Es wird ein optoelektronisches Bauelement angegeben.

Leuchtdioden-Bauelemente mit einem oder mehreren

Leuchtdiodenchips (LED-Chips; LED: „light emitting diode")in einem Gehäuse, so genannte LED-Packages , sowie

Beleuchtungsmodule mit LED-Chips, die auch als Light-Engines bezeichnet werden, werden in einer Vielzahl von Anzeige- und Beleuchtungsanwendungen verwendet. Jedoch weisen übliche Leuchtdioden-Bauelemente oft Komponenten auf, die in einer Umgebung, die beispielsweise Sauerstoffgas ,

Schwefelwasserstoff und/oder Feuchtigkeit und/oder eine hohe Temperatur aufweist, zu einer Degradation von gewünschten Eigenschaften neigen. Derartige degradationsanfällige

Komponenten können beispielsweise die LED-Chips, als Gehäuse ^¬ oder Vergussmaterial verwendetes Silikon, ein Spiegelmaterial wie etwa Silber und/oder ein Leuchtstoff zur

Wellenlängenkonversion sein.

Um beispielsweise die Degradation von Silberspiegelschichten durch Oxidation oder andere chemische Reaktionen mit

Umgebungsgasen und damit verbundene Zuverlässigkeitsprobleme zu vermeiden, wird üblicherweise kein reines Silber sondern Silber mit einer Beimischung eines die Degradation

vermindernden Zusatzstoffes verwendet, wenngleich reines Silber eine höhere Reflektivität aufweist.

Hinsichtlich ihre Emissionsspektrums ilhafte

Leuchtstoffe, die beispielsweise durch rstoff und/oder Feuchtigkeit degradieren, können derzeit nicht verwendet werden .

Übliche LED-Packages und Light -Engines, bei denen Silikon verwendet wird, müssen hingegen bei Temperaturen betrieben werden, die typischerweise unterhalb von etwa 150°C liegen, um eine Thermo-Oxidation sowie eine weitere Vernetzung des Silikons zu vermeiden.

Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, für dessen Komponenten ein geringeres Risiko hinsichtlich der

Degradation durch Umgebungsgase erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem

unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte

Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein

optoelektronisches Bauelement ein Trägerelement auf, auf dem zumindest ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet ist. Über dem optoelektronischen Halbleiterchip ist eine Abdeckung angeordnet, die in einem um den Halbleiterchip umlaufenden Bereich auf dem Trägerelement montiert ist. Das Trägerelement und die Abdeckung bilden einen abgeschlossenen Hohlraum, in dem der zumindest eine optoelektronische

Halbleiterchip angeordnet ist.

Ein „umlaufender Bereich" bezeichnet hier und im folgenden einen Bereich, der insbesondere in einer lateralen Richtung, also in einer Richtung entlang der Oberfläche des Trägerelements, auf dem das zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip angeordnet ist, den optoelektronischen

Halbleiterchip umschließt und gänzlich umgibt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Hohlraum mit einem inerten Gas gefüllt. Das Gas kann beispielsweise durch Argon, Neon oder Stickstoff oder eine Mischung daraus gebildet sein. Besonders bevorzugt weist der Hohlraum kein für die Komponenten des optoelektronischen Bauelements schädigendes Gas wie beispielsweise ein Umgebungsgas

ausgewählt aus Sauerstoff, Feuchtigkeit, Schwefelwasserstoff und CO ₂ auf. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der

Hohlraum möglichst frei von solchen schädigenden Gasen ist. „Möglichst frei" bedeutet dabei, dass der Hohlraum noch Reste von solchen schädigenden Gasen enthalten kann, die sich beispielsweise im Rahmen einer Fertigung des

optoelektronischen Bauelements aus technischen Gründen nicht entfernen lassen oder die beispielsweise beim Befüllen des Hohlraums mit dem inerten Gas als Verunreinigungen des inerten Gases mit eingefüllt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Hohlraum

hermetisch dicht gegenüber der Umgebung des

optoelektronischen Bauelements abgeschlossen. „Hermetisch dicht" bedeutet hierbei, dass zwischen dem Hohlraum und der Umgebung des optoelektronischen Bauelements kein oder nur ein sehr geringer Gasaustausch stattfinden kann, sodass über die Lebensdauer des optoelektronischen Bauelements schädigende Substanzen beziehungsweise Gase aus der Umgebung gar nicht oder nur in so geringem Maße in den Hohlraum eindringen können, dass diese zu keiner erheblichen Degradation einer oder mehrerer Komponenten des optoelektronischen Bauelements innerhalb des Hohlraums führen können. Derartige schädigende Substanzen aus der Umgebung können insbesondere durch

Sauerstoffgas , Schwefelwasserstoff, Feuchtigkeit oder

Kohlendioxid gebildet werden.

Somit ist es bei dem hier beschriebenen optoelektronischen Bauelement mit Vorteil möglich, innerhalb des Hohlraumes des optoelektronischen Bauelements Komponenten zu verwenden, die in herkömmlichen LED-Packages oder Light-Engines nicht verwendbar sind, da sie in diesen durch Umgebungsgase

geschädigt werden können.

Weiterhin kann es auch möglich sein, aufgrund der Abwesenheit von chemischen Degradationsprozessen im Hohlraum, die durch die Umgebungsgase hervorgerufen werden könnten, das hier beschriebene optoelektronische Bauelement bei höheren

Temperaturen als bekannte Bauelemente zu betreiben.

