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Patent Searching and Data


Title:
OPTOELECTRONIC COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/157931
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optoelectronic component (1) having a layer sequence (15), wherein the layer sequence (15) is designed to produce electromagnetic radiation, wherein a shaped body (4) is provided, wherein the shaped body (4) has a cavity (5) having a bottom (3) and four side walls (7, 8, 9, 10), wherein the layer sequence (15) is arranged on the bottom (3) of the cavity (5), wherein the cavity (5) is at least partially filled with conversion material (6) above the layer sequence (15), wherein the conversion material (6) is designed to shift the wavelength of electromagnetic radiation of the layer sequence (15). The invention further relates to a method for producing an optoelectronic component.

Inventors:
KNOERR MATTHIAS (MY)
Application Number:
PCT/EP2017/055978
Publication Date:
September 21, 2017
Filing Date:
March 14, 2017
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
International Classes:
H01L33/48; F21V9/40; H01L33/50; H01L33/00
Foreign References:
US20020057057A12002-05-16
US20150263242A12015-09-17
US20150280072A12015-10-01
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWALTSKANZLEI WILHELM & BECK (DE)
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Claims:
PATENTA S PRÜCHE

1. Optoelektronisches Bauteil (1) mit einer Schichtfolge (15), wobei die Schichtfolge (15) ausgebildet ist, um ei ne elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, wobei ein Formkörper (4) vorgesehen ist, wobei der Formkörper (4) eine Ausnehmung (5) mit einem Boden (3) und vier Seitenwänden (7, 8, 9, 10) aufweist, wobei die Schichtfolge (15) auf dem Boden (3) der Ausnehmung (5) angeordnet ist wobei die Ausnehmung (5) oberhalb der Schichtfolge (15) wenigstens teilweise mit Konversionsmaterial (6) gefüllt ist, wobei das Konversionsmaterial (6) ausgebildet ist, um elektromagnetische Strahlung der Schichtfolge (15) in der Wellenlänge zu verschieben.

2. Bauteil nach Anspruch 1, wobei elektrische Kontakte (11, 12) der Schichtfolge (15) über den Boden (3) auf eine Au ßenseite (13) des Formkörpers (4) geführt sind.

3. Bauteil nach Anspruch 2, wobei die Kontakte (11, 12) in den Formkörper (4) eingegossen sind.

4. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schichtfolge (15) eine Schichtfolge von Halbleiter¬ schichten (33, 34), insbesondere in Form von epitakti¬ schen Halbleiterschichten (33, 34) aufweist.

5. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Formkörper (4) aus Moldmaterial gebildet ist.

6. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schichtfolge (15) eine lichtemittierende Diode oder eine Laserdiode darstellt.

7. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schichtfolge (15) als oberflächenemittierendes Bau¬ element (2) ausgebildet ist.

8. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konversionsmaterial (6) ein Matrixmaterial und

Leuchtstoff aufweist.

9. Optoelektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenigstens eine der vier Seitenwände (7, 8, 9, 10) des Formkörpers (4), die die Ausnehmung (5, 21) be¬ grenzen, eine nach außen geneigte Innenseite (25) aufwei¬ sen, wobei die Innenseite (7, 8, 9, 10) ausgehend vom Bo¬ den (3) in Richtung weg vom Boden (3) seitlich nach außen geneigt angeordnet ist.

10. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schichtfolge (15) mit Seitenkanten (29, 30, 31, 32) direkt an den Formkörper (4) angrenzt.

11. Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauteils, wobei auf einen Träger eine Schichtfolge für ein optoelektronisches Bauelement abgeschieden werden, wobei anschließend elektrische Kontakte zur Kontaktierung der Schichtfolge ausgebildet werden, wobei der Träger und die Schichtfolge mit Gräben versehen werden, wobei die Gräben wenigstens ein Teilstück des Trägers und wenigstens ein zweites Teilstück der Schichtfolge umgeben, wobei ein Moldmaterial in die Gräben eingefüllt wird, wobei eine freie Seite der zweiten Teilstücke der Schichtfolge mit dem Moldmaterial bedeckt wird, wobei das Moldmaterial zu einer Formkörperstruktur ausgehärtet wird, wobei die Formkörperstruktur wenigstens eine Ausnehmung aufweist, wobei in der Ausnehmung ein erstes Teilstück des Trägers und ein zweites Teilstück der Schichtfolge angeordnet ist, wobei das erste Teilstück des Trägers von dem zwei¬ ten Teilstück der Schichten gelöst wird und aus der Ausnehmung entfernt wird und ein freier Raum in der Ausnehmung erhalten wird, wobei in den freien Raum der Ausnehmung Konversionsmaterial eingebracht wird, wobei das Kon¬ versionsmaterial ausgebildet ist, um elektromagnetische Strahlung des zweiten Teilstückes der Schichtfolge, die ein Bauelement darstellt, in der Wellenlänge zu verschie¬ ben . 12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Träger und die

