BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Laserbauelement mit einem Laser chip und ein Verfahren zur Herstellung eines Laserbauele ments .

Diese Patentanmeldung beansprucht die Prioritäten der deut schen Patentanmeldung 10 2018 118 762.9 vom 2. August 2018, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug ausdrücklich aufgenommen wird.

Aus DE 10 2013 216 526 Al ist ein Laserbauelement mit einem Laserchip bekannt, wobei der Laserchip zwischen zwei Bautei len angeordnet ist und mit den zwei Bauteilen thermisch ge koppelt ist.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Laserbauelement bereitzustellen.

Die Aufgaben der Erfindung werden durch die unabhängigen An sprüche gelöst.

In den abhängigen Ansprüchen sind weitere Ausführungsformen des Laserbauelementes und des Verfahrens zum Herstellen des Laserbauelementes beschrieben.

Es wird ein Laserbauelement mit einem Laserchip vorgeschla gen, wobei der Laserchip zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil angeordnet ist. Der Laserchip ist mit einer Seitenfläche thermisch flächig mit einer ersten Seitenfläche des ersten Bauteils verbunden. Zudem ist der Laserchip mit einer zweiten Seitenfläche, die gegenüberliegend zur ersten Seitenfläche angeordnet ist, flächig mit einer ersten Seiten fläche des Bauteils thermisch verbunden. Der Laserchip weist eine Abstrahlseite auf, die zwischen der ersten und der zwei ten Seitenfläche der Bauteile angeordnet ist. Der Laserchip ist ausgebildet, um über die Abstrahlseite elektromagnetische Strahlung abzugeben. Die Abstrahlseite ist zwischen den Bau teilen angeordnet. Zudem ist die Abstrahlseite gegenüber ers ten Stirnseiten der Bauteile in einem vorgegebenen Abstand nach innen zurückgesetzt angeordnet. Somit ragen die ersten Stirnseiten der Bauteile in der Abstrahlrichtung des Laser chips über die Abstrahlseite des Laserchips hinaus.

Zwischen den ersten Seitenflächen der zwei Bauteile und an grenzend an die Abstrahlseite des Laserchips ist ein Ab strahlraum ausgebildet. Der Abstrahlraum erstreckt sich von der Abstrahlseite des Laserchips bis zu den ersten Stirnsei ten der Bauteile. Die Bauteile sind thermisch und elektrisch leitend ausgebildet. Beispielsweise weisen die Bauteile ein thermisch und elektrisch leitendes Material auf oder sind insbesondere vollständig aus einem thermisch und elektrisch leitenden Material gebildet. Beispielsweise weisen die Bau teile Metall auf oder bestehen insbesondere vollständig aus Metall. Beispielsweise können die Bauteile aus Kupfer beste hen .

Die thermische Kopplung zwischen den Seitenflächen des Laser chips und den Seitenflächen der Bauteile erfolgt beispiels weise durch eine direkte Anlage der Seitenflächen des Laser chips an den Seitenflächen der Bauteile. Abhängig von der ge wählten Ausführungsform kann eine Verbindungsschicht, insbe sondere eine Klebeschicht, eine Lotschicht oder eine Sinter schicht zwischen den Seitenflächen des Laserchips und den ersten Seitenflächen der Bauteile ausgebildet sein. Durch die Verbindungsschicht kann die thermische Kopplung und/oder die mechanische Verbindung zwischen dem Laserchip und den Bautei len verbessert werden. Durch die zurückgesetzte Anordnung der Abstrahlseite des Laserchips gegenüber den Stirnseiten der Bauteile ist die Abstrahlseite des Laserchips gegenüber me chanischen Beschädigungen geschützt. Der Laserchip ist bei spielsweise in Form eines Halbleiterchips ausgebildet, der eine aktive Zone zur Erzeugung einer elektromagnetischen Strahlung aufweist. Das Laserbauelement kann vor der Abstrahlseite des Laserchips ein Konversionselement aufweisen. Das Konversionselement ist mit den zwei Bauteilen flächig thermisch verbunden. Dazu kann das Konversionselement direkt an den Bauteilen anliegen oder über eine Verbindungsschicht mit den Bauteilen verbunden sein. Durch die flächige thermische Verbindung des Konversi onselementes mit den zwei Bauteilen wird eine gute Kühlung des Konversionselementes erreicht.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann das Konversi onselement wenigstens teilweise, insbesondere vollständig im Abstrahlraum angeordnet sein. Mithilfe des Konversionselemen tes wird eine Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung des Laserchips zu einer gewünschten Wellenlänge konvertiert. Somit kann abhängig von der Art des verwendeten Konversions elementes das Laserbauelement elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlicher Wellenlänge abgeben. Durch die wenigs tens teilweise Anordnung des Konversionselementes im Ab strahlraum wird ein kompakter Aufbau des Laserbauelementes erreicht. Zudem wird durch die Anordnung des Konversionsele mentes im Abstrahlraum die thermische Kopplung zu den zwei Bauteilen verbessert, da das Konversionselement mit einer re lativ großen Fläche mit den Bauteilen thermisch verbunden ist. Zudem kann das Konversionselement durch ein Auffüllen des Abstrahlraumes mit einem flüssigen oder pastösen Konver sionsmaterial präzise in der Form und direkt flächig anlie gend an die Bauteile ausgebildet werden. Das Konversionsele ment kann aber auch als vorgefertigtes Konversionselement be reitgestellt werden und mithilfe einer Verbindungsschicht flächig mit den Bauteilen verbunden werden.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Konversionselement vollständig außerhalb des Abstrahlraums angeordnet und mit den Stirnseiten der zwei Bauteile thermisch gekoppelt. Durch diese Ausführungsform wird ein einfacher Aufbau des Laserbau elementes ermöglicht, wobei beispielsweise Konversionselemen te in Form von vorproduzierten Plättchen an den ersten Stirn- seiten der Bauteile befestigt, insbesondere geklebt werden. Weiterhin kann bei dieser Ausführungsform der Abstrahlraum kleiner ausgebildet werden, da kein Raum für das Vorsehen des Konversionselementes erforderlich ist. Abhängig von der ge wählten Ausführungsform sind die ersten Stirnseiten der Bau teile vor dem Anbringen des Konversionselementes mit einem Bearbeitungsschritt planarisiert, um eine möglichst große und plane Anlagefläche und damit eine gute thermische Kopplung für das Konversionselement zu erreichen.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann eines der zwei Bauteile größer ausgebildet sein, beispielsweise ein um wenigstens 10 % größeres Volumen, insbesondere eine um we nigstens 10 % größere Breite und/oder eine um wenigstens 10 % größere Höhe als das andere Bauteil aufweisen. Zudem ist das größere Bauteil an der Seitenfläche des Laserchips angeord net, die näher an der aktiven Zone des Laserchips angeordnet ist. In der aktiven Zone des Laserchips wird bei Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung Wärme erzeugt. Die Wärme sollte so schnell und so gut wie möglich abgeleitet werden, um eine zu starke Erwärmung der aktiven Zone des Laserchips zu vermeiden. Durch die Anordnung des größeren Bauteils mög lichst nahe an der aktiven Zone des Laserchips wird die grö ßere Wärmekapazität des größeren Bauteils ausgenutzt, um die Wärme möglichst gut und schnell vom aktiven Bereich des La serchips abzuführen. Das erste und das zweite Bauteil stellen Wärmesenken dar, die die Wärmeabfuhr vom Laserchip verbes sern. Die Bauteile ermöglichen mit einfachen Mitteln eine bessere Kühlung des Laserchips.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann ein Bauteil oder beide Bauteile auf der ersten Seitenfläche eine Ausneh mung aufweisen, die bis zu der ersten Stirnseite des Bauteils geführt ist. Durch die Ausnehmung wird ein vergrößerter Ab strahlraum unabhängig vom Abstand der Bauteile bereitge stellt. Somit kann eine Streuung der elektromagnetischen Strahlung an den Bauteilen reduziert werden. Zudem kann der Laserchip in der Weise zwischen den Bauteilen angeordnet, dass eine Seitenfläche des Laserchips, in deren Nähe die aktive Zone des Laserchips angeordnet ist, angren zend an die Ausnehmung der ersten Seitenfläche des Bauteils in den Abstrahlraum hineinragt. Somit wird erreicht, dass für die aktive Zone des Laserchips ein vergrößerter Abstrahlraum angrenzend an die Seitenfläche des Laserchips vorgesehen ist. Dadurch kann eine direkte Abstrahlung der elektromagnetischen Strahlung des Laserchips auf die erste Seitenfläche vermieden werden. Somit werden Streuverluste der elektromagnetischen Strahlung des Laserbauelementes reduziert. Zudem können die ersten Seitenflächen beider Bauteile Ausnehmungen aufweisen, die den Abstrahlraum begrenzen. Dadurch wird insgesamt ein größerer Abstrahlraum bereitgestellt. Weiterhin kann der Ab strahlraum in der Weise ausgebildet sein, dass die aktive Zo ne des Laserbauelementes in einer Mitte des Abstrahlraumes angeordnet ist. Somit kann der Abstrahlraum die asymmetrische Anordnung der aktiven Zone näher an einer Seitenfläche des Laserbauelementes ausgleichen. Somit kann die Höhe des Ab strahlraumes optimal an die Abstrahlung des Laserbauelementes angepasst werden, ohne die Abstrahlung der elektromagneti schen Strahlen des Laserbauelementes zu behindern.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform sind die ersten Seitenflächen der Bauelemente wenigstens in einem Teilbereich des Laserchips in Form von ebenen Flächen ausgebildet.

Dadurch wird ein guter thermischer Kontakt zwischen den Bau teilen und dem Laserbauelement ermöglicht.

In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen den ersten Seitenflächen der Bauteile und seitlich des Laserchips ein Zwischenraum ausgebildet. Der Zwischenraum ist wenigstens teilweise und insbesondere vollständig mit einem elektrisch isolierenden Material gefüllt. Das elektrisch isolierende Ma terial liegt an den zwei Seitenflächen der Bauteile an. Als elektrisch isolierendes Material kann beispielsweise ein Die lektrikum verwendet werden. Durch das wenigstens teilweise Auffüllen des Zwischenraumes zwischen den Bauteilen außerhalb des Abstrahlraumes kann die mechanische Verbindung zwischen den zwei Bauteilen verbessert werden. Zudem kann die elektri sche Isolation zwischen den zwei Bauteilen, die beispielswei se vollständig aus einem elektrisch leitenden Material gebil det sind, verbessert werden. Auf diese Weise werden elektri sche Spannungsüberschläge zwischen den ersten Seitenflächen der Bauteile reduziert, insbesondere vermieden. Beispielswei se kann Kunststoff, Silikon oder Epoxidharz als elektrisch isolierendes Material in den Zwischenraum zwischen den ersten Seitenflächen der Bauteile und außerhalb des Abstrahlraumes angeordnet sein. Das elektrisch isolierende Material kann durch eine klebende Verbindung mit den ersten Seitenflächen der Bauteile und mit weiteren Seitenflächen des Laserchips die mechanische Stabilität des Laserbauelementes erhöhen.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Abstrahlraum we nigstens teilweise mit einem für die elektromagnetische

Strahlung des Laserchips transparenten Material gefüllt. Auf diese Weise kann insbesondere die Abstrahlseite des Laser chips gegenüber Umwelteinflüssen geschützt werden. Als trans parentes Material kann beispielsweise Silikon verwendet wer den. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können sowohl der Abstrahlraum als auch der übrige Zwischenraum wenigstens teilweise, insbesondere vollständig mit einem transparenten Material, insbesondere Silikon gefüllt sein. Dadurch werden ein einfaches Herstellungsverfahren und ein einfacher Aufbau des Laserbauelementes erreicht.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Zwischenraum zwi schen den Bauteilen und außerhalb des Abstrahlraumes wenigs tens teilweise, insbesondere vollständig mit einem Material gefüllt, das eine größere Härte und/oder bessere Klebeeigen schaft als das transparente Material des Abstrahlraumes auf weist. Zudem kann das weitere Material auch intransparent für die elektromagnetische Strahlung des Laserchips sein. Außer halb des Abstrahlraumes ist es nicht notwendig, ein für die elektromagnetische Strahlung des Laserchips transparentes Ma terial zu verwenden, sondern es können Materialien verwendet werden, die eine größere mechanische Stabilität und eine bes sere Haftung ermöglichen. Zudem können außerhalb des Ab strahlraumes isolierende Materialien verwendet werden, die einfacher zu verarbeiten sind und/oder kostengünstiger sind.