Beispielsweise kann das optoelektronische Bauelement ein Silikonmaterial, beispielsweise als Matrixmaterial für einen Wellenlängenkonversionsstoff in Form einer Beschichtung auf dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip oder einer anderen Stelle im Hohlraum, aufweisen und dennoch bei einer Temperatur von mehr als 150 Grad betrieben werden, da die bei bekannten Bauelementen beobachtbare Thermo-Oxidation von Silikon bei Temperaturen oberhalb von 150 °C im Hohlraum des hier beschriebenen optoelektronischen Bauelements nicht stattfinden kann.

Werden anstelle des Silikons beispielsweise keramische

Materialien oder Glasmaterialien verwendet, beispielsweise als Wellenlängenkonversionsstoff oder als Matrixmaterial für einen Wellenlängenkonversionsstoff, so kann die

Betriebstemperatur des hier beschriebenen optoelektronischen Bauelements sogar noch weiter erhöht werden. Mit denselben Vorkehrungen zur Wärmeabfuhr wie bei herkömmlichen LED- Packages oder Light-Engines, beispielsweise durch eine vorgesehene Wärmesenke, kann das hier beschriebene

optoelektronische Bauelement im Vergleich zu den

herkömmlichen Bauelementen somit bei höheren Stromdichten, die zu höheren Temperaturen führen, betrieben werden, ohne dass die Komponenten des Bauelements innerhalb des Hohlraums degradieren. Damit kann beispielsweise im Falle von Licht emittierend ausgebildeten Halbleiterchips im Hohlraum des optoelektronischen Bauelements die Leuchtstärke pro

Chipfläche erhöht werden, wodurch eine Verringerung der

Kosten pro Lichtstrom in Lumen erreicht werden kann.

Weiterhin kann das hier beschriebene optoelektronische

Bauelement auch in besonders sensitiven Umgebungen betrieben werden, da keine schädigenden flüchtigen Gase vom hier beschriebenen optoelektronischen Bauelement abgegeben werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, das optoelektronische Bauelement zu sterilisieren.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip eine

Halbleiterschichtenfolge auf. Insbesondere weist der

optoelektronische Halbleiterchip eine anorganische

Halbleiterschichtenfolge auf. Der Halbleiterchip kann als Licht emittierender Halbleiterchip oder als Licht

detektierender Halbleiterchip, beispielsweise in Form einer Photodiode oder einer Photovoltaikzelle, ausgebildet sein. Der Halbleiterchip kann je nach Wellenlänge eine

Halbleiterschichtenfolge auf der Basis von verschiedenen anorganischen Halbleitermaterialsystemen aufweisen. Für eine langwellige, infrarote bis rote Strahlung ist beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von In _x Ga _y Ali- _x - _y As , für rote bis gelbe Strahlung beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von In _x Ga _y Ali- _x - _y P und für kurzwellige sichtbare, also insbesondere für grüne bis blaue, und/oder für UV-Strahlung beispielsweise eine

Halbleiterschichtenfolge auf Basis von In _x Ga _y Ali- _x - _y N geeignet, wobei jeweils 0 ^ y ^ 1 und 0 ^ y ^ 1 gilt. Weiterhin kann eine Halbleiterschichtenfolge basierend auf einem Antimonid, beispielsweise InSb, GaSb, AlSb oder eine Kombination daraus, geeignet sein für langwellige Infrarotstrahlung.

Besonders bevorzugt kann der zumindest eine anorganische Halbleiterchip eine epitaktisch gewachsene

Halbleiterschichtenfolge aufweisen oder daraus sein. Dazu kann die Halbleiterschichtenfolge mittels eines

Epitaxieverfahrens, beispielsweise metallorgansicher

Gasphasenepitaxie (MOVPE) oder Molekularstrahlepitaxie (MBE) , auf einem Aufwachssubstrat aufgewachsen und mit elektrischen Kontakten versehen werden. Durch Vereinzelung des

Aufwachssubstrats mit der aufgewachsenen

Halbleiterschichtenfolge kann eine Mehrzahl von

Halbleiterchips bereitgestellt werden.

Weiterhin kann die Halbleiterschichtenfolge vor dem

Vereinzeln auf ein Trägersubstrat übertragen werden und das Aufwachssubstrat kann gedünnt oder ganz entfernt werden.

Derartige Halbleiterchips, die als Substrat ein

Trägersubstrat anstelle des Aufwachssubstrats aufweisen, können auch als so genannte Dünnfilm-Halbleiterchips

bezeichnet werden.

Ein Dünnfilm-Halbleiterchip zeichnet sich insbesondere durch folgende charakteristische Merkmale aus: an einer zu dem Trägersubstrat hin gewandten ersten

Hauptfläche einer Strahlungserzeugenden

Epitaxieschichtenfolge ist eine reflektierende Schicht aufgebracht oder ausgebildet, die zumindest einen Teil der in der Epitaxieschichtenfolge erzeugten

elektromagnetischen Strahlung in diese zurückreflektiert; die Epitaxieschichtenfolge weist eine Dicke im Bereich von 20ym oder weniger, insbesondere im Bereich zwischen 4 ym und 10 ym auf; und

- die Epitaxieschichtenfolge enthält mindestens eine

Halbleiterschicht mit zumindest einer Fläche, die eine Durchmischungsstruktur aufweist, die im Idealfall zu einer annähernd ergodischen Verteilung des Lichtes in der epitaktischen Epitaxieschichtenfolge führt, d.h. sie weist ein möglichst ergodisch stochastisches

Streuverhalten auf.

