DE102016103819A1 - Anschlussträger, optoelektronisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines Anschlussträgers oder eines optoelektronischen Bauteils - Google Patents

Anschlussträger, optoelektronisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines Anschlussträgers oder eines optoelektronischen Bauteils Download PDF

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Reiner Windisch
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Abstract

Es wird ein Anschlussträger angegeben, bei dem – ein Isolationselement (13) an der einem Verbindungselement (11) abgewandten Seite eines Kontaktelements (12) angeordnet ist, – das Verbindungselement (11) das Kontaktelement (12) seitlich überragt, – das Isolationselement (13) das Kontaktelement (12) an einer dem Verbindungselement (11) abgewandten Kontaktelement-Deckfläche (12a) und einer der Substrat-Seitenfläche (10c) eines Substrats (10) zugewandten Kontaktelement-Seitenfläche (12c) bedeckt, – eine Substrat-Deckfläche (10a) des Substrats (10) in einem Zentralbereich (18) frei zugänglich ist, und – der Zentralbereich (18) seitlich vom Isolationselement (13) umgeben ist.

Description

  • Die Druckschriften US 8,975,532 B2 und DE 102008044847 A1 beschreiben jeweils einen Anschlussträger, ein optoelektronisches Halbleiterbauteil und ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlussträgers.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Anschlussträger sowie ein optoelektronisches Bauteil anzugeben, die besonders kostengünstig herstellbar sind. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Anschlussträger und ein optoelektronisches Bauteil anzugeben, die besonders sicher verwendet werden können.
  • Es wird ein Anschlussträger angegeben. Bei dem Anschlussträger handelt es sich beispielsweise um eine Leiterplatte, welche Kontaktelemente und Kontaktstellen zum elektrischen Verbinden und elektrischen Kontaktieren aufweist. Der Anschlussträger dient ferner als mechanisch stützender Träger, auf dem elektronische Komponenten, wie beispielsweise Halbleiterchips, angeordnet und befestigt sind.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Anschlussträger ein Substrat. Das Substrat weist eine Substrat-Deckfläche auf, welche durch eine Hauptfläche des Substrats an der Oberseite des Substrats gebildet ist. Das Substrat weist ferner eine der Substrat-Deckfläche gegenüberliegende Substrat-Bodenfläche sowie zumindest eine Substrat-Seitenfläche auf, welche die Substrat-Deckfläche mit der Substrat-Bodenfläche verbindet.
  • Die Substrat-Deckfläche und die Substrat-Bodenfläche können beispielsweise kreisförmig oder n-eckig ausgebildet sein. In einer Ausführungsform kann das Substrat quaderförmig sein und die Substrat-Deckfläche sowie die Substrat-Bodenfläche sind rechteckig, insbesondere quadratisch, ausgebildet. Die Kantenlänge des Substrats kann dann zum Beispiel zwischen wenigstens 2 mm und höchstens 50 mm, insbesondere zwischen wenigstens 6 mm und höchstens 35 mm, betragen.
  • Bei dem Substrat handelt es sich um die mechanisch tragende Komponente des Anschlussträgers. Das heißt, das Substrat ist dazu vorgesehen, die weiteren Komponenten des Anschlussträgers mechanisch zu stützen und zu tragen. Das Substrat ist dabei mechanisch selbsttragend ausgebildet. Das Substrat kann dazu starr oder flexibel ausgebildet sein.
  • Neben den mechanisch tragenden Eigenschaften kann das Substrat im Anschlussträger weitere Eigenschaften übernehmen. So kann das Substrat beispielsweise an der Substrat-Deckfläche für Licht absorbierend oder für Licht reflektierend ausgebildet sein. Das Substrat kann in diesem Fall optische Eigenschaften im Anschlussträger übernehmen.
  • Ferner ist es möglich, dass das Substrat im Anschlussträger elektrische Eigenschaften übernimmt. Dafür kann das Substrat beispielsweise an der Substrat-Deckfläche elektrisch leitend oder elektrisch isolierend ausgebildet sein.
  • Das Substrat weist eine Haupterstreckungsebene auf, entlang derer es sich entlang zweier lateraler Richtungen erstreckt.
  • Die Haupterstreckungsebene des Substrats kann im Rahmen der Herstellungstoleranz beispielsweise parallel zu oder entlang der Deckfläche und/oder der Bodenfläche des Substrats verlaufen. Senkrecht zur Haupterstreckungsebene, in einer vertikalen Richtung, verläuft dann beispielsweise die zumindest eine Substrat-Seitenfläche. Entlang dieser Richtung weist das Substrat dann eine Dicke auf, die insbesondere klein gegen die Ausdehnung des Substrats in den lateralen Richtungen sein kann.
  • Bei dem Substrat kann es sich insbesondere um eine dünne Platte, beispielsweise um ein dünnes Trägerblech, handeln. Das Substrat kann dabei zum Beispiel eine Dicke zwischen wenigstens 0,3 mm und höchsten 2,2 mm, insbesondere höchstens 1,5 mm, aufweisen. Insbesondere ist es möglich, dass das Substrat eine Dicke von wenigstens 0,5 mm und höchstens 1,0 mm aufweist.
  • Das Substrat kann insbesondere Metalle enthalten oder aus Metallen bestehen. Beispielsweise ist das Substrat mehrschichtig ausgebildet. Das Substrat kann dann einen Grundkörper, ein dielektrisches Schichtsystem und optional eine metallische Reflexionsschicht aufweisen. Dabei kann beispielsweise eine freiliegende Außenfläche des Grundkörpers die Substrat-Bodenfläche bilden. Ferner kann eine freiliegende Außenfläche des dielektrischen Schichtsystems oder der metallischen Reflexionsschicht zumindest stellenweise die Substrat-Deckfläche bilden. Der Grundkörper des Substrats kann zum Beispiel mit einem Metall wie beispielsweise Aluminium gebildet sein oder aus einem Metall bestehen. Eine der Substrat-Bodenfläche abgewandte Seite des Grundkörpers des Substrats kann bandeloxiert und/oder anodisiert sein. Optional kann dort die metallische Reflexionsschicht vorhanden sein, die beispielsweise mit Aluminium oder Silber gebildet ist oder aus einem dieser Materialien besteht. Zwischen dem Grundkörper und der metallischen Reflexionsschicht kann eine Schichtenfolge vorgesehen sein, die eine Elox-Schicht enthalten kann. Die Elox-Schicht kann ein Oxid, insbesondere Aluminiumoxid oder Silberoxid, enthalten.
  • Das dielektrische Schichtsystem kann mehrere Schichten aufweisen, wobei zumindest eine der Schichten des Schichtsystems ein Oxid enthalten oder aus einem Oxid bestehen kann. Beispielsweise enthält das Schichtsystem TiO2, SiO2, Al2O3, Nb2O5 oder Ta2O5. Das Schichtsystem kann insbesondere als dielektrischer Spiegel, wie beispielsweise ein Bragg-Spiegel, ausgebildet sein.
  • Ein entsprechend ausgebildeter Anschlussträger ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 102015107675.8 in einem anderen Zusammenhang beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung wird hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Anschlussträger ein Verbindungselement. Das Verbindungselement ist elektrisch isolierend ausgebildet. Bei dem Verbindungselement handelt es sich um ein Element, über das Komponenten des Anschlussträgers insbesondere stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Eine „stoffschlüssige“ Verbindung ist hierbei und im Folgenden zum Beispiel eine Verbindung, bei der die Verbindungspartner durch atomare und/oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Eine stoffschlüssige Verbindung zeichnet sich zum Beispiel dadurch aus, dass sie mechanisch nicht zerstörungsfrei lösbar ist. Das heißt, beim Versuch, die stoffschlüssige Verbindung durch mechanische Krafteinwirkung zu lösen, wird zumindest einer der Verbindungspartner und/oder das Verbindungselement zerstört und/oder beschädigt. Insbesondere wird beim Versuch des Lösens das Verbindungselement zerstört und/oder beschädigt.
