DE102009058421A1 - Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil, Gehäuse und optoelektronisches Halbleiterbauteil - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (100) für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben, bei dem ein vorgefertigtes Reflektorteil (1) mit einem Gehäusematerial (2) stellenweise umhüllt wird. Ferner werden ein Gehäuse (100) und ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben.

Description

  • Die Druckschrift US 6,624,491 beschreibt ein Gehäuses für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil anzugeben, das in einem besonders alterungsstabilen Gehäuse für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil resultiert.
  • Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben. Bei dem optoelektronischen Halbleiterbauteil handelt es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode, einen Halbleiterlaser oder einen Fotodetektor.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem ein Reflektorteil des Gehäuses bereitgestellt wird. Das heißt, das Reflektorteil ist vorgefertigt und wird nicht zusammen mit anderen Komponenten des Gehäuses erzeugt.
  • Das Reflektorteil ist dazu vorgesehen, im Halbleiterbauteil erzeugte elektromagnetische Strahlung oder vom Halbleiterbauteil empfangene elektromagnetische Strahlung zu reflektieren. Das heißt, im Betrieb des Halbleiterbauteils reflektiert das Reflektorteil auf eine Oberfläche des Reflektorteils auftreffende elektromagnetische Strahlung. Das Reflektorteil weist dazu zumindest eine Innenfläche auf, die zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung geeignet ist. Bei der elektromagnetischen Strahlung handelt es sich dann beispielsweise um elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge aus dem Spektralbereich von UV-Strahlung bis zum Spektralbereich von Infrarotstrahlung. Das Reflektorteil ist beispielsweise im Querschnitt ringartig gebildet. ”Ringartig” heißt dabei nicht, dass das Reflektorteil im Querschnitt als kreisförmiger Ring ausgebildet sein muss, vielmehr ist es möglich, dass das Reflektorteil eine kreisförmige, ovale oder rechteckige Grundform aufweist. Im fertigen optoelektronischen Halbleiterbauteil umgibt das Reflektorteil beispielsweise ein optoelektronisches Halbleiterbauelement des Halbleiterbauteils – wie etwa einem Leuchtdiodenchip – rahmenartig.
  • Das Reflektorteil weist zumindest eine Innenfläche auf, die der Öffnung des ringartigen Reflektorteils zugewandt ist. Im fertigen optoelektronischen Halbleiterbauteil ist die zumindest eine Innenfläche beispielsweise einem optoelektronischen Halbleiterbauelement des Halbleiterbauteils – wie etwa einem Leuchtdiodenchip – zugewandt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem das Reflektorteil mit einem Gehäusematerial umhüllt wird. Das Reflektorteil wird dabei vorzugsweise nur stellenweise umhüllt, so dass beispielsweise Teile der zumindest einen Innenfläche oder die gesamte Innenfläche des Reflektorteils frei vom Gehäusematerial bleiben. Bei dem Umhüllen wird das Gehäusematerial stellenweise in direktem Kontakt mit dem Reflektorteil gebracht, wobei sich eine mechanisch feste Verbindung zwischen dem Reflektorteil und dem Gehäusematerial ausbildet. Ein Trennen von Reflektorteil und Gehäusematerial ist dann zerstörungsfrei nicht mehr möglich, das heißt, nur durch Zerstören einer der oder beider Komponenten kann die Verbindung zwischen Reflektorteil und Gehäusematerial wieder getrennt werden.
  • Das Reflektorteil wird dabei vor dem Umhüllen bereitgestellt. Dies bedeutet insbesondere, dass es sich bei dem Reflektorteil um eine vorgefertigte Komponente des Gehäuses handelt, die in vorgelagerten Herstellungsschritten gesondert hergestellt wird. Bei dem Reflektorteil handelt es sich daher um eine selbsttragende, mechanisch stabile Komponente des Gehäuses.