In einer weiteren Ausführungsform kann die mechanische Stabi lität des Laserbauelementes verbessert werden, indem ein wei teres Bauteil zwischen dem Laserchip und einem der zwei Bau teil angeordnet ist. Das weitere Bauteil weist einen thermi schen Ausdehnungskoeffizienten auf, der einen geringeren Un terschied zum thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Laser chips aufweist als der thermische Ausdehnungskoeffizient des Bauteils, das mit dem weiteren Bauteil verbunden ist. Zudem ist das weitere Bauteil aus einem thermisch und elektrisch leitenden Material gebildet, das beispielsweise eine höhere thermische Leitfähigkeit als Metall, insbesondere eine höhere thermische Leitfähigkeit als Kupfer aufweisen kann. Das wei tere Bauteil kann beispielsweise aus Aluminiumnitrid, Alumi niumoxid, einer Kupfer-Wolfram Legierung, einer Kupfer- Diamant Legierung oder aus Siliziumcarbid bestehen. Durch das weitere Bauteil wird ein mechanischer Stress, der beispiels weise beim Verbinden des Laserchips mit dem weiteren Bauteil und beim Verbinden des Laserchips mit dem Bauteil erzeugt wird, reduziert. Das Verbinden kann beispielsweise mithilfe eines Lötprozesses erreicht werden. Die hohen Temperaturen des Lötprozesses, die zu einem mechanischen Stress zwischen dem Bauteil und dem Laserchip führt, wird durch das weiter Bauteil reduziert. Somit wird die Qualität der mechanischen Verbindung verbessert und die Langzeitstabilität erhöht.

Es kann zweckmäßig sein, das weitere Bauteil auf der ersten Seitenfläche des Laserchips anzuordnen, die näher an der ak tiven Zone des Laserchips angeordnet ist. Dadurch wird der thermische Stress, der auf die aktive Zone beim Montieren des Laserchips auf dem weiteren Bauteil erzeugt wird, reduziert.

Die Bauteile können aus Leiterrahmenabschnitten gebildet sein. Beispielsweise können die Leiterrahmenabschnitte mit einem Stanzverfahren und/oder mit einem Ätzverfahren herge stellt werden. Mithilfe dieser Verfahren können die Formen der Leiterrahmenabschnitte schnell und ausreichend präzise hergestellt werden.

Die ersten Seitenflächen der Bauteile können Ausnehmungen aufweisen, wobei die Ausnehmungen einen Teil des Abstrahl raums bilden. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kön nen die Ausnehmungen mit Stanzverfahren, Prägeverfahren und/oder Ätzverfahren in die ersten Seitenflächen der Bautei le eingebracht werden. Mithilfe der Ausnehmungen der Seiten flächen der Bauteile kann die Größe des Abstrahlraumes ver größert werden. Zudem kann die Form des Abstrahlraumes durch die Formen der Ausnehmungen festgelegt werden. Beispielsweise können die Ausnehmungen der Seitenflächen eine Teilkugelform, eine Teilzylinderform, eine Teilkegelstumpfform oder eine Teilpyramidenform aufweisen. Zudem können die Ausnehmungen im Querschnitt eine Kontur einer Teilellipse aufweisen.

Durch diese Formen kann der Querschnitt des Abstrahlraumes zweckmäßig ausgebildet werden. Beispielsweise kann sich ein senkrecht zur Abstrahlrichtung betrachteter Querschnitt des Abstrahlraumes in Richtung auf die Stirnseiten vergrößern. Dadurch kann beispielsweise ein Abstrahlwinkelbereich der ab gestrahlten elektromagnetischen Strahlung des Laserchips durch den Abstrahlraum nachgebildet werden, so dass möglichst wenig elektromagnetische Strahlung an den ersten Seitenflä chen der Bauteile gestreut wird. Zudem kann durch die Teilku gelform, Teilellipsenform, Teilzylinderform, Teilkegelform oder Teilpyramidenform eine thermische Kontaktfläche zwischen dem Konversionselement, das wenigstens teilweise im Abstrahl raum angeordnet ist, und den Bauteilen vergrößert werden. So mit kann Wärme vom Konversionselement auf die Bauteile effi zient übertragen werden.

In einer weiteren Ausführungsform weisen die Bauteile zweite Stirnseiten auf. Die zweiten Stirnseiten können gegenüber liegend zu den ersten Stirnseiten oder seitlich zu den ersten Stirnseiten angeordnet sein. Das Laserbauelement kann mit Seitenflächen der Bauteile, insbesondere mit zweiten Stirn seiten der Bauteile auf einem Träger befestigt sein. Die Sei tenflächen der Bauteile können direkt auf elektrischen Lei tungen des Trägers montiert sein.

Der Träger kann beispielsweise in Form einer Leiterplatte ausgebildet sein. Die zweiten Stirnseiten sind mit elektri schen Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch leitend ver bunden. Auf diese Weise wird ein Laserbauelement bereitge stellt, das robust und sicher mit einem Träger verbunden ist, wobei die elektrische Kontaktierung des Laserbauelementes über die Bauteile erfolgt. Somit können große Ströme über die zweiten Stirnseiten zum Laserchip geführt werden.

In einer Ausführungsform weist der Träger eine elektrische Leitungsschicht auf, wobei auf einem Teil der elektrischen Leitungsschicht eine elektrische Isolationsschicht aufge bracht ist. Auf diese Isolationsschicht ist eine weitere elektrische Leitungsschicht aufgebracht. Das erste Bauteil des Laserbauelements ist auf der Leitungsschicht und das zweite Bauteil auf der weiteren Leitungsschicht befestigt.

Die elektrische Leitungsschicht kann beispielsweise in Form eines Metallkerns einer Leiterplatte ausgebildet sein. Die elektrische Leitungsschicht und die weitere elektrische Lei tungsschicht können sich in der Dicke und/oder in der Fläche unterscheiden. Insbesondere ist die elektrische Leitungs schicht wenigstens um 10 %, insbesondere wenigstens um 50 % dicker ausgebildet als die weitere elektrische Leitungs schicht. Beispielsweise kann die elektrische Leitungsschicht eine wesentliche Trägerschicht des Trägers darstellen. Somit wird eine gute thermische Abfuhr der Wärme vom Laserbauele ment auf die Leitungsschichten des Trägers erreicht. Bei spielsweise kann der Träger als Leiterplatte mit einem Me tallkern ausgebildet sein, wobei die elektrische und thermi sche Leitungsschicht durch den Metallkern realisiert ist. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können mehrere La serbauelemente elektrisch in Serie und/oder parallel auf dem Träger angeordnet und mithilfe der Leitungsschichten des Trä gers verschaltet sein, wobei die elektrischen Anschlüsse der Bauteile mit der Leitungsschicht und der weiteren Leitungs schicht verbunden sind.

In einer Ausführungsform weisen die ersten Seitenflächen der zwei Bauteile eines Laserbauelements im Bereich der zweiten Stirnseiten der Bauteile einen größeren Abstand als im Be reich des Laserchips auf. Somit wird der Abstand der zweiten Stirnseiten vergrößert. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Laserbauelement mit den zweiten Stirnseiten auf ei nem Träger befestigt wird und das Laserbauelement mit den zweiten Stirnseiten elektrisch kontaktiert wird. Durch den vergrößerten Abstand ist die Montage des Laserbauelementes auf dem Träger einfacher. Die Gefahr von elektrischen Kurz schlüssen zwischen den zwei Bauteilen ist dadurch reduziert.

In einer weiteren Ausführungsform sind die zwei Bauteile des Laserbauelements außerhalb des Abstrahlraumes wenigstens teilweise mit einem elektrisch isolierenden Abdeckmaterial bedeckt, wobei das Abdeckmaterial Kanten und/oder Grate der Oberflächen der zwei Bauteile wenigstens teilweise bedeckt. Auf diese Weise wird die Gefahr von elektrischen Überschlägen verursacht durch Spannungsspitzen an Graten oder Kanten der Bauteile reduziert. Zudem wird die Rauigkeit der Oberflächen der Bauteile reduziert. Somit kann das Laserbauelement einfa cher und sicherer verarbeitet werden.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann zwischen den zwei Bauteilen und neben dem Laserchip eine Schutzdiode im Zwischenraum angeordnet sein, wobei die Schutzdiode die zwei Bauteile in Sperrrichtung der Laserdiode elektrisch leitend verbindet und somit den Laserchip gegenüber einer Überspan nung in Sperrrichtung schützt. Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Laserbauelementes vorgeschlagen, wobei ein Laserchip zwischen einem ersten Bau teil und einem zweiten Bauteil angeordnet wird. Die Bauteile sind aus einem thermisch und elektrisch leitenden Material gebildet. Der Laserchip ist mit einer ersten Seitenfläche thermisch mit einer ersten Seitenfläche eines ersten Bauteils gekoppelt. Der Laserchip ist mit einer zweiten Seitenfläche mit einer ersten Seitenfläche eines zweiten Bauteils gekop pelt. Beispielsweise wird der Laserchip mit der ersten Sei tenfläche flächig direkt oder indirekt über eine thermisch und elektrisch leitende Verbindungsschicht auf die erste Sei tenfläche des Bauteils montiert. Zudem wird die zweite Sei tenfläche des Laserchips direkt oder über eine thermisch und elektrisch leitende Verbindungsschicht flächig mit der ersten Seitenfläche des zweiten Bauteils verbunden.

An einer Stirnseite weist der Laserchip eine Abstrahlseite auf. Die Abstrahlseite ist ausgebildet, um eine elektromagne tische Strahlung abzugeben. Der Laserchip wird in der Weise zwischen den Bauteilen angeordnet, dass die Abstrahlseite des Laserchips zwischen den Bauteilen angeordnet ist. Die Ab strahlseite des Laserchips wird gegenüber ersten Stirnseiten der Bauteile in einem vorgegebenen Abstand nach innen zurück gesetzt angeordnet. Zwischen den ersten Seitenflächen der zwei Bauteile und angrenzend an die Abstrahlseite des Laser chips ist ein Abstrahlraum ausgebildet. Der Abstrahlraum er streckt sich von der Abstrahlseite des Laserchips bis zu den ersten Stirnseiten der Bauteile. Somit wird ein einfaches Verfahren zum Herstellen eines Laserbauelementes bereitge stellt.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor der Ab strahlseite des Laserchips ein Konversionselement angeordnet, wobei das Konversionselement mit den zwei Bauteilen direkt oder über eine Verbindungsschicht thermisch gekoppelt wird. Das Konversionselement kann entweder wenigstens teilweise im Abstrahlraum oder vollständig im Abstrahlraum oder vollstän dig außerhalb des Abstrahlraums angeordnet werden. Durch die thermische Kopplung des Konversionselementes mit den Bautei len wird eine verbesserte Kühlung des Konversionselementes erreicht. Bei der Anordnung des Konversionselementes im Ab strahlraum sind die Wege zwischen den Bereichen, in denen die Wärme im Konversionselement erzeugt wird, und den Bauteilen kürzer ausgebildet. Somit kann die Wärme schneller vom Kon versionselement abtransportiert werden.

Das Konversionselement kann beispielsweise in flüssiger oder pastöser Form in den Abstrahlraum gefüllt werden. Zudem kann das Konversionselement als vorgefertigtes Bauteil in den Ab strahlraum eingelegt werden und über eine Verbindungsschicht, beispielsweise eine Klebeschicht oder eine Lotschicht oder eine Sinterschicht mit den Bauteilen mechanisch und thermisch verbunden werden.

Die Anordnung des Konversionselementes außerhalb des Ab strahlraumes weist den Vorteil auf, dass vorgefertigte Kon versionselemente, insbesondere plattenförmige Konversionsele mente verwendet werden können. Die Verbindung zwischen dem Konversionselement und den Bauteilen kann beispielsweise mit hilfe einer thermisch leitenden Klebeschicht, einer thermisch leitenden Lotschicht oder einer thermisch leitenden Sinter schicht hergestellt werden. Die Anordnung des Konversionsele mentes im Abstrahlraum weist den Vorteil auf, dass der Bau raum reduziert ist. Zudem ist das Konversionselement großflä chig mit den Bauteilen thermisch gekoppelt.

In einer Ausführung wird der Zwischenraum neben dem Laser chip, der zwischen den Bauteilen ausgebildet ist, mit einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere mit einem pas tösen oder einem flüssigen elektrisch isolierendem Material aufgefüllt. Nach dem Aushärten des elektrisch isolierenden Materials ist der Zwischenraum wenigstens teilweise aufge füllt und die Bauteile sind miteinander mechanisch verbunden. Auf diese Weise kann die mechanische Stabilität des Laserbau elementes erhöht werden, da das ausgehärtete isolierende Ma terial die zwei Bauteile und den Laserchip mechanisch mitei- nander verbindet. Weiterhin kann eine elektrische Isolation zwischen den zwei Bauteilen durch das isolierende Material verbessert werden. Insbesondere kann ein elektrischer Kurz schluss zwischen den zwei Bauteilen durch das Vorsehen des elektrisch isolierenden Materials vermieden werden. Bei spielsweise können als elektrisch isolierendes Material

Kunststoff, Silikon, Epoxidharz usw. verwendet werden.

In einer weiteren Ausführungsform werden vor der Montage der Bauteile in die ersten Seitenflächen der zwei Bauteile Aus nehmungen mit einem Ätzverfahren eingebracht. Anschließend werden die zwei Bauteile in der Weise montiert, dass die Aus nehmungen der ersten Seitenflächen der zwei Bauteile wenigs tens einen Teil des Abstrahlraumes bilden. Mithilfe des Ätz verfahrens können die Ausnehmungen präzise und schnell in die zwei Bauteile eingebracht werden. Beispielsweise können die Bauteile in Form von Leiterrahmenabschnitten ausgebildet wer den, die mithilfe von Ätzverfahren wenigstens teilweise strukturiert werden.