  • Beispielsweise handelt es sich bei der stoffschlüssigen Verbindung um eine Klebeverbindung, eine Schweißverbindung und/oder eine Schmelzverbindung. Ferner kann die stoffschlüssige Verbindung durch ein Aufsprühen und/oder Aufdampfen des Materials des Verbindungselements auf zumindest einen der Verbindungspartner erzeugt werden. Bei dem Verbindungselement kann es sich also beispielsweise um einen Klebstoff oder ein Klebeband handeln.
  • Das Verbindungselement kann insbesondere mit einem Oxid, einen Nitrid, einem Polymer und/oder einem Kunststoffmaterial gebildet sein oder aus einem dieser Materialien bestehen. Beispielsweise handelt es sich bei dem Verbindungselement um ein Klebeband, wobei der Begriff „Band“ keine Form des Verbindungselement beschreiben soll, sondern das Verbindungselement beispielsweise in der Draufsicht auch gekrümmt verlaufende Außenkanten aufweisen kann.
  • Das Verbindungselement kann beispielsweise eine Trägerschicht aufweisen, die aus PET oder Fluorpolymeren besteht oder diese Materialien enthält. Die Trägerschicht kann beidseitig mit einer Klebeschicht beschichtet sein. Die Klebeschicht kann dabei so ausgeprägt sein, dass sie nur ab einem bestimmten Anpressdruck eine signifikante Klebekraft entwickelt. Sie kann auch so ausgeprägt sein, dass sie aushärtbar ist oder dass sie ihre Klebekraft in offenliegenden Bereichen beispielsweise durch eine Plasmabehandlung verliert, sodass auf den im fertigen Zustand des Substrats offenliegenden Bereichen des Klebebands keine Partikel unabsichtlich anhaften.
  • Das Verbindungselement kann beispielsweise als Schicht ausgebildet sein, die im Rahmen der Herstellungstoleranz eine gleichmäßige Dicke aufweist. Die Dicke des Verbindungselements kann dann beispielsweise zwischen wenigstens 5 µm und höchstens 200 µm, insbesondere zwischen wenigstens 15 µm und höchstens 100 µm, betragen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers umfasst der Anschlussträger ein Kontaktelement, das elektrisch leitend ist. Das Kontaktelement kann zumindest ein Metall enthalten oder aus zumindest einem Metall bestehen. Beispielsweise kann das Kontaktelement ein Basismaterial enthalten, das mit einer Beschichtung versehen ist. Das Kontaktelement kann beispielsweise ein Basismaterial enthalten, das Edelstahl oder Kupfer enthält oder aus einem dieser Materialien besteht. Die Beschichtung des Basismaterials kann zumindest an einer Hauptfläche des Kontaktelements ausgebildet sein und an ihrer dem Basismaterial abgewandten Oberseite aus einem Metall wie Silber oder Gold bestehen oder eines dieser Metalle enthalten. Zwischen der Beschichtung und dem Basismaterial können weitere Materialien als Haftvermittler und/oder Diffusionssperre eingebracht sein, die beispielsweise Titan, Platin, Palladium und/oder Nickel enthalten oder aus einem dieser Materialien bestehen können.
  • Das Kontaktelement kann im Rahmen der Herstellungstoleranz eine konstante Dicke aufweisen. Das Kontaktelement weist dabei beispielsweise eine Dicke zwischen wenigstens 5 µm und höchstens 200 µm, insbesondere zwischen wenigstens 20 µm und höchstens 80 µm, auf.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers umfasst der Anschlussträger ein Isolationselement, das elektrisch isolierend ausgebildet ist. Bei dem Isolationselement kann es sich beispielsweise um eine Komponente handeln, die ähnlich dem Verbindungselement aufgebaut ist, wobei das Isolationselement lediglich an einer Hauptfläche klebende oder haftende Eigenschaften aufweisen muss und eine zweite Hauptfläche nicht klebend oder nicht haftend ausgebildet sein kann. Ferner kann es sich bei dem Isolationselement um ein Material handeln, das durch ein Aufsprühen und/oder Aufdampfen und/oder einen Druckprozess aufgebracht wird. Bei dem Isolationselement kann es sich dann insbesondere um eine Lackschicht, insbesondere eine Lötstopp-Lackschicht, handeln. Das Isolationselement kann neben seinen elektrischen Eigenschaften, als elektrisch isolierende Komponente des Anschlussträgers, auch optische Aufgaben im Anschlussträger übernehmen. Das Isolationselement kann dazu beispielsweise schwarz, farbig oder weiß ausgebildet sein.
  • Die Verwendung eines Lacks für das Isolationselement erweist sich weiter als vorteilhaft, da auf diese Weise das Isolationselement auch die dem Zentralbereich zugewandte Seite des Verbindungselements bedecken kann, was die Belastung des Verbindungselements mit insbesondere blauem Licht oder UV-Strahlung erheblich reduziert und damit die Alterungsstabilität des Verbindungselements verbessert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers ist das Verbindungselement an der Substrat-Deckfläche angeordnet, das Kontaktelement an der dem Substrat abgewandten Seite des Verbindungselements angeordnet und das Isolationselement an der dem Verbindungselement abgewandten Seite des Kontaktelements angeordnet. Die Komponenten des Anschlussträgers, also das Substrat, das Verbindungselement, das Kontaktelement und das Isolationselement, können dabei jeweils stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Dabei vermittelt das Verbindungselement insbesondere eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Substrat und dem Kontaktelement.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers bedeckt das Isolationselement das Kontaktelement an einer dem Verbindungselement abgewandten Kontaktelement-Deckfläche und einer der Substrat-Seitenfläche zugewandten Kontakt-Seitenfläche. Dabei ist es insbesondere möglich, dass sich das Isolationselement von der Kontaktelement-Deckfläche ohne Unterbrechung zur Kontaktelement-Seitenfläche erstreckt. Nicht der Substrat-Seitenfläche zugewandte Kontaktelement-Seitenflächen können dabei frei vom Isolationselement bleiben. Es ist jedoch auch möglich, dass nicht der Substrat-Seitenfläche zugewandte Kontaktelement-Seitenflächen zumindest teilweise auch vom Isolationselement bedeckt sind. Insbesondere sind jedoch sämtliche der Substrat-Seitenfläche zugewandten Kontaktelement-Seitenflächen vollständig vom Isolationselement bedeckt. Dahingegen ist die Kontaktelement-Deckfläche stellenweise frei vom Isolationselement und nur bereichsweise vom Isolationselement bedeckt. Mittels des Isolationselements ist es möglich, das Kontaktelement insbesondere an den Außenkanten des Anschlussträgers elektrisch zu isolieren, wodurch Kriechstrecken an den Außenkanten des Anschlussträgers vermieden werden können.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers ist die Substrat-Deckfläche in einem Zentralbereich frei zugänglich. Das heißt, zumindest im Zentralbereich der Substrat-Deckfläche ist keine weitere Komponente des Anschlussträgers, wie beispielsweise das Verbindungselement, das Kontaktelement, das Isolationselement angeordnet und die Substrat-Deckfläche ist dort von diesen Komponenten unbedeckt. Auf diese Weise ist die Substrat-Deckfläche frei zugänglich und kann beispielsweise als Montagefläche für Halbleiterbauelemente dienen, die auf dem Anschlussträger befestigt und elektrisch angeschlossen werden sollen. Die Halbleiterbauelemente können sich mit dem Substrat dann zum Beispiel in direktem Kontakt befinden oder es ist lediglich ein Verbindungsmittel zwischen dem Substrat und dem Halbleiterbauelement angeordnet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers ist der Zentralbereich seitlich vom Isolationselement umgeben. Das heißt, in zumindest einer Richtung lateral beabstandet zum Zentralbereich ist das Isolationselement angeordnet. Insbesondere ist es möglich, dass das Isolationselement den Zentralbereich teilweise oder vollständig seitlich umgibt. Das Isolationselement kann dabei vom Zentralbereich beabstandet sein, so dass andere Komponenten des Anschlussträgers zumindest teilweise zwischen dem Zentralbereich und dem Insolationselement angeordnet sind. Das Isolationselement dient dazu, Kriechstrecken an den Außenkanten des Anschlussträgers zu vermeiden. Dadurch, dass der Zentralbereich seitlich vom Isolationselement umgeben ist, kann dies besonders effizient erreicht werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers wird ein Anschlussträger angegeben mit
    • – einem Substrat, das eine Substrat-Deckfläche, eine der Substrat-Deckfläche gegenüberliegende Substrat-Bodenfläche und eine Substrat-Seitenfläche umfasst,
    • – einem Verbindungselement, das elektrisch isolierend ist,
    • – einem Kontaktelement, das elektrisch leitend ist, und
    • – einem Isolationselement, das elektrisch isolierend ist, wobei
    • – das Verbindungselement an der Substrat-Deckfläche angeordnet ist,
    • – das Kontaktelement an der dem Substrat abgewandten Seite des Verbindungselements angeordnet ist,
    • – das Isolationselement an der dem Verbindungselement abgewandten Seite des Kontaktelements angeordnet ist,
    • – die Substrat-Seitenfläche die Substrat-Deckfläche und die Substrat-Bodenfläche verbindet,
    • – das Isolationselement das Kontaktelement an einer dem Verbindungselement abgewandten Kontaktelement-Deckfläche und einer der Substrat-Seitenfläche zugewandten Kontaktelement-Seitenfläche bedeckt,
    • – die Substrat-Deckfläche in einem Zentralbereich frei zugänglich ist, und
    • – der Zentralbereich seitlich vom Isolationselement umgeben ist.