Schichtfolge mit Gräben versehen werden, wobei die Gräben jeweils mehrere erste Teilstücke des Trägers und mehrere zweite Teilstücke der Schichtfolge umgeben, wobei die Formkörperstruktur in einzelne Formkörper mit einer Aus- nehmung und einem Bauelement unterteilt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das erste Teilstück des Trägers mithilfe von Laserstrahlen von dem zweiten Teilstück der Schichtfolge abgelöst wird und aus der Ausnehmung entfernt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Träger aus Saphir gebildet ist. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei als Schichtfolge Halbleiterschichten mit einer aktiven

Schichtstruktur zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung abgeschieden werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Halbleiterschichten wenigstens teilweise epitaktisch abgeschieden werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei we¬ nigstens ein Teilstück des Grabens, insbesondere der ge- samte Graben, der wenigstens ein Teilstück des Trägers und wenigstens ein zweites Teilstück der Schichtfolge umgibt, mit einer Außenseite ausgebildet wird, die we¬ nigstens ausgehend von der Schichtfolge nach oben und nach außen geneigt ausgebildet ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das in das Teilstück des Grabens mit nach außen geneigter Außenseite einge¬ brachte Moldmaterial zu einer Formkörperstruktur ausge- härtet wird, wobei das Teilstück des Grabens wenigstens eine Seitenwand des Formkörpers bildet, die die Ausneh¬ mung teilweise begrenzt, wobei die Seitenwand eine nach außen geneigte Innenseite aufweist, wobei die Innenseite ausgehend vom Boden der Ausnehmung in Richtung weg vom

Boden seitlich nach außen geneigt angeordnet ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Graben mit- hilfe eines Sägeverfahrens eingebracht wird, wobei insbe- sondere ein im Querschnitt in Richtung auf eine Sägekante des Sägeblattes konisch zulaufend ausgebildetes Sägeblatt verwendet wird, um die Gräben einzubringen.

Description:
OPTOELEKTRONISCHES BAUTEIL

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauteil gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauteils gemäß Patentanspruch 11.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 104 659.0, deren Offenbarungsge ¬ halt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein optoelektronisches Bauteil auf einem Leiterrahmen anzuordnen, den Leiter- rahmen in ein Moldmaterial einzubetten und das optoelektronische Halbleiterbauelement mit einer Konversionsschicht zu versehen .

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes optoelektronisches Bauteil und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauteils bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Bauteil gemäß Pa ¬ tentanspruch 1 und durch das Verfahren gemäß Patentan- spruch 11 gelöst.

Ein Vorteil des beschriebenen Bauteils besteht darin, dass eine verbesserte Homogenität der Farbe über den Abstrahlwin ¬ kel erreicht wird.

Das vorgeschlagene Verfahren weist den Vorteil auf, dass mit einfachen und kostengünstigen Mitteln ein optoelektronisches Bauteil bereitgestellt werden kann, das eine geringe Änderung der Farbe des abgestrahlten Lichtes über den Abstrahlwinkel aufweist.

In den abhängigen Ansprüchen sind weitere Ausbildungsformen des Bauteils beziehungsweise des Verfahrens angegeben. Es wird ein optoelektronisches Bauteil mit einem optoelektro ¬ nischen Bauelement vorgeschlagen, wobei eine Schichtfolge ausgebildet ist, um eine elektromagnetische Strahlung zu er- zeugen, wobei ein Formkörper vorgesehen ist, wobei der Formkörper eine Ausnehmung mit einem Boden und vier Seitenwänden aufweist, wobei die Schichtfolge auf dem Boden der Ausnehmung angeordnet ist, wobei die Ausnehmung oberhalb der Schichtfol ¬ ge wenigstens teilweise mit Konversionsmaterial gefüllt ist, wobei das Konversionsmaterial ausgebildet ist, um elektromag ¬ netische Strahlung der Schcihtfolge in der Wellenlänge zu verschieben .

In einer Ausführung sind elektrische Kontakte der Schichtfol- ge über den Boden auf eine Außenseite des Formkörpers ge ¬ führt. Auf diese Weise ist eine einfache Kontaktierung der Schichtfolge möglich. Eine gute Einbettung der Kontakte wird dadurch erreicht, dass die Kontakte in den Formkörper einge ¬ gossen sind.

In einer Ausführung weist das Bauelement eine Schichtfolge von Halbleiterschichten, insbesondere in Form von epitaktischen Halbleiterschichten auf. Dadurch kann ein Bauelement mit guten optoelektronischen Eigenschaften bereitgestellt werden.

In einer Ausführung ist der Formkörper aus Moldmaterial gebildet. Dadurch kann mit einfachen Mitteln ein Gehäuse für das Bauteil hergestellt werden.

Die Schichtfolge ist in einer Ausführung als lichtemittierende Diode oder als Laserdiode ausgebildet. In einer weiteren Ausführung stellt die Schichtfolge ein oberflächenemittierendes Bauelement dar.