Ein Dünnfilm-Halbleiterchip ist in guter Näherung ein

Lambert ' scher Oberflächenstrahler. Das Grundprinzip eines Dünnschicht-Leuchtdiodenchips ist beispielsweise in der

Druckschrift I. Schnitzer et al . , Appl . Phys . Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174 - 2176 beschrieben.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip als Dünnfilm-Halbleiterchip ausgebildet und weist eine reflektierende Schicht auf, die als Silberschicht ausgebildet ist. Insbesondere kann die reflektierende Schicht reines Silber aufweisen. „Reines Silber" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die

reflektierende Schicht aus Silber besteht, wobei dem Silber nicht zu vermeidende Verunreinigungen im Rahmen der technisch möglichen Reinheit beigemischt sein können. Im Gegensatz zu bekannten reflektierenden Schichten, die zusätzlich zum Silber ein absichtlich hinzugefügtes Material aufweisen, das eine Degradation von Silber aufgrund einer Oxidation oder anderen chemischen Reaktionen mit Umgebungsgasen verringern kann, weist die reflektierende Schicht aus dem reinen Silber kein zum Silber absichtlich hinzugefügtes Material auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf der dem

zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip zugewandten Oberfläche des Trägerelements eine reflektierende Schicht, insbesondere eine Silberschicht aus reinem Silber,

angeordnet .

Die Verwendung einer Silberschicht als reflektierende Schicht im zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip und/oder als reflektierende Schicht auf dem Trägerelement kann durch die hohe Reflektivität , die reines Silber im Vergleich zu Mischungen oder Legierungen von Silber mit anderen

Materialien aufweist, zu einer erhöhten Effizienz des optoelektronischen Bauelements führen. Da die reflektierende Schicht des optoelektronischen Halbleiterchips und/oder die reflektierende Schicht auf dem Trägerelement innerhalb des durch das Trägerelement und die Abdeckung gebildeten

Hohlraums angeordnet ist, kann eine Degradation des Silbers mit Umgebungsgasen wirksam verhindert werden, so dass die reflektierende Schicht neben der hohen Effizienz auch eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das

optoelektronische Bauelement eine Mehrzahl von

optoelektronischen Halbleiterchips auf, die beispielsweise in einer Matrix-artigen Anordnung als so genanntes

Halbleiterchip-Array angeordnet sein können. Die

Halbleiterchips können jeweils gleich oder verschieden ausgebildet sein. Beispielsweise können die Halbleiterchips alle als Licht emittierende Halbleiterchips ausgebildet sein, die Licht mit jeweils dem gleichen Farbeindruck oder mit verschiedenen Farbeindrücken abstrahlen können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Trägerelement durch ein Keramikmaterial, ein Glasmaterial, ein Metall oder eine Kombination daraus gebildet. Das kann insbesondere bedeuten, dass das Trägerelement einen Hauptkörper aus einem oder mehreren der vorgenannten Materialien aufweist, der für die mechanischen Eigenschaften und die Stabilität des

Trägerelements verantwortlich ist. Das Trägerelement kann auf dem oder im Hauptkörper weitere Materialien, beispielsweise in Form von zumindest einer Lotschicht, Leiterbahn,

elektrischen Durchführung („Via"), Spiegelschicht und/oder isolierenden Schicht aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Trägerelement durch ein Keramikmaterial gebildet. Beispielsweise kann das Trägerelement eine Keramikschicht aufweisen oder durch eine Keramikschicht gebildet sein Alternativ dazu kann das

Trägerelement auch als keramisches Vielschichtelement mit zumindest zwei keramischen Schichten gebildet sein.

Insbesondere kann durch eine Mehrzahl von keramischen

Schichten in einem keramischen Vielschichtelement eine dreidimensionale Struktur des Trägerelements erreicht werden, während ein Trägerelement aus nur einer Keramikschicht bevorzugt eben ausgebildet ist. Ein dreidimensional geformtes Trägerelement kann beispielsweise eine Vertiefung aufweisen, in der der zumindest eine optoelektronische Halbleiterchip angeordnet ist. Die Vertiefung kann beispielsweise dadurch gebildet werden, dass zumindest zwei Keramikschichten übereinander angeordnet werden, von denen die eine Öffnung aufweist, die zur anderen Keramikschicht hindurchreicht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Trägerelement als Keramikmaterial Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid,

Siliziumcarbid, Wolframcarbid oder eine Mischung oder

Kombination daraus auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Trägerelement eine Metallschicht, einen Metallkörper oder eine Metallplatte auf oder wird dadurch gebildet, auf der eine dielektrische Schicht, beispielsweise aus Glas, etwa eine dünne

Glasschicht, aufgebracht ist. Die dielektrische Schicht, also beispielsweise die Glasschicht, bildet dann vorzugsweise die dem optoelektronischen Halbleiterchip zugewandte Oberseite des Trägerelements.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Trägerelement Kontaktstrukturen auf, beispielsweise Leiterbahnen,

elektrische Anschlussbereiche oder -elemente oder elektrische Schaltungen. Besonders bevorzugt sind die Kontaktstrukturen mittels einer planaren Verbindungstechnik ausgeführt, wie beispielsweise in den Druckschriften WO 2003/030247 A2, WO 2005/050746 A2 und WO 2006/034671 A2 beschrieben ist, deren Offenbarungsgehalt diesbezüglich vollumfänglich durch Rückbezug aufgenommen wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen zumindest das Trägerelement oder zumindest die Abdeckung oder sowohl das Trägerelement als auch die Abdeckung eine Vertiefung auf, durch die der Hohlraum gebildet wird. Beispielsweise kann das Trägerelement eben ausgebildet sein und die Abdeckung eine Vertiefung zur Bildung des Hohlraumes aufweisen. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass das Trägerelement eine

