationsschicht 48, Between the first connection layer 46 and the second connection layer 47 is an insulation layer 48,
beispielsweise eine Oxid-Schicht oder eine Nitrid-Schicht, ausgebildet, die die Anschlussschichten elektrisch For example, an oxide layer or a nitride layer, which electrically forms the connection layers
voneinander isoliert. Die Isolationsschicht 48 bedeckt weiterhin die Seitenflächen der Ausnehmung 44 zur Vermeidung eines elektrischen Kurzschlusses des aktiven Bereichs 40. isolated from each other. The insulating layer 48 further covers the side surfaces of the recess 44 to avoid an electrical short circuit of the active region 40.
Eine vom Träger 45 abgewandte Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers 43 ist frei von externen elektrischen Kontakten, sodass eine Abschirmung der im aktiven Bereich im Betrieb des Halbleiterchips erzeugten Strahlung vermieden werden kann. Zur Steigerung der Auskoppeleffizienz ist die vom Träger 45 abgewandte Strahlungsaustrittsfläche des A radiation exit surface of the semiconductor body 43 facing away from the carrier 45 is free of external electrical contacts, so that a shielding of the active region in the Operation of the semiconductor chip generated radiation can be avoided. To increase the Auskoppeleffizienz is remote from the carrier 45 radiation exit surface of
Halbleiterchips 4 mit einer Strukturierung 49, etwa einer Aufrauung, versehen. Semiconductor chips 4 with a structuring 49, such as a roughening provided.
Die zweite Kontaktfläche 471 ist mit dem ersten The second contact surface 471 is with the first
Anschlussleiter 31 elektrisch leitend verbunden, Connecting conductor 31 electrically connected,
beispielsweise mittels eines Lots oder einer elektrisch leitfähigen Klebeschicht. Die erste Kontaktfläche 461 ist über eine Verbindungsleitung, beispielsweise eine for example, by means of a solder or an electrically conductive adhesive layer. The first contact surface 461 is via a connecting line, for example a
Drahtbondverbindung, elektrisch leitend mit dem zweiten Wire bond, electrically conductive with the second
Anschlussleiter 32 des Gehäuses 1 verbunden. Terminal conductor 32 of the housing 1 connected.
Der Halbleiterchip 4 ist in eine Verkapselung 7 eingebettet. Die Verkapselung 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel The semiconductor chip 4 is embedded in an encapsulation 7. The encapsulation 7 is in this embodiment
mehrschichtig ausgebildet. Eine an die Seitenflächen des Halbleiterkörpers 4 angrenzende erste Schicht ist als eine Reflektorschicht 72 ausgebildet. Beispielsweise kann die Reflektorschicht als eine Silikonschicht ausgebildet sein, in die zur Steigerung der Reflektivität Partikel, beispielsweise Titandioxid-Partikel, eingebettet sind. Mittels der multilayered. A first layer adjoining the side surfaces of the semiconductor body 4 is formed as a reflector layer 72. For example, the reflector layer may be formed as a silicone layer in which particles, for example titanium dioxide particles, are embedded in order to increase the reflectivity. By means of
Reflektorschicht kann Strahlung, die ansonsten seitlich aus dem Halbleiterchip 4 austreten würde, direkt in diesen zurück reflektiert werden und nachfolgend aus der oberseitigen Reflector layer, radiation that would otherwise escape laterally from the semiconductor chip 4, are reflected directly into this back and then from the top side
Strahlungsaustritts fläche austreten . Radiation exit surface emerge.
Auf der Reflektorschicht 72 ist eine zweite Teilschicht der Verkapselung ausgebildet, die als eine strahlungsdurchlässige Schicht 71 ausgeführt ist. Die strahlungsdurchlässige Schicht 71 bedeckt die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips 4. In die durchlässige Schicht 71 können zur vollständigen oder zumindest teilweisen Konversion der im Halbleiterchip 4 erzeugten Strahlung Strahlungskonverter eingebettet sein. Die Strahlungskonverter können homogen oder im Wesentlichen homogen in der durchlässigen Schicht 71 verteilt sein. On the reflector layer 72, a second sub-layer of the encapsulation is formed, which is designed as a radiation-transmissive layer 71. The radiation-transmissive layer 71 covers the radiation exit surface of the semiconductor chip 4. The permeable layer 71 may be used for complete or at least partial conversion in the semiconductor chip 4 be generated radiation radiation converter embedded. The radiation converters may be distributed homogeneously or substantially homogeneously in the permeable layer 71.