In einer Ausführung weist wenigstens eine der vier Seitenwände des Formkörpers, die die Ausnehmung begrenzen, eine nach außen geneigte Innenseite auf. Die Innenseite ist ausgehend vom Boden in Richtung weg vom Boden seitlich nach außen geneigt angeordnet. Dadurch wird eine Abstrahlfläche des Bau ¬ teils, die durch den Querschnitt der Ausnehmung im oberen Endbereich des Formkörpers gebildet wird, vergrößert. Durch den nach oben sich öffnenden Querschnitt der Ausnehmung wird eine verbesserte Abstrahlung der elektromagnetischen Strahlung mit weniger Streuung an den Seitenwänden erreicht. Beispielsweise sind zwei, drei oder alle Innenseiten der Außen ¬ wände seitlich nach außen geneigt angeordnet.

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauteils vorgeschlagen, wobei auf einen Träger eine Schicht ¬ folge für ein optoelektronisches Bauelement abgeschieden wird, wobei anschließend elektrische Kontakte zur Kontaktie- rung von zwei elektrischen Anschlüssen der Schichtfolge abgeschieden, wobei der Träger und die Schichtfolge mit Gräben versehen werden, wobei die Gräben wenigstens ein Teilstück des Trägers und der Schichtfolge umgeben, wobei ein Moldmate- rial in die Gräben eingefüllt wird, wobei eine freie Seite der Schichtfolge mit dem Moldmaterial bedeckt wird, wobei das Moldmaterial zu einer Formkörperstruktur ausgehärtet wird, wobei die Formkörperstruktur wenigstens eine Ausnehmung aufweist, wobei in der Ausnehmung ein erstes Teilstück des Trägers und ein zweites Teilstück der Schichtfolge angeordnet ist, wobei das erste Teilstück von dem zweiten Teilstück gelöst und aus der Ausnehmung entfernt wird, wobei in einen freien Raum der Ausnehmung Konversionsmaterial eingefüllt wird, wobei das Konversionsmaterial ausgebildet ist, um elektromagnetische Strahlung der Schichtfolge in der Wellen- länge zu verschieben.

In einer Ausführung wird die Formkörperstruktur in einzelne Formkörper mit wenigstens einer Ausnehmung und wenigstens ei ¬ ner Schichtfolge unterteilt. Somit kann auf einfache Weise eine Vielzahl von Bauteilen hergestellt werden.

In einer Ausführung werden die ersten Teilstücke des Trägers mithilfe von Laserstrahlen von den Schichten abgelöst und aus der Ausnehmung entfernt. Laserstrahlen eignen sich, um die ersten Teilstücke präzise von den Schichten zu lösen.

In einer Ausführung wird wenigstens ein Teilstück des Gra- bens, der wenigstens ein Teilstück des Trägers und wenigstens ein zweites Teilstück der Schichtfolge umgibt, mit einer Au ¬ ßenseite ausgebildet, die wenigstens ausgehend von der

Schichtfolge nach oben und nach außen geneigt ausgebildet ist. Dadurch kann mit einem einfachen Verfahren eine Seiten- wand hergestellt werden, die eine nach außen geneigte Innen ¬ seite aufweist.

In einer Ausführung wird wenigstens in das Teilstück des Grabens mit nach außen geneigter Außenseite ein Moldmaterial eingebracht und zu einer Formkörperstruktur ausgehärtet. Das aufgefüllte Teilstück des Grabens bildet eine Seitenwand des Formkörpers, die die Ausnehmung teilweise begrenzt. Die Sei ¬ tenwand weist eine seitlich nach außen geneigte Innenseite auf, wobei die Innenseite ausgehend vom Boden der Ausnehmung in Richtung weg vom Boden seitlich nach außen geneigt angeordnet ist. Dadurch kann mit einfachen Mitteln eine Vergrößerung des Querschnittes der Ausnehmung in Abstrahlrichtung erreicht werden. In einer Weiterbildung wird der Graben mithilfe eines Sägeverfahrens eingebracht. Dabei kann ein Sägeblatt verwendet werden, das im Querschnitt in Richtung auf eine Sägekante des Sägeblattes konisch zulaufend ausgebildet ist. Somit kann der Graben mit den geneigten Außenseiten einfach und kostengüns- tig eingebracht werden.

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 Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch das Bauteil,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Bauteil, Fig. 3 eine schematische Darstellung der Unterseite des

Bauteils ,

Fig. 4 einen ersten Verfahrensschritt, Fig. 5 einen zweiten Verfahrensschritt, Fig. 6 einen dritten Verfahrensschritt,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes der Oberseite der Anordnung nach dem dritten Verfahrensschritt,

Fig. 8 einen vierten Verfahrensschritt, Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes der Oberseite der Anordnung nach dem vierten Verfahrensschritt,

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes der Unterseite der Anordnung nach dem vierten verfahrensschritt,

Fig. 11 einen fünften Verfahrensschritt, Fig. 12 einen sechsten Verfahrensschritt,

Fig. 13 einen achten Verfahrensschritt zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils, Fig. 14 schematisch vereinzelte Bauteile,

Fig. 15 einen Querschnitt durch ein weiteres Bauteil, Fig. 16 eine Draufsicht durch das Bauteil der Fig. 15,