Vertiefung aufweist, in der der zumindest eine

optoelektronische Halbleiterchip angeordnet ist, und die Abdeckung eben ausgebildet ist. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass sowohl das Trägerelement eine Vertiefung mit dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip als auch die Abdeckung eine weitere Vertiefung aufweisen, die zusammen den Hohlraum bilden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Abdeckung durchlässig für Licht. Das kann insbesondere bedeuten, dass die Abdeckung transparent oder transluzent ist.

Beispielsweise kann die Abdeckung über dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterbauelement eben ausgebildet sein, beispielsweise plattenförmig . Insbesondere im Falle von einem oder mehreren Licht emittierend ausgebildeten

Halbleiterchips im Hohlraum kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Abdeckung eine zumindest teilweise gekrümmte

Oberfläche aufweist. Beispielsweise kann die dem zumindest einen Halbleiterchip abgewandte Außenfläche der Abdeckung linsenförmig ausgeformt sein. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass die Abdeckung beispielsweise kuppelartig, etwa in Form eines Teils einer Kugelschale, ausgebildet ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Abdeckung ein Keramikmaterial und/oder ein Glasmaterial auf oder wird daraus gebildet. Beispielsweise kann die Abdeckung ein vorab in Verbindung mit dem Trägerelement genanntes Keramikmaterial aufweisen. Weiterhin kann die Abdeckung einen

Wellenlängenkonversionsstoff, beispielsweise wie weiter unten beschrieben ist, aufweisen oder daraus gebildet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Abdeckung mittels einer Verbindungsschicht auf dem Trägerelement angeordnet und montiert. Die Verbindungsschicht, die

beispielsweise als Umlaufende Metallisierung oder umlaufendes Glaslot ausgebildet ist, ist insbesondere zwischen der

Abdeckung und dem umlaufenden Bereich des Trägerelements angeordnet. Beispielsweise kann die Abdeckung zur Montage auf dem umlaufenden Bereich des Trägerelements eine umlaufende Metallisierung oder ein umlaufendes Glaslot als

Verbindungsschicht aufweisen. Derartige Materialien sind insbesondere geeignet, Keramik- und/oder Glasmaterialien miteinander zu verbinden. Beispielsweise kann die

Metallisierung durch eine Schichtenfolge mit Wolfram, Nickel und Silber oder mit Wolfram, Nickel und Zinn oder mit Wolfram und NiPdAu gebildet sein. Mittels einer derartigen

Verbindungsschicht kann die Abdeckung auf dem Trägerelement aufgesintert oder aufgelötet werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Abdeckung auf dem Trägerelement mit einem Glaslot, auch als Glasfritte bezeichnet, als

Verbindungsmaterial durch Aufsintern und/oder durch

Aufschmelzen befestigt ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das

optoelektronische Bauelement einen oder mehrere

Wellenlängenkonversionsstoffe auf, im Folgenden als

Wellenlängenkonversionsstoff bezeichnet. Der

Wellenlängenkonversionsstoff kann insbesondere geeignet sein, das von zumindest einem als Licht emittierend ausgebildeten optoelektronischen Halbleiterchip emittierte Licht zumindest teilweise zu absorbieren und als Licht mit einem zum

emittierten Licht zumindest teilweise verschiedenen

Wellenlängenbereich zu emittieren. Der

Wellenlängenkonversionsstoff kann ausgewählt sein aus: mit Metallen der seltenen Erden dotierte Granate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumaluminiumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Silikate, wie

Orthosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte

Chlorosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Oxinitride und mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, Sialone.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Abdeckung einen Wellenlängenkonversionsstoff auf. Insbesondere kann die Abdeckung einen Wellenlängenkonversionsstoff auf einer dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip zugewandten Oberfläche aufweisen. Mit anderen Worten kann ein

Wellenlängenkonversionsstoff innerhalb des Hohlraums auf einer Innenseite der Abdeckung angeordnet sein.

Beispielsweise kann der Wellenlängenkonversionsstoff

beispielsweise in Form einer Pulverschicht oder eingebettet in ein Matrixmaterial, beispielsweise Silikon, auf der

Abdeckung aufgebracht sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Wellenlängenkonversionsstoff auch in einem Material der Abdeckung enthalten sein. Das kann beispielsweise bedeuten, dass die Abdeckung ein Matrixmaterial, beispielsweise ein Glas oder eine Keramik aufweist, in der ein

Wellenlängenkonversionsstoff eingebettet ist. Das kann auch bedeuten, dass die Abdeckung beispielsweise auch zumindest teilweise oder ganz durch den Wellenlängenkonversionsstoff gebildet sein kann.