Alternativ kann das Strahlungskonversionsmaterial auch inhomogen in der durchlässigen Schicht ausgebildet sein, beispielsweise aufgrund von Sedimentation im Wesentlichen an der Grenzfläche zur Reflektorschicht 72 und/oder an der Alternatively, the radiation conversion material may also be formed inhomogeneous in the permeable layer, for example due to sedimentation substantially at the interface to the reflector layer 72 and / or at the
Grenzfläche zum Halbleiterchip 4. Interface to the semiconductor chip 4.
Ein zweites Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement ist in Figur 4 schematisch in Schnittansicht dargestellt. Dieses zweite Ausführungsbeispiel entspricht dem im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 3 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist die auf der dem Träger abgewandten Seite des aktiven Bereichs 40 angeordnete zweite Halbleiterschicht 42 mittels einer A second exemplary embodiment of an optoelectronic component is shown schematically in a sectional view in FIG. This second embodiment corresponds essentially to the first embodiment described in connection with FIG. In contrast to this, the second semiconductor layer 42 arranged on the side of the active region 40 facing away from the carrier is by means of a
oberseitigen zweiten Kontaktfläche 471 elektrisch upper side second contact surface 471 electrically
kontaktiert. Die dem Träger zugewandte erste contacted. The first facing the wearer
Halbleiterschicht 41 ist durch den Träger hindurch mittels der ersten Kontaktfläche 461 elektrisch leitend kontaktiert. Semiconductor layer 41 is contacted by the carrier through the first contact surface 461 electrically conductive.
Die erste Anschlussschicht 46, beispielsweise eine The first connection layer 46, for example a
Silberschicht, dient als eine Spiegelschicht für die im aktiven Bereich 40 erzeugte Strahlung. Silver layer, serves as a mirror layer for the radiation generated in the active region 40.
Weiterhin ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel auf dem Halbleiterkörper 43 ein Strahlungskonversionselement 8 angeordnet. Das Strahlungskonversionselement 8 ist Furthermore, in contrast to the first exemplary embodiment, a radiation conversion element 8 is arranged on the semiconductor body 43. The radiation conversion element 8 is
vorzugsweise als ein vorgefertigtes Plättchen ausgebildet, das mittels einer Haftschicht, beispielsweise einer preferably formed as a prefabricated platelets, which by means of an adhesive layer, for example a
Silikonschicht, an dem Halbleiterkörper 43 befestigt ist. Die Haftschicht ist zur verbesserten Darstellbarkeit nicht explizit gezeigt. Das Strahlungskonversionselement 8 kann beispielsweise als ein keramisches Plättchen ausgebildet sein, bei dem die zur Strahlungskonversion vorgesehenen Partikel zu einer Keramik zusammengefügt sind. Silicone layer, is attached to the semiconductor body 43. The adhesive layer is not explicitly shown for improved representability. The radiation conversion element 8 can be formed, for example, as a ceramic plate, in which the particles intended for radiation conversion are combined to form a ceramic.
Alternativ kann das Strahlungskonversionselement 8 durch ein Matrixmaterial, beispielsweise ein Epoxid oder ein Silikon, gebildet sein, in das die Strahlungskonverter eingebettet sind . Alternatively, the radiation conversion element 8 may be formed by a matrix material, for example an epoxy or a silicone, in which the radiation converters are embedded.
Weiterhin ist die durchlässige Schicht 71 im Unterschied ersten Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass sie ein optisches Element 73 bildet , beispielsweise eine Furthermore, in the first embodiment, the transmissive layer 71 is formed so as to form an optical element 73, for example one
strahlungsbündelnde Konvexlinse . radiation bundling convex lens.