Fig. 17 bis 21 Verfahrensschritte zur Herstellung des Bau ¬ teils der Fig. 15 darstellt.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Querschnitt ein optoelektronisches Bauteil 1, das eine Schichtfolge 15 aufweist, wobei die Schichtfolge 15 ein optoelektronisches Bauelement 2 darstellt. Die Schichtfolge 15 ist auf einem Boden 3 einer Ausnehmung 5 eines Formkörpers 4 angeordnet. Oberhalb der

Schichtfolge 15 ist in der Ausnehmung 5 ein Konversionsmate ¬ rial 6 angeordnet. Die Ausnehmung 5 ist von Seitenwänden 7, 8 umgeben. Weiterhin sind elektrische Kontakte 11, 12 vorgese ¬ hen, die durch den Boden 3 bis zur Unterseite 13 des Bodens 3 herausgeführt sind. Die Kontakte 11, 12 stehen mit elektri ¬ schen Anschlüssen der Schichtfolge 15 in Verbindung. Abhängig von der gewählten Ausführung könnten die Kontakte 11,12 auch seitlich über wenigstens eine Seitenwand aus der Ausnehmung 5 des Formkörpers 4 herausgeführt sein. Die Schichtfolge 15 grenzt mit Seitenkanten 29, 30 in der dargestellten Ausführung direkt an die Seitenwände 7,8 des Formkörpers 4 an. Die Schichtfolge 15 ist somit umlaufend mit den Seitenkanten 29, 30 in den Formkörper 4 eingebettet. Der Formkörper 4 ist z.B. aus einem Moldmaterial hergestellt. Als Moldmaterial kann beispielsweise Silikon oder Epoxymate- rial oder ein Kunststoffmaterial verwendet werden. Der Form ¬ körper 4 ist abhängig von der gewählten Ausführungsform nicht durchlässig für die elektromagnetische Strahlung, die vom Bauelement 2 erzeugt wird. In dem dargestellten Ausführungs ¬ beispiel ist die gesamte Ausnehmung 5 oberhalb des Bauelemen ¬ tes 2 mit dem Konversionsmaterial 6 aufgefüllt. Das Konversi ¬ onsmaterial 6 kann ein Matrixmaterial und Leuchtstoffe auf ¬ weisen. Das Konversionsmaterial 6 ist ausgebildet, um eine elektromagnetische Strahlung in der Wellenlänge wenigstens teilweise zu verschieben. Als Leuchtstoff kann beispielsweise Phosphor verwendet werden. Das Matrixmaterial kann beispiels ¬ weise Silikon sein. Die Schichtfolge 15 weist Schichten, insbesondere Halbleiter ¬ schichten auf, die ausgebildet sind, um eine elektromagneti ¬ sche Strahlung zu erzeugen. Die Schichtfolge 15 stellt ein lichtemittierendes Bauelement 2 dar. Das lichtemittierende

Bauelement 2, d.h. die Schichtfolge 15 kann z.B. in Form ei ¬ ner lichtemittierenden Diode oder in Form einer lichtemittierenden Laserdiode ausgebildet sein. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann im Wesentlichen die gesamte Fläche des Bodens 3 von der Schichtfolge 15 bedeckt sein. In der dargestellten Ausführung ist die gesamte Fläche des Bodens 3 von der Schichtfolge 15 bedeckt.

Die Schichtfolge 15 weist wenigstens teilweise eine Schicht ¬ folge von Halbleiterschichten auf. Zusätzlich zu den Halbleiterschichten können auch weitere Schichten, insbesondere elektrisch leitende oder elektrisch isolierende Schichten Teil der Schichtfolge sein. Beispielsweise kann die Schicht ¬ folge aus Halbleiterschichten bestehen, die übereinander angeordnet sind. Wenigstens ein Teil der Halbleiterschichten kann als epitaktisch abgeschiedene Schichten ausgebildet sein. Die Halbleiterschichten weisen eine aktive

Schichtstruktur auf, die ausgebildet ist, um bei einer

Bestromung elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Beispielsweise weist die aktive Schichtstruktur eine pn- Schichtstruktur auf, um elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die aktive Schichtstruktur eine Quantenstruktur mit Quantentöpfen aufweisen. Der erste Kontakt 11 ist mit einer positiv dotierten Seite und der zweite Kontakt 12 ist mit einer negativ do ¬ tierten Seite der pn-Schichtstruktur elektrisch leitend verbunden .

Dabei können die p-dotierte Halbleiterschicht und die n- dotierte Halbleiterschicht übereinander und im Wesentlichen parallel zum Boden 3 angeordnet sein. Die untere p- oder n- dotierte Halbleiterschicht ist z.B. direkt oder über eine elektrisch leitende Schicht mit einem der Kontakte 11, 12 elektrisch leitend verbunden. Die obere n- oder p-dotierte Halbleiterschicht ist beispielsweise über eine elektrisch ge ¬ genüber der unteren Halbleiterschicht isolierte Durchkontak- tierung durch die untere Halbleiterschicht hindurch mit dem anderen elektrischen Kontakt 11, 12 elektrisch leitend verbunden .

Anstelle der Verwendung einer elektrisch isolierten Durchkon- taktierung durch die untere Halbleiterschicht zum elektri- sehen Anschluss der oberen Halbleiterschicht können auch an ¬ dere Verdrahtungen und/oder Leitungsschichten verwendet werden .

