BAUTEIL UND ANSCHLUSSTRÄGER Es werden ein Bauteil und ein Anschlussträger angegeben.

Die Druckschrift WO 2011/026786 AI beschreibt ein Bauteil.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauteil anzugeben, das eine verbesserte mechanische Stabilität aufweist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauteil mit verbesserten optischen Eigenschaften anzugeben. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Anschlussträger für solch ein Bauteil anzugeben.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil einen Anschlussträger. Bei dem Anschlussträger handelt es sich um eine Komponente des Bauteils, welche dem elektrischen Anschluss eine weitere Komponente des Bauteils ermöglicht. Darüber hinaus handelt es sich bei dem

Anschlussträger um eine mechanisch stützende Komponente des Bauteils, welche andere Komponenten, insbesondere alle anderen Komponenten des Bauteils, mechanisch stützt und trägt. Der Anschlussträger umfasst beispielsweise einen

Grundkörper, der mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist. Auf oder in den Grundkörper sind Kontakte und/oder Leiterbahnen aufgebracht und/oder eingebracht, welche eine elektrische Kontaktierung von weiteren

Komponenten des Bauteils ermöglichen. Bei dem Anschlussträger kann es sich zum Beispiel um eine bedruckte Leiterplatte oder einen keramischen Träger mit Kontakten handeln. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil einen Rahmen. Bei dem Rahmen handelt es sich um eine Komponente des Bauteils, die einen Bereich auf dem

Anschlussträger abschnittsweise oder vollständig umgibt. Der Rahmen überragt dabei den Anschlussträger an einer Oberseite entlang einer vertikalen Richtung. Bei der vertikalen

Richtung handelt es sich um eine Richtung, die quer oder senkrecht zu lateralen Richtungen verläuft. Die lateralen Richtungen verlaufen parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers. Beispielsweise ist der Rahmen nach Art einer Wand oder einer Umrandung ausgebildet, welche einen Abschnitt an der Oberseite des Anschlussträgers in den lateralen Richtungen vollständig umgibt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil einen Umhüllungskörper. Bei dem Umhüllungskörper handelt es sich beispielsweise um einen Körper, der

elektrisch isolierend ausgebildet ist und der zumindest eine Komponente des Bauteils zumindest abschnittsweise oder vollständig umhüllt. Der Umhüllungskörper kann dazu mit einem Kunststoffmaterial gebildet sein, welches beispielsweise durch Vergießen, Spritzen oder Formpressen an der Oberseite des Anschlussträgers auf diesen aufgebracht ist.

Beispielsweise begrenzt der Rahmen gemeinsam mit dem

Anschlussträger an der Oberseite des Anschlussträgers eine Kavität, welche vom Rahmen in lateralen Richtungen

vollständig umgeben wird. Diese Kavität kann dann zumindest teilweise mit dem Umhüllungskörper befüllt sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weisen Umhüllungskörper, der Anschlussträger und oder der Rahmen unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten auf. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht sein, dass das Grundmaterial, mit dem der Grundkörper des Anschlussträgers gebildet ist, sich vom Grundmaterial, mit dem der Rahmen und/oder der Umhüllungskörper gebildet ist, unterscheidet. Bei einem Grundmaterial handelt es sich dabei hier und im Folgenden um das Material, aus dem eine Komponente des

Bauteils größtenteils besteht. Beispielsweise besteht die Komponente des Bauteils zu wenigstens 80 Gew%, insbesondere zu wenigstens 90 Gew% oder vollständig aus dem Grundmaterial. Beispielsweise kann es sich bei dem Anschlussträger um eine FR4-Leiterplatte handeln, deren Grundkörper mit einem

Kunststoffmaterial wie beispielsweise einem mit Glasfasern gefüllten Epoxidmaterial gebildet ist. Der Rahmen kann dann beispielsweise mit einem anderen Kunststoffmaterial wie beispielsweise einem Flüssigkristallpolymer (LCP) oder

Polyphthalamide (PPA) gebildet sein. Der Umhüllungskörper kann wiederum mit einem Epoxidmaterial und/oder einem Silikon gebildet sein. Beispielsweise beträgt der Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem

Anschlussträger und dem Rahmen in einer lateralen

Raumrichtung wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 25 % oder wenigstens 50 %. Beispielsweise beträgt der Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem

Anschlussträger und dem Umhüllungskörper in einer lateralen Raumrichtung wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 25 % oder wenigstens 50 %. Beispielsweise beträgt der Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Rahmen und dem Umhüllungskörper in einer lateralen Raumrichtung wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 25 % oder wenigstens 50 %. So beträgt der thermische Ausdehnungskoeffizient von Epoxidharz zum Beispiel 185 ppm, der thermische

Ausdehnungskoeffizient von PPA zum Beispiel 100 ppm und der thermische Ausdehnungskoeffizient von LCP 40-60 ppm. Dabei ist es möglich, dass auch der Umhüllungskörper einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der sich von thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Anschlussträgers und von thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Rahmens

unterscheidet. Insbesondere weisen zumindest zwei der

folgenden Komponenten thermische Ausdehnungskoeffizienten auf, die sich voneinander in zumindest einer Raumrichtung voneinander unterscheiden: Anschlussträger, Rahmen,

Umhüllungskörper. Beispielsweise beträgt der Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten in einer lateralen

Raumrichtung dann wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 5 % oder wenigstens 10 %. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil einen Halbleiterchip, der mechanisch und

elektrisch mit dem Anschlussträger verbunden ist.