  • Dabei kann der Anschlussträger genau ein Verbindungselement umfassen, auf welchem das Kontaktelement angeordnet ist oder der Anschlussträger umfasst zwei oder mehr Verbindungselemente, auf denen zwei oder mehr Kontaktelemente angeordnet sind.
  • Insbesondere ist es möglich, dass die beschriebenen Komponenten des Anschlussträgers jeweils direkt aneinandergrenzen, das heißt das Verbindungselement grenzt direkt an das Substrat, das Kontaktelement grenzt direkt an das Verbindungselement und das Isolationselement grenzt direkt zumindest an das Kontaktelement, gegebenenfalls auch direkt an das Verbindungselement und/oder das Substrat. Die Verbindung zwischen diesen Komponenten kann dabei jeweils eine stoffschlüssige Verbindung sein. Auf diese Weise ist eine besonders sichere elektrische Isolation des Kontaktelements zumindest an den Außenkanten des Anschlussträgers ermöglicht. Der Anschlussträger kann dann aus den genannten Komponenten bestehen. Das heißt, der Anschlussträger besteht dann aus dem Substrat, dem Verbindungselement, dem Kontaktelement und dem Isolationselement, wobei Verbindungselement, Kontaktelement und Isolationselement jeweils in der Einzahl oder in der Mehrzahl vorliegen können.
  • Ferner ist es möglich, dass zwei oder mehr Kontaktelemente auf genau einem Verbindungselement angeordnet sind, wobei Bereiche zwischen den Kontaktelementen vorhanden sein können, an denen die dem Substrat abgewandte Verbindungselement-Deckfläche frei von Kontaktelementen ist. Der Anschlussträger umfasst dabei vorzugsweise zumindest zwei elektrisch voneinander isolierte Kontaktelemente, welche durch das Verbindungselement und gegebenenfalls das Isolationselement elektrisch voneinander isoliert sind. An den zwei oder mehr Kontaktelementen können Bauelemente, die am Anschlussträger befestigt und kontaktiert werden sollen, elektrisch leitend angeschlossen werden.
  • Einem hier beschriebenen Anschlussträger liegen dabei unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde:
    Eine Möglichkeit zur Bildung eines Anschlussträgers besteht darin, eine bedruckte Leiterplatte (Printed Circuit Board – PCB) auf ein hochreflektierendes Substrat, beispielsweise umfassend ein Aluminium-Trägerblech mit einem reflektierenden Silberspiegel, an der Oberseite aufzubringen, bei dem Bereiche zur Montage beispielsweise Licht emittierender Bauelemente ausgespart sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, als Substrat ein insbesondere weißes Keramikmaterial zu verwenden, auf das Metallisierungen aufgebracht sind, welche als Leiterbahnen zum Anschließen von Bauelementen dienen. Die genannten Anschlussträger sind jedoch in ihrer Herstellung relativ teuer. Gegenüber solchen Anschlussträgern zeichnet sich ein hier beschriebener Anschlussträger daher durch besonders niedrige Herstellungskosten aus.
  • Ferner kann ein hier beschriebener Anschlussträger weitere Eigenschaften aufweisen, die ihn gegenüber den genannten Anschlussträgern auszeichnen. So ist es beispielsweise möglich, dass sich an zwei gegenüberliegenden Quadranten des Anschlussträgers, auf denen beispielsweise keine Kontaktstelle zur Kontaktierung des Anschlussträgers ausgebildet ist, Bereiche befinden, die elektrisch isoliert sind, weil sie beispielsweise vom Isolationselement bedeckt sind. Diese Bereiche können zum Beispiel für Niederhalter, die bei der Montage des Anschlussträgers am Bestimmungsort eingesetzt werden, vorgesehen sein. Diese Niederhalter können auf diese Weise zum Beispiel mit elektrisch leitenden Strukturen, wie etwa metallischen Haltefedern, ausgebildet werden. Ferner ist es möglich, in diesen Bereichen Befestigungsöffnungen, zum Beispiel Bohrlöcher, vorzusehen, mit denen eine Befestigung des Anschlussträgers am Bestimmungsort mittels Schrauben, Nieten oder Bolzen erfolgen kann.
  • Ferner zeichnet sich ein hier beschriebener Anschlussträger dadurch aus, dass Seitenflächen des Anschlussträgers, insbesondere die Substrat-Seitenflächen, ohne Aussparungen möglichst geradlinig und/oder glatt ausgebildet werden können. Auf diese Weise stehen die Seitenflächen für die mechanische Justage der Orientierung des Anschlussträgers am Bestimmungsort zur Verfügung.
  • Darüber hinaus ist es bei einem hier beschriebenen Anschlussträger nicht notwendig, die Kontaktelemente streifenförmig, das heißt beispielsweise rechteckig, auszubilden. Vielmehr kann die Form die Kontaktelemente in der Draufsicht an die Anforderungen beispielsweise der Bauelemente, die am Anschlussträger befestigt und kontaktiert werden sollen, angepasst werden. So kann beispielsweise eine Kontaktfläche an der Kontaktelement-Deckfläche in Form und Größe für eine Drahtkontakt(englisch: wire bond)Kontaktierung optimiert werden.
  • Beispielsweise ist es möglich, das Verbindungselement und/oder das Kontaktelement und/oder das Isolationselement vor dem Aufbringen auf das Substrat durch einen Stanz- oder Laserprozess zu strukturieren. Auf diese Weise können flexibel beliebige Kontakt- beziehungsweise Leiterbahngeometrien realisiert werden. Bei dem Isolationselement kann es sich dann insbesondere um eine vorstrukturierte Isolationsfolie handeln, die auf freiliegende Bereiche des Kontaktelements, die nicht zur Kontaktierung eines Bauelements vorgesehen sind, aufgeklebt wird.
  • Darüber hinaus ist es möglich, zwei Kontaktelemente des Anschlussträgers in einer lateralen Richtung so nahe einander zu platzieren, dass beispielsweise ein ESD(Electro-Static Discharge, elektrostatische Entladung)-Schutzelement auf einem Kontaktelement befestigt werden kann und zum beabstandeten Kontaktelement eine Drahtkontaktierung hergestellt werden kann, ohne dass eine für die Drahtkontaktierung zu lange Strecke zwischen den Kontaktelementen überbrückt werden muss.