Das Bauelement 2 besteht im Wesentlichen aus den Halbleiter- schichten 15 und dem ersten und dem zweiten elektrischen Kontakt 11, 12. Somit kann auf ein Gehäuse für das Bauelement 2 verzichtet werden. Der Formkörper 4 stellt ein Gehäuse für das Bauelement 2 dar. In einer Ausführung besteht das Bauelement 2 aus der Schicht ¬ folge 15 von wenigstens zwei unterschiedlich dotierten p- und n- dotierten Halbleiterschichten, wobei wenigstens ein Teil der Halbleiterschichten als epitaktisch abgeschiedene Schichten ausgebildet ist. Die Halbleiterschichten weisen eine ak- tive Schichtstruktur auf, die ausgebildet ist, um bei einer Bestromung elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Beispielsweise weist die aktive Schichtstruktur eine pn- Schichtstruktur auf, um elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die aktive Schichtstruktur eine Quantenstruktur mit Quantentöpfen aufweisen. Der erste Kontakt 11 ist z.B. mit einer positiv dotierten Seite und der zweite Kontakt 12 ist mit einer nega ¬ tiv dotierten Seite der pn-Schichtstruktur elektrisch leitend verbunden. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontakten 11, 12 und den entsprechenden Schichten der

Schichtfolge kann über einen direkten Kontakt und/oder über elektrisch leitende Schichten und/oder über elektrisch leitende Bahnen erfolgen. In einer Ausführung weist das Bauteil 1 kein Gehäuse außer dem Formkörper 4 und das Konversionsma ¬ terial 6 auf.

In der dargestellten Ausführung sind Innenseiten 25, 26 der Seitenwände 7, 8 des Formkörpers 4 im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene des Bodens 3 angeordnet. In gleicher Weise sind auch Innenseiten der nicht dargestellten weiteren Seitenwände des Formkörpers 4 im Wesentlichen senkrecht zur Ebe ¬ ne des Bodens 3 angeordnet.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Oberseite des Bauteils 1 mit Blick auf die rahmenartige Struktur des Formkörpers 4 mit den vier Seitenwänden 7,8,9,10, die das Konversionsmaterial 6 umgeben. In der dargestellten Ausfüh- rungsform sind die erste und die zweite Seitenwand 7,8 paral ¬ lel zueinander angeordnet. Ebenso sind die dritte und die vierte Seitenwand 9, 10 parallel zueinander angeordnet. Die Ausnehmung 5 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine rechteckförmige Grundfläche auf. Das Bauteil 1 kann je- doch auch andere Formen aufweisen.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung die Unterseite 13 des Bodens 3 des Bauteils 1. Die Kontakte 11, 12 weisen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine quadratische Fläche auf. Die Kontakte 11,12 können auch andere Formen auf ¬ weisen .

Die Fig. 4 bis 6 zeigen einen Teil der Verfahrensschritte zur Herstellung eines Bauteils gemäß der Fig. 1 bis 3.

Fig. 4 zeigt einen schematischen Teilquerschnitt durch einen Träger 14. Der Träger 14 kann beispielsweise aus Saphir bestehen, insbesondere als Saphirwafer ausgebildet sein. Auf den Träger 14 wird eine Schichtfolge 15 von Halbleiterschich- ten mit einer aktiven Schichtstruktur abgeschieden. Die

Schichtfolge 15 kann beispielsweise wenigstens teilweise epi ¬ taktisch abgeschiedene Halbleiterschichten aufweisen. Die Schichtfolge 15 weist wenigstens eine p-dotierte Halbleiter- schicht 33 und eine n-dotierte Halbleiterschicht 34 auf, die übereinander angeordnet sind.

In dem Beispiel ist die n-dotierte Halbleiterschicht 34 auf der p-dotierten Halbleiterschicht 33 angeordnet. Zudem sind in der Schichtfolge 15 elektrisch leitende und gegenüber der n-dotierten Halbleiterschicht 34 über eine Isolationsschicht 36 elektrisch isolierte Durchkontaktierungen 35 zu der p- dotierten Halbleiterschicht 33 geführt. Die Isolationsschicht 36 ist mantelförmig ausgebildet und umgibt die Durchkontak ¬ tierung 35 im Bereich der n-dotierten Halbleiterschicht 34. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auch die p- dotierte Halbleiterschicht 33 auf der n-dotierten Halbleiter ¬ schicht 34 angeordnet sein. Zudem können in dieser Schicht- folge elektrisch leitende und gegenüber der p-dotierten Halbleiterschicht 34 über eine Isolationsschicht 36 elektrisch isolierte Durchkontaktierungen 35 zu der n-dotierten Halbleiterschicht 34 geführt sein. Die Isolationsschicht 36 ist mantelförmig ausgebildet und umgibt die Durchkontaktierung 35 im Bereich der p-dotierten Halbleiterschicht 33. Anstelle der Verwendung einer elektrisch isolierten Durchkontaktierung durch die untere Halbleiterschicht zum elektrischen Anschluss der oberen Halbleiterschicht können auch andere Verdrahtungen und/oder Leitungsschichten verwendet werden.