  • Alternativ ist es auch möglich, dass das Reflektorteil in Form einer Folie vorliegt, die nach der Herstellung eines Gehäusegrundkörpers aus dem Gehäusematerial auf den Gehäusegrundkörper aufgepresst wird.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Umhüllen des Reflektorteils mit dem Gehäusematerial mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt. Das heißt, das vom übrigen Gehäuse getrennt gefertigte Reflektorteil wird in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit dem Gehäusematerial umspritzt. Dabei bleibt die Innenfläche des Reflektorteils vorzugsweise zumindest stellenweise frei von Gehäusematerial.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist das Reflektorteil mit einem ersten Kunststoffmaterial gebildet und das Gehäusematerial ist mit einem zweiten Kunststoffmaterial gebildet. Dabei ist es möglich, dass das Reflektorteil aus dem ersten Kunststoffmaterial besteht oder, dass das erste Kunststoffmaterial als Matrixmaterial für weitere Beimischungen und Füllstoffe dient. Auch das Gehäusematerial kann aus dem zweiten Kunststoffmaterial bestehen oder als Matrixmaterial für weitere Beimischungen und Füllstoffe dienen. Das erste und das zweite Kunststoffmaterial unterscheiden sich dabei voneinander, wobei sich das erste und das zweite Kunststoffmaterial vorzugsweise hinsichtlich zumindest einer der folgenden Materialeigenschaften voneinander unterscheiden: Temperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung.
  • Unter Temperaturbeständigkeit wird dabei insbesondere Folgendes verstanden: Das Kunststoffmaterial mit der höheren Temperaturbeständigkeit zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es erst ab einer höheren Grenztemperatur als das Kunststoffmaterial mit der niedrigeren Temperaturbeständigkeit verfärbt, verformt oder zerstört wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Kunststoffmaterial mit der höheren Temperaturbeständigkeit einer längeren Zeit einer Verformung, Verfärbung oder Zerstörung bei einer gegebenen Temperatur widerstehen als das Material mit der niedrigeren Temperaturbeständigkeit.
  • Unter Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung wird insbesondere Folgendes verstanden: Das Material mit der höheren Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung verformt oder verfärbt sich später als das Kunststoffmaterial mit der niedrigeren Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung, wenn beide Kunststoffmaterialien der gleichen Bestrahlung durch elektromagnetische Strahlung ausgesetzt werden. Bei der elektromagnetischen Strahlung handelt es sich beispielsweise um elektromagnetische Strahlung aus dem Wellenlängenbereich von UV-Strahlung oder blauem Licht. Insbesondere eine Verfärbung des Kunststoffmaterials mit größerer Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung tritt dann verzögert ein im Vergleich zu einem Material mit geringerer Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
    • A. Bereitstellen eines Reflektorteils, das zumindest eine Innenfläche aufweist, die zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung geeignet ist,
    • B. Stellenweises Umhüllen des Reflektorteils mit einem Gehäusematerial.
  • Dabei erfolgt das Umhüllen mittels eines Spritzgussverfahrens, die Innenfläche des Reflektorteils bleibt zumindest stellenweise frei vom Gehäusematerial, das Reflektorteil ist mit einem ersten Kunststoffmaterial gebildet, das Gehäusematerial ist mit einem zweiten Kunststoffmaterial gebildet, das erste Kunststoffmaterial ist vom zweiten Kunststoffmaterial verschieden und das erste Kunststoffmaterial und das zweite Kunststoffmaterial unterscheiden sich in zumindest einer der folgenden Material-Eigenschaften voneinander: Temperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung.
  • Dem Verfahren liegt dabei unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass kostengünstige Grundstoffe oft einer Alterung in optoelektronischen Halbleiterbauteilen unterworfen sind, die durch die Beanspruchung des Materials durch Wärme und/oder elektromagnetische Strahlung begründet ist. Insbesondere bei einer Alterung von optischen Komponenten des Gehäuses – wie beispielsweise einem Reflektorteil – kann dies die Lebensdauer des optoelektronischen Halbleiterbauteils stark verkürzen. Vorliegend werden nun Reflektorteil und Gehäusematerial getrennt voneinander gefertigt, wodurch sich die Materialauswahl für die Komponenten des Gehäuses vereinfacht und Kunststoffmaterialien miteinander kombiniert werden können, die zur alleinigen Bildung des gesamten Gehäuses zu teuer wären oder die Anforderungen an Temperaturbeständigkeit und/oder Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung nicht erfüllen.