Selbstverständlich kann der im Zusammenhang mit Figur 4 beschriebene Halbleiterchip auch bei dem in Figur 3 Of course, the semiconductor chip described in connection with FIG. 4 can also be used in the case of that shown in FIG. 3
dargestellten Ausführungsbeispiel Anwendung finden. Das Gehäuse eignet sich weiterhin auch für Halbleiterchips, bei denen das Aufwachssubstrat nicht oder nur teilweise entfernt ist. Das Gehäuse kann auch so ausgebildet sein, dass mehrere Halbleiterchips in einem Gehäuse befestigt werden können. illustrated embodiment find application. The housing is also suitable for semiconductor chips in which the growth substrate is not or only partially removed. The housing may also be designed such that a plurality of semiconductor chips can be fastened in a housing.
Weiterhin kann in den beschriebenen Ausführungsbeispielen auch auf die Reflektorschicht 72 verzichtet werden. In diesem Fall kann die seitlich aus dem Halbleiterchip 4 austretende Strahlung an der Seitenfläche 250 der Ausnehmung 25 in Furthermore, the reflector layer 72 can also be dispensed with in the exemplary embodiments described. In this case, the radiation exiting from the side of the semiconductor chip 4 on the side surface 250 of the recess 25 in FIG
Richtung der Oberseite 12 umgelenkt werden. Direction of the top 12 are deflected.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die The invention is not limited by the description with reference to the embodiments. Rather, the includes
Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmale den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Invention each new feature as well as any combination of features, in particular any combination of features The patent claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly in the
Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist . Claims or the embodiments is given.
Claims
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020137015924A KR101526087B1 (en) | 2010-12-15 | 2011-12-05 | Housing and method for producing a housing for an optoelectronic component |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010054591.0A DE102010054591B4 (en) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | Housing and method for producing a housing for an optoelectronic component |
DE102010054591.0 | 2010-12-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2012080014A1 true WO2012080014A1 (en) | 2012-06-21 |
Family
ID=45099090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2011/071720 WO2012080014A1 (en) | 2010-12-15 | 2011-12-05 | Housing and method for producing a housing for an optoelectronic component |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101526087B1 (en) |
DE (1) | DE102010054591B4 (en) |
TW (1) | TWI491076B (en) |
WO (1) | WO2012080014A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016079698A1 (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-26 | Cree, Inc. | Light emitting diode (led) components including led dies that are directly attached to lead frames |
JP2016525277A (en) * | 2013-06-27 | 2016-08-22 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH | Manufacturing method for optoelectronic components |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19945919A1 (en) * | 1998-09-25 | 2000-03-30 | Rohm Co Ltd | Light emitting semiconductor device has an epoxy resin encapsulation of low glass transition temperature to reduce crack-inducing thermal stresses on surface mounting of the device e.g. on a wiring board |
DE102004014207A1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-10-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic component with a multi-part housing body |
US20060157722A1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-07-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting device |
DE102006046678A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Housing for use with semiconductor body of e.g. LED unit, has plastic-base body with plastic components, where one plastic component is made of material differing from that of other component in optical characteristic |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10065381B4 (en) * | 2000-12-27 | 2010-08-26 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Radiation-emitting semiconductor component with luminescence conversion element |
KR100783794B1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-12-07 | (주)씨티엘 | Light Emitting Diode Package with Multi-layer Epoxy Resin Structure |
TWM370182U (en) * | 2009-06-09 | 2009-12-01 | Advanced Connectek Inc | LED chip holder structure |
TWM394570U (en) * | 2010-07-07 | 2010-12-11 | I Chiun Precision Ind Co Ltd | Anti-leakage lead frame |
-
2010
- 2010-12-15 DE DE102010054591.0A patent/DE102010054591B4/en active Active
-
2011
- 2011-12-05 KR KR1020137015924A patent/KR101526087B1/en active Active
- 2011-12-05 WO PCT/EP2011/071720 patent/WO2012080014A1/en active Application Filing