Abhängig von der gewählten Funktion für die Schichtfolge 15 sind die Abfolge der Halbleiterschichten und die Materialien der Halbleiterschichten gewählt. Zudem können anstelle von Halbleiterschichten auch andere Schichten abgeschieden wer- den, mit denen eine elektromagnetische Strahlung erzeugt wer ¬ den kann. Der Träger 14 und die Schichtfolge 15 bilden eine Schichtanordnung 24.

Fig. 5 zeigt einen Verfahrensschritt, bei dem auf die

Schichtfolge 15 mehrere Paare von ersten und zweiten Kontak ¬ ten 11, 12 abgeschieden und mit festgelegten Halbleiterschichten der Schichtfolge 15 elektrisch verbunden werden. Dazu wird die Schichtfolge 15 entsprechend strukturiert oder ist entsprechend ausgebildet, um die Kontakte 11,12 mit den entsprechenden Schichten in Kontakt zu bringen. Der erste und der zweite Kontakt 11, 12 werden jeweils als Paar nebeneinan ¬ der angeordnet. Paare von Kontakten 11,12 werden in einem vorgegebenen Raster mit vorgegebenen Abständen zwischen den Paaren der Kontakte 11, 12 auf die Schichtfolge 15 aufge ¬ bracht .

Beispielsweise ist der erste Kontakt 11 mit einer p-Seite der Schichtfolge 15 elektrisch leitend oder direkt verbunden. Der zweite Kontakt 12 ist mit einer n-Seite der Schichtfolge 15 elektrisch leitend oder direkt verbunden. Die Kontakte 11, 12 sind aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Metall gebildet. Anstelle von Metall können auch andere elektrisch leitende Materialien verwendet werden. Die Ab- scheidung und Verbindung mit den gewünschten Halbleiterschichten wird z.B. mithilfe von fotolithographischen Prozessen durchgeführt. In dem gewählten Beispiel sind die zweiten Kontakte 12 je ¬ weils auf einer elektrisch leitenden Durchkontaktierung 35 angeordnet und somit elektrisch leitend nur mit der p- dotierten Halbleiterschicht 33 verbunden. Die ersten Kontakte 11 sind auf der n-dotierten Halbleiterschicht 34 angeordnet und elektrisch leitend nur mit der n-dotierten Halbleiterschicht 34 verbunden.

Auf einer Unterseite des Trägers 14 ist eine Trägerfolie 17 aufgebracht. Abhängig von der gewählten Ausführung kann auch eine Trägerstruktur auf die Unterseite des Trägers 14 aufge ¬ bracht sein. Zudem kann auf die Trägerfolie 17 oder die Trä ¬ gerstruktur verzichtet werden.

Bei einem folgenden Verfahrensschritt, der in Fig. 6 darge- stellt ist, werden Gräben 16 in den Träger 14 und in die

Schichtfolge 15 eingebracht, so dass die Gräben 16 durch die Schichtfolge 15 und den Träger 14 hindurchgehen. Die Trägerfolie 17 hält den durch die Gräben strukturierten Träger 14 und strukturierte Schichtfolge 15 zusammen. Der Träger 14 ist in Teilstücke 18 unterteilt. Die Schichtfolge 15 ist in zwei ¬ te Teilstücke 22 unterteilt. Fig. 7 zeigt einen Teilabschnitt der Anordnung der Fig. 6 mit Blick auf die Kontakte 11,12. Es ist deutlich zu erkennen, dass mithilfe der Gräben 16 Teilstücke 18 des Trägers 14 und die zweiten Teilstücke 22 der Schichtfolge 15 voneinander se ¬ pariert sind. Jedes Teilstück 18 weist ein Teilstück des Trä- gers 14, einen ersten und einen zweiten Kontakt 11, 12, und ein Teilstück der Schichtfolge 15 mit der aktiven

Schichtstruktur auf. Abhängig von der gewählten Ausführung können die Teilstücke 18 und zweiten Teilstücke 22 auch ande ¬ re Formen aufweisen oder mehrere Paare von Kontakten 11,12 aufweisen.

In einem folgenden Verfahrensschritt werden die Gräben 16 und eine Oberseite der Schichtfolge 15 mit Moldmaterial 19 aufge ¬ füllt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform wird eine Schichtdicke des Moldmaterials 19 auf der Schichtfolge 15 in der Weise gewählt, dass die ersten und zweiten Kontakte 11, 12 noch über das Moldmaterial 19 hinausragen. Das Moldmaterial 19 wird ausgehärtet. Anschließend wird die Trägerfolie 17 entfernt. Dieser Verfahrensstand ist in Fig. 8 dargestellt.

Fig. 9 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf die Anordnung der Fig. 8. Dabei sind jeweils Paare mit einem ersten und einem zweiten Kontakt 11, 12 sichtbar, die über das Moldmaterial 19 hinausragen.