  • Es wird weiter ein Gehäuse für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben. Das Gehäuse kann mittels eines hier beschriebenen Verfahrens hergestellt werden. Das heißt, sämtliche für das Verfahren offenbarten Merkmale sind auch für das Gehäuse offenbart und umgekehrt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses umfasst das Gehäuse ein Reflektorteil, das zumindest eine Innenfläche aufweist, die zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung geeignet ist. Ferner umfasst das Gehäuse ein Gehäusematerial, das zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Reflektorteils steht, wobei Reflektorteil und Gehäusematerial verbindungsmittelfrei mechanisch miteinander verbunden sind. Das heißt, das Gehäusematerial ist nicht durch einen Klebstoff oder eine makroskopische mechanische Verbindung wie etwa eine Presspassung mit dem Reflektorteil verbunden, sondern das Gehäusematerial steht in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Reflektorteils und geht eine innige Verbindung mit dem Material des Reflektorteils ein.
  • Beispielsweise kann das Gehäusematerial dabei mittels eines Spritzgussverfahrens mechanisch mit dem Reflektorteil verbunden sein. Bei dem Merkmal ”Spritzgussverfahren” handelt es sich um ein gegenständliches Merkmal, da das Verbinden mittels eines Spritzgussverfahrens von anderen Verbindungstechniken durch für das Verfahren typische Spuren wie eine Verguss-Naht oder den Abriss einer Spritzgussdüse am fertigen Bauteil nachweisbar ist. Das heißt, das Bauteil weist Spuren eines Spritzgussverfahrens auf.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses ist die Innenfläche des Reflektorteils dabei zumindest stellenweise frei von Gehäusematerial. Die Innenfläche des Reflektorteils ist die optisch wirkende Komponente des Reflektorteils, welche auf sie treffende elektromagnetische Strahlung reflektiert. Beispielsweise ist es möglich, dass die gesamte Innenfläche des Reflektorteils frei von Gehäusematerial ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses ist das Reflektorteil mit einem ersten Kunststoffmaterial gebildet und das Gehäusematerial ist mit einem zweiten Kunststoffmaterial gebildet, wobei das erste Kunststoffmaterial vom zweiten Kunststoffmaterial verschieden ist und das erste Kunststoffmaterial und das zweite Kunststoffmaterial sich hinsichtlich zumindest einer der folgenden Materialeigenschaften voneinander unterscheiden: Temperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Gehäuses für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil umfasst das Gehäuse ein Reflektorteil, das zumindest eine Innenfläche aufweist, die zur Reflexion von elektromagnetischer Strahlung geeignet ist, das Gehäuse umfasst weiter ein Gehäusematerial, das zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Reflektorteils steht. Dabei sind das Reflektorteil und das Gehäusematerial verbindungsmittelfrei mechanisch miteinander verbunden, die Innenfläche des Reflektorteils ist zumindest stellenweise frei von Gehäusematerial, das Reflektorteil ist mit einem ersten Kunststoffmaterial gebildet und das Gehäusematerial ist mit einem zweiten Kunststoffmaterial gebildet, wobei das erste Kunststoffmaterial vom zweiten Kunststoffmaterial verschieden ist und das erste Kunststoffmaterial und das zweite Kunststoffmaterial sich hinsichtlich zumindest einer der folgenden Materialeigenschaften voneinander unterscheiden: Temperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen des Gehäuses sowie des Verfahrens zur Herstellung des Gehäuses beschrieben, die sich jeweils sowohl auf das Verfahren als auch auf das Gehäuse beziehen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird vor dem Bereitstellen des Reflektorteils das Reflektorteil durch spanende Bearbeitung hergestellt. Spanende Bearbeitung oder Spanen bezeichnet dabei ein Verfahren, bei dem ein Material in eine gewünschte Form gebracht wird, in dem überflüssiges Material in Form von Spänen abgetragen wird. Spanende Bearbeitung ist dabei auch ein gegenständliches Merkmal, das am fertigen Gegenstand von anderen Herstellungsverfahren wie beispielsweise Spritzgießen, unterscheidbar ist. Besonders gut eignet sich für die spanende Bearbeitung ein Reflektorteil, dessen erstes Kunststoffmaterial ein Fluorpolymer wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) ist.