  • Ferner ist es bei einem hier beschriebenen Anschlussträger möglich, die Kontaktelemente derart aufzubringen, dass zwischen dem Kontaktelement und der Außenkante des Anschlussträgers ausreichend Platz zur Verfügung steht, um den der Außenkante zugewandten Bereich des Kontaktelements mittels des Isolationselements elektrisch zu isolieren. Auf diese Weise kann auf aufwändige Verfahren zur Isolierung des Kontaktelements, wie beispielsweise einem Umklappen eines Endstücks des Kontaktelements, verzichtet werden.
  • Ein hier beschriebener Anschlussträger zeichnet sich daher insgesamt neben der kostengünstigen Herstellbarkeit auch dadurch aus, dass er auf besonders einfache Weise sicher betrieben werden kann, das heißt dass zum Beispiel auf besonders einfache Weise Kriechstrecken an den Außenkanten des Anschlussträgers verhindert werden können.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers überragt das Verbindungselement das Kontaktelement seitlich, das heißt in zumindest einer lateralen Richtung. Insbesondere ist es möglich, dass das Verbindungselement das Kontaktelement in allen lateralen Richtungen überragt. Das heißt, das Verbindungselement erstreckt sich beispielsweise geringfügig über die Abmessungen des Kontaktelements in den lateralen Richtungen hinaus und ermöglicht damit eine Montagetoleranz bei der Platzierung des Kontaktelements auf dem Verbindungselement. Der Überstand kann dabei vorteilhaft besonders klein ausgebildet sein, da er nicht der Erzeugung von Kriechstrecken dienen muss. Der Überstand beträgt dann zum Beispiel zwischen wenigstens 50 µm und höchstens 300 µm. Im Extremfall kann auf den Überstand ganz verzichtet werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers bedeckt das Isolationselement das Verbindungselement an einer dem Substrat abgewandten Verbindungselement-Deckfläche. Das heißt, das Isolationselement ist beispielsweise von der Kontaktelement-Deckfläche über die Kontaktelement-Seitenfläche auf die Verbindungselement-Deckfläche gezogen. Auf diese Weise ist es möglich, zumindest die den Außenkanten des Anschlussträgers zugewandten Kontaktelement-Seitenflächen vollständig in elektrisch isolierendes Material einzuhüllen. An der Oberseite und den Seiten wird das Kontaktelement in diesem Fall vom Isolationselement bedeckt, an der Unterseite vom elektrisch isolierenden Verbindungselement. Im Bereich der Kontaktelement-Seitenfläche grenzen das Isolationselement und das Verbindungselement dann zum Beispiel direkt aneinander und sind dort stoffschlüssig miteinander verbunden. Dies führt zu einem vollständigen Einhüllen des Kontaktelements in diesem Bereich.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers bedeckt das Isolationselement das Verbindungselement an einer der Substrat-Seitenfläche zugewandten Verbindungselement-Seitenfläche. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist das Isolationselement beispielsweise von der Kontaktelement-Deckfläche über die Kontaktelement-Seitenfläche zur Verbindungselement-Deckfläche geführt und von dort zur Verbindungselement-Seitenfläche. Das Isolationselement kann sich dabei insbesondere unterbrechungsfrei über die genannte Strecke erstrecken. Dadurch, dass das Isolationselement das Verbindungselement an dessen Seitenfläche ebenfalls bedeckt und dort beispielsweise stoffschlüssig mit dem Verbindungselement verbunden ist, ergibt sich eine weiter verbesserte Kapselung des Kontaktelements mit elektrisch isolierendem Material zumindest im Bereich der Außenkanten des Anschlussträgers.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers steht das Isolationselement stellenweise in direktem Kontakt mit dem Substrat. Das heißt, in diesem Fall kann das Isolationselement beispielsweise von der Kontaktelement-Deckfläche, über die Kontaktelement-Seitenfläche zur Verbindungselement-Deckfläche und über die Verbindungselement-Deckfläche zur Substrat-Deckfläche und/oder zur Substrat-Seitenfläche gezogen werden und dort in direktem Kontakt mit dem Substrat stehen. In dieser Ausführungsform ist der Anschlussträger beispielsweise entlang aller seiner Außenkanten vom Isolationselement bedeckt und Kriechstrecken vom und zum Kontaktelement sind von den Außenkanten des Anschlussträgers her vollständig unterbunden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers ist der Zentralbereich der Substrat-Deckfläche seitlich, das heißt in den lateralen Richtungen, vollständig vom Isolationselement umgeben. Das heißt, das Isolationselement, das beispielsweise mit dem Substrat in direktem Kontakt stehen kann, umgibt den Zentralbereich vollständig und bedeckt beispielsweise das Substrat an seinen Außenkanten ohne Unterbrechung.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers sind das Verbindungselement und das Kontaktelement in der Draufsicht stellenweise gekrümmt ausgebildet. Das heißt insbesondere, dass das Verbindungselement und das Kontaktelement nicht als Streifen ausgebildet sind, die in Draufsicht beispielsweise rechteckig ausgebildet sind, sondern die genannten Elemente weisen in der Draufsicht gekrümmte Außenkanten auf. Mit diesen gekrümmten Außenkanten kann eine besonders genaue Anpassung der Form des Kontaktelements beziehungsweise der Kontaktelemente des Anschlussträgers an die Bedürfnisse der Bauelemente, die am Anschlussträger befestigt und elektrisch angeschlossen werden sollen, angepasst werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers weist das Substrat zumindest im Zentralbereich an der Substrat-Deckfläche eine Reflektivität von wenigstens 80 %, insbesondere von wenigstens 85 %, für Licht auf. Das Substrat weist die genannte Reflektivität dabei vorzugsweise bei einer Wellenlänge von wenigstens 430 nm und höchstens 700 nm, insbesondere bei einer Wellenlänge von 450 nm auf. Die Reflektivität kann dabei besonders bevorzugt wenigstens 90 % betragen. Mit anderen Worten, senkrecht zur Haupterstreckungsebene auf die Substrat-Deckfläche des Substrats, zum Beispiel im Zentralbereich, auftreffendes sichtbares Licht wird mit einer Wahrscheinlichkeit von wenigstens 80 %, bevorzugt wenigstens 85 % und besonders bevorzugt wenigstens 90 % reflektiert. Das Substrat ist damit für sichtbares, insbesondere für blaues Licht, hochreflektierend ausgebildet. Ein solches hochreflektives, insbesondere mehrschichtig ausgebildetes, Substrat kann kostengünstig hergestellt werden und erlaubt insbesondere die Verwendung des Anschlussträgers zur Bildung eines optoelektronischen Bauteils.
  • Es wird weiter ein optoelektronisches Bauteil angegeben. Beim hier beschriebenen optoelektronischen Bauteil kann insbesondere ein hier beschriebener Anschlussträger zum Einsatz kommen. Das heißt, sämtliche für den Anschlussträger offenbarten Merkmale sind auch für das optoelektronische Bauteil offenbart und umgekehrt. Bei dem optoelektronischen Bauteil handelt es sich beispielsweise um ein so genanntes Chip-on-board LED-Modul oder einen so genannten „Light Kernel“. Im optoelektronischen Bauteil können dann beispielsweise Leuchtdiodenchips zum Einsatz kommen. Ferner ist es möglich, dass alternativ oder zusätzlich im optoelektronischen Bauteil Laserdiodenchips und/oder Fotodetektorchips zum Einsatz kommen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils umfasst das optoelektronische Bauteil einen hier beschriebenen Anschlussträger. Weiter umfasst das hier beschriebene optoelektronische Bauteil einen, insbesondere zumindest zwei optoelektronische Halbleiterchips, bei denen es sich beispielsweise um gleichartige Halbleiterchips handeln kann. Das heißt, es kann sich beispielsweise um Halbleiterchips handeln, die im Rahmen der Herstellungstoleranz gleich aufgebaut sind. Dabei ist es möglich, dass es sich bei den optoelektronischen Halbleiterchips um Leuchtdiodenchips und/oder Fotodiodenchips und/oder Laserdiodenchips handelt.
  • Insbesondere kann es sich bei den optoelektronischen Halbleiterchips um so genannte Saphir-Chips handeln. Diese Chips können beispielsweise einen Träger umfassen, der aus Saphir gebildet ist und Teil eines Aufwachssubstrats ist, auf das eine Halbleiterschichtenfolge, umfassend einen aktiven, zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Bereich, epitaktisch abgeschieden wurde.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die optoelektronischen Halbleiterchips im Zentralbereich auf der Substrat-Deckfläche am Substrat befestigt. Das heißt, die optoelektronischen Halbleiterchips sind in einem Bereich auf das Substrat aufgebracht, der frei ist von dem Verbindungselement, dem Kontaktelement und dem Isolationselement. Die Halbleiterchips können beispielsweise im Zentralbereich durch Kleben oder Löten am Substrat befestigt sein, wobei zwischen dem Substrat und den optoelektronischen Halbleiterchips insbesondere keine elektrische Verbindung besteht. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht sein, dass die Substrat-Deckfläche im Zentralbereich elektrisch isolierend ausgebildet ist und/oder die optoelektronischen Halbleiterchips mit ihrer elektrisch isolierenden Seite, insbesondere einem Träger aus Saphir, an der Deckfläche befestigt sind.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die optoelektronischen Halbleiterchips elektrisch leitend mit dem Kontaktelement verbunden. Insbesondere sind die optoelektronischen Halbleiterchips mit wenigstens zwei Kontaktelementen des Anschlussträgers elektrisch leitend verbunden. Zum Beispiel umfasst das optoelektronische Bauteil eine Vielzahl optoelektronischer Halbleiterchips, die zumindest teilweise in Reihe zueinander geschaltet sind. Eine Kontaktierung der Reihenschaltung von optoelektronischen Halbleiterchips erfolgt dann durch zwei Kontaktelemente des Anschlussträgers.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein optoelektronisches Bauteil angegeben mit
    • – einem Anschlussträger nach einem der vorherigen Ansprüche, und
    • – zumindest zwei optoelektronischen Halbleiterchips, wobei,
    • – die optoelektronischen Halbleiterchips im Zentralbereich auf der Substrat-Deckfläche am Substrat befestigt sind, und
    • – die optoelektronischen Halbleiterchips elektrisch leitend mit dem Kontaktelement verbunden sind.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils sind die optoelektronischen Halbleiterchips von einer lichtdurchlässigen, elektrisch isolierenden Umhüllung umgeben, wobei die Umhüllung mit dem Substrat an dessen Substrat-Deckfläche in direktem Kontakt steht. Beispielsweise steht die Umhüllung im Zentralbereich der Substrat-Deckfläche mit dem Substrat in direktem Kontakt. Bei der Umhüllung handelt es sich insbesondere um einen Vergusskörper, der auf die optoelektronischen Halbleiterchips aufgebracht wird. Der Vergusskörper kann ein Matrixmaterial umfassen, in das Partikel eines oder mehrerer Materialien eingebracht sind.
  • Zum Beispiel sind in das Matrixmaterial Partikel eines Leuchtstoffs eingebracht, der dazu ausgebildet ist, einen Teil der von den optoelektronischen Halbleiterchips im Betrieb emittierten Primärstrahlung zu absorbieren und elektromagnetische Strahlung aus einem anderen Wellenlängenbereich, beispielsweise mit größeren Wellenlängen, zu emittieren. Auf diese Weise kann vom optoelektronischen Bauteil im Betrieb Mischlicht, zum Beispiel weißes Licht, abgestrahlt werden. Bei dem Matrixmaterial kann es sich beispielsweise um ein Silikon-Material, ein Epoxid-Material oder ein Silikon-Epoxid-Hybridmaterial handeln.
  • Die Umhüllung dient neben ihren optischen Eigenschaften auch zum mechanischen Schutz der optoelektronischen Halbleiterchips vor äußeren Einflüssen. Darüber hinaus stellt die Umhüllung eine elektrisch isolierende Komponente des optoelektronischen Bauteils dar, welche dazu beitragen kann, Kriechstrecken zum Kontaktelement des Anschlussträgers zu unterbinden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils steht die Umhüllung in direktem Kontakt mit dem Isolationselement. Beispielsweise ist das Isolationselement an der den Halbleiterchips zugewandten Seite des Kontaktelements und des Verbindungselements über diese beiden Komponenten geführt und bedeckt dort die Substrat-Deckfläche. In diesem Fall ist das Isolationselement beispielsweise mit einem Lack, zum Beispiel einem Lötstopplack, gebildet, der dann die optoelektronischen Halbleiterchips vollständig umgibt. Ferner ist es möglich, dass die Umhüllung sich mit dem Substrat, dem Verbindungselement, dem Kontaktelement und dem Isolationselement in direktem Kontakt befindet. Die Umhüllung kann dann besonders gut am Anschlussträger haften, da die Anhaftfläche zum Anschlussträger in diesem Fall besonders groß ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils bildet eine den optoelektronischen Halbleiterchips zugewandte Isolationselement-Außenkante eine Stoppkante für die Umhüllung. In diesem Fall ist das Isolationselement beispielsweise an der Kontaktelement-Deckfläche angeordnet und erstreckt sich an den optoelektronischen Halbleiterchips zugewandten Seite der Verbindungsschicht nicht zur Verbindungsschicht, sondern endet an der Kontaktelement-Deckfläche. In diesem Bereich weist das Isolationselement dann eine den Halbleiterchips zugewandte Außenkante auf. Das Umhüllungsmaterial kann dann hinsichtlich beispielsweise seiner Viskosität beim Aufbringen auf die optoelektronischen Halbleiterchips derart gewählt werden, dass es an der Außenkante des Isolationselements stoppt. Mit Vorteil ist in diesem Fall kein weiteres Element, zum Beispiel kein umlaufender Damm, notwendig, der das Umhüllungsmaterial im Zentralbereich der Substrat-Deckfläche, dort, wo die optoelektronischen Halbleiterchips angeordnet sind, fixiert.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils ist das Kontaktelement bis auf zur Kontaktierung des Bauelements von außen vorgesehene Kontaktstellen an keiner Stelle frei zugänglich. Insbesondere ist es in diesem Fall möglich, dass kein Kontaktelement des Anschlussträgers frei zugänglich ist. Das oder die Kontaktelemente des Anschlussträgers sind in diesem Fall weitgehend vollständig von weiteren Komponenten des Anschlussträgers und des optoelektronischen Bauteils bedeckt. Zum Beispiel ist das Kontaktelement vollständig vom Isolationselement und der Umhüllung bedeckt. Dabei ist es zum Beispiel möglich, dass das Isolationselement in direktem Kontakt mit der Umhüllung steht und die Umhüllung in lateralen Richtungen, also seitlich, vollständig umgibt. Auf diese Weise sind Kriechstrecken zum Kontaktelement des optoelektronischen Bauteils vollständig unterbunden. Lediglich im Bereich der Kontaktstellen ist das Isolationselement dann geöffnet. Die Kontaktstellen sind dabei vorzugsweise wenigstens 1 mm von einer Außenkante des Anschlussträgers entfernt, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, den Bereich zwischen einer Kontaktstelle und der Außenkante mit Material des Isolationselements zu bedecken.
  • Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlussträgers oder eines optoelektronischen Bauteils angegeben. Mittels des Verfahrens können hier beschriebene Anschlussträger und hier beschriebene optoelektronische Bauteile hergestellt werden, das heißt sämtliche für hier beschriebene Anschlussträger und hier beschriebene optoelektronische Bauteile offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst eine Anordnung, umfassend eine Vielzahl von Substraten, die aneinander befestigt sind, bereitgestellt. Bei der Anordnung kann es sich beispielsweise um ein Panel oder eine Endlosrolle handeln, die später zu einzelnen Substraten oder einzelnen Anschlussträgern vereinzelt werden kann. In einem nächsten Verfahrensschritt werden in den Substraten der Anordnung Befestigungsöffnungen und Vereinzelungsöffnungen mittels Stanzens erzeugt. Das Stanzen der Befestigungsöffnungen und der Vereinzelungsöffnungen kann dabei vorteilhaft in einem gemeinsamen Verfahrensschritt erfolgen, sodass diese Öffnungen in den Substraten besonders effizient erzeugt werden können.
  • Die Vereinzelungsöffnungen erstrecken sich dabei zum Beispiel zwischen aneinandergrenzenden Substraten grabenförmig, ohne dass sie sich entlang der gesamten Außenkante eines Substrats erstrecken. Auf diese Weise dienen die Vereinzelungsöffnungen in einem späteren Verarbeitungsschritt beispielsweise als Sollbruchstellen.
  • In einem abschließenden Verarbeitungsschritt wird die Anordnung entlang der Vereinzelungsöffnungen zu einer Vielzahl von Substraten vereinzelt. Dies kann beispielsweise nach dem Fertigstellen des Anschlussträgers oder nach dem Fertigstellen des optoelektronischen Bauteils erfolgen, so dass eine Vereinzelung zu Anschlussträgern oder zu Bauteilen erfolgt.
  • Die Strukturierung der genannten Elemente sowie das Isolationselement können im Vergleich zu bekannten Anschlussträgern zwar die Herstellungskosten erhöhen, dies wird jedoch durch die Reduzierung des Aufwands beim Vereinzeln der Anschlussträger aus der Anordnung von Substraten, bei der keine besonderen Maßnahmen zur Vermeidung von Nebenschlüssen zwischen den Kontaktelementen und dem Substrat vorgenommen werden müssen, mehr als kompensiert.
  • Das hier beschriebene optoelektronische Bauteil kann sich durch eine besonders große Licht emittierende Fläche auszeichnen, die durch die Fläche des Zentralbereichs der Substrat-Deckfläche gebildet ist. Zum Beispiel kann die Licht emittierende Fläche einen Durchmesser von wenigstens 1,5 mm und höchstens 45 mm, insbesondere zwischen wenigstens 5 mm und höchstens 33 mm, aufweisen. Insbesondere weist die Licht emittierende Fläche einen Durchmesser von zirka 9 mm, zirka 13 mm, zirka 19 mm oder zirka 24 mm auf, wobei die Toleranz jeweils 1 mm betragen kann.
  • Im Folgenden werden die hier beschriebenen Anschlussträger, die hier beschriebenen optoelektronischen Bauteile sowie die hier beschriebenen Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
  • Die 1A, 1B und 1C zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Anschlussträgers anhand schematischer Darstellungen.
  • Die 2 und 3 zeigen anhand schematischer Darstellungen weitere Ausführungsbeispiel von hier beschriebenen Anschlussträgern.
  • Die 4A, 4B zeigen anhand schematischer Darstellungen ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils.
  • Anhand der schematischen Darstellungen der 5A, 5B, 5C ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahren näher erläutert.
  • Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen 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 für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
  • Die 1A zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Anschlussträgers anhand einer schematischen Schnittdarstellung. Die 1B zeigt die zugehörige Explosionsdarstellung. Die 1C zeigt eine schematische Aufsicht.
  • Der Anschlussträger 1 umfasst ein Substrat 10. Bei dem Substrat 10 handelt es sich beispielsweise um ein hier beschriebenes mehrlagiges Trägerblech. Das Substrat 10 umfasst eine Deckfläche 10a, eine Bodenfläche 10b sowie Seitenflächen 10c, welche die Deckfläche 10a mit der Bodenfläche 10b verbinden. An der Substrat-Deckfläche 10a ist das Verbindungselement 11 angeordnet, welches einen Zentralbereich 18 ringförmig oder rahmenförmig umschließt (siehe dazu beispielsweise die 1B und 1C). Das Verbindungselement 11 ist mit dem Substrat 10 stoffschlüssig verbunden.
  • Auf das Verbindungselement 11 sind auf der dem Substrat abgewandten Verbindungselement-Deckfläche 11a zwei Kontaktelemente 12 aufgebracht, die mit dem Verbindungselement 11 stoffschlüssig verbunden sind. Dabei überragt das Verbindungselement 11 die Kontaktelemente 12 jeweils in lateralen Richtungen, parallel zur Haupterstreckungsrichtung der Substrat-Deckfläche 10a des Substrats 10.
  • An der dem Verbindungselement abgewandten Seite ist die Kontaktelement-Deckfläche 12a ausgebildet, die stellenweise vom Isolationselement 13 bedeckt ist. Beispielsweise sind das Isolationselement 13 und das Kontaktelement 12 stoffschlüssig miteinander verbunden. Auch das Isolationselement 13 kann den Zentralbereich 18 der Substrat-Deckfläche 10a ringförmig oder rahmenförmig umschließen.
  • Das Isolationselement 13 ist dabei entlang der Kontaktelement-Deckfläche 12a zur Kontaktelement-Seitenfläche 12c geführt. Es bedeckt die Kontaktelement-Seitenfläche 12c vollständig und befindet sich mit dem Verbindungselement 11 an der Verbindungselement-Deckfläche 11a an der der Substrat-Seitenfläche 10c zugewandten Seite in direktem Kontakt. Im vorliegenden Fall überragt das Verbindungselement 11 auch das Isolationselement 13 an jeder Stelle seitlich vollständig oder schließt bündig mit diesem ab.
  • Mittels des Verbindungselements 11 und des Isolationselements 13 ist das Kontaktelement 12 an der der Außenkante des Anschlussträgers 1 zugewandten Seite vollständig mit elektrisch isolierendem Material des Verbindungselements 11 und des Isolationselements 13 bedeckt.
  • Wie beispielsweise aus den 1B und 1C ersichtlich ist, umfasst der Anschlussträger weiter Befestigungsöffnungen 14, die in einander gegenüberliegenden Quadranten des Substrats 10 angeordnet sind. Hierbei ist die Umgebung der Befestigungsöffnungen 14 jeweils frei von dem Verbindungselement 11, dem Kontaktelement 12 und dem Isolationselement 13. Es ist jedoch auch möglich, dass insbesondere das Isolationselement 13 bis zur Außenkante des Substrats 10 geführt ist und auch die Befestigungsöffnungen 14 in lateralen Richtungen vollständig umschließt.
  • Der Anschlussträger 1 umfasst weiter Kontaktstellen 15, die in den nicht mit den Befestigungsöffnungen 14 belegten Quadranten angeordnet sind. An diesen Kontaktelementen ist das Isolationselement 13 nicht aufgebracht und das Kontaktelement 12 ist dort jeweils frei zugänglich und kontaktierbar.
  • Das Verbindungselement 11, das Kontaktelement 12 und gegebenenfalls das Isolationselement 13 können durch Verfahren wie Stanzen oder einen Lasertrennprozess strukturiert sein, sodass sie insbesondere gekrümmte Außenflächen aufweisen können. Im Zentralbereich 18 der Substrat-Deckfläche 10a kann der Durchmesser D1 zwischen gegenüberliegenden Kanten des Verbindungselements 11 im vorliegenden Fall beispielsweise 17,9 mm betragen. Der Durchmesser D2 zwischen gegenüberliegenden Kanten des Kontaktelements 12 kann beispielsweise 18,7 mm betragen und der Durchmesser D3 zwischen gegenüberliegenden Kanten des Isolationselements 13 kann 19,8 mm betragen. Die Toleranz beträgt dabei beispielsweise jeweils 1 mm.
  • Abweichend vom in der 1A dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass das Isolationselement 13 an der dem Zentralbereich 18 zugewandten Seite des Kontaktelements 12 und des Verbindungselements 11 zum Substrat 10 geführt ist. Dies ist im rechten Bereich der 1A durch gestrichelte Linien angedeutet. Beispielsweise, wenn das Isolationselement 13 nicht als Folie, sondern als Beschichtung, zum Beispiel mittels eines Lötstopplacks, ausgeführt ist, ist dies eine mögliche Variante des Verlaufs des Isolationselements 13. Das Isolationselement 13 ist in diesem Fall beispielsweise weiß ausgebildet und kann damit eine optische Beeinträchtigung durch das Kontaktelement 12 oder das Verbindungselement 11 unterbinden.
  • In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Anschlussträgers näher erläutert.
  • In der 2 ist ein Anschlussträger dargestellt, der das Substrat 10, das die Substrat-Deckfläche 10a, die der Substrat-Deckfläche 10a gegenüberliegende Substrat-Bodenfläche 10b und die Substrat-Seitenfläche 10c umfasst, aufweist. Ferner umfasst der Anschlussträger 1 das Verbindungselement 11, das elektrisch isolierend ist, das Kontaktelement 12, das elektrisch leitend ist, sowie das Isolationselement 13, das elektrisch isolierend ist. Dabei ist das Verbindungselement 11 an der Substrat-Deckfläche 10a angeordnet, das Kontaktelement 12 ist an der dem Substrat 10 abgewandten Seite des Verbindungselements 11 angeordnet, und das Isolationselement 13 ist an der dem Verbindungselement 11 abgewandten Seite des Kontaktelements 12 angeordnet. Das Verbindungselement 11 überragt das Kontaktelement 12 seitlich. Die Substrat-Seitenfläche 10c verbindet die Substrat-Deckfläche 10a und die Substrat-Bodenfläche 10b miteinander. Das Isolationselement 13 bedeckt das Kontaktelement 12 an der dem Verbindungselement 11 abgewandten Kontaktelement-Deckfläche 12a und der der Substrat-Seitenfläche 10c zugewandten Kontaktelement-Seitenfläche 12c. Die Substrat-Deckfläche 10a ist im Zentralbereich 18 frei zugänglich ist, und der Zentralbereich 18 ist seitlich vom Isolationselement 13 umgeben.
  • Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 1A ist im Ausführungsbeispiel der 2 das Isolationselement 13 entlang der Kontaktelement-Deckfläche 12a über die Kontaktelement-Seitenfläche 12c von der Verbindungselement-Deckfläche 11a zur Substrat-Deckfläche 10a geführt. Es ist dabei möglich, dass das Isolationselement 13 mit der Außenkante des Substrats 10 bündig abschließt oder das Substrat 10 das Isolationselement 13 seitlich überragt.
  • In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Anschlussträgers näher erläutert. Es ist ein Anschlussträger dargestellt mit dem Substrat 10, das die Substrat-Deckfläche 10a, die der Substrat-Deckfläche 10a gegenüberliegende Substrat-Bodenfläche 10b und die Substrat-Seitenfläche 10c umfasst. Ferner umfasst der Anschlussträger das Verbindungselement 11, das elektrisch isolierend ist, das Kontaktelement 12, das elektrisch leitend ist, sowie das Isolationselement 13, das elektrisch isolierend ist. Dabei ist das Verbindungselement 11 an der Substrat-Deckfläche 10a angeordnet, das Kontaktelement 12 ist an der dem Substrat 10 abgewandten Seite des Verbindungselements 11 angeordnet, und das Isolationselement 13 ist an der dem Verbindungselement 11 abgewandten Seite des Kontaktelements 12 angeordnet. Das Verbindungselement 11 überragt das Kontaktelement 12 seitlich. Die Substrat-Seitenfläche 10c verbindet die Substrat-Deckfläche 10a und die Substrat-Bodenfläche 10b miteinander. Das Isolationselement 13 bedeckt das Kontaktelement 12 an der dem Verbindungselement 11 abgewandten Kontaktelement-Deckfläche 12a und der der Substrat-Seitenfläche 10c zugewandten Kontaktelement-Seitenfläche 12c. Die Substrat-Deckfläche 10a ist im Zentralbereich 18 frei zugänglich ist, und der Zentralbereich 18 ist seitlich vom Isolationselement 13 umgeben.
  • In Ergänzung zum Ausführungsbeispiel der 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Damm 16 ausgebildet, der den Zentralbereich 18 ringförmig oder rahmenförmig umschließt. Der Damm 16 kann dabei mit einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet sein, das beispielsweise eine Farbe aufweist. Der Damm 16 kann beispielsweise mit einem Silikonmaterial gebildet sein, das mit Pigmenten gefüllt ist, sodass der Damm 16 farbig, strahlungsabsorbierend oder weiß erscheint. Beispielsweise ist der Damm mit einem Titandioxid gefülltem Silikon gebildet und erscheint daher weiß. Alternativ ist es möglich, dass der Damm 16 mit Material des Isolationselements 13 gebildet ist.
  • In jedem Fall ist in diesem Ausführungsbeispiel auch die dem Zentralbereich 18 zugewandte Seite der Kontaktelemente 12 von elektrisch isolierendem Material umgeben. Lediglich um einen Anschluss von Halbleiterchips zu ermöglichen, sind Aussparungen im Damm oder im Isolationselement vorhanden, die in 3 nicht dargestellt sind.
  • Der Damm 16 kann dabei auch zum Einschluss eines Umhüllungsmaterials 22 dienen, siehe dazu zum Beispiel 4A.
  • In Verbindung mit den schematischen Darstellungen der 4A und 4B ist ein hier beschriebenes optoelektronisches Bauteil gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Für das optoelektronische Bauteil kann jeder hier beschriebene Anschlussträger 1 Verwendung finden.
  • Der Anschlussträger 1 umfasst das Substrat 10, das die Substrat-Deckfläche 10a, die der Substrat-Deckfläche 10a gegenüberliegende Substrat-Bodenfläche 10b und die Substrat-Seitenfläche 10c umfasst. Weiter weist der Anschlussträger das Verbindungselement 11, das elektrisch isolierend ist, das Kontaktelement 12, das elektrisch leitend ist, sowie das Isolationselement 13 auf, das elektrisch isolierend ist. Wie in den Ausführungsbeispielen der 1, 2 und 3 dargestellt, ist das Verbindungselement 11 an der Substrat-Deckfläche 10a angeordnet, das Kontaktelement 12 ist an der dem Substrat 10 abgewandten Seite des Verbindungselements 11 angeordnet, und das Isolationselement 13 ist an der dem Verbindungselement 11 abgewandten Seite des Kontaktelements 12 angeordnet. Das Verbindungselement 11 überragt das Kontaktelement 12 dabei seitlich. Die Substrat-Seitenfläche 10c verbindet die Substrat-Deckfläche 10a und die Substrat-Bodenfläche 10b miteinander.
  • Das Isolationselement 13 bedeckt das Kontaktelement 12 an der dem Verbindungselement 11 abgewandten Kontaktelement-Deckfläche 12a und der der Substrat-Seitenfläche 10c zugewandten Kontaktelement-Seitenfläche 12c. Die Substrat-Deckfläche 10a ist im Zentralbereich 18 frei zugänglich und der Zentralbereich 18 ist seitlich vom Isolationselement 13 umgeben. Im Ausführungsbeispiel der 4A und 4B findet ein Anschlussträger Verwendung, bei dem sich das Verbindungselement 11 und das Isolationselement 13 jeweils bis zur Außenkante des Substrats 10 erstrecken, sodass die der Außenkante des Anschlussträgers zugewandten Seitenflächen des Isolationselements 13, des Verbindungselements 11 und des Substrats 10 bündig miteinander abschließen.
  • Das optoelektronische Bauteil umfasst weiter eine Vielzahl von optoelektronischen Halbleiterchips 20, zum Beispiel Leuchtdiodenchips. Die Halbleiterchips 20 sind über Drahtkontakte 11, die mit den Kontaktelementen 12 elektrisch leitend verbunden sind, zumindest teilweise in Reihe zueinander verschaltet. Weiter sind die optoelektronischen Halbleiterchips 20 von einer Umhüllung 22 umgeben, bei der es sich beispielsweise um ein mit Konverter gefülltes Vergussmaterial handeln kann.
  • Die den Halbleiterchips 22 zugewandte Außenkante 13d des Isolationselements 13 dient als Stoppkante für das Umhüllungsmaterial 22.
  • Wie aus der Draufsicht der 4B ersichtlich, kann das optoelektronische Bauteil weiter ein ESD-Schutzelement 23 umfassen, bei dem es sich beispielsweise um eine ESD-Schutzdiode handelt, die zu den in Reihe verschalteten optoelektronischen Halbleiterchips 20 antiparallel geschaltet ist. Zum Anschluss des ESD-Schutzelements 23 ist ein weiteres Kontaktelement 12 vorgesehen, das über ein weiteres Verbindungselement 11 am Substrat 10 befestigt ist. Alternativ können die Kontaktelemente 12 so ausgeformt werden, dass kein weiteres Verbindungselement 11 erforderlich ist um das ESD-Schutzelement 23 zu platzieren und zu kontaktieren. Dies ist beispielsweise bei dem Anschlussträger der 1A bis 1C möglich, bei dem die beiden Kontaktelemente 12 an zwei Stellen einen sehr kleinen Abstand zueinander aufweisen, so dass zum Beispiel eine Drahtkontaktierung des ESD-Schutzelements 23 von einem Kontaktelement zum benachbarten Kontaktelement möglich ist.
  • In Verbindung mit den 5A, 5B und 5C ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert. Bei dem Verfahren wird eine Anordnung, umfassend eine Vielzahl von Substraten 10, bereitgestellt. Bei der Anordnung handelt es sich beispielsweise um ein Panel oder eine Endlosrolle. In den Substraten werden Befestigungsöffnungen 14 und Vereinzelungsöffnungen 17 mittels Stanzens erzeugt. Zum Beispiel können die Befestigungsöffnungen 14 und die Vereinzelungsöffnungen 17 im gleichen Arbeitsschritt vorgestanzt werden. Die Befestigungsöffnungen 14 dienen zum Beispiel zur Aufnahme von Befestigungselementen wie Schrauben, Nieten oder Bolzen.
  • Die Vereinzelungsöffnungen erstrecken sich über einen Großteil der Außenkante eines jeden Substrats 10, ohne sich vollständig entlang der Außenkante zu erstrecken. Auf diese Weise hängen die Substrate 10 an den Ecken zusammen.
  • Nachdem der Anschlussträger oder das optoelektronische Bauteil hergestellt ist, können die Substrate voneinander getrennt werden, indem die Anordnung entlang der Vereinzelungsöffnungen zertrennt wird.
  • Insbesondere zeichnen sich hier beschriebene Anschlussträger sowie hier beschriebene Bauteile durch eine besonders kostengünstige Herstellbarkeit aus. Ein weiterer Vorteil von hier beschriebenen Anschlussträgern sowie von hier beschriebenen Bauteilen besteht darin, dass sie aufgrund der Vermeidung von Kriechstrecken insbesondere an ihrer Außenkante besonders sicher verwendet werden können.
  • 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.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anschlussträger
    10
    Substrat
    10a
    Substrat-Deckfläche
    10b
    Substrat-Bodenfläche
    10c
    Substrat-Seitenfläche
    11
    Verbindungselement
    11a
    Verbindungselement-Deckfläche
    11c
    Verbindungselement-Seitenfläche
    12
    Kontaktelement
    12a
    Kontaktelement-Deckfläche
    12c
    Kontaktelement-Seitenfläche
    13
    Isolationselement
    14
    Befestigungsöffnung
    15
    Kontaktstellen
    16
    Damm
    17
    Vereinzelungsöffnung
    18
    Zentralbereich
    2
    optoelektronisches Bauteil
    20
    optoelektronischer Halbleiterchip
    21
    Kontaktdraht
    22
    Umhüllung
    23
    ESD-Schutzelement
    D1
    Durchmesser
    D2
    Durchmesser
    D3
    Durchmesser
  • 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
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    • DE 102015107675 [0014]

Claims (14)

  1. Anschlussträger (1) mit – einem Substrat (10), das eine Substrat-Deckfläche (10a), eine der Substrat-Deckfläche (10a) gegenüberliegende Substrat-Bodenfläche (10b) und eine Substrat-Seitenfläche (10c) umfasst, – einem Verbindungselement (11), das elektrisch isolierend ist, – einem Kontaktelement (12), das elektrisch leitend ist, und – einem Isolationselement (13), das elektrisch isolierend ist, wobei – das Verbindungselement (11) an der Substrat-Deckfläche (10a) angeordnet ist, – das Kontaktelement (12) an der dem Substrat (10) abgewandten Seite des Verbindungselements (11) angeordnet ist, – das Isolationselement (13) an der dem Verbindungselement (11) abgewandten Seite des Kontaktelements (12) angeordnet ist, – die Substrat-Seitenfläche (10c) die Substrat-Deckfläche (10a) und die Substrat-Bodenfläche (10b) verbindet, – das Isolationselement (13) das Kontaktelement (12) an einer dem Verbindungselement (11) abgewandten Kontaktelement-Deckfläche (12a) und einer der Substrat-Seitenfläche (10c) zugewandten Kontaktelement-Seitenfläche (12c) bedeckt, – die Substrat-Deckfläche (10a) in einem Zentralbereich (18) frei zugänglich ist, und – der Zentralbereich (18) seitlich vom Isolationselement (13) umgeben ist.
  2. Anschlussträger (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem das Verbindungselement (11) das Kontaktelement (12) seitlich überragt.
  3. Anschlussträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Isolationselement (13) das Verbindungselement (11) an einer dem Substrat (10) abgewandten Verbindungselement-Deckfläche (11a) bedeckt.
  4. Anschlussträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Isolationselement (13) das Verbindungselement (11) an einer der Substrat-Seitenfläche (10c) zugewandten Verbindungselement-Seitenfläche (11c) bedeckt.
  5. Anschlussträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Isolationselement (13) stellenweise in direktem Kontakt mit dem Substrat (10) steht.
  6. Anschlussträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Zentralbereich (18) seitlich vollständig vom Isolationselement (13) umgeben ist.
  7. Anschlussträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Verbindungselement (11) und das Kontaktelement (12) in der Draufsicht stellenweise gekrümmt ausgebildet sind.
  8. Anschlussträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Substrat (10) zumindest im Zentralbereich (18) an der Substrat-Deckfläche (10a) eine Reflektivität von wenigstens 80 %, insbesondere wenigstens 90 %, für Licht aufweist.
  9. Optoelektronisches Bauteil (2) mit – einem Anschlussträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, und – zumindest zwei optoelektronischen Halbleiterchips (2), wobei, – die optoelektronischen Halbleiterchips (20) im Zentralbereich (18) auf der Substrat-Deckfläche (10a) am Substrat (10) befestigt sind, und – die optoelektronischen Halbleiterchips elektrisch leitend mit dem Kontaktelement (12) verbunden sind.
  10. Optoelektronisches Bauteil (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die optoelektronischen Halbleiterchips (20) von einer lichtdurchlässigen, elektrisch isolierenden Umhüllung (22) umgeben sind, wobei die Umhüllung (22) mit dem Substrat (10) an dessen Substrat-Deckfläche (10a) in direktem Kontakt steht.
  11. Optoelektronisches Bauteil (2) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Umhüllung (22) in direktem Kontakt mit dem Isolationselement (13) steht.
  12. Optoelektronisches Bauteil (2) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem eine den optoelektronischen Halbleiterchips (20) zugewandte Isolationselement-Außenkante (13d) als Stoppkante für die Umhüllung (22) dient.
  13. Optoelektronisches Bauteil (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Kontaktelement (12) bis auf zur Kontaktierung von außen vorgesehene Kontaktstellen (15) an keiner Stelle frei zugänglich ist.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Anschlussträgers (1) oder eines optoelektronischen Bauteils (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – eine Anordnung umfassend eine Vielzahl von Substraten (10), die aneinander befestigt sind, bereitgestellt wird, – in den Substraten (10) Befestigungsöffnungen (14) und Vereinzelungsöffnungen (17) mittels Stanzen erzeugt werden, und – die Anordnung entlang der Vereinzelungsöffnungen (17) zertrennt wird.
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