Beispielsweise kann der Halbleiterchip mit Kontakten des Anschlussträgers elektrisch leitend verbunden sein, sodass der Halbleiterchip über den Anschlussträger bestromt werden kann, sodass er über den Anschlussträger betreibbar ist. Bei dem Halbleiterchip kann es sich beispielsweise um ein

elektronisches und/oder optoelektronisches Bauteil handeln. Beispielsweise handelt es sich bei dem Halbleiterchip um eine Diode, einen integrierten Schaltkreis, einen Transistor, eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode. Der Halbleiterchip ist beispielsweise durch ein Lotmaterial oder einen Klebstoff mechanisch und/oder elektrisch mit dem Anschlussträger verbunden .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil eine Metallschicht, die zwischen dem

Anschlussträger und dem Rahmen angeordnet ist. Die Metallschicht weist zumindest in einer lateralen Raumrichtung eine Erstreckung auf, die groß ist gegen eine Dicke der

Metallschicht in vertikaler Richtung. Beispielsweise ist die Erstreckung in der lateralen Richtung wenigstens 10-mal, insbesondere wenigstens 100-mal größer als die Erstreckung in der vertikalen Richtung. Die Metallschicht ist vorzugsweise mit einem Metall gebildet, das eine hohe Duktilität aufweist. Zum Beispiel kann die Metallschicht eines der folgenden

Metalle enthalten oder aus einem der folgenden Metalle bestehen: Chrom, Nickel, Kupfer, Gold, Palladium. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die Metallschicht aus dem gleichen Metall oder der gleichen Metallkombination wie die Kontakte und/oder die Leiterbahnen des Anschlussträgers besteht .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umgibt der Umhüllungskörper den Halbleiterchip und grenzt an den

Anschlussträger und den Rahmen. Mit anderen Worten ist der Umhüllungskörper derart angeordnet, dass der Halbleiterchip an seiner vom Anschlussträger nicht überdeckten Außenfläche, zum Beispiel an seiner Oberseite und seinen Seitenflächen, an den Umhüllungskörper grenzt. Der Halbleiterchip kann dabei insbesondere direkt an den Umhüllungskörper grenzen. Der Umhüllungskörper stellt auf diese Weise einen mechanischen und chemischen Schutz für den Halbleiterchip dar. Handelt es sich bei dem Halbleiterchip um ein optoelektronisches

Bauteil, so kann der Umhüllungskörper weitere Materialien wie beispielsweise Lumineszenz Konversionsmaterialien und/oder Strahlungsstreuende Materialien und/oder ein Filtermaterial umfassen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist die Metallschicht nicht elektrisch leitend angeschlossen. Bei der Metallschicht handelt es sich also nicht um einen Kontakt oder eine Leiterbahn des Anschlussträgers, sondern die

Metallschicht nimmt im Bauteil keine elektrische Funktion wahr. Insbesondere ist die Metallschicht mit keiner

elektrischen oder elektronischen Komponente des Bauteils verbunden und/oder von den elektrischen oder elektronischen Komponenten des Bauteils elektrisch isoliert. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht sein, dass die Metallschicht vollständig von elektrisch isolierenden Materialien des Bauteils wie beispielsweise Kunststoffmaterialien umgeben ist .

Beispielsweise ist die Metallschicht zumindest

abschnittsweise zwischen dem Anschlussträger und dem Rahmen angeordnet. Das heißt, die Metallschicht ist zumindest in bestimmten, vorher ausgewählten Bereichen zwischen dem Rahmen und dem Anschlussträger angeordnet. Die Metallschicht kann sich dabei mit zumindest einer der beiden Komponenten in direktem Kontakt befinden. Beispielsweise befindet sich die Metallschicht in direktem Kontakt mit dem Grundkörper des

Anschlussträgers. Zwischen der Metallschicht und dem Rahmen ist es möglich, dass weitere Komponenten des Bauteils wie beispielsweise eine elektrisch isolierende Schicht und/oder ein Kleber, der zur mechanischen Befestigung des Rahmens auf dem Anschlussträger ausgebildet ist, angeordnet sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein Bauteil angegeben mit

- einem Anschlussträger, einem Rahmen und einem

Umhüllungskörper, wobei der Anschlussträger, der

Umhüllungskörper und/oder der Rahmen unterschiedliche

thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, - einem Halbleiterchip, der mechanisch und elektrisch mit dem Anschlussträger verbunden ist, und

- einer Metallschicht, die zwischen dem Anschlussträger und dem Rahmen angeordnet ist, wobei

- der Umhüllungskörper den Halbleiterchip umgibt und an den Anschlussträger und den Rahmen grenzt, und

- die Metallschicht nicht elektrisch leitend angeschlossen ist . Dem hier beschriebenen Bauteil liegen dabei unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde. Bei einem Bauteil handelt es sich um einen Materialverbund, der aus unterschiedlichen Materialien besteht. Dabei können insbesondere der

Anschlussträger, der Rahmen, der Umhüllungskörper und

Verbindungsmaterialien wie beispielsweise Kleber und/oder Lotmaterialien aus unterschiedlichen Materialien mit

unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten gebildet sein. Wird ein solcher Materialverbund einer

thermischen Belastung, insbesondere einer thermischen

Zyklenbelastung, wie sie beim Auflöten und/oder beim Betrieb des Bauteils auftreten kann, ausgesetzt, so kommt es an den Grenzflächen der unterschiedlichen Materialien zu

mechanischen Spannungen. Dies kann zur Folge haben, dass die genannten Komponenten des Bauteils voneinander delaminieren . Wenn sich dabei zum Beispiel der Umhüllungskörper vom Rahmen trennt, kann es dazu kommen, dass die mechanische Spannung so hoch ist, dass sich die Delamination bis in den

Anschlussträger fortsetzt und auf diese Weise ein Riss im Anschlussträger, zum Beispiel im Grundkörper des

Anschlussträgers, entsteht.