Alternativ oder zusätzlich kann ein

Wellenlängenkonversionsstoff auch innerhalb des Hohlraums, beispielsweise auf dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip, angeordnet sein.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der

Wellenlängenkonversionsstoff ein oder mehrere Granate auf oder ist daraus gebildet, beispielsweise (Y, Lu, Gd, Tb) 3 (AI, Ga, Sc)sOi2, etwa Yttriumaluminiumoxid (YAG) und/oder

Lutetiumaluminiumoxid (LuAG) , und/oder Gruppe-II-VI-Granate wie (Ca, Lu)3(Sc, Mg, Na, Li) ₂ Si30i2, die beispielsweise mit einem der folgenden Aktivatoren dotiert: Cer, Europium,

Terbium, Praseodym, Samarium, Mangan. Beispielsweise kann der Wellenlängenkonversionsstoff YAG:Ce und/oder LuAG:Ce

aufweisen oder sein. Dabei kann es möglich sein, dass der Wellenlängenkonversionsstoff die Abdeckung teilweise oder ganz bildet.

Weiterhin kann es auch möglich sein, dass die Abdeckung durch eine transparente oder transluzente Keramik, beispielsweise AI ₂ O ₃ oder ein undotiertes Granat, beispielsweise undotiertes YAG oder undotiertes LuAG, gebildet wird. In diesem Fall kann ein Wellenlängenkonversionsstoff auf einer der Oberflächen der Abdeckung oder innerhalb des Hohlraums angeordnet sein.

Im Falle einer Anordnung des Wellenlängenkonversionsstoffs auf der Innenseite der Abdeckung innerhalb des Hohlraums oder auch innerhalb des Materials der Abdeckung oder auch

innerhalb des Hohlraums beabstandet zur Abdeckung können auch Konversionsstoffe mit hoher Effizienz und besonders

geeigneten spektralen Eigenschaften verwendet werden, die sehr empfindlich gegenüber schädigenden Substanzen sind.

Beispielsweise kann ein Wellenlängenkonversionsstoff

basierend auf einem Thiogallat, Sulfid und/oder

Thioalluminat , beispielsweise ein Wellenlängenkonversionsstoff mit der Formel AGa ₂ S ₄ iEu oder AS:Eu, wobei A ein Erdalkalimetallion bezeichnet, verwendet werden. Ein derartiger Wellenlängenkonversionsstoff, der eine schmalbandige Emission bei Anregung durch blaues Licht aufweisen kann, kann bei Anwesenheit von Feuchtigkeit oder Wasser durch Hydrolyse sehr schnell degradieren können.

Weiterhin kann beispielsweise als

Wellenlängenkonversionsstoff auch (Sr, Ca)AlSiN ₃ :Eu verwendet werden, das aufgrund der Luftfeuchtigkeit bei einem hohen Verhältnis des Anteils von Sr zum Anteil von Ca degradieren kann. Bisher war bei der Verwendung eines derartigen

Wellenlängenkonversionsstoffs das mögliche Emissionsspektrum sehr begrenzt, da das Verhältnis von Sr zu Ca nicht nur die Emissionswellenlänge sondern auch die Neigung, in

Feuchtigkeit zu degradieren, bestimmt. Weiterhin kann der Wellenlängenkonversionsstoff A ₂ Si0 ₄ iEu oder AsSiOsiEu

aufweisen, wobei A ein Erdalkalimetallion bezeichnet, die leicht mit Feuchtigkeit und/oder oder CO ₂ reagieren können. Weiterhin kann der Wellenlängenkonversionsstoff auch ein II- VI-Verbindungshalbleitermaterial, beispielsweise aufgebracht als Schicht, aufweisen, beispielsweise CdMgZnSe, das eine sehr hohe Effizienz und eine schmalbandige Emission aufweist, das aber auch sehr schnell an Luft degradiert. Weiterhin ist es auch möglich, als Wellenlängenkonversionsstoff so genannte Quantenpunkte zu verwenden, beispielsweise InP, CdSe, CdTe, Kupfer-dotiertes InP, Mn-Cu-dotiertes ZnSe oder CuInS ₂ , die alle sehr empfindlich gegenüber Oxidation sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Abdeckung auf einer dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip abgewandten Oberfläche einen Wellenlängenkonversionsstoff auf. Insbesondere kann an der Außenseite der Abdeckung, die außerhalb des Hohlraums mit dem inerten Gas angeordnet ist, ein Wellenlängenkonversionsstoff verwendet werden, der unempfindlich gegenüber den Umgebungsgasen ist.

Somit ist es bei dem hier beschriebenen optoelektronischen Bauelement möglich, sowohl gegenüber der Umgebung

empfindliche als auch unempfindliche

Wellenlängenkonversionsstoffe zu verwenden und diese je nach ihren Degradationseigenschaften innerhalb des Hohlraums im inerten Gas, innerhalb des Materials der Abdeckung oder auch im Falle von unempfindlichen Wellenlängenkonversionsstoffen außerhalb der Abdeckung auf der dem Halbleiterchip

abgewandten Seite der Abdeckung anzuordnen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Abdeckung ein Polymermaterial auf. In diesem Fall kann die Abdeckung besonders bevorzugt zur Montage auf dem umlaufenden Bereich des Trägerelements mittels einer Verbindungsschicht aus einem Klebstoff auf dem Trägerelement aufgebracht sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das

Polymermaterial Polymethylmethacrylat (PMMA) , Polycarbonat (PC) , Silicon oder eine Mischung oder Kombination daraus auf oder ist aus einem dieser Materialien. PMMA ist besonders geeignet für eine Anwendung in einem Temperaturbereich bis zu 90°C, PC bis zu 120°C und Silikon bis zu 150°C.