In einer weiteren Ausführung werden die Bauteile wenigstens teilweise mit elektrisch isolierenden Abdeckmaterial bedeckt. Dabei werden Kanten und/oder Grate der Oberflächen der zwei Bauteile wenigstens teilweise bedeckt. Somit wird die Rauig keit der Oberfläche der Bauteile reduziert. Somit können Spannungsspitzen an Graten und/oder Kanten der Oberflächen der zwei Bauteile reduziert oder vermieden werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verbund mit mehre ren Leiterrahmenabschnitten mithilfe eines Ätzverfahrens we nigstens teilweise strukturiert, wobei Ausnehmungen in erste Seitenflächen der Leiterrahmenabschnitte eingebracht werden. Anschließend werden die Leiterrahmenabschnitte des Verbundes vereinzelt. Die Leiterrahmenabschnitte werden als Bauteile zur Herstellung des Laserbauelementes verwendet.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Laser bauelemente einzeln oder in einem Verbund hergestellt werden. Dabei kann ein erster Verbund mit mehreren ersten Leiterrah menabschnitten bereitgestellt werden. Auf die ersten Leiter rahmenabschnitte des ersten Verbundes wird jeweils ein Laser chip aufgelegt. Zudem wird ein zweiter Verbund mit zweiten Leiterrahmenabschnitten bereitgestellt. Der zweite Verbund wird in der Weise auf den ersten Verbund aufgelegt, dass je weils ein zweiter Leiterrahmenabschnitt des zweiten Verbundes auf einen Laserchip eines ersten Leiterrahmenabschnittes des ersten Verbundes aufgelegt wird. Anschließend werden die ers ten und zweiten Leiterrahmenabschnitte und mit den Laserchips mechanisch mithilfe eines elektrisch isolierenden Materials verbunden. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungs form eine Vereinzelung der Anordnung in einzelne Laserbauele mente mit wenigstens einem Paar aus einem ersten und einem zweiten Leiterrahmenabschnitt und einem Laserchip erfolgen.

In einer weiteren Ausführungsform werden das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil mithilfe von Schichtabscheidever- fahren, insbesondere mit einem 3D-Druckverfahren oder mit ei nem Lasersinterverfahren oder mit einem galvanischen Abschei deverfahren hergestellt. Dabei wird beispielsweise das erste Bauteil mit dem Schichtabscheideverfahren hergestellt. An schließend wird der Laserchip auf das erste Bauteil aufge legt. Dann wird eine Zwischenschicht auf das erste Bauteil seitlich des Laserchips aufgebracht. Schließlich wird das zweite Bauteil, das beispielsweise auch mit einem Schich tabscheideverfahren hergestellt wird, auf das erste Bauteil, den Laserchip und die Zwischenschicht aufgebracht.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann vor dem Auf bringen des zweiten Bauteils das Konversionselement auf das erste Bauteil montiert werden oder auf dem ersten Bauteil ab geschieden werden.

Der Laserchip kann beispielsweise in Form eines einzelnen La serchips oder in Form eines Laserchips mit mehreren Emissi onsbereichen ausgebildet sein. Der Laserchip kann in Form ei nes kantenemittierenden Laserchips ausgebildet sein. Der La- serchip kann in Form eines Laserbarrens mit mehreren Emissi onsbereichen ausgebildet sein.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Es zeigen

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine

Längsachse eines Laserbauelementes,

Fig . 2 eine schematische Draufsicht auf eine Emissi onsseite des Laserbauelementes,

Fig . 3 eine schematische Draufsicht auf eine Rück seite des Laserbauelementes,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine Ober seite des Laserbauelementes,

Fig . 5 einen schematischen Querschnitt durch eine

Längsachse eines Laserbauelementes mit einem Laserbarren,

Fig . 6 eine schematische Draufsicht auf die Emissi onsseite des Laserbauelementes,

Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf die Rücksei te des Laserbauelementes,

Fig. 8 eine schematische Darstellung von mehreren

Laserbauelementen, die mit den Bauteilen auf einem Träger montiert sind,

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer weiteren

Ausführungsform einer Anordnung von zwei La- serbauelementen, die auf einem Träger mit ei nem Metallkern montiert sind,

Fig. 10 einen schematischen Querschnitt durch eine

Längsachse eines weiteren Laserbauelementes,

Fig. 11 eine Ansicht auf die Emissionsseite des La serbauelementes der Fig. 10,

Fig. 12 eine Ansicht auf die Rückseite des Laserbau elementes der Fig. 10,

Fig. 13 einen schematischen Querschnitt durch eine

Längsachse einer weiteren Ausführungsform ei nes Laserbauelementes mit einem weiteren Bau teil,

Fig. 14 eine schematische Draufsicht auf eine Emissi onsseite des Laserbauelementes der Fig. 13,

Fig. 15 eine schematische Draufsicht auf eine Rück seite des Laserbauelementes,

Fig. 16 einen schematischen Querschnitt durch das La serbauelement der Fig. 13 auf der Höhe des Laserchips ,

Fig. 17 einen schematischen Querschnitt entlang einer

Längsachse durch eine weitere Ausführungsform eines Laserbauelementes mit Bauteilen mit ge ätzten Ausnehmungen,

Fig. 18 eine schematische Ansicht der Emissionsseite des Laserbauelementes der Fig. 17,

Fig. 19 einen schematischen Querschnitt entlang einer

Längsachse einer weiteren Ausführungsform ei nes Laserbauelementes mit Abdeckmaterial, Fig. 20 eine schematische Draufsicht auf die Emissi onsseite des Laserbauelementes der Fig. 19,

Fig. 21 einen schematischen Querschnitt entlang einer

Längsachse durch eine weitere Ausführungsform eines Laserbauelementes mit einem Konversi onselement auf ersten Stirnseiten der Bautei le,

Fig. 22 eine schematische Draufsicht auf die Emissi onsseite des Laserbauelementes der Fig. 21,

Fig. 23 einen schematischen Querschnitt entlang einer

Längsachse durch eine weitere Ausführungsform eines Laserbauelementes mit einer stirnseiti gen Platte,

Fig. 24 eine schematische Draufsicht auf ein halbge ätztes Leadframe mit bestückten Laserchips,

Fig. 25 eine Anordnung mit mehreren übereinander an geordneten halbgeätzten Leadframes mit be stückten Laserchips,

Fig. 26 bis 28 Verfahrensschritte zur Herstellung des Laser bauelementes mit einem additiven Verfahren zur Herstellung des ersten und/oder des zwei ten Bauteils.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Querschnitt entlang einer Längsachse ein Laserbauelement 1 mit einem Laserchip 2, der zwischen einem ersten Bauteil 3 und einem zweiten Bauteil 4 angeordnet ist. Der Laserchip 2 weist eine erste Seitenfläche 5 und eine gegenüberliegend angeordnete zweite Seitenfläche 6 auf. Die erste Seitenfläche 5 des Laserchips 2 ist über eine erste Verbindungsschicht 9 mit einer ersten Seitenfläche 7 des ersten Bauteils 3 verbunden. Die zweite Seitenfläche 6 des Laserchips 2 ist über eine zweite Verbindungsschicht 10 mit einer ersten Seitenfläche 8 des zweiten Bauteils 4 auf. Die Verbindungsschichten 9, 10 sind thermisch und elektrisch leitend ausgebildet und bedecken beispielsweise jeweils die gesamte Seitenfläche 5, 6 des Laserchips 2. Beispielsweise können die Verbindungsschichten 9, 10 in Form einer Klebe schicht, einer Lotschicht oder einer Sinterschicht ausgebil det sein. Die Verbindungsschichten 9, 10 sind aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auf die erste und/oder die zweite Verbindungsschicht 9, 10 auch verzichtet werden. Bei diesen Ausführungen kann die erste Seitenfläche 5 des Laserchips 2 direkt auf der ersten Seitenfläche 7 des ersten Bauteils 3 und/oder die zweite Seitenfläche 6 des Laserchips 2 direkt auf der ersten Seitenfläche 8 des zweiten Bauteils 4 auflie gen .

Das erste und das zweite Bauteil 3, 4 sind aus einem ther misch und elektrisch leitenden Material hergestellt. Bei spielsweise sind die Bauteile 3, 4 jeweils einteilig ausge bildet und aus einem thermisch und elektrisch leitenden Mate rial hergestellt. Beispielsweise sind die Bauteile 3, 4 aus einem Metall, insbesondere aus Kupfer hergestellt.

Der Laserchip 2 weist eine Abstrahlseite 11 auf, über die ei ne elektromagnetische Strahlung bei Bestromung des Laserchips 2 entlang der Längsachse abgegeben wird. Die Abstrahlseite 11 ist quer, insbesondere senkrecht zur Längsachse des Laser chips 2 angeordnet. Die Bauteile 3, 4 dienen als elektrische Kontakte für den Laserchip 2. Der Laserchip 2 ist beispiels weise in Form eines Halbleiterchips ausgebildet, der eine p- n-Struktur aus einer Abfolge von halbleitenden Schichten auf weist, wobei zwischen den beiden p-n-Strukturen eine aktive Zone 12 ausgebildet ist, die die elektromagnetische Strahlung erzeugt. Die Halbleiterschichten des Laserchips 2 sind im We sentlichen parallel zu der ersten und der zweiten Seitenflä che 5, 6 des Laserchips 2 ausgerichtet. Somit sind die p- leitende Schicht mit dem einen Bauteil und die n-leitende Schicht mit dem anderen Bauteil elektrisch verbunden. Bei spielsweise kann das zweite Bauteil 4 eine Kathode und das erste Bauteil 3 eine Anode des Laserbauelementes 1 darstel len .

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die aktive Zone 12 näher an der ersten Seitenfläche 5 des Laserchips 2 ange ordnet. Auf der Abstrahlseite 11 ist schematisch ein Ab strahlwinkelbereich 13 für eine vom Laserchip 2 abgegebene elektromagnetische Strahlung 14 dargestellt. In der Abstrahl richtung vor der Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 ist ein Abstrahlraum 15 zwischen den zwei Bauteilen 3, 4 ausgebildet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Abstrahlraum 15 ein Konversionselement 16 vorgesehen. Das Konversionsele ment 16 ist im Abstrahlraum 15 mit einem Abstand zur Ab strahlseite 11 des Laserchips 2 angeordnet.

Der Abstrahlraum 15 wird durch einen Zwischenraum 17 und zwei Ausnehmungen 18, 19 des ersten Bauteils 3 und des zweiten Bauteils 4 gebildet. Der Zwischenraum 17 ergibt sich durch eine plane Ausbildung der ersten Seitenfläche 7 des ersten Bauteils 3 und der ersten Seitenfläche 8 des zweiten Bauteils 4 und durch die Anordnung des Laserchips 2 zwischen den zwei ersten Seitenflächen 7, 8 der Bauteile 3, 4. Die erste Aus nehmung 18 des ersten Bauteils 3 ist in die erste Seitenflä che 7 des ersten Bauteils 3 eingebracht und erstreckt sich entlang der Längsachse von einer ersten Stirnseite 20 des ersten Bauteils 3 bis unter die erste Seitenfläche 5 des La serchips 2. Die erste Ausnehmung 18 weist wenigstens eine Breite senkrecht zur Längsachse auf, die wenigstens einer Breite des Laserchips 2 entspricht. Die Ausnehmung 18 ist mit der Breite mittensymmetrisch zum Laserchip 2 ausgerichtet.

Der der Laserchip 2 ragt mit der ersten Seitenfläche 5 in den Abstrahlraum 15 hinein. Die erste Ausnehmung 18 des ersten Bauteils 3 ist im dargestellten Querschnitt in einer darge stellten y-z-Ebene entlang der Längsachse abgestuft ausgebil det, wobei eine kleinere Stufe 21 in Richtung der y-Achse an den Laserchip 2 angrenzt. Die kleine Stufe 21 kann in der y- Richtung annähernd die Tiefe aufweisen, wie der Laserchip 2 entlang der y-Achse hoch ist. Die kleine Stufe 21 geht in Richtung auf die erste Stirnseite 20 des ersten Bauteils 3 in eine große Stufe 22 über. Die große Stufe 22 erstreckt sich entlang der y-Achse tiefer in das erste Bauteil 3 als die kleine Stufe 21. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die erste Ausnehmung 18 auch andere Formen aufweisen.