Um die Oberfläche des Anschlussträgers zu schützen, besteht beispielsweise die Möglichkeit, Lacke auf Epoxidbasis zur Beschichtung einzusetzen. Abhängig von der anfallenden mechanischen Belastung kann dadurch eine verbesserte

mechanische Stabilität gewährleistet werden und ein Riss kann verhindert werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die mechanische Belastung so hoch sein kann, dass auch eine solche Beschichtung reißt und sich eine Beschädigung des Anschlussträgers ergeben kann.

Eine weitere Möglichkeit zur Verhinderung einer Beschädigung des Anschlussträgers besteht darin, dicke Kleberschichten zwischen den unterschiedlichen Komponenten, beispielsweise zwischen dem Anschlussträger und dem Rahmen, zu verwenden. Ein solcher Kleber sollte dazu eine hohe mechanische

Flexibilität aufweisen, um die mechanische Spannung zwischen den Komponenten zu kompensieren. Dies hat jedoch den

Nachteil, dass der Kleber sehr dick aufgetragen werden muss und dadurch keine definierte Kleberstruktur mehr möglich ist und/oder eine dicke Kleberschicht mit weiteren Design- Vorgaben an das Bauteil nicht vereinbar ist.

Dem hier beschriebenen Bauteil liegt nun unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass das Einbringen der Metallschicht zwischen dem Anschlussträger und dem Rahmen die auftretenden mechanischen Spannungen besonders gut absorbieren kann. Auf diese Weise wird der Anschlussträger vor Beschädigungen geschützt. Dabei hat es sich herausgestellt, dass bereits besonders dünne Metallschichten geeignet sind, um den

Anschlussträger ausreichend zu schützen. Dies hat den

Vorteil, dass die Gesamtdicke des Bauteils in der vertikalen Richtung durch die Metallschicht nur unwesentlich erhöht wird und damit durch den Endverbraucher des Bauteils diese

Änderung in der Dicke optisch nicht wahrnehmbar ist. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um einen

optischen Sensor handeln, der zumindest zwei Halbleiterchips umfasst. Einer der Halbleiterchips kann dabei als Sender ausgebildet sein, der elektromagnetische Strahlung emittiert. Bei der elektromagnetischen Strahlung kann es sich

beispielsweise um infrarotes Licht oder farbiges Licht, zum Beispiel rotes Licht oder grünes Licht handeln.

Ein weiterer der Halbleiterchips kann als Empfänger

ausgebildet sein, der zur Detektion eines reflektierten

Anteils der elektromagnetischen Strahlung ausgebildet ist. Bei dem Empfänger handelt es sich zum Beispiel um eine

Fotodiode . Bei einem solchen Bauteil kann es zu einem optischen

Übersprechen („crosstalking" ) zwischen den Halbleiterchips kommen. Beispielsweise ist der Rahmen mittels eines

Klebstoffs am Anschlussträger befestigt. Aufgrund von

ungewollten Reflektionen an Abdeckgläsern oder aufgrund einer ungenügenden Strahlungsundurchlässigkeit des Rahmens oder des Klebstoffs kann elektromagnetische Strahlung des Senders den Empfänger erreichen. Wenn dies geschieht detektiert der

Empfänger ein Signal, das aufgrund der eigentlichen Anwendung des Sensors nicht vorhanden sein sollte. In der Auswertung des Signals wird dieses dann durch ein hohes Grundrauschen überlagert, was die Genauigkeit der Auswertung negativ beeinflusst. Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere ein optisches Übersprechen durch den Klebstoff hindurch eine besonders große Störquelle darstellt.

Wenn die Anwendung des Bauteils eine hohe Genauigkeit der Signaldetektion verlangt, ist das Übersprechen insbesondere durch den Klebstoff als kritisch zu betrachten. Eine Möglichkeit das Übersprechen zu verringern, bestünde nun darin, den Pfad für das Licht durch den Klebstoff zu

verlängern. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Klebstoff in einer Mindestbreite aufgebracht wird. Dies vergrößert jedoch die Fläche, die für den Klebstoff benötigt wird und damit das Bauteil.

Eine andere Möglichkeit bestünde darin, den Rahmen in den Grundkörper des Anschlussträgers zu versenken, sodass der Klebstoff im Grundkörper des Anschlussträgers liegt und somit keine Einkopplung von elektromagnetischer Strahlung in den Klebstoff möglich ist. Dies erschwert jedoch die Herstellung des Bauteils. Eine weitere Variante besteht darin, einen eingefärbten, zum Beispiel einen schwarzen, Klebstoff zu verwenden.

Messergebnisse haben hier jedoch gezeigt, dass eine solche Schwarzfärbung des Klebstoffs nicht ausreichend ist, um das Grundrauschen in gewünschter Weise abzusenken.