  • Alternativ ist es möglich, dass das Reflektorteil durch Folienschälen hergestellt wird. Dies ist dann der Fall, wenn es sich bei dem Reflektorteil um eine Folie handelt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Reflektorteil vor seiner Bereitstellung durch ein Spritzgussverfahren hergestellt. Besonders gut eignet sich dafür ein erstes Kunststoffmaterial, das zumindest einen der folgenden Kunststoffe enthält oder aus einem der folgenden Kunststoffe besteht: Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET), Polycyclohexylendimethylenterephthalat (PCT), Polyetherimid (PEI), Flüssigkristallpolymer (LCP), Hochtemperatur-Polyamide (HT-PA), Polyetherketone (PEEK), Silikon.
  • Das heißt, gemäß einer ersten Ausführungsform ist das erste Kunststoffmaterial aus einer Gruppe ausgewählt, die zumindest eines der folgenden Materialien umfasst: Polyester, Fluorpolymer, Polyetherketone, Polyetherimid, Hochtemperatur-Polyamide, Polyetherketone, Flüssigkristallpolymer, Silikon.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das zweite Kunststoffmaterial aus einer Gruppe ausgewählt, die zumindest eines der folgenden Materialien umfasst: Polyamide, Polyphenylsulfid, Polyetherimid, Polyphenylsulfon.
  • Das erste Kunststoffmaterial zeichnet sich dabei insbesondere durch eine Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung aus. Insbesondere ist das erste Kunststoffmaterial dann beständiger gegenüber elektromagnetischer Strahlung als das zweite Kunststoffmaterial.
  • Das erste Kunststoffmaterial kann dabei auch temperaturbeständiger als das zweite Kunststoffmaterial sein. Ist das optoelektronische Bauteil beispielsweise für die Montage durch ein Lötverfahren vorgesehen, wird vorzugsweise jedoch das zweite Kunststoffmaterial, mit dem das Gehäusematerial gebildet ist, besonders temperaturbeständig gewählt, so dass das zweite Kunststoffmaterial eine höhere Temperaturbeständigkeit als das erste Kunststoffmaterial aufweisen kann.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird beim Umhüllen des Reflektorteils mit dem Gehäusematerial bis auf zumindest Teile der Innenfläche die gesamte Oberfläche des Reflektorteils mit dem Gehäusematerial bedeckt. Das heißt, die Verbindungsfläche zwischen Reflektorteil und Gehäusematerial wird vorzugsweise besonders groß gewählt, ohne die optischen Eigenschaften des Reflektorteils negativ zu beeinflussen. Dies ermöglicht eine besonders gute Haftung zwischen Reflektorteil und Gehäusematerial.
  • Das Reflektorteil kann zusätzlich auch zumindest eine mechanische Verankerungsstruktur wie beispielsweise eine Hinterschneidung aufweisen, die einem möglichen Ablösen des Reflektorteils vom Gehäusematerial entgegenwirkt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform unterscheiden sich das Gehäusematerial und das Reflektorteil hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften. Beispielsweise ist das Reflektorteil reflektierend für elektromagnetische Strahlung, die im Spektralbereich zwischen UV-Strahlung und Infrarotstrahlung liegt, ausgebildet. Das Reflektorteil kann dann für zumindest eine Wellenlänge aus diesem Spektralbereich eine Reflektivität von wenigstens 80% vorzugsweise von wenigstens 90% aufweisen. Das Gehäusematerial hingegen kann strahlungsundurchlässig, zum Beispiel farbig, strahlungsabsorbierend, schwarz oder weniger stark reflektierend wie das Reflektorteil ausgebildet sein. Die optischen Eigenschaften von Gehäusematerial und Reflektorteil können dabei durch entsprechende Beimischungen in das erste beziehungsweise das zweite Kunststoffmaterial erreicht sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Reflektorteil das erste Kunststoffmaterial und ein Weißpigment, das in das Kunststoffmaterial eingebracht ist. Bei dem Weißpigment handelt es sich beispielsweise um zumindest eines der folgenden Materialien: Titanoxid, Lithophone, Bariumsulfat, Zinkoxid, Zinksulfid, Zirkoniumdioxid, Kreide. Zusätzlich zum Weißpigment kann das erste Kunststoffmaterial weitere Füllstoffe enthalten, wie beispielsweise Glasfasern, die die mechanische Stabilität des Reflektorteils erhöhen.