Die abgestufte Ausführungsform der ersten Ausnehmung 18 bie tet eine erste Anlagefläche 23. Die erste Anlagefläche 23 ist im Wesentlichen parallel zur y-Achse ausgerichtet. Das zweite Bauteil 4 weist mit der zweiten Ausnehmung 19 eine einstufige Ausnehmung auf, die sich von einer ersten Stirnseite 24 des zweiten Bauteils 4 eine vorgegebene Strecke entlang der z- Achse (Längsrichtung) in Richtung auf die Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 erstreckt, wobei jedoch die zweite Ausneh mung 19 in einem Abstand zur Abstrahlseite 11 endet. Die Er streckung der zweiten Ausnehmung 19 entlang der z-Achse ist genauso groß wie die Erstreckung der großen Stufe 22 der ers ten Ausnehmung 18. Die zweite Ausnehmung 19 weist eine zweite Anlagefläche 25 auf. Die zweite Anlagefläche 25 ist parallel zur ersten Anlagefläche 23 angeordnet. Die zweite Ausnehmung 19 weist senkrecht zur dargestellten y-z-Ebene die gleiche Breite wie die erste Ausnehmung 18 auf und ist mit der Breite mittensymmetrisch zum Laserchip 2 angeordnet. Die zweite Aus nehmung 19 kann die gleiche Tiefe entlang der y-Achse wie die erste Ausnehmung 18 im Bereich der großen Stufe 21 aufweisen. Damit ist die aktive Zone 12 des Laserchips 2 in Bezug auf die Y-Achse in der Mitte des Abstrahlraumes 15 und in der Mitte des Laserbauelementes 1 angeordnet. Anstelle der stufi gen Ausbildung der ersten und der zweiten Ausnehmung 18, 19 des ersten und des zweiten Bauteils 3, 4 können auch andere Formen für die Ausbildung der ersten und zweiten Ausnehmung 18, 19 vorgesehen sein. Beispielsweise können die Ausnehmun gen 18, 19 in der dargestellten y-z-Ebene Querschnitte auf weisen, die in Richtung auf die ersten Stirnseiten 20, 24 der Bauteile 3, 4 an Querschnitt zunehmen. Das Konversionselement 16 ist im Abstrahlraum 15 angeordnet und schließt auf einer Außenseite mit den ersten Stirnseiten 20, 24 der Bauteile 3, 4 in einer Ebene ab. Zudem liegt das Konversionselement 16 auf einer Innenseite an den Anlageflä chen 23, 25 der Bauteile 3, 4 an . Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann das Konversionselement 16 auch über die ersten Stirnseiten 20, 24 der Bauteile 3, 4 hinausragen. Das Konversionselement 16 ist beispielsweise als plattenförmiges Konversionselement ausgebildet. Das Konversionselement kann als Konversionsmaterial beispielsweise Phosphor aufweisen.

Das Konversionsmaterial ist ausgebildet, um die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung des Laserchips 2 zu einer anderen Wellenlänge zu konvertieren. Das Konversionselement 16 ist ausgebildet, um wenigstens einen Teil der elektromag netischen Strahlung des Laserchips 2 zu einer anderen Wellen länge zu konvertieren und auszusenden. Die konvertierte elektromagnetische Strahlung 26 ist schematisch in Form von Pfeilen dargestellt.

Das Konversionselement 16 kann als vorgefertigtes Konversi onselement 16 bereitgestellt werden und anschließend in den Abstrahlraum 15 eingelegt werden. Beispielsweise kann das Konversionselement 16 über eine weitere Verbindungsschicht 32 flächig mit den Bauteilen 3,4 verbunden sein. Die weitere Verbindungsschicht 32 ist aus einem thermisch leitenden Mate rial gebildet und verbessert die thermische Leitung zwischen dem Konversionselement 16 und den Bauteilen 3, 4. Zudem kann die weitere Verbindungsschicht 32 eine klebende oder haftende Verbindung zwischen dem Konversionselement 16 und den Bautei len 3,4 ausbilden. Die weitere Verbindungsschicht 32 sollte möglichst dünn sein, um einen guten thermischen Kontakt zwi schen dem Konversionselement 32 und den Bauteilen 3, 4 auszu bilden. Die Schichtdicke der weiteren Verbindungsschicht 32 kann im Bereich von einigen ym liegen und insbesondere klei ner als 20 ym, insbesondere kleiner als 10 ym sein. Das Kon versionselement 16 kann auch in Form eines flüssigen oder pastösen Konversionsmaterials in den Abstrahlraum 15 einge bracht und anschließend wenigstens teilweise, insbesondere vollständig ausgehärtet werden. In dieser Ausführung liegt das Konversionselement 16 direkt haftend an den Bauteilen 3,

4 an .

Der Laserchip 2 kann auf einer Rückseite 27, die der Ab strahlseite 11 gegenüberliegend angeordnet ist, reflektierend ausgebildet sein, so dass die elektromagnetische Strahlung im Wesentlichen nur über die Abstrahlseite 11 abgegeben wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Zwischenraum 17 zwischen der Rückseite 27 des Laserchips und zweiten Stirn seiten 28, 29 der Bauteile 3, 4 frei von Material. Zudem ist ein Teil des Abstrahlraumes 15, der zwischen der Abstrahlsei te 11 des Laserchips 2 und dem Konversionselement 16 ausge bildet ist, ebenfalls frei von Material.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform können sowohl der materialfreie Teil des Abstrahlraumes 15 als auch der materi alfreie Teil des Zwischenraumes 17 mit einem elektrisch iso lierenden Material gefüllt sein. Auf der Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 sollte das isolierende Material transparent für die elektromagnetische Strahlung 14 des Laserchips 2 sein. Seitlich oder auf der Rückseite 27 des Laserchips 2 kann iso lierendes Material vorgesehen sein, das elektrisch isolierend und absorbierend für die elektromagnetische Strahlung 14 des Laserchips 2 ist. Das isolierende Material kann eine haftende Verbindung zwischen den Bauteilen 3, 4 und dem Laserchip 2 ausbilden .

Die Bauteile 3, 4 können in der Längsachse entlang der z- Richtung beispielsweise eine Erstreckung im Bereich von 2 mm aufweisen. Zudem kann der Zwischenraum 17 entlang der y-Achse eine Höhe von zum Beispiel 0,1 mm aufweisen. Zudem kann die erste Ausnehmung 18 im Bereich der kleinen Stufe 21 eine Tie fe entlang der y-Achse von beispielsweise 0,1 mm aufweisen. Weiterhin kann die erste Ausnehmung 18 im Bereich der großen Stufe 22 eine Erstreckung entlang der y-Achse im Bereich von 0,3 mm aufweisen. Weiterhin kann die erste Ausnehmung 18 im Bereich der kleinen Stufe 21 eine Erstreckung entlang der z- Achse von zum Beispiel 0,1 mm aufweisen. Die erste Ausnehmung 18 kann sich beispielsweise in einem Bereich von 0,02 mm über die Abstrahlseite 11 hinaus auf die erste Seitenfläche 5 des Laserchips 2 erstrecken. Die erste Ausnehmung 18 kann im Be reich der großen Stufe 22 eine Erstreckung entlang der z- Achse im Bereich von 0,2 mm aufweisen. Ebenso kann die zweite Ausnehmung 19 eine Erstreckung entlang der y-Achse im Bereich von 0,2 mm aufweisen. Zudem kann die zweite Ausnehmung 19 ei ne Erstreckung entlang der z-Achse im Bereich von 0,2 mm auf weisen. Zudem können die erste Anlagefläche 23 und die zweite Anlagefläche 25 entlang der z-Achse einen Abstand von 0,1 mm zur Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 aufweisen. Der Laser chip 2 kann beispielsweise eine Länge entlang der z-Achse im Bereich von 1,3 mm aufweisen. Der Laserchip 2 kann entlang der y-Achse eine Höhe im Bereich von 0,1 mm aufweisen. Die beschriebenen Größen sind Beispiele, wobei abhängig von der Realisierung des Laserbauelementes die Größen auch andere Werte aufweisen können.

Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die ersten Stirnseiten 20, 24 der Bauteile 3, 4 und damit auf die Ab strahlseite des Laserbauelementes 1 in der y-x-Ebene. Das erste und das zweite Bauteil 3, 4 können eine Breite entlang der x-Achse im Bereich von 1 mm aufweisen. Zudem können das erste und das zweite Bauteil 3, 4 eine Höhe entlang der y- Achse im Bereich von 0,7 mm aufweisen. Für eine bessere Über sicht ist das Konversionselement 16 transparent dargestellt. Das Konversionselement 16 weist in der dargestellten Ausfüh rungsform in der y-x-Ebene einen kreisrunden Querschnitt auf. Somit weist die zweite Ausnehmung 19 eine Teilscheibenform auf. Ebenso weist die große Stufe 22 der ersten Ausnehmung 18 eine Teilscheibenform auf. Die kleine Stufe 21 der ersten Ausnehmung 18 ist als quaderförmige Ausnehmung ausgebildet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die kleine Stufe 21 ebenfalls teilscheibenförmig ausgebildet sein.

Das Konversionselement 16 ist mit seiner Mitte auf einen Emissionsbereich 30 des Laserchips 2 ausgerichtet. Der Emis- sionsbereich 30 ist im Wesentlichen in Form eines Emissions punktes nahe der ersten Seitenfläche 5 des Laserchips 2 ange ordnet. Der Emissionspunkt 30 liegt auf einer Mittenachse 31 des Laserbauelementes 1. Die Mittenachse 31 ist parallel zur y-Achse ausgerichtet. Der Laserchip 2 weist eine Erstreckung entlang der x-Achse im Bereich von 0,2 mm auf.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Rückan sicht des Laserbauelementes 1 mit Blick auf die zweiten

Stirnseiten 28, 29 der Bauteile 3, 4 und mit Blick auf die Rückseite 27 des Laserchips 2. Das Konversionselement 16 überragt den Laserchip seitlich entlang der x-Achse.

Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Laserbau element 1 mit Blick auf das zweite Bauteil 4. Es ist die Schnittachse A-B des Querschnittes der Fig. 1 eingezeichnet. Mit einer gestrichelten Linie ist die Kontur des Laserchips 2 angedeutet. Es ist der Abstrahlkegel der konvertierten elekt romagnetischen Strahlung 26 in Form von Pfeilen auf der Ab strahlseite 11 des Laserbauelementes 1 dargestellt.

Der Laserchip 2 ist über die großflächige thermische Verbin dung mit dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 4 mit relativ großen Wärmesenken thermisch und elektrisch verbun den. Die Emissionsrichtung des Laserchips 2 ist senkrecht zur Montageebene, das heißt zur y-x-Ebene. Abhängig von der ge wählten Ausführungsform kann auf das Konversionselement 16 auch verzichtet werden. Das Konversionselement 16 ist mit re lativ großen Flächen an dem ersten Bauteil 3 und an dem zwei ten Bauteil 4 thermisch gekoppelt. Dadurch wird eine gute Wärmeableitung vom Konversionselement 16 auf die Bauteile 3,

4 erreicht. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann das Konversionselement 16 die Form eines Kugelabschnittes, eines Kegelabschnittes, eines Zylinderabschnittes oder eines Pyramidenabschnittes oder Kombinationen davon aufweisen. Zu dem kann das Konversionselement 16 über eine weitere Verbin dungsschicht 32 flächig mit dem ersten und dem zweiten Bau teil 3, 4 mechanisch und thermisch verbunden sein. Die weite- re Verbindungsschicht 32 kann beispielsweise in Form eines elektrisch leitenden Klebers oder in Form einer Lotschicht oder einer Sinterschicht ausgebildet sein.

Der Laserchip 2 kann beispielsweise blaues Laserlicht erzeu gen und eine Leistung im Bereich von einigen Watt bei einer Wellenlänge von 450 nm aufweisen. Die Abmessungen des Laser chips können z.B. im Bereich von (1mm - 3 mm) x (0,1mm - 0,3 mm) x (0,05mm - 0,2mm) liegen. Der Laserchip 2 weist z.B. epitaktisch abgeschiedene Halbleiterschichten auf, die die aktive Zone 12 bilden. Beispielsweise kann eine Lichtemissi onsbreite des Laserlichtes entlang der x-Achse im Bereich von 30 ym liegen. Der p-Kontakt des Halbleiterchips kann dem ers ten Bauteil 3 zugewandt sein. Der n-Kontakt des Halbleiter chips ist beispielsweise dem zweiten Bauteil 4 zugewandt.

Die Bauteile 3, 4 können vollständig oder teilweise beschich tet sein oder auch unbeschichtet sein. Beispielsweise können die Bauteile 3, 4 eine Beschichtung aus Nickel, Palladium und/oder Gold aufweisen. Für die Beschichtung der Bauteile 3, 4 kann eine stromlose Abscheidung wie zum Beispiel ENEPIG verwendet werden. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auf die abgestufte Ausführung der ersten Ausnehmung 18 des ersten Bauteils 3 verzichtet werden und die erste Ausneh mung 18 in Form einer einzigen Ausnehmung ausgebildet sein, die trotzdem bis über die Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 reicht. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auf die erste und die zweite Ausnehmung 18, 19 verzichtet werden. Dies kann evtl, zu Beeinträchtigungen der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung führen.