Das hier beschriebene Bauteil macht nun von der Idee

Gebrauch, dass die Metallschicht, die zwischen dem

Anschlussträger und dem Rahmen angeordnet ist, das Eindringen von elektromagnetischer Strahlung in den Klebstoff und somit das Übersprechen verhindert. Alternativ zu der Metallschicht oder zusätzlich zu der Metallschicht kann eine Abdeckschicht Verwendung finden, die beispielsweise als Lötlackschicht ausgebildet ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils überragt die Metallschicht den Rahmen in einer lateralen Richtung. Die Metallschicht kann dann insbesondere stellenweise vom

Umhüllungskörper überdeckt sein. Das heißt, die Metallschicht kann beispielsweise in den vom Rahmen umrandeten Abschnitt, der zumindest teilweise mit dem Umhüllungskörper befüllt ist, hineinragen. Auf diese Weise wird die Metallschicht

abschnittsweise vom Umhüllungskörper und abschnittsweise vom Rahmen überdeckt. Dadurch ist es insbesondere möglich, dass die Metallschicht auch eine mechanische Spannung, die vom Umhüllungskörper auf den Anschlussträger und/oder den Rahmen übertragen wird, kompensiert und auf diese Weise den Schutz des Anschlussträgers vor Beschädigungen weiter verbessert. Dabei ist es möglich, dass die Metallschicht mit dem

Umhüllungskörper in direktem Kontakt steht oder zumindest eine weitere elektrisch isolierende Schicht zwischen der Metallschicht und dem Umhüllungskörper angeordnet ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist die Metallschicht zumindest zwei lateral getrennte Bereiche auf. Beispielsweise kann die Metallschicht als zwei voneinander getrennte Streifen ausgebildet sein, die sich zumindest stellenweise zwischen dem Rahmen und dem Anschlussträger erstrecken. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, dass eine elektrisch isolierende Schicht und/oder ein

Klebstoff stellenweise direkt an den Rahmen und den

Anschlussträger grenzen. Der Rahmen haftet dann besonders gut am Anschlussträger. Ferner ist diese Ausführungsform

besonders vorteilhaft, wenn das Rahmenteil des Rahmens, unter welchem sich die Metallschicht befindet, zwei Abschnitte auf dem Anschlussträger voneinander separiert, wobei in beiden Abschnitten des Anschlussträgers jeweils zumindest ein

Halbleiterchip aufgebracht ist. Die Metallschicht mit den beiden lateral getrennten Bereichen stellt dann sicher, dass es durch die Metallschicht nicht zu einer elektrisch

leitenden Verbindung zwischen den beiden Abschnitten kommen kann. Dadurch erhöht sich insbesondere die ESD-Festigkeit des Bauteils, da Spannungsspitzen und/oder elektrische Ladungen auf diese Weise über die Metallschicht nicht von einem

Abschnitt des Anschlussträgers auf einen anderen Abschnitt des Anschlussträgers überspringen können.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils folgt ein Verlauf der Metallschicht in einer Ebene parallel zu der Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers einem Verlauf des Rahmens in einer Ebene parallel zu der Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers abschnittsweise oder vollständig. Das heißt, die Metallschicht kann sich entlang des gesamten

Rahmens zwischen dem Rahmen und dem Anschlussträger befinden, sodass die Metallschicht in ihrem Verlauf dem Verlauf des Rahmens vollständig folgt. Alternativ ist es möglich, dass die Metallschicht nur zwischen benachbarten Abschnitten des Anschlussträgers, welche durch ein Rahmenteil des Rahmens voneinander getrennt sind, angeordnet ist. In solchen

Abschnitten, die durch das Rahmenteil voneinander separiert sind, kann die mechanische Spannung aufgrund der Tatsache, dass der Umhüllungskörper beispielsweise von zwei lateralen Seiten gegen den Rahmen und den Anschlussträger bei

thermischer Belastung arbeitet, besonders hoch sein. Der Schutz durch die Metallschicht ist daher in diesem Bereich besonders effektiv.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Metallschicht an ihren freiliegenden Außenflächen von einer elektrisch isolierenden Abdeckschicht bedeckt. Bei der elektrisch isolierenden Abdeckschicht kann es sich beispielsweise um eine Lackschicht handeln, die zum Beispiel auf Epoxidbasis gebildet sein kann. Beispielsweise handelt es sich bei der Lackschicht um eine Lötlackschicht, die zum Beispiel zur Steigerung der Reflexion an ihrer dem Anschlussträger abgewandten Oberseite weiß ausgebildet sein kann. Eine solche elektrisch isolierende Abdeckschicht stellt zum einen sicher, dass die Metallschicht von anderen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten des Bauteils isoliert ist. Zum anderen kann die isolierende Abdeckschicht einen weiteren mechanischen Schutz des Anschlussträgers vor Beschädigung darstellen. Handelt es sich bei dem Bauteil um ein

optoelektronisches Bauteil, so kann die Abdeckschicht auch optische Aufgaben, wie zum Beispiel Reflexion oder Absorption von elektromagnetischer Strahlung, wahrnehmen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils bedeckt die Abdeckschicht stellenweise einen Grundkörper und Kontakte des Anschlussträgers. Das heißt, die Abdeckschicht ist in diesem Fall nicht nur dazu vorgesehen, die Metallschicht elektrisch gegenüber anderen Komponenten des Bauteils zu isolieren, sondern die Abdeckschicht kann die nicht vom

Rahmen bedeckte Oberfläche des Anschlussträgers zu einem Großteil, beispielsweise zu wenigstens 60 %, insbesondere zu wenigstens 75 %, bedecken. Bei der Abdeckschicht handelt es sich dann beispielsweise um eine Schicht aus einem

Lötstopplack, welche den Grundkörper und Kontakte des

Anschlussträgers stellenweise bedeckt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist die Metallschicht eine Dicke, gemessen in der vertikalen

Richtung, zwischen wenigstens 8 ym und höchstens 50 ym auf. Zum mechanischen Schutz des Anschlussträgers vor Beschädigung erweist sich dabei insbesondere eine Dicke von wenigstens 12 ym, typischerweise von 30 ym, als besonders vorteilhaft.