  • Insgesamt kann also ein Gehäuse realisiert sein, bei dem die mechanischen, die optischen und die photochemischen Eigenschaften der Komponenten des Gehäuses auf einfache Weise an die jeweiligen Einsatzbedingungen angepasst sind.
  • Es wird weiter ein optoelektronisches Bauteil angegeben. Das optoelektronische Bauteil umfasst ein Gehäuse, wie es hier beschrieben ist. Das heißt sämtliche für das Gehäuse offenbarten Merkmale sind auch für das optoelektronische Bauteil offenbart. Ferner umfasst das optoelektronische Bauteil zumindest ein optoelektronisches Bauelement wie beispielsweise einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip. Bei dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip kann es sich etwa um einen Leuchtdiodenchip oder einen Laserdiodenchip handeln.
  • Das zumindest eine optoelektronische Bauelement ist dabei derart in das Gehäuse eingebracht, dass es seitlich durch die zumindest eine Innenfläche des Reflektorteils umgeben ist. Das heißt, durch das Reflektorteil ist im Gehäuse eine Ausnehmung gebildet, die durch die zumindest eine Innenfläche des Reflektorteils seitlich begrenzt ist. In die Ausnehmung ist das optoelektronische Bauelement eingebracht. Vom optoelektronischen Bauelement im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung kann auf die zumindest eine Innenfläche des Reflektorteils treffen und wird von dieser – je nach Ausbildung der Innenfläche – gerichtet oder diffus reflektiert.
  • Im Folgenden werden das hier beschriebene Verfahren, das hier beschriebene Gehäuse sowie das hier beschriebene Bauteil anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
  • Die 1A und 1B zeigen anhand schematischer Ansichten ein Reflektorteil für ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Gehäuses.
  • Die 2A, 2B und 3 zeigen anhand schematischer Ansichten Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen Bauteilen mit Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Gehäusen.
  • Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
  • Die 1A zeigt in einer schematischen Perspektivdarstellung ein Reflektorteil für ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Gehäuses. Das Reflektorteil ist in der 1B in der Draufsicht dargestellt. Das Reflektorteil 1 ist ringförmig ausgebildet. Das Reflektorteil 1 hat eine Oberfläche 11, welche die Innenfläche 12 umfasst. Die Innenfläche 12 ist für elektromagnetische Strahlung reflektierend ausgebildet.
  • Das Reflektorteil 1 ist aus einem hier beschriebenen ersten Kunststoffmaterial gebildet, in das Weißpigmente eingebracht sind, um die strahlungsreflektierenden Eigenschaften des Reflektorteils 1 zu verbessern.
  • Das Reflektorteil 1 ist beispielsweise durch spanende Bearbeitung oder mittels eines Spritzgussverfahrens separat vom übrigen Gehäuse hergestellt. Das Reflektorteil 1 ist eine starre, mechanisch selbsttragende Komponente des Gehäuses, die mit einem hier beschriebenen Herstellungsverfahren mit den übrigen Komponenten des Gehäuses mechanisch fest verbunden wird.
  • Die 2A zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteils mit einem hier beschriebenen Gehäuse 100 in einer schematischen Schnittdarstellung, die 2B zeigt die dazugehörige Draufsicht.
  • Das Gehäuse 100 umfasst ein Reflektorteil 1, wie es beispielsweise in Verbindung mit den 1A und 1B näher erläutert ist. Das Reflektorteil 1 ist an seiner Oberfläche 11 stellenweise in direktem Kontakt mit dem Gehäusematerial 2.
  • Das Gehäusematerial 2 ist mittels eines Spritzgussverfahrens an das Reflektorteil 1 angespritzt und steht daher stellenweise in direktem Kontakt mit dem Reflektorteil 1. Das heißt, das Gehäusematerial 2 ist verbindungsmittelfrei mit dem Reflektorteil 1 verbunden. Vorliegend ist die gesamte Innenfläche 12 des Reflektorteils 1 frei oder im Wesentlichen frei vom Gehäusematerial 2. Im Wesentlichen frei vom Gehäusematerial 2 kann beispielsweise bedeuten, dass Innenfläche 12 des Reflektorteils 1 höchstens zu einem Flächenanteil von 10%, insbesondere höchstens 5% mit Gehäusematerial 2 bedeckt ist.