Das vorgeschlagene Laserbauelement weist den Vorteil auf, dass eine SMT-Montage einfach möglich ist. Zudem ist die Lichtemission senkrecht zu einer Montageebene, die durch die zweiten Stirnseiten 28, 29 der Bauteile 3, 4 vorgegeben ist. Weiterhin können kostengünstige Materialien und Prozesse wie zum Beispiel QFN, Silber-Sintern, Dispensen usw. zur Herstel lung des Laserbauelementes eingesetzt werden. Das vorgeschla- gene Laserbauelement kann beispielsweise für einen Auto- Frontscheinwerfer eingesetzt werden, der insbesondere Pixel in der Weise aufweist, dass damit Pixelbereiche aus- und ein geschaltet werden können, um entgegenkommende Fahrzeuge oder Personen nicht zu blenden. Mithilfe des vorgeschlagenen Auf baus kann ein Laserbauelement mit einem Laserchip mit einer hohen Leuchtdichte verwendet werden, ohne dass das Konversi onselement zu stark aufgeheizt wird und damit zu schnell al tert oder beschädigt wird.

Fig. 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine wei tere Ausführungsform des Laserbauelementes. Das Laserbauele ment 1 weist im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie das La serbauelement 1 der Figuren 1 bis 4 auf, wobei jedoch der La serchip 2 als Laserbarren ausgebildet ist

Fig. 6, die eine Draufsicht auf die Emissionsseite des Laser bauelementes 1 der Fig. 5 zeigt, verdeutlich die Ausbildung des Laserchips 2 als Laserbarren. In der dargestellten Aus führungsform weist das Konversionselement 16 einen rechtecki gen Querschnitt auf. Dies ist erforderlich, da der Laserchip 2 in Form eines Laserbarrens ausgebildet ist. Die Abstrahl seite 11 des Laserchips 2 erstreckt sich in der dargestellten Ausführungsform entlang der x-Achse über nahezu die gesamte Breite der Bauteile 3, 4 des Laserbauelementes 1. Der Laser chip 2 weist eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Emissionspunkten 30 auf. Das Konversionselement 16 ist trans parent dargestellt. Die Emissionspunkte 30 sind angrenzend an die erste Seitenfläche 5 des Laserchips 2 angeordnet. Die erste Ausnehmung 18 mit der kleinen Stufe 21 und der großen Stufe 22 erstreckt sich über die gesamte Breite der Bauteile entlang der x-Achse. Zudem erstreckt sich die zweite Ausneh mung 19 über die gesamte Breite des zweiten Bauteils 4 ent lang der x-Achse.

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine Rückseite des Laserbau elementes 1, wobei sich die Rückseite 27 des Laserchips 2 über fast die gesamte Breite der Bauteile 3, 4 entlang der x- Achse erstreckt.

Bei den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 7 können die ers ten Bauteile 3, die die erste Ausnehmung 18 aufweisen, eine größere Höhe entlang der Y-Achse im Vergleich zum zweiten Bauteil 4 aufweisen. Das erste Bauteil 3, kann um die Höhe des Laserchips 2 höher entlang der Y-Achse sein als das zwei te Bauteil 4. Damit ist die aktive Zone 12 des Laserchips 2, die nahe am ersten Bauteil 3 angeordnet ist, im Wesentlichen in der Mitte des Laserbauelementes 1 in Bezug auf die Y- Achse. Der Abstrahlraum 15 ist ebenfalls symmetrisch zu der Mittenachse des Laserbauelementes 1 ausgebildet, wobei die Mittenachse senkrecht zur Y-Achse angeordnet ist.

Fig. 8 zeigt in einer schematischen Darstellung eine mögliche SMT-Montage der Laserbauelemente 1. Es ist ein Träger 33 vor gesehen. Der Träger 33 weist eine Trägerschicht 34, eine auf der Trägerschicht 34 aufgebrachte Isolationsschicht 35 und eine auf der Isolationsschicht 35 aufgebrachte Leiterbahnen 36 auf. Die Trägerschicht 34 kann beispielsweise aus Metall gebildet sein und einen Metallkern des Trägers 33 bilden. Die Isolationsschicht 35 ist aus einem dielektrischen Material gebildet und dient zur elektrischen Isolation der Leiterbah nen 36 von der Trägerschicht 34.

In der dargestellten Ausführungsform sind vier Leiterbahnen 36 dargestellt, wobei ein Laserbauelement 1 jeweils mit zwei ten Stirnseiten 28, 29 der Bauteile 3, 4 über elektrisch lei tendes Verbindungsmaterial 37 mit den Leiterbahnen 36 elektrisch und mechanisch verbunden ist. Das Verbindungsmate rial 37 ist beispielsweise in Form von leitendem Kleber oder in Form von Lötzinn ausgebildet. Die Laserbauelemente 1 kön nen gemäß einem der in den vorhergehenden Figuren oder in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele aus gebildet sein. Die Emissionsrichtung der von den Laserbauele menten 1 abgegebenen elektromagnetischen Strahlung ist vom Träger 33 weg gerichtet. In der dargestellten Ausführung sind die zweiten Stirnseiten gegenüber liegend zu den ersten

Stirnseiten angeordnet. Die Montage der Laserbauelemente kann auch in der Weise gewählt werden, dass das Laserbauelement mit Seitenflächen der Bauteile am Träger montiert wird, die zwischen den gegenüber liegenden Stirnseiten angeordnet sind. In dieser Ausführung ist die Abstrahlrichtung des Laserbau elementes nicht annähernd senkrecht zur Ebene des Trägers, sondern annähernd parallel zur Ebene des Trägers ausgerich tet .

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die drei Laserbau elemente elektrisch in Serie geschaltet. Abhängig von der ge wählten Ausführungsform kann auch nur ein einzelnes Laserbau element vorgesehen sein oder es können mehr als drei Laser bauelemente elektrisch in Serie geschaltet sein. Zudem können auch zwei oder mehr Laserbauelemente elektrisch parallel verschaltet auf dem Träger angeordnet sein. Der Träger 33 kann beispielsweise in Form einer Leiterplatte mit einem Me tallkern ausgebildet sein, wobei die Trägerschicht 34 den Me tallkern bildet.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Trägers 33, auf dem zwei Laserbauelemente 1 montiert sind. In der darge stellten Ausführungsform weist der Träger 33 eine elektrisch leitende Trägerschicht 34 auf. Die elektrisch leitende Trä gerschicht 34 kann beispielsweise aus einem Metall gebildet sein. Die elektrisch leitende Trägerschicht 34 ist im Gegen satz zur Ausführungsform der Fig. 8 nicht vollständig mit der elektrischen Isolationsschicht 35 bedeckt. Ein freier Bereich 40 der Trägerschicht 34 ist unbedeckt. Auf der Trägerschicht 34 ist eine Isolationsschicht 35 und beabstandet davon eine weitere Isolationsschicht 38 auf einer Oberseite der Träger schicht 34 angeordnet. Die Isolationsschicht 34 und die wei tere Isolationsschicht 38 können zusammenhängend und eintei lig oder getrennt und mehrteilig ausgebildet sein. Auf der Isolationsschicht 35 ist eine Leiterbahn 36 angeordnet. Auf der weiteren Isolationsschicht 38 ist eine weitere Leiterbahn 39 angeordnet. Ein erstes Laserbauelement 1, das entsprechend einer der be schriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist, ist mit einer zweiten Stirnseite 29 des zweiten Bauteils 4 auf der Leiter bahn 36 angeordnet und mithilfe eines elektrisch leitenden Verbindungsmaterials 37 mit der Leiterbahn 36 elektrisch lei tend verbunden. Das erste Bauteil 3 des Laserbauelements 1 ist über dem freien Bereich 40 der Trägerschicht 34 angeord net. Die zweite Stirnseite 28 des ersten Bauteils 3 ist dem freien Bereich 40 der Trägerschicht 34 zugewandt. Zudem ist das erste Bauteil 3 über Verbindungsmaterial 37 elektrisch leitend mit dem freien Bereich 40 der Trägerschicht 34 ver bunden. Zudem ist in der dargestellten Ausführungsform das erste Bauteil 3 mit einem größeren Volumen, insbesondere mit einer größeren Erstreckung entlang der y-Achse ausgebildet als das zweite Bauteil 4. Damit weist das erste Bauteil 3 ei ne größere Masse und eine größere Wärmekapazität als das zweite Bauteil 4 auf. Zudem ist die erste Seitenfläche 5 des Laserchips 2 am ersten Bauteil 3 angeordnet, wobei die aktive Zone 12 des Laserchips 2 näher an der ersten Seitenfläche 5 angeordnet ist. Somit kann die höhere Wärmekapazität des ers ten Bauteils 3 zur Besserung Kühlung der aktiven Zone 12 ein gesetzt werden.

Es ist ein weiteres Laserbauelement 101 auf dem Träger 33 an geordnet, wobei das weitere Laserbauelement 101 mit den zwei ten Stirnseiten 28, 29 der Bauteile 3, 4 auf der Oberseite des Trägers 33 angeordnet ist. Somit ist auch das weitere La serbauelement 101 mit der Rückseite 27 dem Träger 33 zuge wandt. Das weitere Laserbauelement 101 ist mit dem zweiten Bauteil 4 über ein elektrisch leitendes Verbindungsmaterial 37 mit der weiteren Leiterbahn 39 elektrisch leitend verbun den. Zudem ist das erste Bauteil 3 des weiteren Laserbauele mentes 101 über ein Verbindungsmaterial 37 elektrisch leitend mit dem freien Bereich 40 der Trägerschicht 34 elektrisch leitend verbunden. Somit dient bei dieser Ausführungsform die Trägerschicht 34 sowohl als elektrische Leitungsverbindung zwischen den zwei Laserbauelementen 1, 101 als auch als wei- tere Wärmesenke zur Ableitung von Wärme aus den ersten Bau teilen 3 der Laserbauelemente 1, 101. Der Träger 33 kann als Leiterplatte mit einem Metallkern ausgebildet sein, wobei die Trägerschicht 34 den Metallkern bildet.

Die Laserbauelemente der Figuren 8 und 9 können in allen be schriebenen Ausführungsformen der Fig. 1 bis 7 und 10 bis 28 ausgebildet sein. Somit kann die in den Fig. 8 und 9 be schriebenen Montagearten der Laserbauelemente auf alle Laser bauelemente angewendet werden.

Fig. 10 zeigt einen Querschnitt in der y-z-Ebene entlang der Längsachse durch eine weitere Ausführungsform eines Laserbau elementes 1, das im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der Figuren 1 bis 4 ausgebildet ist. Der Zwischenraum 17 ver breitert sich in Richtung auf die zweiten Stirnseiten 28, 29 der Bauteile 3, 4. Die ersten Seitenflächen 7, 8 des ersten und des zweiten Bauteils 3, 4 sind in einem Bereich zwischen der Rückseite 27 des Laserchips 2 und den zweiten Stirnseiten 28, 29 der Bauteile 3, 4 in einem Winkel geneigt zu einer z- x-Ebene angeordnet. Auf diese Weise nimmt der Abstand zwi schen den ersten Seitenflächen 7, 8 der zwei Bauteile 3, 4 in

Richtung auf die zweiten Stirnseiten 28, 29 der Bauteile 3, 4 zu. Zudem ist in dieser Ausführungsform der Zwischenraum 17, der zwischen den Bauteilen 3, 4 ausgebildet ist und den La serchip 2 umgibt, mit einem Isolationsmaterial 41 wenigstens teilweise aufgefüllt. Das Isolationsmaterial 41 ist

elektrisch isolierend und transparent für die elektromagne tische Strahlung des Laserchips 2.

In dieser Ausführungsform ist auch der Abstrahlraum 15 zwi schen der Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 und dem Konversi onselement 16 mit dem transparenten Isolationsmaterial 41 aufgefüllt. Durch das Isolationsmaterial 41 ist die elektri sche Isolierung der zweiten Bauteile 3, 4 gegenüber Span nungsüberschlägen verbessert. Das Isolationsmaterial 41 weist eine höhere Durchschlagsfestigkeit gegenüber Spannungsüber schlägen als Luft auf. Beispielsweise kann als Isolationsma- terial 41 ein dielektrisches Material wie zum Beispiel Sili kon, Epoxidharz, Acryllack usw. verwendet werden. Es können auch andere transparente Kunststoffe verwendet werden. Durch die Aufweitung des Zwischenraumes 17 auf der Rückseite 27 des Laserchips 2 kann eine zuverlässige, kurzschlussfreie SMT- Montage des Laserbauelementes 1 gewährleistet werden. Typi scherweise weist der Laserchip 2 eine Dicke entlang der y- Achse im Bereich von 100 ym auf. Dieser Spalt erfordert eine präzise Positionierung der Laserbauelemente 1 bei einer SMT- Montage. Durch eine Aufweitung des Zwischenraumes 17 angren zend an die zweiten Stirnseiten 28, 29 der Bauteile 3, 4 kann die Montage vereinfacht werden.

Fig. 11 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Emissions seite des Laserbauelementes 1. Das Konversionselement 16 ist transparent dargestellt. Der Zwischenraum 17 ist auch seit lich des Laserchips 2 mit dem Isolationsmaterial 41 gefüllt.