- 2011-12-13 TW TW100145932A patent/TWI491076B/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19945919A1 (en) * | 1998-09-25 | 2000-03-30 | Rohm Co Ltd | Light emitting semiconductor device has an epoxy resin encapsulation of low glass transition temperature to reduce crack-inducing thermal stresses on surface mounting of the device e.g. on a wiring board |
DE102004014207A1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-10-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic component with a multi-part housing body |
US20060157722A1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-07-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting device |
DE102006046678A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Housing for use with semiconductor body of e.g. LED unit, has plastic-base body with plastic components, where one plastic component is made of material differing from that of other component in optical characteristic |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016525277A (en) * | 2013-06-27 | 2016-08-22 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH | Manufacturing method for optoelectronic components |
WO2016079698A1 (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-26 | Cree, Inc. | Light emitting diode (led) components including led dies that are directly attached to lead frames |
US9601673B2 (en) | 2014-11-21 | 2017-03-21 | Cree, Inc. | Light emitting diode (LED) components including LED dies that are directly attached to lead frames |
US10950769B2 (en) | 2014-11-21 | 2021-03-16 | Cree, Inc. | Light emitting diode (LED) components including multiple LED dies that are attached to lead frames |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20130099177A (en) | 2013-09-05 |
KR101526087B1 (en) | 2015-06-04 |
DE102010054591A1 (en) | 2012-06-21 |
DE102010054591B4 (en) | 2023-03-30 |
TWI491076B (en) | 2015-07-01 |
TW201238090A (en) | 2012-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2345074B1 (en) | Supporting body for a semiconductor element, semiconductor element and method for production of a supporting body | |
DE112015005762B4 (en) | Light-emitting device and method for making the same | |
EP2583318B1 (en) | Method for producing a surface-mountable optoelectronic component | |
DE102010027253B4 (en) | Optoelectronic semiconductor component | |
DE102012209325B4 (en) | Optoelectronic module | |
DE112014001665B4 (en) | Semiconductor component and method for manufacturing a semiconductor component | |
WO2014060355A2 (en) | Method for producing a multiplicity of optoelectronic semiconductor components | |
WO2015189216A1 (en) | Surface-mountable semiconductor component and method for producing same | |
WO2010091967A1 (en) | Encapsulated opto-electronic semiconductor arrangement having solder stop layer and corresponding method | |
WO2012049023A1 (en) | Light-emitting diode chip | |
DE102014100773A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing a semiconductor device | |
DE102013104840A1 (en) | Radiation-emitting semiconductor component and method for producing radiation-emitting semiconductor components | |
WO2017144451A1 (en) | Semiconductor component and method for producing a semiconductor component | |
WO2018219687A1 (en) | Semiconductor laser component and method for producing a semiconductor laser component | |
WO2017016953A1 (en) | Method for producing a component, and a component | |
WO2013124420A1 (en) | Method for producing an optoelectronic component and optoelectronic component produced in such a way | |
DE102014100772A1 (en) | Process for the production of optoelectronic semiconductor components and optoelectronic semiconductor component | |
DE102018131775A1 (en) | Electronic component and method for producing an electronic component | |
WO2016120047A1 (en) | Optoelectronic semiconductor component, optoelectronic arrangement and method for producing an optoelectronic semiconductor component | |
DE102010054591B4 (en) | Housing and method for producing a housing for an optoelectronic component | |
WO2016015966A1 (en) | Semiconductor component, illuminating device, and method for producing a semiconductor component | |
WO2021122112A1 (en) | Method for producing semiconductor components, and semiconductor component | |
WO2017050617A1 (en) | Semiconductor component and method for producing a semiconductor component | |
DE102020107409A1 (en) | HOUSING FOR AN OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR COMPONENT AND OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR COMPONENT | |
WO2015117946A1 (en) | Optoelectronic component and method for producing same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11791547 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 20137015924 Country of ref document: KR Kind code of ref document: A |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11791547 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |