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Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements angegeben.
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Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements anzugeben, das besonders vielseitig ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements wird zunächst zumindest eine Komponente des optoelektronischen Bauelements bereitgestellt.
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Bei der Komponente kann es sich beispielsweise um einen Anschlussträger wie zum Beispiel eine Leiterplatte oder einen Leiterrahmen handeln. Ferner kann es sich um ein Gehäuse handeln. Weiter kann es sich um einen optoelektronischen Halbleiterchip handeln, der beispielsweise durch einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip wie einen Leuchtdiodenchip oder einen Laserdiodenchip gebildet sein kann oder durch einen strahlungsempfangenden Halbleiterchip wie beispielsweise einen Fotodiodenchip. Weiter kann es sich bei der Komponente beispielsweise um einen Verguss für einen solchen Halbleiterchip handeln, der den Halbleiterchip zumindest stellenweise formschlüssig umhüllt.
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Bei dem Verfahren wird zumindest eine Komponente bereitgestellt. Es ist darüber hinaus möglich, dass zwei oder mehr Komponenten bereitgestellt werden und die nachfolgenden Bearbeitungsschritte dann an einer oder mehrerer der bereitgestellten Komponenten erfolgen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Quellträger bereitgestellt, der eine Unterseite aufweist, die mit einem funktionellen Material versehen ist. Bei dem funktionellen Material handelt es sich um ein Material, das im herzustellenden optoelektronischen Bauelement eine Funktion übernimmt.
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Bei dem funktionellen Material kann es sich beispielsweise um ein optisch funktionelles Material handeln, das im Bauelement eine optische Funktion übernimmt. Bei dem funktionellen Material kann es sich beispielsweise um ein strahlungsreflektierendes Material handeln. Das strahlungsreflektierende Material kann dazu eingerichtet sein, insbesondere sichtbares Licht zu reflektieren. Beispielsweise kann das strahlungsreflektierende Material eine Reflektivität von wenigstens 85 % für elektromagnetische Strahlung aus dem sichtbaren Bereich aufweisen. Das strahlungsreflektierende Material kann dazu eingerichtet sein, im Betrieb im optoelektronischen Bauteil erzeugte oder zu empfangende elektromagnetische Strahlung und/oder Umgebungslicht zu reflektieren. Beispielsweise umfasst das strahlungsreflektierende Material ein Matrixmaterial, in welches strahlungsstreuende oder strahlungsreflektierende Partikel, die beispielsweise mit Titandioxid gebildet sein können, eingebracht sind. Das funktionelle Material kann dann weiß erscheinen.
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Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass es sich bei dem funktionellen Material um ein strahlungsabsorbierendes Material handelt. Bei dem strahlungsabsorbierenden Material kann es sich um ein Material handeln, das wenigstens 85 % von sichtbarem Licht absorbiert. Beispielsweise kann das strahlungsabsorbierende Material dazu eingerichtet sein, Umgebungslicht und/oder im optoelektronischen Bauteil erzeugtes oder zu empfangendes Licht zu absorbieren. Das strahlungsabsorbierende Material kann insbesondere eine schwarze Farbe aufweisen und mit einem Matrixmaterial gebildet sein, in welches strahlungsabsorbierende Partikel wie etwa Ruß gebracht sind.
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Alternativ oder zusätzlich kann das funktionelle Material ein strahlungsstreuendes Material sein, das dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, zu streuen. Das strahlungsstreuende Material kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, Umgebungslicht und/oder im optoelektronischen Bauteil erzeugtes oder zu empfangendes Licht zu streuen.
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Alternativ oder zusätzlich kann das funktionelle Material ein strahlungsbrechendes Material umfassen, das dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, zu brechen. Das strahlungsbrechende Material kann beispielsweise zur Bildung von optischen Linsen dienen. Das strahlungsbrechende Material ist beispielsweise klarsichtig transparent ausgebildet und/oder weist einen Brechungsindex von 1,3 oder höher auf.
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Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem funktionellen Material um ein versiegelndes Material handeln, das als Schutzbeschichtung und/oder zum Schließen von Öffnungen im optoelektronischen Bauteil vorgesehen ist. Das versiegelnde Material kann beispielsweise mit einem Kunststoff gebildet sein und zur Reduzierung von Korrosion im optoelektronischen Bauelement dienen.
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Alternativ oder zusätzlich kann das funktionelle Material einen Klebstoff umfassen, der dazu vorgesehen ist, Komponenten des optoelektronischen Bauelements stoffschlüssig miteinander zu verbinden. Das heißt, die Komponenten werden durch den Klebstoff durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten und bilden eine nichtlösbare Verbindung zwischen den verbundenen Komponenten, die sich nur durch Zerstörung der Schicht, die aus dem Klebstoff gebildet ist, trennen lassen.
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Das funktionelle Material ist lösbar am Quellträger befestigt. Dabei kann das funktionelle Material unmittelbar am Quellträger befestigt sein oder eine oder mehrere Schichten weiterer Materialien sind zwischen dem Quellträger und dem funktionellen Material angeordnet. Das funktionelle Material ist dabei an einer der zumindest einen Komponente zugewandten Unterseite des Quellträgers angeordnet.
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Der Quellträger ist bevorzugt mit einem strahlungsdurchlässigen Material gebildet, welches für die elektromagnetische Strahlung eines Laserstrahls, mittels dem ein Ablösen des funktionellen Materials von Quellträger erfolgt, zumindest teilweise durchlässig ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt, bei dem ein Ablösen eines Teils des funktionellen Materials durch Bestrahlen mittels eines Laserstrahls durch eine der zumindest einen Komponente abgewandte Oberseite des Quellträgers hindurch erfolgt.
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Bei dem Bestrahlen erfolgt beispielsweise ein Erhitzen des funktionellen Materials oder eines Materials zwischen dem Quellträger und dem funktionellen Material. Durch das Erhitzen kann ein Teil des funktionellen Materials oder eines Materials zwischen dem funktionellen Material und dem Quellträger verflüssigt werden oder in die Gasphase überführt werden. Durch den Übergang in die Gasphase kann eine Volumenvergrößerung erfolgen, die dazu führt, dass das funktionelle Material von Quellträger bereichsweise abgetrennt, zum Beispiel abgesprengt, wird. Alternativ oder zusätzlich kann sich durch das Erhitzen eine Adhäsionskraft zwischen dem funktionellen Material und dem Quellträger verringern und das Ablösen eines Teils des funktionellen Materials erfolgt dann beispielsweise aufgrund der Schwerkraft oder weil die Haftkraft des funktionellen Materials zur zumindest einen Komponente größer ist als zum Quellträger.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt ein Befestigen des abgelösten Teils des funktionellen Materials an einer dem Quellträger zugewandten Seite der zumindest einen Komponente. Beispielsweise erfolgt nach dem Ablösen des Teils des funktionellen Materials ein Aufbringen des funktionellen Materials auf der zumindest einen Komponente aufgrund einer Kraft wie beispielsweise der Schwerkraft. Nachfolgend kann ein Befestigen des abgelösten Teils durch Aushärten des Teils des funktionellen Materials an der dem Quellträger zugewandten Seite der zumindest einen Komponente erfolgen. Das Aushärten kann beispielsweise durch Bestrahlung mit UV-Strahlung oder thermisch erfolgen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt abschließend ein Fertigstellen des optoelektronischen Bauelements. Dabei ist es möglich, dass nach dem Aufbringen des funktionellen Materials auf der zumindest einen Komponente weitere Bearbeitungsschritte erfolgen, bei denen es auch möglich ist, dass weitere funktionelle Materialien auf derselben oder anderen Komponenten des optoelektronischen Bauelements durch das hier beschriebene Verfahren aufgebracht werden. Ferner ist es möglich, dass es sich bei dem Aufbringen des funktionellen Materials um den letzten Bearbeitungsschritt handelt und das optoelektronische Bauelement damit fertiggestellt ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte, die insbesondere in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden:
- - Bereitstellen zumindest einer Komponente des optoelektronischen Bauelements,
- - Bereitstellen eines Quellträgers mit einem funktionellen Material an einer der zumindest einer Komponente zugewandten Unterseite des Quellträgers,
- - Ablösen eines Teils des funktionellen Materials durch Bestrahlen mittels eines Laserstrahls durch eine der zumindest einen Komponente abgewandte Oberseite des Quellträgers,
- - Befestigen des abgelösten Teils des funktionellen Materials an einer dem Quellträger zugewandten Seite der zumindest einen Komponente,
- - Fertigstellen des optoelektronischen Bauelements.
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Dem hier beschriebenen Verfahren liegt dabei unter anderem die Überlegung zugrunde, dass durch die Übertragung eines funktionellen Materials von einem Quellträger funktionelle Materialien besonders vielseitig auf unterschiedliche Komponenten eines optoelektronischen Bauelements aufgebracht werden können. Mit dem Verfahren ist es insbesondere möglich, durch mehrfaches Durchführen des Verfahrens am selben optoelektronischen Bauelement unterschiedliche funktionelle Materialien auf unterschiedliche Komponenten des optoelektronischen Bauelements aufzubringen. Dabei kann das Verfahren in unterschiedlichen Herstellungsschritten eines optoelektronischen Bauelements zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann mittels des Verfahrens eine Klebstoffschicht auf einen optoelektronischen Halbleiterchip aufgebracht werden, mittels der beispielsweise ein Abdeckkörper am Halbleiterchip befestigt wird. Nachfolgend kann mittels des Verfahrens eine strahlungsabsorbierende Beschichtung um den Halbleiterchip, beispielsweise an einer dem Halbleiterchip zugewandten Oberseite eines Anschlussträgers, auf dem der Halbleiterchip befestigt ist, aufgebracht werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist zwischen dem Quellträger und dem funktionellen Material ein Trennmaterial angeordnet, welches mittels des Laserstrahls bestrahlt wird. Das Trennmaterial ist an der Unterseite des Quellträgers angeordnet und kann sich in direktem Kontakt mit dem Quellträger befinden. Ferner ist es möglich, dass das Trennmaterial sich in direktem Kontakt mit dem funktionellen Material befindet. Durch Bestrahlen des Trennmaterials mittels des Laserstrahls ist es möglich, dass eine Haftkraft zwischen dem Trennmaterial und dem funktionellen Material soweit verringert wird, dass sich der bestrahlte Teil des funktionellen Materials aufgrund der Schwerkraft vom Quellträger löst und in Richtung der zumindest einen Komponente bewegt. Ferner ist es möglich, dass das Trennmaterial durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl zumindest stellenweise in die flüssige Phase oder die Gasphase überführt wird und auf diese Weise ein Ablösen des funktionellen Materials erfolgt. Das Trennmaterial kann strahlungsabsorbierende Komponenten, zum Beispiel Partikel, umfassen, die dazu eingerichtet sind, die Laserstrahlung des Laserstrahls gezielt zu absorbieren, wodurch ein Erhitzen und Überführen des Trennmaterials stellenweise in die flüssige oder gasförmige Phase erreicht werden kann. Nach dem Ablösen des Teils des funktionellen Materials können Reste des Trennmaterials am Quellträger verbleiben.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist das funktionelle Material als Schicht oder als Schichtenfolge ausgebildet, die eine Haupterstreckungsebene aufweist, die parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Quellträgers verläuft. Beispielsweise ist der Quellträger in der Form einer ebenen Scheibe ausgebildet, die ihre lateral größte Erstreckung parallel zur Haupterstreckungsebene aufweist. Parallel zur Haupterstreckungsebene des Quellträgers ist dann das funktionelle Material direkt auf den Quellträger oder auf das Trennmaterial als Schicht oder Schichtenfolge aufgebracht, die eine Haupterstreckungsebene parallel zur Haupterstreckungsebene des Quellträgers aufweist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist der Quellträger Kavitäten auf, die jeweils mit demselben funktionellen Material oder mit unterschiedlichen funktionellen Materialien befüllt sind. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist der Quellträger insbesondere nicht scheibenförmig ausgebildet, sondern er weist insbesondere eine Vielzahl zum Beispiel gleichartiger Kavitäten auf, die zur Aufnahme des funktionellen Materials vorgesehen sind.
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Zwischen dem funktionellen Material und dem Quellträger kann sich ein Trennmaterial befinden oder das funktionelle Material befindet sich in direktem Kontakt mit dem Quellträger. Durch die Form der Kavitäten kann eine Form des funktionellen Materials vorgegeben sein, die beim Ablösen des funktionellen Materials vom Quellträger auf die zumindest eine Komponente übertragen werden kann. Das heißt, mittels dieses Verfahrens ist es beispielsweise möglich, dreidimensionale Strukturen aus dem funktionellen Material auf die zumindest eine Komponente aufzubringen. Auf diese Weise können auf der Komponente beispielsweise in einfacher Weise Strukturen wie zum Beispiel optische Linsen aus dem funktionellen Material erzeugt werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind Bereiche zwischen den Kavitäten an der der zumindest einen Komponente zugewandten Unterseite des Quellträgers frei von funktionellem Material. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist der Quellträger an seiner Unterseite nur stellenweise von funktionellem Material bedeckt. Das funktionelle Material kann beispielsweise ausschließlich in Kavitäten des Quellträgers angeordnet sein. Auf diese Weise ist es besonders einfach möglich, funktionelles Material gezielt aus den Kavitäten auszulösen und auf die zumindest eine Komponente des optoelektronischen Bauteils aufzubringen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens steht das funktionelle Material beim Ablösen in direktem Kontakt mit der zumindest einen Komponente. Auf diese Weise kann die Übertragung vom funktionellen Material auf die zumindest eine Komponente örtlich besonders genau erfolgen, da eine Justage der zumindest einen Komponente in Bezug auf den Quellträger vor dem Ablösen erfolgen kann und der Teil des funktionellen Materials, der abgelöst wird, beim Ablösen bereits in direktem Kontakt mit der Komponente steht.
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Alternativ ist es möglich, dass das funktionelle Material und die zumindest eine Komponente in einem Abstand zwischen wenigstens 1 um und/oder höchstens 1500 µm zueinander angeordnet sind. In diesem Fall ist zwischen dem funktionellen Material und der zumindest einen Komponente also ein Spalt angeordnet. Auf diese Weise wird beim Ablösen des funktionellen Materials möglichst wenig Energie, beispielsweise in Form von Wärme, auf die Komponente übertragen, so dass auch eine Beschichtung von besonders empfindlichen Komponenten mittels dem funktionellen Material möglich ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst die zumindest eine Komponente einen Verguss, der einen Chip umgibt, wobei das funktionelle Material den Verguss stellenweise bedeckt. Bei dem Chip handelt es sich beispielsweise um einen optoelektronischen Halbleiterchip, der dazu eingerichtet ist, im Betrieb des optoelektronischen Bauteils elektromagnetische Strahlung zu emittieren oder zu empfangen. Der Verguss kann stellenweise an den Chip angeformt sein und diesen beispielsweise seitlich umgeben und/oder vertikal überragen. Das funktionelle Material wird derart auf den Verguss aufgebracht, dass das funktionelle Material den Verguss stellenweise bedeckt. Bei dem funktionellen Material kann es sich dann beispielsweise insbesondere um ein Material mit einer optischen Funktion wie beispielsweise ein strahlungsreflektierendes, ein strahlungsabsorbierendes, ein strahlungsstreuendes und/oder ein strahlungsbrechendes Material handeln.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst die zumindest eine Komponente ein Gehäuse mit einer Gehäusekavität, in die ein Chip eingebracht ist. Das funktionelle Material bedeckt das Gehäuse dann zumindest stellenweise. Bei dem Chip kann es sich wiederum um einen optoelektronischen Halbleiterchip handeln. Bei dem funktionellen Material kann es sich um ein optisch funktionelles Material handeln. Ferner ist es möglich, dass es sich bei dem funktionellen Material insbesondere um ein versiegelndes Material handelt, welches das Gehäuse zum Beispiel stellenweise abdichtet und einen Korrosionsschutz für zumindest eine Komponente des optoelektronischen Bauteils darstellt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Kavität des Gehäuses von zumindest einer schrägen Seitenfläche begrenzt und das funktionelle Material bedeckt die zumindest eine schräge Seitenfläche stellenweise. Die zumindest eine Seitenfläche verläuft zum Beispiel schräg zu einer Haupterstreckungsebene des Quellträgers. Beispielsweise ist es möglich, dass das funktionelle Material die Seitenfläche als Schicht gleichmäßiger Dicke bedeckt. Eine solche Schicht aus funktionellem Material kann mittels dem hier beschriebenen Verfahren besonders passgenau auf schräg verlaufende Seitenflächen aufgebracht werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst die zumindest eine Komponente einen Chip, wobei das funktionelle Material den Chip stellenweise bedeckt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Chip um einen optoelektronischen Halbleiterchip. Bei dem funktionellen Material kann es sich dann beispielsweise um ein strahlungskonvertierendes Material handeln, das dazu eingerichtet ist, im Betrieb vom Chip emittierte Primärstrahlung aus einem ersten Wellenlängenbereich in Sekundärstrahlung aus einem zweiten Wellenlängenbereich umzuwandeln.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform vermittelt das funktionelle Material auf dem Chip eine Haftung zwischen dem Chip und dem Abdeckkörper. In diesem Fall kann es sich bei dem funktionellen Material beispielsweise um einen Klebstoff handeln, der den Abdeckkörper stoffschlüssig am Chip befestigt.
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Im Folgenden wird das hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
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Anhand der 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens mittels einer schematischen Schnittdarstellung näher erläutert.
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Die 2, 3, 4A, 5, 6, 7 zeigen optoelektronische Bauteile, die mittels Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Verfahren hergestellt sind.
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Anhand der schematischen Schnittdarstellung der 4B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert.
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Anhand der schematischen Schnittdarstellung der 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert.
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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.
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Bei dem Verfahren wird zumindest eine Komponente 1 eines optoelektronischen Bauteils zur Verfügung gestellt. Bei der Komponente kann es sich beispielsweise um einen optoelektronischen Halbleiterchip, einen Anschlussträger, ein Gehäuse, einen Verguss oder eine andere Komponente eines optoelektronischen Bauelements handeln.
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Die Komponente 1 kann dabei beispielsweise auf einen Hilfsträger 100 aufgebracht sein. Bei dem Hilfsträger 100 kann es sich beispielsweise um eine starre Platte oder eine Folie handeln. Insbesondere kann das hier beschriebene Verfahren auch in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren durchgeführt werden, bei dem eine Vielzahl der zumindest einen Komponenten 1 auf dem Hilfsträger 100 angeordnet ist.
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Oberhalb der Komponenten 1 wird ein Quellträger 2 angeordnet, der beispielsweise mit einem für die Laserstrahlung 5 durchlässigen Material gebildet ist, welches beispielsweise ein Glas oder einen Kunststoff umfassen kann. Auf den Hilfsträger 2 direkt oder über die Trennschicht 4 ist eine Schicht aus funktionellem Material 3 aufgebracht. Durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl 5 wird ein Teil 31 des funktionellen Materials 3 abgelöst und auf diese Weise auf die Komponente 1 übertragen.
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Der Laserstrahl 5 kann dabei gepulst oder kontinuierlich betrieben werden. Es können zusätzliche Optiken zum Aufweiten des Laserstrahls und zur Anpassung des Querschnitts des Laserstrahls 5 an die Größe der Teile 31 Verwendung finden. Alternativ oder zusätzlich ist das Abscannen des Teils 31 des funktionellen Materials, der übertragen werden soll, möglich.
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Beim Ausführungsbeispiel der 1 ist ein Spalt zwischen der zumindest einen Komponente 1 und dem funktionellen Material angeordnet. Beispielsweise sind das funktionelle Material und die zumindest eine Komponente in einem Abstand zwischen wenigstens 1 um und/oder höchstens 1500 µm zueinander angeordnet. Alternativ ist es möglich, dass insbesondere für feste und/oder bistabile funktionelle Materialien ein direkter Kontakt zwischen der zumindest einen Komponente und dem funktionellen Material 3 besteht.
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Bei dem Trennmaterial 4 kann es sich beispielsweise um ein Material handeln, das durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl 5 stellenweise in die flüssige oder die gasförmige Phase überführt werden kann, wodurch ein gezieltes Abtrennen der Bereiche 31 möglich ist. Die Verwendung eines Trennmaterials 4 hat den Vorteil, dass es beim zu übertragenden, funktionellen Material 3 keine thermische oder optische Degradation gibt und insbesondere auch Materialien übertragen werden können, die nicht dazu geeignet sind, die Laserstrahlung 5 zu absorbieren. Das Trennmaterial 4 kann die Formgenauigkeit für flüssige oder pastöse Schichten aus funktionellem Material 3 oder diskrete aber nicht feste Elemente aus dem funktionellen Material 3 erhöhen. Auf diese Weise ermöglicht die Verwendung eines Trennmaterials 4 das Aufbringen von diskreten Elementen auf die zumindest eine Komponente 1.
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Bei dem funktionellen Material 3 kann es sich beispielsweise um ein strahlungsreflektierendes Material handeln, das zum Beispiel aus Silikon mit einer Füllung aus Titandioxidpartikeln gebildet sein kann. Ferner kann es sich um ein strahlungsabsorbierendes Material handeln, das beispielsweise aus Silikon mit schwarzen Füllstoffen gebildet sein kann. Ferner kann es sich bei dem funktionellen Material 3 um ein transparentes, klarsichtiges Silikon handeln, das strahlungsbrechend ist. Ferner kann es sich bei dem funktionellen Material um Lumineszenzkonversionsmaterial handeln, das beispielsweise in Form von Partikeln oder Teilchen in einem Matrixmaterial vorliegt, bei dem es sich beispielsweise ebenfalls um Silikon handeln kann.
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Die schematische Schnittdarstellung der 2 zeigt ein optoelektronisches Bauelement, das mittels einer Ausführungsform eines hier beschriebenen Verfahrens hergestellt werden kann. Die zumindest eine Komponente ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Verguss 6 gebildet, der einen Chip 7 lateral umgibt. Bei dem Chip 7 handelt es sich beispielsweise um einen Leuchtdiodenchip, der über einen Bonddraht 8 mit einem Anschlussträger 9 verbunden ist. Der Verguss 6 bedeckt Seitenflächen des Chips sowie eine dem Anschlussträger 9 abgewandte Oberseite stellenweise. Der Verbindungsdraht 8 kann vollständig im Verguss 6 angeordnet sein.
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Beispielsweise kann es sich bei dem Verguss 6 um einen Verguss handeln, der mit einem Kunststoffmaterial wie Silikon und/oder Epoxidharz gebildet ist. Zur Einstellung von optischen Eigenschaften ist das funktionelle Material 31 mittels dem hier beschriebenen Verfahren an der Oberseite des Vergusses 6 aufgebracht. Beispielsweise umgibt das funktionelle Material 31 einen Abdeckkörper 11 an der Oberseite des Chips. Der Verguss 6 kann strahlungsreflektierend ausgebildet sein und zum Beispiel mit einem mit weißen Partikeln gefüllten Kunststoffmaterial gebildet sein.
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Das funktionelle Material 31 kann strahlungsreflektierend oder strahlungsabsorbierend ausgebildet sein. Zum Beispiel handelt es sich bei dem funktionellen Material 31 um eine schwarze Beschichtung, die den Kontrast zwischen dem Halbleiterchip und der Umgebung erhöht.
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Das funktionelle Material 31 und der Verguss 6 können dasselbe Matrixmaterial aufweisen, wodurch sich eine Haftung zwischen dem Verguss 6 und dem funktionellen Material 3 erhöht. Der Abdeckkörper 11 kann beispielsweise klarsichtig sein, kann als Linse ausgebildet sein oder er kann ein Lumineszenzkonversionsmaterial umfassen.
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Beim Ausführungsbeispiel der 3 ist mittels dem hier beschriebenen Verfahren funktionelles Material 31 auf verschiedene Komponenten des optoelektronischen Bauelements aufgebracht. Bei den unterschiedlichen funktionellen Materialien 31 kann es sich dabei um unterschiedliche Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften handeln. Das derart hergestellte optoelektronische Bauelement umfasst ein Gehäuse 12 mit einer Kavität 13, in die der Halbleiterchip 7 eingebracht ist.
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Der Chip 7 stellt eine Komponente dar, auf die mittels des hier beschriebenen Verfahrens ein funktionelles Material 31 beispielsweise auf einen reflektierenden oder absorbierenden Bereich des Chips wie beispielsweise ein Bondpad aufgebracht ist. Ferner kann das funktionelle Material 31 auf schräge Seitenflächen 12a des Gehäuses 12 aufgebracht werden. Hier kann es sich beispielsweise bei dem funktionellen Material 31 um ein pastöses Material handeln, das als dünne Schicht mit hoher örtlicher Genauigkeit und gleichzeitig mit einem Spalt, der größer als 1 mm ist, aufgebracht ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem funktionellen Material 31 dabei um ein strahlungsreflektierendes Material. In gleicher Weise kann das funktionelle Material 31 auch auf eine Bodenfläche der Kavität 13 aufgebracht sein. Auch bei diesem funktionellen Material kann es sich um ein strahlungsreflektierendes Material handeln, welches strahlungsstreuende oder absorbierende Bereiche an der Bodenfläche der Kavität abdeckt.
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In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der 4A ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein Verguss 6, welcher einen Halbleiterchip 7 umgibt, die Komponente 1 bildet, auf der das funktionelle Material 31 aufgebracht ist. Bei dem funktionellen Material 31 kann es sich hier um Mikrostrukturen handeln, die eine laterale Erstreckung im Mikrometerbereich aufweisen und ein Seitenverhältnis von > 1 aufweisen. Beispielsweise können auf diese Weise strahlungsstreuende Strukturen auf der Außenseite eines Vergusses 6 aufgebracht werden, die zur Reduzierung einer spiegelnden Reflexion von Sonnenlicht oder anderem Umgebungslicht dienen. Das funktionelle Material 31 kann dabei ein strahlungsstreuendes Material sein.
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In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der 4B ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert, mit dem Strukturen, wie sie beispielsweise in der 4A oder in der 5 gezeigt sind, auf die zumindest eine Komponente 1 übertragen werden können. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Quellträger 2 Kavitäten 21, die mit Teilen des funktionellen Materials 31 befüllt sind. Bereiche 22 zwischen den Kavitäten 21 sind frei vom funktionellen Material 3. Zwischen dem Quellträger und dem funktionellen Material 3 kann eine Trennschicht 4 angeordnet sein.
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Mittels eines aufgeweiteten Laserstrahls 5 ist es möglich, dass mehrere Teile 31 des funktionellen Materials 3 gleichzeitig aus den Kavitäten abgelöst werden und auf diese Weise auf die zumindest eine Komponente 1 übertragen werden.
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In Verbindung mit der 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, das beispielsweise mit dem in Verbindung mit der 4B gezeigten Ausführungsbeispiel des Verfahrens hergestellt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel sind Auskoppelstrukturen beispielsweise auf einem Abdeckkörper 11 sowie auf der Außenfläche eines Vergusses 6, welche jeweils Komponenten für das hier beschriebene Verfahren bilden, aufgebracht. Die Auskoppelstrukturen können beispielsweise mit einem strahlungsstreuenden und einem strahlungsbrechenden Material gebildet sein und die Austrittswahrscheinlichkeit für Licht aus dem optoelektronischen Bauteil erhöhen.
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In Verbindung mit der 6 ist anhand einer schematischen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Bauteils beschrieben, das mittels eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens hergestellt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel werden beispielsweise Teile 31 des funktionellen Materials 3 auf das Gehäuse 12 aufgebracht, welches die Komponente 1 bildet. Bei dem funktionellen Material 3 kann es sich beispielsweise um ein versiegelndes Material handeln, welches mit hoher lateraler Genauigkeit im Gehäuse platziert werden kann und dort zum Beispiel gegen ein Eindringen von atmosphärischen Gasen und/oder Feuchtigkeit von außen wirkt.
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In Verbindung mit der 7 ist anhand einer schematischen Schnittdarstellung ein optoelektronisches Bauteil beschrieben, das mit einem Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens hergestellt werden kann. Hier handelt es sich bei dem Teil 31 des funktionellen Materials 3 um einen Klebstoff, der einen Abdeckkörper 11 stoffschlüssig mit einem Chip 7 des optoelektronischen Bauelements verbindet. Bei dem funktionellen Material 3 kann es sich dann insbesondere um einen strahlungsdurchlässigen Klebstoff handeln, der beispielsweise dazu geeignet ist, einen Abdeckkörper, der als Lumineszenzkonversionselement ausgebildet ist, am Chip zu befestigen. Mittels dem hier beschriebenen Verfahren kann ein solcher Klebstoff passgenauer als durch Stanzen und/oder Jetten aufgebracht werden. Ferner sind sehr kleine Volumina von Klebstoff aufbringbar, was mit herkömmlichen Verfahren nicht möglich ist.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Komponente
- 10
- optoelektronisches Bauelements
- 2
- Quellträger
- 2a
- Oberseite
- 2b
- Unterseite
- 21
- Kavität
- 22
- Bereich
- 3
- funktionelles Material
- 31
- Teil des funktionellen Materials
- 4
- Trennschicht
- 5
- Laserstrahl
- 6
- Verguss
- 7
- Chip
- 8
- Verbindungsdraht
- 9
- Anschlussträger
- 11
- Abdeckkörper
- 12
- Gehäuse
- 13
- Kavität
- 12a
- schräge Seitenfläche
- 14
- einfallendes Licht
- 14a
- Streulicht
- 100
- Hilfsträger