Fig. 12 zeigt eine schematische Ansicht der Rückseite des La serbauelementes 1. Dabei erstreckt sich das elektrisch iso lierende Material 41 in Form eines Streifens quer über die gesamte Breite entlang der x-Achse des Laserbauelementes 1.

Die Ausführungsform des Laserbauelementes 1 der Figuren 10 bis 12 eignet sich insbesondere für eine Montage auf einem Träger, wie anhand der Figuren 8 und 9 beschrieben wurde.

Fig. 13 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine wei tere Ausführungsform eines Laserbauelementes 1. Das Laserbau element 1 ist im Wesentlichen gemäß dem Laserbauelement der Fig. 10 aufgebaut. Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 10 ist jedoch in dieser Anordnung zwischen dem Laserchip 2 und dem ersten Bauteil 3 ein weiteres Bauteil 42 angeordnet. Das weitere Bauteil 42 ist ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material gebildet, das zudem eine gute thermische Leitfähigkeit aufweist. Das weitere Bauteil 42 dient dazu, die elektrische und thermische Verbindung zwischen dem Laser chip 2 und dem ersten Bauteil 3 herzustellen. Zudem hat das weitere Bauteil 42 die Aufgabe, unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Laserchip 2 und dem ersten Bauteil 3 auszugleichen. Beispielsweise kann das erste Bauteil 3 aus Kupfer gebildet sein und einen hohen thermi schen Ausdehnungskoeffizienten von ca. 18 ppm/K aufweisen.

Die Ausdehnungskoeffizienten von Halbleitermaterialien und Substraten, wie sie beispielsweise beim Laserchip 2 _V orkom men, liegen typischerweise unter 10 ppm/K. Daraus kann ein hoher Stress für den Laserchip entstehen, der beispielsweise bei einer höheren Temperatur für die Verbindung, insbesondere bei einer Lötverbindung höher ist als bei einer Klebeverbin dung oder einer Sintermontage des Laserchips 2 mit dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 4. Auch in dieser Ausfüh rungsform überragt der Laserchip 2 mit der Abstrahlseite 11 das weitere Bauteil 42 entlang der z-Achse in Richtung auf die Abstrahlseite des Laserbauelementes 1. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Abstrahlung der elektromagneti schen Strahlung nicht durch das weitere Bauteil 42 beein trächtigt wird. Das weitere Bauteil 42 kann die gleiche Dicke entlang der Y-Achse wie der Laserchip 2 aufweisen. Zudem kön nen das erste Bauteil 3 und das zweite Bauteil 4 jeweils identische Ausnehmungen 18, 19 aufweisen, die den Abstrahl raum begrenzen. Damit ist die aktive Zone 12 des Laserchips 2 in der Mitte des Abstrahlraumes 15 bezogen auf die Y-Achse angeordnet .

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann der Laserchip 2 bei allen Ausführungsformen über eine Klebeschicht, eine Sinterschicht oder eine Lotschicht wie zum Beispiel eine Gold-Zinn-Lotschicht mit dem ersten Bauteil 3, dem zweiten Bauteil 4 oder dem weiteren Bauteil 42 verbunden werden. In analoger Weise wird das weitere Bauteil 42 mit dem ersten Bauteil 3 über eine Lotschicht, Klebeschicht oder eine Sin terschicht verbunden. In Fig. 13 sind schematisch entspre chende Verbindungsschichten 43, 44, 45 eingezeichnet. Um ins gesamt den thermischen Ausdehnungsstress zwischen dem Laser chip 2 und den Bauteilen 3, 4 zu reduzieren, weist das weite re Bauteil 42 einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der zwischen dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Bauteils 3 und dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Laserchips 2 liegt.

Beispielsweise kann das weitere Bauteil 42 aus Aluminium nitrid, Aluminiumoxid, einer Kupfer-Wolfram, Kupfer-Diamant oder Siliziumcarbid bestehen. Zudem kann es bei der Montage vorteilhaft sein, wenn das weitere Bauteil 42 bereits ent sprechende Verbindungsschichten auf der Oberseite und der Un terseite, insbesondere Lotschichten wie zum Beispiel eine Gold-Zinn-Schicht, Klebeschichten oder Sintermaterial auf weist. Dadurch ist die Montage einfacher auszuführen.

Fig. 14 zeigt eine Draufsicht auf die Emissionsseite des La serbauelementes 1 der Fig. 13. Diese entspricht der Ansicht der Fig . 11.

Fig. 15 zeigt eine Ansicht auf die Rückseite des Laserbauele mentes 1 der Fig. 13. In dieser Ansicht ist das Isolationsma terial 41 transparent dargestellt. Somit können die Kontur des weiteren Bauteils 42 und die Kontur des Laserchips 2 ge sehen werden. In der dargestellten Ausführungsform weist das weitere Bauteil 42 eine größere Breite entlang der x-Achse als der Laserchip 2 auf. Somit kann eine bessere thermische Ableitung vom Laserchip 2 auf das erste Bauteil 3 erreicht werden .

Fig. 16 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Li nie C-D der Fig. 13. Gleichzeitig ist in Fig. 16 die Schnitt linie A-B der Fig. 13 eingezeichnet. Auch in dieser Ausfüh rungsform ist das Isolationsmaterial 41 transparent darge stellt. Dadurch kann die Kontur des weiteren Bauteils 42 er kannt werden. Das weitere Bauteil 42 weist entlang der z- Achse in Richtung auf die Rückseite des Laserbauelementes 1 eine größere Länge als der Laserchip 2 auf. In der darge stellten Ausführungsform ist zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil 3, 4 eine Schutzdiode 46 vorgesehen. Die Schutzdiode 46 ist elektrisch mit dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 4 verbunden. Die Schutzdiode 46 dient da zu, um eine Beschädigung des Laserchips 2 bei Anlegen einer hohen Spannung in Sperrrichtung des Laserchips 2 zu verhin dern. Die Schutzdiode 46 kann insbesondere elektrostatische Entladungen, die eine Zerstörung des Laserchips 2 bewirken könnten, verhindern. Entsprechende Schutzdioden können bei allen beschriebenen Ausführungsformen des Laserbauelementes eingesetzt werden.

Fig. 17 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang einer Längsachse durch eine weitere Ausführungsform eines Laserbau elementes 1, das im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der Fig. 10 ausgebildet ist. Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 10 wurden das erste und das zweite Bauteil 3, 4 mit hilfe von Ätzverfahren wenigstens teilweise geformt. Das ers te und das zweite Bauteil 3, 4 können aus einem Leiterrahmen abschnitt geformt sein.

Die erste Seitenfläche 7 des ersten Bauteils 3 weist im Be reich vor der Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 eine erste geätzte Teilfläche 47 auf, die die erste Ausnehmung 18 des ersten Bauteils 3 begrenzt und damit den Abstrahlraum 15 be grenzt. Zudem weist das erste Bauteil 3 rückseitig hinter der Rückseite 27 des Laserchips 2 in der ersten Seitenfläche 7 eine zweite geätzte Teilfläche 48 auf. In der dargestellten Ausführungsform sind sowohl die erste Teilfläche 47 als auch die zweite Teilfläche 48 als Teilkugeloberfläche ausgebildet. Zudem weist das erste Bauteil 3 eine dritte Teilfläche 49 auf, die eine erste Stirnseite 20 des ersten Bauteils 3 bil det. Weiterhin weist das erste Bauteil 3 eine vierte Teilflä che 50 auf, die eine zweite Stirnseite 28 des ersten Bauteils 3 bildet. Die dritte und die vierte Teilfläche 49, 50 weisen ebenfalls die Form einer Teilkugeloberfläche auf. Die erste, zweite, dritte und vierte Teilfläche 47, 48, 49, 50 sind z.B. mit einem Ätzverfahren hergestellt worden.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das zweite Bau teil 4 identisch zum ersten Bauteil 3 ausgebildet. Somit weist auch das zweite Bauteil 4 eine weitere erste Teilfläche 51 auf, die die zweite Ausnehmung 19 begrenzt, die auch den Abstrahlraum 15 begrenzt. Die weitere erste Teilfläche 51 ist entsprechend der ersten Teilfläche 47 ausgebildet. Abhängig von der gewählten Ausführung können die erste und weitere erste Teilfläche 47, 51 zusammen im Wesentlichen eine Halb teilkugeloberfläche bilden. Zudem kann die weitere erste Teilfläche 51 entlang der Y-Achse um die Höhe des Laserchips 2 kleiner ausgebildet sein. Dadurch wird erreicht, dass die aktive Zone 12 des Laserchips 2, die nahe an der ersten Teil fläche 47 angeordnet ist, in einer Mitte des Abstrahlraumes

15 angeordnet ist, der durch die erste Teilfläche 47 und die weitere erste Teilfläche 51 gebildet ist.

Weiterhin weist das zweite Bauteil 4 eine weitere zweite Teilfläche 52 auf. Die weitere zweite Teilfläche 52 ist wie die zweite Teilfläche 48 ausgebildet. Zudem weist das zweite Bauteil 4 eine weitere dritte Teilfläche 53 auf. Die weitere dritte Teilfläche 53 ist wie die dritte Teilfläche 49 ausge bildet. Zudem weist das zweite Bauteil 4 eine weitere vierte Teilfläche 54 auf. Die weitere vierte Teilfläche 54 ist wie die vierte Teilfläche 50 ausgebildet. Das erste und das zwei te Bauteil 3, 4 sind spiegelsymmetrisch zueinander angeord net, wobei der Laserchip 2 zwischen den zwei Bauteilen 3, 4 angeordnet ist. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können das erste Bauteil 3 und das zweite Bauteil 4 auch un terschiedliche Formen aufweisen. Jedoch wird durch die iden tische Ausbildung der ersten und zweiten Bauteile 3, 4 die Herstellung der Bauteile vereinfacht.

Der Laserchip 2 ragt mit seiner Abstrahlseite 11 in den Ab strahlraum 15. Im Abstrahlraum 15 ist ein Konversionselement

16 angeordnet. Das Konversionselement 16 ist beabstandet zur Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 angeordnet. Das Konversi onselement 16 ist teilkugelförmig ausgebildet, wobei eine ringförmig umlaufende Teilkugeloberfläche 55 passend an die Teilkugeloberfläche der ersten Teilfläche 47 und der weiteren ersten Teilfläche 51 angepasst ist. Zudem kann das Konversi- onselement 16 im Bereich der Teilkugeloberfläche 55 mithilfe einer vierten Verbindungsschicht 56 mechanisch und thermisch leitend mit dem ersten und dem zweiten Bauteil 3, 4 verbunden sein. Die vierte Verbindungsschicht 56 kann wie die anderen Verbindungsschichten beispielsweise aus Klebematerial, Sin termaterial wie einer Sinterpaste z.B. aus Silber oder einem Lot z.B. aus Gold-Zinn bestehen.

Zwischen der Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 und dem Kon versionselement 16 kann ein optisch transparentes Isolations material 41 angeordnet sein. Das erste und das zweite Bauteil 3, 4 können als Leiterrahmenabschnitt ausgebildet sein und seitlich Stege 57, 58 aufweisen. Die Stege 57, 58 sind sche matisch mit gestrichelten Linien angedeutet.

Die Verwendung von Bauteilen 3, 4, die geätzte Teilflächen aufweisen, bietet den Vorteil, dass die Teilflächen in ver schiedenen Formen hergestellt werden können. Zudem kann mit hilfe der geätzten Teilflächen eine relativ große Kontaktflä che zwischen dem Konversionselement und den Bauteilen 3, 4 hergestellt werden. Dies verbessert die Wärmeableitung zwi schen dem Konversionselement und den Bauteilen 3, 4. Weiter hin kann mithilfe der geätzten ersten und weiteren ersten Teilfläche 47, 51 eine optimierte Form des Abstrahlraumes 15 bereitgestellt werden. Somit kann der Abstrahlraum 15 relativ klein ausgebildet werden, so dass ein relativ kleines Konver sionselement 16 zur Konvertierung der elektromagnetischen Strahlung des Laserchips 2 ausreicht. Auch in dieser Ausfüh rungsform ragt die Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 in den Abstrahlraum 15, so dass eine Abschattung der elektromagneti schen Strahlung des Laserchips 2 durch das erste und/oder das zweite Bauteil 3, 4 vermieden wird.

Die erste Teilfläche 47 und die weitere erste Teilfläche 51 können beispielsweise auch die Form einer Teilkegeloberflä che, einer Teilpyramidenoberfläche, einer Teilzylinderober fläche aufweisen. Dadurch können optimierte Formen des Ab strahlraumes 15 bereitgestellt werden. Auch bei diesen Aus- führungen können die erste und die weitere erste Teilfläche 47, 51 um die Höhe des Laserchips entlang der Y-Achse unsym metrisch ausgebildet sein, damit die aktive Zone 12 des La serchips 2 in der Mitte des gebildeten Abstrahlraumes ange ordnet ist. Zudem können mithilfe von Ätzverfahren, insbeson dere mithilfe von zweiseitigen Ätzverfahren die Bauteile 3, 4 schnell und kostengünstig hergestellt werden. Beispielsweise können die Bauteile 3, 4 in Form von halbgeätzten QFN- Leiterrahmen ausgebildet sein.

Durch eine isotrope, nasschemische Ätzung des Materials der Bauteile 3, 4, das beispielsweise Metall, insbesondere Kupfer sein kann, ergeben sich runde Ätzflanken. An der Abstrahlsei te 11 des Laserchips 2 können die abgerundeten Ätzflanken be nutzt werden, um zusammen mit einem Überstand des Laserchips 2 eine Lichtabschattung zu vermeiden.

Das Konversionselement ist in der Weise geformt, dass die Oberfläche des Konversionselementes im Wesentlichen die glei chen Formen wie die geätzten Formen der ersten Teilfläche 47 und der weiteren ersten Teilfläche 51 aufweist und somit flä chig gut an der ersten Teilfläche 47 und an der weiteren ers ten Teilfläche 51 anliegt. Durch die gute Anpassung der Ober fläche des Konversionselementes 16 an die erste und weitere erste Teilfläche 47, 51 wird eine relativ große Oberfläche des Konversionselementes mit den als Wärmesenken wirkenden Bauteile 3, 4 verbunden. Da eine Verlustwärme hauptsächlich in der Mitte des Konversionselementes 16 auftritt, ist es vorteilhaft, wenn die Mitte des Konversionselementes relativ nah an den Bauteilen 3, 4 angeordnet ist. Diese Bedingung wird beispielsweise gut durch die Ausbildung eines teilkugel förmigen Abstrahlraumes oder eines pyramidenförmigen Ab strahlraumes erzielt. Auch bietet die Ausbildung eines zylin derförmigen Abstrahlraumes eine nahe Anordnung der Mitte des Konversionselementes 16 an den Bauteilen 3, 4 wenigstens in einer Raumrichtung. Zum Verbinden des Konversionselementes 16 und der Bauteile 3, 4 können Verfahren wie beispielsweise Lö ten, Sintern oder Kleben verwendet werden. Zudem können Mate- rialien wie beispielsweise Gold-Zinn, Zinn-Silber-Kupfer, Zinn, Indium-Zinn, Nanosilber-Sinterpaste, Silbertinte, Sil- berflake-Paste verwendet werden.

Die Stege 57, 58 ergeben sich durch die Ausbildung der Lei terrahmen, wobei die Leiterrahmenabschnitte über die Stege in einem Verbund gehalten werden. Die Stege werden beim Verein zeln der Leiterrahmenabschnitte durchtrennt. Typischerweise kann ein Trennschleif-Prozess (Sägen) dazu verwendet werden. Da Metalle, wie zum Beispiel Kupfer sehr weich sind, entste hen dabei Grate. Grate können zu der Gefahr von elektrischen Kurzschlüssen zwischen den zwei Bauteilen 3, 4 eines Laser bauelementes führen.

Fig. 18 zeigt eine Draufsicht auf eine Abstrahlseite des La serbauelementes 1 der Fig. 17.

Fig. 19 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Längsachse durch Laserbauelement 1, das im Wesentlichen ge mäß der Ausführungsform der Fig. 17 und 18 ausgebildet ist. Die Stege 57, 58 sind gestrichelt dargestellt. Das Laserbau element 1 der Fig. 19 weist zusätzlich eine Abdeckschicht 59 auf, die die dritte Teilfläche 49 und die weitere dritte Teilfläche 53 des ersten und des zweiten Bauteils 3, 4 be deckt. Dadurch werden Grate oder Kanten der Teilflächen abge deckt. Somit wird die Gefahr eines elektrischen Kurzschlusses zwischen den Bauteilen 3, 4 reduziert beziehungsweise vermie den. Zudem kann die Isolationsschicht 41 im Bereich der Rück seite 27 des Laserchips 2 z.B. aus einem härteren Material als im Bereich des Abstrahlraumes 15 zwischen dem Konversi onselement 16 und der Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 aus gebildet sein. Zudem kann die Isolationsschicht 41 im Bereich der Rückseite 27 des Laserchips 2 z.B. aus einem intranspa renten Material gebildet sein. Im Gegensatz dazu ist das Iso lationsmaterial 41 im Bereich des Abstrahlraumes 15 zwischen dem Konversionselement 16 und der Abstrahlseite 11 des Laser chips 2 aus einem transparenten Material gebildet. Die Abdeckschicht 59 kann beispielsweise Epoxidharz oder Si likon aufweisen, das mit Abdeckmaterial versehen ist. Bei spielsweise kann als Abdeckmaterial Quarzglas (Fused Silica) verwendet werden. Beispielsweise kann das Trägermaterial der Abdeckschicht 59, das beispielsweise aus Silikon oder Epoxid harz besteht, wenigstens 50 Volumenprozent an Abdeckmaterial aufweisen. Das Material der Abdeckschicht 59 kann beispiels weise durch Dispensen oder In-Mold-Verfahren wie z.B. Spritz gießen oder Thermoformen auf die Bauteile 3, 4 beziehungswei se in die Ausnehmungen der Bauteile 3, 4 eingebracht werden. Zudem kann es zweckmäßig sein, die Bauteile 3, 4 in der Weise auszubilden, dass die Stege 57, 58 der miteinander montierten Bauteile 3, 4 einen möglichst großen Abstand zueinander auf weisen, um elektrische Überschläge zu vermeiden.

Die Verwendung von verschiedenen Materialien für den Ab strahlraum 15 und den weiteren Bereich des Laserbauelementes 1 als Isolationsmaterial beziehungsweise als Abdeckschicht weist den Vorteil auf, dass die zwei verschiedenen Materia lien für die verschiedenen Aufgaben optimal gewählt werden können. Beispielsweise bei einem blauen Laserlicht können als transparente Materialien für das Isolationsmaterial 41 im We sentlichen Silikone verwendet werden. Diese haben jedoch eine geringere Haftung auf vielen Materialien und einen relativ hohen Ausdehnungskoeffizienten. Folglich kann die mechanische Bauteilstabilität des Laserbauelementes durch die Verwendung eines anderen Materials für die Bereiche außerhalb des Ab strahlraums beziehungsweise für die Abdeckschicht 59 verbes sert werden. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann das Isolationsmaterial 41 auch zur mechanischen und thermi schen Verbindung zwischen dem Konversionselement 16 und der ersten Teilfläche 47 beziehungsweise der weiteren ersten Teilfläche 51 verwendet werden. Dazu sollten jedoch möglichst dünne Schichtdicken verwendet werden, da die Wärmeleitung von Silikonen relativ gering ist.

Fig. 20 zeigt eine Sicht auf die Abstrahlseite des Laserbau elementes 1 der Fig. 19. Dabei ist zu erkennen, dass die Ab- deckschicht 59 auch Seitenbereiche des ersten und des zweiten Bauteils 3, 4 abdeckt. Die Abdeckschicht 59 ist dabei seit lich so weit geführt, dass auch die vorhandenen Stege 57, 58 abgedeckt werden. Somit weist das Laserbauelement 1 an einer Oberseite 60, einer Unterseite 61, an einer ersten Seitenflä che 62 und einer zweiten Seitenfläche 63 jeweils eine plane Oberfläche auf. Die plane Oberfläche wird durch die Abdeck schicht 59 und die Oberflächen des ersten und des zweiten Bauteils 3, 4 gebildet.

Die Abdeckschicht 59 kann aus dem gleichen Material bestehen wie das Isolationsmaterial 41. Zudem kann die Abdeckschicht 59 auch aus einem anderen Material gebildet sein als das Iso lationsmaterial 41, das im Abstrahlraum 15 angeordnet ist. Außerhalb des Abstrahlraumes 15 ist es nicht erforderlich, dass das Material der Abdeckschicht 59 transparent für elekt romagnetische Strahlung ist. Zudem kann es vorteilhaft sein, dass das Material der Abdeckschicht 59 außerhalb des Ab strahlraumes 15 eine größere Härte beziehungsweise Festigkeit als das Isolationsmaterial 41 im Abstrahlraum 15 aufweist.

Auf diese Weise kann eine stabilere Verbindung zwischen den Bauteilen 3, 4 und dem Laserchip 2 hergestellt werden. Zudem kann das Laserbauelement 1 durch die größere Härte der Ab deckschicht 59 besser gegenüber mechanischen Beschädigungen geschützt werden.

Fig. 21 zeigt einen schematischen Querschnitt entlang der Längsachse durch eine weitere Ausführungsform eines Laserbau elementes 1, das im Wesentlichen gemäß dem Laserbauelement der Fig. 17 ausgebildet ist. Die Bauteile 3, 4 und der Laser chip sind entsprechend gemäß Fig. 17 ausgebildet. Jedoch wird in dieser Ausführungsform auf das Isolationsmaterial 41 ver zichtet. Auch bei der Ausführungsform der Fig. 17 kann auf das Isolationsmaterial 41 verzichtet werden. Weiterhin weisen die erste Stirnseite 20 des ersten Bauteils 3 und die erste Stirnseite 24 des zweiten Bauteils 4 jeweils eine plane Auf liegefläche 65, 66 auf. Die ersten Stirnseiten 20, 24 der Bauteile 3, 4 können nach dem Ätzen mithilfe eines mechanischen Umformprozesses wie beispielsweise Pressen, Stanzen oder mithilfe eines spanenden Abtragprozesses wie zum Beispiel Diamantfrasen planarisiert werden. Dadurch können plane erste und zweite Aufliegeflächen 65, 66 an der ersten Stirnseite 20 des ersten Bauteils 3 und an der ersten Stirnseite 24 des zweiten Bauteils 4 herge stellt werden. Auf diese planen Aufliegeflächen 65, 66 kann ein plattenförmiges Konversionselement 16 befestigt werden. Auch bei dieser Ausführungsform verbleibt ein Abstrahlraum 15, in den die Abstrahlseite 11 des Laserchips 2 hineinragt.

Das Konversionselement 16 kann mit den oben beschrieben Ver fahren und Materialien mit den Bauteilen 3, 4 verbunden wer den. Dazu können Verfahren wie Löten, Sintern oder Kleben verwendet werden. Zudem können als Materialien für die Ver bindungsschichten Gold-Zinn, Zinn-Silber-Kupfer, Zinn, Indi um-Zinn, Nanosilbersinterpaste, Silbertinte oder Silberflake- Paste verwendet werden.

Das plattenförmige Konversionselement 16 kann ungehäust oder mit einem Rahmen 67 versehen sein. Der Rahmen 67 umgibt das plattenförmige Konversionselement 16 an Außenseiten umlau fend. Der Rahmen 67 stabilisiert das Konversionselement 16 und kann zusätzlich an den ersten Stirnseiten 20, 24 der Bau teile 3, 4 anliegen und so eine verbesserte Wärmeleitung zu dem ersten und zweiten Bauteil 3, 4 hersteilen. Der Rahmen 67 kann beispielsweise aus Metall wie zum Beispiel Kupfer und Aluminium bestehen und mit einer Isolationsschicht versehen sein, um einen elektrischen Kurzschlusses zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil 3, 4 zu vermeiden. Dabei ist zwischen dem Rahmen 67 und den Bauteilen 3, 4 die Isolationsschicht angeordnet. Zudem kann der Rahmen aus Silizium, Glas, Alumi niumoxid oder einer Aluminiumnitrid-Keramik bestehen. Bei ei nem Rahmen 67 aus einem elektrisch isolierenden Material ist eine zusätzliche Isolationsschicht für den Rahmen 67 nicht erforderlich . Fig. 22 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Anordnung der Fig . 21.

Fig. 23 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Quer schnitt entlang der Längsachse durch eine weitere Ausfüh rungsform eines Laserbauelementes 1, wobei das Laserbauele ment 1 im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der Fig. 21 ausgebildet ist. Jedoch ist im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 21 anstelle eines Konversionselements 16 eine trans parente Platte 68 auf der Abstrahlseite vorgesehen und mit den planen Aufliegeflächen 65, 66 der Bauteile 3, 4 verbun den. Die Platte 68 kann transparent oder streuend ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Platte 68 aus Glas bestehen o- der Glas aufweisen.

Das Konversionselement 16 kann für alle Ausführungsformen ab hängig von dem gewünschten Licht verschiedene Konversionsma terialien aufweisen. Beispielsweise kann für kaltweißes Licht ein Yttrium-Aluminium-Granat verwendet, der mit Cer dotiert ist. Dieser gelbe Leuchtstoff kann in Kombination beispiels weise mit einem blauen Laserlicht eingesetzt werden, um wei ßes Licht zu erzeugen. Abhängig von der gewünschten Farbe des Lichtes können verschiedene Materialien zur Dotierung des Yttrium-Aluminium-Granats verwendet werden. Beispielsweise können verschiedene Lanthanoiden wie zum Beispiel Neodym oder Erbium verwendet werden.

Zudem kann der Laserchip 2 abhängig von der gewählten Ausfüh rungsform ein Laserlicht mit verschiedenen Wellenlängen, ins besondere rotes Laserlicht, grünes Laserlicht oder blaues La serlicht erzeugen. Analog können rote Konversionselemente, grüne Konversionselemente oder gelbe Konversionselemente ein gesetzt werden. Beispielsweise kann das vorgeschlagene Laser bauelement in Projektionssystemen eingesetzt werden. Auch dort werden hohe Leuchtdichten benötigt. Für das blaue Licht des Laserchips kann eine transparente oder streuende Platte 68 verwendet werden. Zudem kann auf das Vorsehen der Platte 68 auch verzichtet werden. Alternativ ist es auch möglich, direkt in den gewünschten Farben emittierende Laserchips 2, das heißt zum Beispiel Laserdioden in dieser Gehäuseform zu verbauen und so das Licht direkt aus dem Laserchip 2 zu ge winnen. In Projektoren werden Laserbauelemente mit verschie denen Farben Rot, Grün und Blau verwendet, da die verschiede nen Farben getrennt moduliert werden, um ein Bild zu erzeu gen. Diese Aussagen betreffen auch die Ausführung des Laser chips 2 in Form eines Laserbarrens. Der Laserbarren weist mehrere Emissionsbereiche auf. Beispielsweise kann der Laser barren eine Breite von 2 mm aufweisen und in einem Abstand von 0,2 mm jeweils 30 ym breite Emissionsflächen aufweisen. Mithilfe des Laserbarrens kann die Ausgangsleistung des La serbauelementes deutlich erhöht werden.

Die Ausführungsformen der Figuren 21 bis 23 können auch mit den Ausführungsformen der Laserbauelemente der Figuren 1 bis 20 realisiert werden.

Bei den Ausführungsformen der Figuren 10 bis 23 können die ersten Bauteile 3, die die erste Ausnehmung 18 aufweisen, ei ne größere Höhe entlang der Y-Achse im Vergleich zum zweiten Bauteil 4 aufweisen. Das erste Bauteil 3, kann um die Höhe des Laserchips 2 höher entlang der Y-Achse sein als das zwei te Bauteil 4. Damit ist die aktive Zone 12 des Laserchips 2, die nahe am ersten Bauteil 3 angeordnet ist, im Wesentlichen in der Mitte des Laserbauelementes 1 in Bezug auf die Y- Achse. Der Abstrahlraum 15 ist ebenfalls symmetrisch zu der Mittenachse des Laserbauelementes 1 ausgebildet, wobei die Mittenachse senkrecht zur Y-Achse angeordnet ist.

Abhängig von der gewählten Ausführung können bei den Ausfüh rungsformen der Fig. 17 bis 23 die erste und weitere erste Teilfläche 47, 51 zusammen im Wesentlichen eine Halbteilku geloberfläche bilden. Zudem kann die weitere erste Teilfläche 51 um die Höhe des Laserchips 2 kleiner ausgebildet sein als die erste Teilfläche 47. Dadurch wird erreicht, dass die ak tive Zone 12 des Laserchips 2, die nahe an der ersten Teil fläche 47 angeordnet ist, bezogen auf die Y-Achse in einer Mitte des Abstrahlraumes 15 angeordnet ist, der durch die erste Teilfläche 47 und die weitere erste Teilfläche 51 ge bildet ist.

Fig. 24 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Ver bund von Leiterrahmenabschnitten 69, die über Stege 57, 58 miteinander und mit seitlichen Ankerstreifen 70 verbunden sind. Der Verbund zeigt jeweils vier in Reihe angeordnete Leiterrahmenabschnitte 69, die später als erste und zweite Bauteile 3, 4 zum Herstellen des Laserbauelementes verwendet werden können. Die seitlichen Ankerstreifen 70 halten die Reihen von Leiterrahmenabschnitten 69 in einem Nutzen zusam men. Der Verbund der Fig. 24 stellt ein halbgeätztes Leadfra me dar. Auf den Leiterrahmenabschnitten 69 sind bereits La serchips 2 montiert. Zudem sind die Leiterrahmenabschnitte 69 bereits einem Ätzverfahren unterzogen worden, so dass die Leiterrahmenabschnitte 69 umlaufend geätzte Flächen 71 auf weisen. Die geätzten Flächen 71 sind in der Weise geformt worden, wie anhand der vorhergehenden Beispiele bereits er läutert wurde. Zudem weisen die Leiterrahmenabschnitte 69 nichtgeätzte Flächenbereiche 72 auf. Die nichtgeätzten Flä chen 72 sind dunkel dargestellt und stellen im Wesentlichen die planen Bereiche der ersten Seitenflächen des ersten und zweiten Bauteils dar. In dem Verbund sind gestrichelt Säge spuren 73 dargestellt. Die Sägespuren 73 verlaufen parallel zu den Ankerstreifen 70.

Der Verbund der Fig. 24 kann in Streifen 77 zerteilt werden, indem der Verbund jeweils entlang der äußeren Sägespuren 73, die direkt neben den Ankerstreifen 70 angeordnet sind, zer teilt werden. Ein Streifen 77 umfasst dann jeweils vier ne beneinander angeordnete Leiterrahmenabschnitte 69.

Fig. 25 zeigt eine Anordnung von mehreren aufeinander ange ordneten Streifen 77, wobei jeweils zwischen zwei Streifen 77 auf jeden Leiterrahmenabschnitt 69 ein Laserchip 2 angeordnet ist. Zudem kann jeweils zwischen zwei Streifen 77 eine elas tische Zwischenlage 74 angeordnet sein. Die Streifen 77 wer- den von oben und von unten mit jeweils einer Klemmhorde 75,

76 zusammengedrückt. In dieser Anordnung können die Konversi onselemente 16 und/oder das Isolationsmaterial 41 und/oder die Abdeckschicht 59 kostengünstig im Nutzen montiert werden. Die Zwischenlagen 74 sind aus einem elastischen Material ge bildet und dienen dazu, Ungleichmäßigkeiten der Streifen 77 auszugleichen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auf die Zwischenlagen 74 verzichtet werden.

Nach der Verbindung der Laserchips 2 mit den darauf gelegten Leiterrahmenabschnitten 69 über entsprechende Verbindungs schichten und nach der Montage der Konversionselemente 16 und insbesondere dem Einbringen des Isolationsmaterials 41 bezie hungsweise der Abdeckschicht 59 können die Streifen 77 in einzelne Laserbauelemente vereinzelt werden, indem die Strei fen entlang der dargestellten Sägespuren 73 vereinzelt wer den. Auf diese Weise werden die vorab beschriebenen Laserbau elemente erhalten.

Die Leiterrahmenabschnitte 69 der Fig. 24 können abhängig von der gewählten Ausführung alle Formen der vorab beschriebenen ersten oder zweiten Bauteile 3, 4 aufweisen.

Die Figuren 26 bis 28 zeigen Verfahrensschritte eines weite ren Herstellungsverfahrens für das Laserbauelement 1.

Fig. 26 zeigt einen Träger 78, auf den erste Bauteile 3 mit hilfe von additiven Verfahren wie beispielsweise einem drei dimensionalem Druckverfahren, einem galvanischen Abscheide verfahren, einem Kupfer-Galvanik-Verfahren mit Fotolack oder einem Lasersinterverfahren hergestellt wurden. Die ersten Bauteile 3 können beispielsweise aus einem Metall, insbeson dere aus Kupfer aufgebaut werden. Mithilfe der beschriebenen Schichtabscheideverfahren kann die Form des ersten Bauteils 3 gemäß einer der vorab beschrieben Ausführungsformen herge stellt werden. Das Bauteil 3 kann beispielsweise auch aus ei nem Metallblock mithilfe eines Ätzverfahrens hergestellt wer den . Anschließend wird bei Fig. 27 ein weiterer Verfahrensschritt gezeigt, bei dem auf die Bauteile 3 die Laserchips 2 und die Konversionselemente 16 montiert werden. Zur Montage der Kon versionselemente 16 und der Laserchips 2 können Lötverfahren, Klebeverfahren und/oder Sinterprozesse mit den entsprechenden Lötschichten, Klebeschichten oder Sinterschichten verwendet werden .

Fig. 28 zeigt einen weiteren Verfahrensschritt, bei dem auf die Anordnung der Fig. 27 das Isolationsmaterial 41 in der gewünschten Form aufgebracht wird. Zudem wird anschließend das zweite Bauteil 4 mithilfe der additiven Verfahren auf das Konversionselement 16, das Isolationsmaterial 41 und den La serchip 2 aufgebracht.

Die zweiten Bauteile 4 werden nacheinander in Schichten 79 beispielsweise durch ein 3D-Druckverfahren oder eine Galvanik in Fotolack hergestellt. Abhängig von dem gewählten Ausfüh rungsbeispiel kann auch das Isolationsmaterial 41, das in Form eines Dielektrikums ausgebildet ist, in mehreren Schich ten fototechnisch strukturiert und hergestellt werden. Die einzelnen Schichten 79 des Isolationsmaterials 41 und des zweiten Bauteils 4 sind schematisch in Form von Strichlinien dargestellt. Anschließend kann der Träger 78 entfernt werden und es werden vier Laserbauelemente 1 entsprechend der vorbe schriebenen Ausführungsformen erhalten.

Das in den Figuren 26 bis 28 beschriebene Verfahren kann für alle beschriebenen Ausführungsformen des Laserbauelementes 1 angewendet werden.

Bei allen Ausführungsformen können Verbindungsschichten zwi schen dem Laserchip und den Bauteilen, zwischen dem Laserchip und dem weiteren Bauteil und/oder zwischen dem weiteren Bau teil und einem Bauteil vorgesehen sein. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführung wenigstens auf einzelne oder auf alle Verbindungsschichten zwischen dem Laserchip und den Bau- teilen, zwischen dem Laserchip und dem weiteren Bauteil und/oder zwischen dem weiteren Bauteil und einem Bauteil ver zichtet werden. In diesen Ausführungen wird wenigstens teil weise oder vollständig die mechanische Verbindung zwischen dem Laserchip und den Bauteilen, zwischen dem Laserchip und dem weiteren Bauteil und/oder zwischen dem weiteren Bauteil und einem Bauteil entweder durch ein weiteres Gehäuse oder durch das Isolationsmaterial und/oder durch die Abdeckschicht hergestellt .

Bei allen Ausführungsformen des Laserbauelementes 1 kann die aktive Zone 12 des Laserchips 2 in Bezug auf die Y-Achse in der Mitte des Abstrahlraumes 15 und in der Mitte des Laser bauelementes 1 angeordnet sein.

Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Er findung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abge leitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlas sen .

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Laserbauelement

2 Laserchip

3 erstes Bauteil

4 zweites Bauteil

5 erste Seitenfläche des Laserchips

6 zweite Seitenfläche des Laserchips

7 erste Seitenfläche des ersten Bauteils

8 erste Seitenfläche des zweiten Bauteils

9 erste Verbindungsschicht

10 zweite Verbindungsschicht

11 Abstrahlseite

12 aktive Zone

13 Abstrahlwinkelbereich

14 elektromagnetische Strahlung des Laserchips

15 Abstrahlraum

16 Konversionselement

17 Zwischenraum

18 erste Ausnehmung des ersten Bauteils

19 zweite Ausnehmung des zweiten Bauteils

20 erste Stirnseite des ersten Bauteils

21 kleine Stufe

22 große Stufe

23 erste Anlagefläche

24 erste Stirnseite des zweiten Bauteils

25 zweite Anlagefläche

26 konvertierte elektromagnetische Strahlung

27 Rückseite des Laserchips

28 zweite Stirnseite des ersten Bauteils

29 zweite Stirnseite des zweiten Bauteils

30 Emissionspunkt

31 Mittenachse

32 weitere Verbindungsschicht

33 Träger

34 Trägerschicht

35 Isolationsschicht

36 Leiterbahn 37 Verbindungsmaterial

38 weitere Isolationsschicht

39 weitere Leiterbahn

40 freier Bereich der Trägerschicht

41 Isolationsmaterial

42 weiteres Bauteil

43 erste Verbindungsschicht

44 zweite Verbindungsschicht

45 dritte Verbindungsschicht

46 Schutzdiode

47 erste Teilfläche

48 zweite Teilfläche

49 dritte Teilfläche

50 vierte Teilfläche

51 weitere erste Teilfläche

52 weitere zweite Teilfläche

53 weitere dritte Teilfläche

54 weitere vierte Teilfläche

55 Teilkugeloberfläche

56 vierte Verbindungsschicht

57 erster Steg

58 zweiter Steg

59 Abdeckschicht

60 Oberseite

61 Unterseite

62 erste Seitenfläche

63 zweite Seitenfläche

65 plane erste Aufliegefläche

66 plane zweite Aufliegefläche

67 Rahmen

68 Platte

69 Leiterrahmenabschnitt

70 Ankerstreifen

71 geätzte Fläche

72 nichtgeätzte Fläche

73 Sägespur

74 Zwischenlage

75 erste Klemmhorde 76 zweite Klemmhorde

77 Streifen

78 Träger

79 Schichten

101 weiteres Laserbauelement