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht eines Teilausschnittes der Fig. 8 mit Blick auf eine Unterseite des Trägers 14, wobei die Trägerfolie 17 entfernt ist. Bei dieser Anordnung ist ei ¬ ne Gitterstruktur 20 aus Moldmaterial 19 erkennbar, die Teil- stücke 18 des Trägers 14 umgibt. Die Gitterstruktur 20 wird durch die mit Moldmaterial gefüllten Gräben 16 dargestellt. Die Gitterstruktur 20 weist Seitenwände 7, 8, 9, 10 auf, die jeweils ein Teilstück 18 eines Trägers 14 begrenzen. Bei einem folgenden Verfahrensschritt werden die Teilstücke 18 des Träger 14 von den zweiten Teilstücken 22 der Schichtfolge 15 beispielsweise mithilfe eines Laser Abtrageverfahren (Laser-lift-off) gelöst und aus der Gitterstruktur 20 ent ¬ fernt. Somit verbleibt nur ein zweites Teilstück 22 der

Schichtfolge 15 in den Ausnehmungen der Gitterstruktur 20, die mit einem Boden im Bereich der Kontakte verschlossen ist. Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung der Fig.8 nach dem Entfernen der ersten Teilstücke 18 von den zweiten Teilstücken 22 aus der Gitterstruktur 20. Somit wird eine Gitterstruktur 20 mit einem Boden 3 mit Ausnehmungen 21 erhalten. In den Ausnehmungen 21 sind auf dem Boden 3 der Git- terstruktur 20 zweite Teilstücke 22 der Schichtfolge 15 ange ¬ ordnet. Die zweiten Teilstücke 22 stellen ein optolektroni- sches Bauelement 2 dar.

Bei einem folgenden Verfahrensschritt werden die Ausnehmun- gen 21 mit Konversionsmaterial 6 aufgefüllt. Somit liegt das Konversionsmaterial 6 direkt auf den zweiten Teilstücken 22 der Schichtfolge 15 auf. Das Konversionsmaterial 6 weist bei ¬ spielsweise Matrixmaterial wie Silikon und Leuchtstoffe auf. Abhängig von der gewählten Ausführung kann zwischen den zwei- ten Teilstücken 22 und dem Konversionsmaterial 6 auch eine

Zwischenschicht vorgesehen sein, die keinen Leuchtstoff auf ¬ weist.

Fig. 12 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung der

Fig. 11, wobei die Ausnehmungen 21 der Gitterstruktur 20 mit Konversionsmaterial 6 aufgefüllt sind.

Bei einem folgenden Verfahrensschritt werden Bauteile 1 der Anordnung der Fig. 12 vereinzelt, wobei Wände der Git- terstruktur 20 durch zweite Gräben 23 in jeweils zwei Seitenwände 9,10 unterteilt werden, wie schematisch in einem Querschnitt in Fig. 13 dargestellt ist. Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilaus ¬ schnittes der Anordnung der Fig. 13 mit Blick von oben. Somit wird mithilfe des beschriebenen Verfahrens eine Vielzahl von Bauteilen 1 gemäß den Fig. 1 bis 3 erhalten.

Fig. 15 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführung eines optoelektronisches Bauteils 1. Das Bau ¬ teil 1 ist im Wesentlichen gemäß dem Bauteil 1 der Fig. 1 ausgebildet, wobei jedoch bei dieser Ausführung die Innensei- ten 25, 26 der Seitenwände 7, 8 in einem Winkel ungleich 90° ausgehend vom Boden 3 nach außen geneigt angeordnet sind. Dadurch nimmt eine Querschnittsfläche der Ausnehmung 5 mit zunehmendem Abstand vom Boden 3 zu. Es können alle Seitenwände oder nur eine Seitenwand nach außen geneigt angeordnet sein. Die Schichtfolge 15, die auf dem Boden 3 angeordnet ist, und die gemäß den Fig. 1, 4 oder 5 ausgebildet ist, grenzt mit den Seitenkanten 29, 30 direkt an die Seitenwände 7, 8 an. Zudem können die Innenseiten 25, 26 aller Seitenwände 7, 8 reflektierend oder streuend ausgebildet sein.

Fig. 16 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Bauteil 1 der Fig. 15, wobei das Konversionsmaterial 6 transparent dar ¬ gestellt ist, damit die nach außen geneigten Innenseiten 25, 26, 27, 28 der Seitenwände 7, 8, 9, 10 sichtbar sind. Die Seitenkanten 29, 30, 31, 32 grenzen direkt an die Seitenwände 7, 8, 9, 10 an.

Das Bauteil 1 der Fig. 15 und 16 wird analog zu dem Verfahren hergestellt, das anhand der Fig. 4 bis 14 erläutert wurde. Aufgrund der geneigten Innenseiten 25, 26, 27, 28 der Seiten- wände 7, 8, 9, 10 unterscheiden sich nur einzelne Schritte von dem Verfahren der Fig. 4 bis 14. Im Folgenden werden nur die unterschiedlichen Verfahrensschritte erläutert.