  • Das Material für das Reflektorteil 1 wird zum Beispiel derart gewählt, dass sein Schmelzpunkt niedriger ist als der Schmelzpunkt des Gehäusematerials 2. Zum Beispiel liegt der Schmelzpunkt des Reflektorteils 1 zwischen wenigstens 5°C und höchstens 30°C unter dem Schmelzpunkt des Gehäusematerials 2. Dadurch kann gewährleistet sein, dass sich das Reflektorteil 1 bei Umspritzen kurzzeitig erweicht und dann gut am Gehäusematerial 2 haftet.
  • Es ist aber auch möglich, dass der Schmelzpunkt des Reflektorteils 1 gleich oder größer ist als der Schmelzpunkt des Gehäusematerials 2. Insbesondere in diesem Fall ist die dem Gehäusematerial 2 zugewandte Außenfläche des Reflektorteils 1 rau oder porös ausgebildet, so dass sich das Gehäusematerial 2 im angeschmolzenen Zustand in den Aufrauungen oder Poren des Reflektorteils 1 verhaken kann.
  • Das Reflektorteil 1 bildet im Gehäuse 100 eine Ausnehmung, in der ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 3, zum Beispiel ein strahlungsemittierender Halbleiterchip, angeordnet ist. Die Innenfläche 12 des Reflektorteils 1 umgibt das Bauelement 3 rahmenartig.
  • Das Gehäuse 100 umfasst ferner erste und zweite Anschlussstellen 6a, 6b. Das Halbleiterbauelement 3 ist über ein Verbindungsmittel, zum Beispiel einen elektrisch leitfähigen Klebstoff oder ein Lotmaterial, mit der ersten Anschlussstelle 6a verbunden. Über einen Kontaktdraht 5 ist das Halbleiterbauelement 3 elektrisch leitend mit der zweiten Anschlussstelle 6b verbunden. Erste und zweite Anschlussstellen 6a, 6b werden vorzugsweise im gleichen Spritzgussprozess wie das Reflektorteil 1 mit dem Gehäusematerial 2 umspritzt und dadurch mechanisch mit diesem verbunden.
  • Das Gehäusematerial 2 ist mit einem zweiten Kunststoffmaterial gebildet, das beispielsweise zumindest einen der folgenden Kunststoffe aufweist: Polyamide, Polyphenylensulfid, Polyetherimid, Polyphenylsulfon.
  • In das zweite Kunststoffmaterial können Füllstoffe zur Einstellung der optischen Eigenschaften und der mechanischen Stabilität wie Ruß, Pigmente und/oder Glasfasern eingebracht sein.
  • Im Ausführungsbeispiel der 2A, 2B ist die Oberfläche 11 des Reflektorteils 1 an ihrer den Anschlussstellen 6a, 6b abgewandten Oberseite frei vom Gehäusematerial 2.
  • Im Unterschied dazu ist im Ausführungsbeispiel der 3 das Reflektorteil 1 auch an dieser Oberfläche mit dem Gehäusematerial 2 bedeckt und befindet sich mit diesem in direktem Kontakt. Das heißt, in diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich die Innenfläche 12 des Reflektorteils 1 frei vom Gehäusematerial 2. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Reflektorteil 1 mechanisch besonders gut haftend mit dem Gehäusematerial 2 verbunden. Zum Beispiel ist die Außenfläche des Reflektorteils 1, die mit dem Gehäusematerial 2 in direktem Kontakt steht aufgeraut und/oder porös und die Aufrauungen und/oder Poren des Reflektorteils 1 sind zumindest stellenweise mit dem Gehäusematerial 2 befüllt.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6624491 [0001]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (100) für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Reflektorteils (1), das zumindest eine Innenfläche (12) aufweist, die zur Reflektion von elektromagnetischer Strahlung geeignet ist, b) stellenweises Umhüllen des Reflektorteils (1) mit einem Gehäusematerial (2), wobei – das Umhüllen mittels eines Spritzgussverfahrens erfolgt, – die Innenfläche (12) des Reflektorteils (1) zumindest stellenweise frei vom Gehäusematerial (2) bleibt, – das Reflektorteil (1) mit einem ersten Kunststoffmaterial gebildet ist, – das Gehäusematerial (2) mit einem zweiten Kunststoffmaterial gebildet ist, – das erste Kunststoffmaterial vom zweiten Kunststoffmaterial verschieden ist, und – das erste Kunststoffmaterial und das zweite Kunststoffmaterial sich hinsichtlich zumindest einer der folgenden Material-Eigenschaften voneinander unterscheiden: Temperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung.