Insbesondere kann die Abdeckung im Falle eines

Polymermaterials aufgrund der geringeren

Wärmeleitungseigenschaften des Polymermaterials im Vergleich zu einem Glas- oder Keramikmaterial frei von

Wellenlängenkonversionsstoffen sein. In diesem Fall kann ein Wellenlängenkonversionsstoff, beispielsweise einer der vorab genannten Wellenlängenkonversionsstoffe, beispielsweise direkt auf dem zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip aufgebracht sein.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und

Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in

Verbindung mit den Figuren beschriebenen

Ausführungsbeispielen .

Es zeigen:

Figuren 1A und 1B schematische Darstellungen eine

optoelektronischen Bauelements gemäß einem

Ausführungsbeispiel ,

Figuren 2A und 2B schematische Darstellungen eine

optoelektronischen Bauelements gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel ,

Figuren 3A und 3B schematische Darstellungen eine

optoelektronischen Bauelements gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel und

Figuren 4A und 4B schematische Darstellungen eine

optoelektronischen Bauelements gemäß einem weiteren

Ausführungsbeispiel .

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. In den Figuren 1A und 1B ist ein Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement 101 gezeigt. Die Figur 1A entspricht dabei einer Schnittdarstellung durch das

optoelektronische Bauelement 101 gemäß der Schnittebene A-A in Figur IB. Die Figur 1B stellt eine Aufsicht auf das optoelektronische Bauelement 101 von oben, also mit Blick auf die Abdeckung 3, dar.

Das optoelektronische Bauelement 101 weist ein Trägerelement 1 auf, das im gezeigten Ausführungsbeispiel als keramisches Vielschichtelement mit zumindest zwei keramischen Schichten ausgebildet ist. Das Trägerelement 1 kann als Keramikmaterial beispielsweise A1N, AI ₂ O ₃ , SiC oder WC der eine Kombination daraus aufweisen. Die zumindest zwei keramischen Schichten des Trägerelements 1 sind zur Bildung des Trägerelements 1 miteinander versintert, wobei zumindest eine keramische

Schicht eine Öffnung aufweist, die zur darunter liegenden keramischen Schicht reicht, so dass das Trägerelement 1 als dreidimensionales Trägerelement ausgebildet ist, das eine Vertiefung 11 aufweist, in der zumindest ein

optoelektronischer Halbleiterchips 2 angeordnet ist.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das optoelektronische Bauelement 101 eine Mehrzahl von optoelektronischen

Halbleiterchip 2 auf dem Trägerelement 1 auf. Die

optoelektronischen Halbleiterchips 2 sind in diesem sowie auch in den folgenden Ausführungsbeispielen rein beispielhaft als Licht emittierende Halbleiterchips ausgebildet, sodass das optoelektronische Bauelement 101 im gezeigten

Ausführungsbeispiel sowie auch die optoelektronischen

Bauelemente 102, 103, 104 gemäß der nachfolgenden

Ausführungsbeispiele rein beispielhaft als Licht emittierende Bauelemente ausgebildet sind. Die Halbleiterchips 2 können dabei, wie im allgemeinen Teil beschrieben, beispielsweise als Dünnfilm-Halbleiterchip ausgeführt sein. Insbesondere sind die optoelektronischen Halbleiterchips 2 im gezeigten Ausführungsbeispiel als

Dünnfilm-Halbleiterchips wie im allgemeinen Teil ausgeführt mit einer reflektierenden Spiegelschicht, die als

Silberschicht ausgeführt ist, ausgebildet. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass ein oder mehrere Halbleiterchips 2 oder auch alle Halbleiterchips 2

beispielsweise als Licht empfangende Halbleiterchips ausgebildet sind. Die Anzahl und die Anordnung der optoelektronischen

Halbleiterchips 2 ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft zu verstehen. Alternativ zur gezeigten Anzahl und Anordnung kann das optoelektronische Bauelement 101 des Ausführungsbeispiels der Figuren 1A und 1B wie auch die optoelektronischen Bauelemente 102, 103, 104 der

folgenden Ausführungsbeispiele auch mehr oder weniger optoelektronische Halbleiterchips 2 sowie eine andere

Anordnung dieser aufweisen. Die optoelektronischen Halbleiterchips 2 sind auf einer

Kontaktstruktur 12 in Form von Kontaktpads angeordnet und über die Kontaktstruktur 12 elektrisch miteinander

verschaltet. Die Verschaltung der optoelektronischen

Halbleiterchips 2 kann vorzugsweise mittels einer planaren Verbindungstechnik, wie oben im allgemeinen Teil beschrieben ist, ausgeführt sein. Außerhalb der Vertiefung 11 weist die Kontaktstruktur 12 zwei Anschlusselemente 13 für den

Anschluss der optoelektronischen Halbleiterchips 2 und damit des optoelektronischen Bauelements 101 auf. Zusätzlich können auf oder im Trägerelement 1 weitere elektronische Bauelemente und/oder Verschaltungsstrukturen und/oder isolierende

Schichten zur Verschaltung der optoelektronischen

Halbleiterchips 2 vorhanden sein.

Weiterhin sind die optoelektronischen Halbleiterchips 2 auf einer reflektierenden Schicht, die als Silberschicht 8 ausgebildet ist, auf dem Trägerelement 1 angeordnet. Die Silberschicht 8 ist dabei in Figur 1A der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt.