Durch die Verwendung eines Metalls anstelle eines elektrisch isolierenden Materials reichen bereits diese geringen Schichtdicken aus, um ausreichenden Schutz vor mechanischer Beschädigung zu bieten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil zumindest zwei Abschnitte, wobei die Abschnitte jeweils durch ein Rahmenteil des Rahmens voneinander getrennt sind und jeder Abschnitt zumindest einen Halbleiterchip umfasst. Mit anderen Worten ist der Anschlussträger in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt, die jeweils durch ein

Rahmenteil des Rahmens voneinander getrennt sind.

Beispielsweise kann jeder Abschnitt vollständig vom Rahmen umgeben sein, wobei ein Rahmenteil des Rahmens benachbarte Abschnitte voneinander separiert. Die Abschnitte können dadurch durch den Rahmen voneinander getrennte Kavitäten aufweisen, wobei jede Kavität zumindest einen Halbleiterchip aufnimmt. Die Halbleiterchips in den Kavitäten können dann jeweils vom Umhüllungsmaterial umgeben sein, das in den Abschnitten an den Anschlussträger und den begrenzenden Rahmen grenzt. Zumindest zwischen jedem

Rahmenteil und dem Anschlussträger ist dann die hier

beschriebene Metallschicht angeordnet.

Auf diese Weise kann das Bauteil beispielsweise ein

optoelektronisches Bauteil sein, bei dem unterschiedliche Abschnitte unterschiedliche Halbleiterchips beinhalten.

Beispielsweise kann es sich um ein Bauteil handeln, bei dem Leuchtdiodenchips, die Licht voneinander unterschiedlicher Farbe emittieren, in unterschiedlichen Abschnitten angeordnet sind. Darüber hinaus ist es möglich, dass einer der

Abschnitte einen Strahlungsemittierenden Halbleiterchip wie beispielsweise einen Leuchtdiodenchip oder einen

Laserdiodenchip aufweist und zumindest ein weiterer Abschnitt einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip wie beispielsweise eine Fotodiode aufweist. Auf diese Weise kann es sich bei dem Bauteil um ein Bauteil handeln, das zur

Abstandsmessung vorgesehen ist. Beispielsweise kann das Bauteil im Rahmen einer Gestensteuerung einsetzbar sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils

unterscheidet sich die Grundfläche von mindestens zwei der Abschnitte um wenigstens 10 % voneinander. Das heißt, das Bauteil kann beispielsweise einen flächenmäßig größeren und zumindest einen flächenmäßig kleineren Abschnitt aufweisen. Durch die unterschiedlichen Abmessungen der Abschnitte können die thermischen Belastungen an den beiden Seiten des

Rahmenteils, welche den größeren vom kleineren Abschnitt separiert, unterschiedlich groß sein. Auch in diesem Fall erweist sich die schützende Metallschicht als besonders vorteilhaft, da sie die unterschiedlichen mechanischen

Belastungen kompensieren kann, ohne - im Unterschied

beispielsweise zu einer Lackschicht - zu reißen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist jeder Abschnitt in lateraler Richtung von Rahmen begrenzt. Das heißt, der Rahmen umgibt jeden Abschnitt vollständig, sodass jedem Abschnitt eine Kavität zugeordnet ist, die durch den Anschlussträger und den Rahmen an ihrer Unterseite und ihren Seitenflächen begrenzt ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils grenzt der Klebstoff direkt an die Bereiche der Metallschicht, den

Grundkörper und den Rahmen an. Der Klebstoff kann auf diese Weise besonders gut eine mechanische Verbindung zwischen dem Anschlussträger und dem Rahmen vermitteln. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Metallschicht versetzt zum Halbleiterchip eine Öffnung auf, die zumindest stellenweise mit Klebstoff befüllt ist. Auf diese Weise können Lufteinschlüsse im Klebstoff vermieden werden, welche zu einer Unterbrechung der Verbindung zwischen

Anschlussträger und Rahmen führen würden. Durch die Öffnung ist das Entweichen von überflüssigem Klebstoff und Luft sichergestellt. Die Öffnung ist dabei versetzt zu den

Halbleiterchips angeordnet, sodass elektromagnetische

Strahlung nicht durch die Öffnung und den Klebstoff in der Öffnung hindurch von einem Halbleiterchip des Bauteils zu einem anderen Halbleiterchip des Bauteils gelangen kann.

Mehrere, also zumindest zwei, Öffnungen können hierbei räumlich versetzt zueinander in den unterschiedlichen

Bereichen der Metallschicht angeordnet sein, sodass auch dadurch ein Leckpfad für die elektromagnetische Strahlung ausgeschlossen werden kann. Es wird darüber hinaus ein Anschlussträger angegeben. Der Anschlussträger kann dabei insbesondere in einem hier

beschriebenen Bauteil Verwendung finden. Das heißt, sämtliche in Verbindung mit dem Bauteil beschriebenen Merkmale sind auch für den Anschlussträger offenbart und umgekehrt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers umfasst der Anschlussträger einen Grundkörper, der mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Anschlussträger um eine FR4- Leiterplatte, bei der der Grundkörper durch ein gefülltes Epoxidmaterial gebildet ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers umfasst der Anschlussträger zumindest einen Kontakt, der an einer Oberseite des Grundkörpers befestigt ist. Der Kontakt ist beispielsweise als Metallschicht ausgebildet und kann dazu vorgesehen sein, dass ein Halbleiterchip am Kontakt elektrisch angeschlossen und gegebenenfalls mechanisch verbunden wird. Insbesondere umfasst der Anschlussträger zumindest zwei Kontakte, sodass ein Halbleiterchip über die Kontakte elektrisch anschließbar ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der

Anschlussträger zumindest eine Metallschicht, die an der Oberseite des Grundkörpers befestigt ist, wobei die

Metallschicht nicht zu einer elektrischen Kontaktierung und/oder einer Bestromung vorgesehen ist. Das heißt, anders als die Kontakte, ist die Metallschicht beispielsweise derart am Anschlussträger platziert, dass ein elektrisches

Anschließen der Metallschicht nicht möglich ist oder die Metallschicht ist mit keiner weiteren Komponenten des

Anschlussträgers elektrisch leitend verbunden, welche ein elektrisches Anschließen der Metallschicht im Betrieb

ermöglichen würden. Zum Beispiel kann der Anschlussträger Kontaktstellen zur äußeren Kontaktierung des Anschlussträgers aufweisen, die durch Leiterbahnen mit den Kontakten des

Anschlussträgers verbunden sind. Die Metallschicht ist dann mit den Kontaktstellen nicht elektrisch leitend verbunden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein

Anschlussträger angegeben, mit

- einem Grundkörper, der mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist,

- zumindest einem Kontakt, der an einer Oberseite des

Grundkörpers befestigt ist, und - zumindest einer Metallschicht, die an der Oberseite des Grundkörpers befestigt ist, wobei die Metallschicht nicht zu einer elektrischen Kontaktierung und/oder einer Bestromung vorgesehen ist.

Bei dem Anschlussträger ist es insbesondere möglich, dass die Kontakte und die Metallschicht mit dem gleichen Material, also dem gleichen Metall oder der gleichen Metallverbindung, gebildet sind. Ferner ist es möglich, dass die Kontakte und die Metallschicht im gleichen Herstellungsschritt,

beispielsweise durch Aufdampfen am Grundkörper des

Anschlussträgers, befestigt werden. Dabei ist es auch

möglich, dass die Kontakte und die Metallschicht eine

voneinander unterschiedliche Dicke aufweisen. Insbesondere kann die Metallschicht dicker als die Kontakte ausgebildet sein .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers bedeckt eine elektrisch isolierende Abdeckschicht den

Grundkörper an der Oberseite des Grundkörpers, wobei jeder der zumindest einen Kontakte stellenweise frei von der

Abdeckschicht ist und die Metallschicht an vom Grundkörper nicht überdeckten Bereichen ihrer Außenfläche vollständig von der Abdeckschicht bedeckt ist. Mit anderen Worten kann die elektrisch isolierende Abdeckschicht dafür sorgen, dass die Metallschicht elektrisch nicht anschließbar ist. Bei der elektrisch isolierenden Abdeckschicht kann es sich dann beispielsweise um eine Lackschicht, insbesondere eine

Lötstopplackschicht , handeln.

Im Folgenden werden das hier beschriebene Bauteil und der hier beschriebene Anschlussträger anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher erläutert .

Die Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Bauteils.

Die Figuren 2 und 3 zeigen schematische Seitenansichten eines Ausschnitts des in der Figur 1 dargestellten Bauteils. Anhand der Figur 4 ist ein Beispiel für die Wirkungsweise eines hier beschriebenen Bauteils näher erläutert.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Bauteilen.

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.

Das in den Figuren dargestellte Bauteil umfasst einen

Anschlussträger 1 gemäß eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Anschlussträgers.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Bauteils. Dabei ist ein Schnitt durch das Bauteil entlang einer

Haupterstreckungsrichtung des Bauteils dargestellt. Das Bauteil umfasst ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Anschlussträgers 1. Der Anschlussträger 1 umfasst einen Grundkörper 10. Der Grundkörper 10 ist mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Bei dem elektrisch isolierenden Material handelt es sich

beispielsweise um ein gefülltes Epoxidmaterial. Alternativ ist es möglich, dass es sich bei dem elektrisch isolierenden Material um ein Keramikmaterial handelt. Ferner umfasst der Anschlussträger 1 Kontakte 12, 13, die zum elektrischen

Anschließen von elektrischen Komponenten des Bauteils wie beispielsweise Halbleiterchips 4 vorgesehen sind.

Beispielsweise kann ein Halbleiterchip 4 auf einem der

Kontakte 12 angeordnet sein und über einen Kontaktdraht 6 mit einem weiteren Kontakt 13 des Anschlussträgers 1 verbunden sein.

Der Anschlussträger 1 umfasst weiter eine elektrisch

isolierende Abdeckschicht 11, bei der es sich beispielsweise um eine Lötstopplackschicht handelt. Die elektrisch

isolierende Abdeckschicht 11 kann eine freiliegende Oberseite des Grundkörpers 10 vollständig bedecken, wobei auch Teile der Kontakte 12, 13 von der elektrisch isolierenden

Abdeckschicht 11 bedeckt sein können. Der Anschlussträger 1 umfasst weiter eine Metallschicht 5. Die Metallschicht 5 ist nicht zum elektrischen Anschluss einer weiteren Komponente des Anschlussträgers 1 oder des gesamten Bauteils vorgesehen. Die Metallschicht 5 ist

beispielsweise aus dem gleichen Material wie die Kontakte 12, 13 des Anschlussträgers gebildet. Beispielsweise enthalten die Kontakte 12, 13 und die Metallschicht 5 Kupfer oder bestehen aus diesem. Das Bauteil umfasst weiter einen Rahmen 2, welcher beispielsweise bündig mit den äußeren Seitenflächen des

Anschlussträgers 1 abschließt. Der Rahmen 2 überragt den Anschlussträger an seiner Oberseite in einer vertikalen

Richtung, die zu lateralen Richtungen, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers 1 verlaufen, senkrecht verläuft.

In der Figur 1 ist ein Riss 9 im Grundkörper 10 des

Anschlussträgers 1 angedeutet, der auftreten kann, wenn die schützende Metallschicht 5 nicht vorhanden ist. Insbesondere durch Separation zwischen dem Umhüllungskörper 3 und dem Rahmen 2 bei thermischer Belastung tritt eine mechanische Spannung auf, die den Riss 9 verursachen kann. Das heißt, ein Defekt, der im Verbund aus Rahmen 2 und Umhüllungskörper 3 entsteht, kann sich ohne die Metallschicht 5 in den

Anschlussträger 1 und dort insbesondere in den Grundkörper 10 weiter fortsetzen, was insgesamt zu einem Bruch des Bauteils an dieser Stelle führen kann.

Vorliegend weist das Bauteil Abschnitte 7a, 7b, 7c auf, welche jeweils in den lateralen Richtungen vollständig vom Rahmen 2 umgeben sind. Dabei trennen die Rahmenteile 21 benachbarte Abschnitte 7a, 7b, 7c voneinander. Die

Metallschicht 5 ist zumindest im Bereich der Rahmenteile 21 zwischen dem Grundkörper 10 des Anschlussträgers 1 und dem Rahmen 21 angeordnet. Treten nun mechanische Belastungen während eines Erhitzens oder Abkühlens des Bauteils aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Rahmen 2, dem Anschlussträger 1 und dem

Umhüllungskörper 3 auf, so verhindert die Metallschicht 5 eine Ausbreitung von Rissen 9 in den Anschlussträger 1 hinein. Auf diese Weise ist das hier beschriebene Bauteil mechanisch besonders stabil. Die Metallschicht 5 weist dabei beispielsweise eine Dicke von 30 ym auf und kann dicker ausgebildet sein als die Kontakte 12, 13. Aufgrund der geringen Dicke der Metallschicht 5 erhöht sich die

Gesamtdicke des Bauteils kaum.

In den Abschnitten 7a, 7b, 7c sind die durch den Rahmen 2 begrenzten Kavitäten jeweils mit einem Umhüllungskörper 3 befüllt. Handelt es sich bei den Halbleiterchips 4

beispielsweise um optoelektronische Halbleiterchips, so sind die Umhüllungskörper 3 zumindest strahlungsdurchlässig oder sogar transparent ausgebildet.

Anders als in der Figur 1 angedeutet, ist es auch möglich, dass die Metallschicht 5 entlang des gesamten Rahmens zwischen dem Rahmen 2 und dem Anschlussträger 1 angeordnet ist. Die Metallschicht 5 verläuft dann nicht nur

abschnittsweise, sondern vollständig entlang des Rahmens 2 zwischen dem Rahmen 2 und dem Anschlussträger 1.

In Verbindung mit den Figuren 2 und 3 sind zwei

unterschiedliche Ausführungsformen der Metallschicht 5 angedeutet . In der Figur 2 ist dargestellt, dass die Metallschicht 5 als eine einfach zusammenhängende Metallschicht ausgebildet ist, die in einer lateralen Richtung senkrecht zur

Haupterstreckungsrichtung des Rahmens eine Breite aufweist, die größer ist als die Breite des Rahmens. Die Metallschicht 5 steht daher in der lateralen Richtung über den Rahmen über und befindet sich stellenweise innerhalb der vom Rahmen umschlossenen Kavität in den Abschnitten 7a, 7b und 7c. Das heißt, der Umhüllungskörper 3 überdeckt die Metallschicht 5 stellenweise. Zwischen der Metallschicht 5, dem Rahmen 2 und dem Umhüllungskörper 3 können weitere Materialien wie

beispielsweise die elektrisch isolierende Abdeckschicht 11 und/oder ein Klebstoff angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, dass sich die Metallschicht 5 und der Rahmen 2 zumindest abschnittsweise in direktem Kontakt miteinander befinden .

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 2 weist die Metallschicht 5 im Ausführungsbeispiel der Figur 3 zwei lateral getrennte Bereich 51, 52 auf, sodass entlang einer Mittelachse des Rahmens 2 kein Material der Metallschicht 5 zwischen dem Rahmen 2 und dem Anschlussträger angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Metallschicht in zwei elektrisch voneinander isolierte Bereiche getrennt. Die Metallschicht ist hier gezielt nur dort eingebracht, wo die mechanische Belastung während einer thermischen Zyklenbelastung am größten ist. Dies ist an der Stelle, an der der

Umhüllungskörper 3, der Rahmen 2 und der Anschlussträger 3 aufeinandertreffen. Die unterschiedlichen thermischen

Ausdehnungskoeffizienten, die aufgrund der unterschiedlichen Materialien von Anschlussträger 1, Rahmen 2 und

Umhüllungskörper 3 zustande kommen, wirken sich an diesen Stellen am stärksten aus.

Darüber hinaus erhöht ein Auftrennen der Metallschicht 2 in zumindest zwei voneinander getrennte Bereiche 51, 52 die ESD- Festigkeit, da es zu keinem Überspringen von elektrischen Ladungen zwischen den unterschiedlichen Abschnitten 7a, 7b, 7c des Bauteils kommen kann.

In Verbindung mit den Figuren 1, 2 und 3 ist ein Bauteil beschrieben, das drei Abschnitte 7a, 7b, 7c aufweist, die durch jeweils ein Rahmenteil 21 voneinander getrennt sind. Anders als in den Figuren dargestellt, kann es sich bei einem hier beschriebenen Bauteil jedoch auch um ein Bauteil handeln, das mehr oder weniger Abschnitte aufweist.

Insbesondere ist es auch möglich, dass das Bauteil genau einen Abschnitt aufweist, der in lateraler Richtung vom

Rahmen 2 vollständig umgeben ist. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, dass die Metallschicht 5 in ihrem

Verlauf dem Verlauf des Rahmens vollständig folgt, sodass die Metallschicht 5 den Halbleiterchip 4 vollständig rahmenförmig umgibt .

Anhand der Figur 4 ist ein Beispiel für die Wirkungsweise eines hier beschriebenen Bauteils näher erläutert. Das

Bauteil der Figur 4 umfasst einen Anschlussträger 1 mit einem Grundkörper 10, auf dem die Kontakte 12, 13 zur Kontaktierung der Halbleiterchips 4 angeordnet sind.

Die Halbleiterchips 4 umfassen beispielsweise einen ersten Halbleiterchip 4a, der als Sender ausgebildet ist. Zum

Beispiel ist dieser erste Halbleiterchip 4a durch einen

Leuchtdiodenchip gebildet, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung 8 aussendet. Ein zweiter Halbleiterchip 4b der Halbleiterchips 4 kann als Empfänger ausgebildet sein, der zum Beispiel eine Fotodiode ist, die zur Detektion der vom ersten Halbleiterchip 4a im Betrieb erzeugten

elektromagnetischen Strahlung 8 ausgebildet ist.

Beim Bauteil der Figur 4 ist der Rahmen 2 mittels eines Klebstoffs 7 am Anschlussträger befestigt. Beispielsweise grenzt der Klebstoff 7 direkt an den Grundkörper 10 und den Rahmen 2. Wie nun aus der Figur 4 ersichtlich ist, ist durch den Klebstoff 7 hindurch ein Übersprechen von elektromagnetischer Strahlung 8 von einem Abschnitt 7b des Bauteils mit dem ersten Halbleiterchip 4a in einen anderen Abschnitt 7c des Bauteils mit dem zweiten Halbleiterchip 4b möglich. Auf diese Weise stellt sich im detektierten Signal des zweiten Halbeleiterchips 4b ein Grundrauschen ein, das für die Auswertung des Signals störend ist.

Im Unterschied zu Figur 4 zeigt die Figur 5 ein

Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Bauteils, bei dem die oben beschriebenen lateral getrennten Bereiche 51, 52 der Metallschicht 5 am Rand des Rahmens 2 entlang einer

Mittelachse des Rahmens verlaufen. Zwischen den Bereichen 51, 52 ist der Klebstoff 7 angeordnet, der auf diese Weise von der elektromagnetischen Strahlung 8 abgeschirmt ist und ein Übersprechen der elektromagnetischen Strahlung 8 zwischen den Abschnitten 7b, 7c verhindert.

Die Figur 6 zeigt für ein Ausführungsbeispiel eines solchen Bauteils die Draufsicht. Dort sind die Bereiche 51, 52 der Metallschicht ausschließlich entlang des Rahmenteils 21 vorgesehen, welches die benachbarten Abschnitte voneinander trennt. Versetzt zu den Halbleiterchips 4a, 4b können

Öffnungen 5a in der Metallschicht vorgesehen sein, die stellenweise mit Klebstoff 7 befüllt sind. Diese Öffnungen 5a dienen dazu, Lufteinschlüsse im Klebstoff 7 zu vermeiden, welche eine Haftfläche zwischen dem Klebstoff und dem Rahmen einerseits sowie dem Klebstoff 7 und dem Anschlussträger 1 andererseits verkleinern würden. Die Draufsicht der Figur 7 zeigt, dass die Metallschicht 5 umlaufend ausgebildet sein kann. Sie kann dann ebenfalls als Abstandshalter verwendet werden. Ferner ist in der Figur 7 dargestellt, dass die Öffnungen 5a nicht nur versetzt zu den Halbleiterchips 4a, 4b, sondern auch versetzt zueinander ausgebildet sein können. Auf diese Weise ist ein Leckpfad für elektromagnetische Strahlung wirkungsvoll verhindert. Es wird die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE

102016125909.8 beansprucht, die hiermit durch Rückbezug aufgenommen ist.

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.

Bezugs zeichenliste

1 Anschlussträger

10 Grundkörper

11 Abdeckschicht

12 Kontakt

13 Kontakt

2 Rahmen

21 Rahmenteil

3 Umhüllungskörper

4 Halbleiterchip

4a erster Halbleiterchip

4b zweiter Halbleiterchip

5 Metallschicht

5a Öffnung

51 Bereich

52 Bereich

6 Kontaktdraht

7 Klebstoff

7a Abschnitt

7b Abschnitt

7c Abschnitt

8 elektromagnetische Strahlung