  2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei – vor dem Bereitstellen des Reflektorteils (1) das Reflektorteil (1) durch spanende Bearbeitung hergestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei – vor dem Bereitstellen des Reflektorteils (1) das Reflektorteil (1) durch ein Spritzgussverfahren hergestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – beim Umhüllen des Reflektorteils (1) mit dem Gehäusematerial (2) bis auf zumindest Teile der Innenfläche (12) die gesamte Oberfläche (11) des Reflektorteils (1) mit dem Gehäusematerial (2) bedeckt wird.
  5. Gehäuses für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil mit – einem Reflektorteil (1), das zumindest eine Innenfläche (12) aufweist, die zur Reflektion von elektromagnetischer Strahlung geeignet ist, – einem Gehäusematerial (2), das zumindest stellenweise in direktem Kontakt mit der Oberfläche (11) des Reflektorteils (1) steht, wobei – Reflektorteil (1) und Gehäusematerial (2) verbindungsmittelfrei mechanisch miteinander verbunden sind, – die Innenfläche (12) des Reflektorteils (1) zumindest stellenweise frei vom Gehäusematerial (2) ist, – das Reflektorteil (1) mit einem ersten Kunststoffmaterial gebildet ist, – das Gehäusematerial (2) mit einem zweiten Kunststoffmaterial gebildet ist, – das erste Kunststoffmaterial vom zweiten Kunststoffmaterial verschieden ist, und – das erste Kunststoffmaterial und das zweite Kunststoffmaterial sich hinsichtlich zumindest einer der folgenden Material-Eigenschaften voneinander unterscheiden: Temperaturbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung.
  6. Gehäuse nach dem vorherigen Anspruch, bei dem – das Reflektorteil (1) und das Gehäusematerial (2) durch ein Spritzgussverfahren mechanisch miteinander verbunden sind.
  7. Gehäuse nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem – das Gehäusematerial (2) und das Reflektorteil (1) sich hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften voneinander unterscheiden.
  8. Gehäuse nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem – das Reflektorteil (1) für eine UV-Strahlung und/oder eine sichtbare Strahlung und/oder eine Infrarotstrahlung eine Reflektivität von wenigstens 80% aufweist.
  9. Gehäuse nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem – das Reflektorteil (1) das zweite Kunststoffmaterial und ein Weißpigment umfasst.
  10. Gehäuse nach dem vorherigen Anspruch, bei dem – das Weißpigment zumindest eines der folgenden Materialien umfasst: Titandioxid, Lithopone, Bariumsulfat, Zinkoxid, Zinksulfid, Zirkoniumdioxid, Kreide.
  11. Gehäuse nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem – das erste Kunststoffmaterial aus einer Gruppe ausgewählt ist, die zumindest eines der folgenden Materialien umfasst: Polyester, Fluorpolymer, Polyetherketone, Polyetherimid, Hochtemperatur-Polyamide, Polyetherketone, Flüssigkristallpolymer, Silikon.
  12. Gehäuse nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem – das zweite Kunststoffmaterial aus einer Gruppe ausgewählt ist, die zumindest eines der folgenden Materialien umfasst: Polyamide, Polyphenylensulfid, Polyetherimid, Polyphenylsulfon.
  13. Gehäuse nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem – das erste Kunststoffmaterial einen niedrigeren Schmelzpunkt als das zweite Kunststoffmaterial aufweist.
  14. Gehäuse nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem – eine Außenfläche des Reflektorteils (1), die mit dem Gehäusematerial (2) in direktem Kontakt steht, aufgeraut und/oder porös ist und die Aufrauungen und/oder Poren des Reflektorteils (1) zumindest stellenweise mit dem Gehäusematerial (2) befüllt sind.
  15. Optoelektronischen Bauteil mit – einem Gehäuse (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, und – zumindest einem optoelektronischen Bauelement (3), insbesondere einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip, wobei – das zumindest eine optoelektronische Bauelement (3) seitlich durch die zumindest eine Innenfläche des Reflektorteils umgeben ist.
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