Über den optoelektronischen Halbleiterchips 2 ist eine

Abdeckung 3 angeordnet. Die Abdeckung 3 ist auf einem die Halbleiterchips 2 umlaufenden Bereich 10 des Trägerelements 1 mittels einer Verbindungsschicht 5 montiert. Dadurch bilden die Abdeckung 3 und das Trägerelement 1, das die Vertiefung 11 aufweist, einen Hohlraum 4, in dem die optoelektronischen Halbleiterchips 2 und die Spiegelschicht 8 angeordnet sind. Das Trägerelement 1, die Abdeckung 3 sowie die

Verbindungsschicht 5 bilden dabei einen hermetisch dichten Hohlraum 4 für die darin angeordneten Komponenten, sodass möglichst kein Gasaustausch mit der Umgebung des

optoelektronischen Bauelements 101 stattfinden kann.

Die Verbindungsschicht 5 wird im gezeigten

Ausführungsbeispiel durch eine Metallisierung gebildet, beispielsweise eine Schichtenfolge mit Wolfram, Nickel und Silber oder mit Wolfram, Nickel und Zinn oder mit Wolfram und NiPdAu, die auf der Abdeckung 3 aufgebracht ist und die durch eine Versinterung oder durch Auflöten die Abdeckung 3 mit dem Trägerelement 1 im umlaufenden Bereich 10 verbindet. Der Hohlraum 4 ist mit einem inerten Gas gefüllt, beispielsweise mit Ar, Ne, 2 oder einer Mischung daraus.

Insbesondere ist der Hohlraum 4 möglichst frei von

schädigenden Substanzen, beispielsweise Sauerstoff,

Schwefelwasserstoff, Feuchtigkeit oder Kohlendioxid. Dadurch ist es möglich, die optoelektronischen Halbleiterchips 2 mit einer reflektierenden Schicht aus Silber sowie die

Silberschicht 8 auf dem Trägerelement 3 ohne die Gefahr einer Degradation dieser Elemente zu verwenden, die durch

schädigende Umgebungsgase hervorgerufen werden könnte.

Die Abdeckung 3 ist für Licht zumindest teilweise

durchlässig, also transparent oder transluzent, ausgebildet und wird durch ein Glas- oder Keramikmaterial gebildet.

Beispielsweise kann die Abdeckung 3 durch eine Licht

durchlässige Keramik, beispielsweise Aluminiumoxid,

undotiertes YAG oder undotiertes LuAG gebildet sein.

Alternativ dazu kann die Abdeckung beispielsweise auch einen Wellenlängenkonversionsstoff aufweisen oder daraus gebildet sein, vorzugsweise ein oder mehrere Granate wie etwa (Y, Lu, Gd, Tb) 3 (AI, Ga, Sc)sOi2, etwa Yttriumaluminiumoxid (YAG) und/oder Lutetiumaluminiumoxid (LuAG), und/oder Gruppe-II-VI- Granate wie etwa (Ca, Lu)3(Sc, Mg, Na, Li) ₂ Si30i2, die

beispielsweise mit einem der folgenden Aktivatoren dotiert: Cer, Europium, Terbium, Praseodym, Samarium, Mangan.

Beispielsweise kann der Wellenlängenkonversionsstoff YAG:Ce und/oder LuAG:Ce aufweisen oder daraus sein. Wie in Verbindung mit dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel der Figuren 2A und 2B gezeigt ist, kann auf der Abdeckung 3 zusätzlich ein Wellenlängenkonversionsstoff 6, 7 aufgebracht sein . Darüber hinaus ist auch möglich, dass einer oder mehrere oder alle optoelektronischen Halbleiterchips 2 jeweils einen

Wellenlängenkonversionsstoff beispielsweise in Form einer Beschichtung aufweisen. Eine derartige Beschichtung kann beispielsweise durch eine Pulverbeschichtung oder durch ein Matrixmaterial, beispielsweise Silikon, mit dem

Wellenlängenkonversionsstoff gebildet werden. Es ist auch möglich, dass die Abdeckung 3 aus einem

Polymermaterial gebildet ist, das mittels einer aus einem Klebstoff gebildeten Verbindungsschicht 5 auf dem umlaufenden Bereich 10 des Trägerelements 1 montiert ist. Aufgrund der geringeren wärmeableitenden Eigenschaften eines

Polymermaterials im Vergleich zu Glas oder Keramik ist die Abdeckung 3 im Falle eines Polymermaterials bevorzugt frei von einem Wellenlängenkonversionsstoff.

In den nachfolgenden Figuren sind Modifikationen des

optoelektronischen Bauelements 101 der Figuren 1A und 1B gemäß weiteren Ausführungsbeispielen gezeigt. Daher wird bei der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele hauptsächlich auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der Figuren 1A und 1B eingegangen.

In den Figuren 2A und 2B ist ein optoelektronisches

Bauelement 102 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, das im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figuren 1A und 1B ein Trägerelement 1 aufweist, das aus einer

einzelnen Keramikschicht gebildet ist. Alternativ dazu kann das Trägerelement 1 beispielsweise auch eine Metallschicht oder eine Metallplatte aufweisen, die mit einer dünnen

Glasschicht als dielektrische Schicht auf der den optoelektronischen Halbleiterchips 2 zugewandten Seite bedeckt ist.