Fig. 17 zeigt einen Verfahrensschritt zur Herstellung des Bauteils der Fig. 15 und 16, das im Wesentlichen dem Verfahrensschritt der Fig. 6 entspricht. Jedoch werden bei dieser Ausführung Gräben 16 in die Schichtfolge 15 und den Träger 14 eingebracht, die einen sich in Richtung auf die Trägerfolie 17 verjüngenden Querschnitt aufweisen. Die Gräben 16 weisen gegenüber liegende Außenseiten 39, 40 auf, die einen Winkel kleiner als 180° einschließen. Die Gräben 16 können z.B. mit Ätzverfahren oder Laserstrahlen in dieser v-förmigen Geomet- rie eingebracht werden. Zudem können die Gräben 16 mit einem Sägeblatt 37 eingebracht werden, das einen in Richtung auf eine Sägekante 38 konisch zulaufenden Querschnitt aufweist, wie in Fig. 17 schematisch dargestellt. Somit können die Grä ¬ ben 16 durch einen einfachen Sägevorgang v-förmig ausgebildet werden. Durch den Sägevorgang wird die Schichtfolge 15 mit relativ rauen Seitenkanten ausgebildet. Die rauen Seitenkanten bieten gute Hafteigenschaften für einen Formkörper, insbesondere für Moldmaterial . Fig. 18 zeigt den zu Fig. 8 analogen Verfahrensschritt. Die v-förmigen Gräben 16 und eine Oberseite der Schichtfolge 15 werden mit Moldmaterial 19 aufgefüllt. Abhängig von der ge ¬ wählten Ausführungsform wird eine Schichtdicke des Moldmate- rials 19 auf der Schichtfolge 15 in der Weise gewählt, dass die ersten und zweiten Kontakte 11, 12 noch über das Moldma ¬ terial 19 hinausragen. Das Moldmaterial 19 wird ausgehärtet. Anschließend wird die Trägerfolie 17 entfernt.

Anschließend werden die Verfahrensschritte analog zu Fig. 9 und 10 durchgeführt.

Fig. 19 zeigt den zu Fig. 11 analogen Verfahrensschritt, wo ¬ bei ein Querschnitt durch die Anordnung der Fig. 18 nach dem Entfernen der ersten Teilstücke 18 von den zweiten Teilstü- cken 22 aus der Gitterstruktur 20 dargestellt ist. Somit wird eine Gitterstruktur 20 mit einem Boden 3 mit Ausnehmungen 21 erhalten. Die Ausnehmungen 21 werden durch Seitenwände begrenzt, die ausgehend von den zweiten Teilstücken 22 der Schichtfolge 15 nach außen geneigt angeordnet sind. In den Ausnehmungen 21 sind auf dem Boden 3 der Gitterstruktur 20 zweite Teilstücke 22 der Schichtfolge 15 angeordnet. Die zweiten Teilstücke 22 stellen ein optolektronisches Bauele ¬ ment 2 dar. Bei einem folgenden Verfahrensschritt werden die Ausnehmungen 21 mit Konversionsmaterial 6 aufgefüllt. Somit liegt das Konversionsmaterial 6 direkt auf den zweiten Teilstücken 22 der Schichtfolge 15 auf. Das Konversionsmaterial 6 weist bei ¬ spielsweise Matrixmaterial wie Silikon und Leuchtstoffe auf. Abhängig von der gewählten Ausführung kann zwischen den zweiten Teilstücken 22 und dem Konversionsmaterial 6 auch eine Zwischenschicht vorgesehen sein, die keinen Leuchtstoff auf- weist. Dieser Verfahrensstand ist in Fig. 20 dargestellt.

Bei einem folgenden Verfahrensschritt werden Bauteile 1 der Anordnung der Fig. 20 vereinzelt, wobei Wände der Git ¬ terstruktur 20 durch zweite Gräben 23 in jeweils zwei Seiten- wände 9,10 unterteilt werden, wie schematisch in einem Querschnitt in Fig. 21 dargestellt ist. Somit werden die Bauteile 1 gemäß den Fig. 15 und 16 erhalten.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform können auch andere Herstellungsverfahren verwendet werden.

Beispielsweise kann das Bauteil auch auf einem Leiterrahmen angeordnet sein und der Leiterrahmen in einen zweiten Formkörper eingebettet sein.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge ¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . BEZUGSZEICHENLISTE

1 Bauteil

2 Bauelement

3 Boden

4 Formkörper

5 Ausnehmung

6 Konversionsmaterial

7 erste Seitenwand

8 zweite Seitenwand

9 dritte Seitenwand

10 vierte Seitenwand

11 erster Kontakt

12 zweiter Kontakt

13 Unterseite Boden

14 Träger

15 Schichtfolge

16 Graben

17 Trägerfolie

18 Teilstück

19 Moldmaterial

20 Gitterstruktur

21 Ausnehmung

22 zweites Teilstück

23 zweiter Graben

24 Schichtanordnung

25 erste Innenseite

26 zweite Innenseite

27 dritte Innenseite

28 vierte Innenseite

29 erste Seitenkante

30 zweite Seitenkante

31 dritte Seitenkante

32 vierte Seitenkante

33 p-dotierte Halbleiterschicht

34 n-dotierte Halbleiterschicht

35 Durchkontaktierung

36 IsolationsSchicht Sägeblatt

Sägekante

erste Außenseite Graben zweite Außenseite Graben