Die Abdeckung 3 ist im Vergleich zum vorherigen

Ausführungsbeispiel, in dem die Abdeckung 3 eben ausgebildet ist, mit einer dreidimensionalen Struktur und insbesondere mit einer Vertiefung 31 ausgebildet. Die Abdeckung 3 kann beispielsweise aus Glas sein oder ein Glas aufweisen. Der Hohlraum 4 wird somit durch die Vertiefung 31 der Abdeckung 3 gebildet, die von der Abdeckung 3 und dem Trägerelement 1 umschlossen ist. Die Verbindungsschicht 5 zwischen der

Abdeckung 3 und dem Trägerelement 1 wird im gezeigten

Ausführungsbeispiel aus einem isolierenden Material

insbesondere aus Glas beziehungsweise einem Glaslot gebildet, durch das mittels Sintern oder Aufschmelzen die Abdeckung 3 auf dem umlaufenden Bereich 10 des Trägerelements 1 befestigt ist .

Die Abdeckung 3 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel weiterhin auf der den optoelektronischen Halbleiterchips 2 zugewandten Innenseite einen Wellenlängenkonversionsstoff 6 auf, der schichtförmig aufgebracht ist. Der

Wellenlängenkonversionsstoff 6 kann beispielsweise in Form einer Pulverbeschichtung oder eingebettet in ein

Matrixmaterial wie beispielsweise Silikon aufgebracht sein.

Der Wellenlängenkonversionsstoff 6 kann dadurch, dass er innerhalb des Hohlraums 4 mit dem inerten Gas angeordnet ist, auch ein Material aufweisen, das empfindlich gegenüber schädigenden Substanzen der Umgebung ist. Beispielsweise kann der Wellenlängenkonversionsstoff 6 eines oder mehrere der oben im allgemeinen Teil genannten gegenüber Umgebungsgasen empfindlichen Wellenlängenkonversionsstoffe aufweisen, beispielsweise eines oder mehrere ausgewählt aus: AGa ₂ S ₄ iEu, AS:Eu, A ₂ Si0 ₄ iEu, AsSiOsiEu, wobei A jeweils ein

Erdalkalimetallion bezeichnet, (Sr, Ca) AIS1N3 : Eu, ein II-VI- Verbindungshalbleitermaterial wie etwa CdMgZnSe, ein

Quantenpunktmaterial wie etwa InP, CdSe, CdTe, Cu-dotiertes InP, Mn-Cu-dotiertes ZnSe, CuInS ₂ - All diese

Wellenlängenkonversionsstoffe sind, wie oben im allgemeinen Teil beschrieben ist, empfindlich gegenüber Gasen der

Umgebung, beispielsweise Sauerstoff, Feuchtigkeit oder CO ₂ und können bei dem hier beschriebenen optoelektronischen

Bauelement 102 innerhalb des Hohlraums 4 im inerten Gas ohne die Gefahr einer Degradation verwendet werden.

Alternativ oder zusätzlich zum Wellenlängenkonversionsstoff 6 auf der Innenseite der Abdeckung 3 können ein oder mehrere

Wellenlängenkonversionsstoffe auch im Material der Abdeckung 3 eingebettet sein.

Weiterhin kann, wie durch die gepunktete Linie angedeutet ist, auch auf der dem optoelektronischen Halbleiterchips 2 abgewandten Außenseite der Abdeckung 3 ein weiterer

Wellenlängenkonversionsstoff 7 angeordnet sein, der aus einem Material gebildet wird, das unempfindlich gegenüber

schädigenden Umgebungsstoffen ist.

In den Figuren 3A und 3B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement 103 gezeigt, das eine Abdeckung 3 mit einer Vertiefung 31 aufweist, die im

Vergleich zum vorherigen Ausführungsbeispiel keine ebene Fläche über den optoelektronischen Halbleiterchips 2 bildet, sondern in Form einer Kuppel beziehungsweise eines Teils einer Kugelschale ausgebildet ist. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Abdeckung beispielsweise zumindest teilweise linsenartig ausgebildet ist und somit die Abstrahlcharakteristik des

optoelektronischen Bauelements 103 beeinflussen kann. Die Abdeckung 3 kann, wie in Verbindung mit den vorherigen

Ausführungsbeispielen beschrieben ist, einen

Wellenlängenkonversionsstoff im Material der Abdeckung selbst, auf der den optoelektronischen Halbleiterchips 2 zugewandten Innenseite oder der den optoelektronischen

Halbleiterchips 2 abgewandten Außenseite aufweisen.

In den Figuren 4A und 4B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement 104 gezeigt, bei dem die Kontaktstruktur 12 nicht wie in den vorherigen

Ausführungsbeispielen zwischen der Abdeckung 3 und dem

Trägerelement 1 hindurch nach außen geführt ist. Vielmehr weist das optoelektronische Bauelement 104 Durchführungen, so genannte Vias 14, auf, die die Kontaktstruktur 12 innerhalb des Hohlraums 4 über eine Kontaktstruktur 15 auf der den optoelektronischen Halbleiterchips 2 abgewandten Rückseite des Trägerelements 1 mit Anschlusselementen 13 außerhalb des Hohlraums 4 verbinden. Dadurch ist es möglich, als

Verbindungsmaterial 5 zwischen dem Trägerelement 1 und der Abdeckung 3 anstelle eines isolierenden Materials wie etwa einem Glas oder Glaslot ein elektrisch leitendes Material wie beispielsweise eine Metallisierung, wie in Verbindung mit den Figuren 1A und 1B beschrieben ist, zu verwenden.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele können alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß den oben im allgemeinen Teil beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Weiterhin ist es auch möglich, einzelne Merkmale der

verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander zu kombinieren, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit in den Figuren gezeigt sind.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.