Optoelektronisches Halbleiterbauteil

Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2008 054 029.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Halbleiterbauteil anzugeben, welches im ausgeschalteten Betriebszustand bei Betrachtung einer Lichtaustrittsflache des optoelektronischen Halbleiterbauteils für einen externen Betrachter gemäß einem vorgebbaren Farbeindruck erscheint.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das Bauteil zumindest einen Strahlungsemittierenden Halbleiterchip. Bei dem Strahlungsemittierenden Halbleiterchip kann es sich beispielsweise um einen Lumineszenzdiodenchip handeln. Bei dem Lumineszenzdiodenchip kann es sich um einen Leucht- oder Laserdiodenchip handeln, der Strahlung im Bereich von ultraviolettem bis infrarotem Licht emittiert. Vorzugsweise emittiert der Lumineszenzdiodenchip Licht im sichtbaren oder ultravioletten Bereich des Spektrums der elektromagnetischen Strahlung .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist dem Strahlungsemittierenden Halbleiterchip zumindest ein

Konverterelement zur Konversion von vom Halbleiterchip im Betrieb emittierter elektromagnetischer Strahlung in Abstrahlrichtung nachgeordnet. Das Konverterelement emittiert bei Bestrahlung mit Umgebungslicht - falls dieses einen Wellenlängenanteil umfasst, der zur Anregung eines Konversionsstoffes im Konvertermaterial geeignet ist - farbiges Licht. Das Konverterelement ist auf oder an einer Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips angeordnet. Im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterbauteils wandelt das Konversionselement Licht einer Wellenlänge in Licht einer anderen Wellenlänge um. Beispielsweise wandelt das Konverterelement von dem Halbleiterchip primär emittiertes blaues Licht teilweise in gelbes Licht um, das sich dann zusammen mit dem blauen Licht zu weißem Licht vermischen kann.

Das Konverterelement hat also im Betrieb des Halbleiterbauteils die Funktion eines Lichtkonverters. Das

Konverterelement kann auf den Halbleiterchip aufgebracht sein und damit direkt in Kontakt mit dem Halbleiterchip stehen. Beispielsweise kann dies durch Aufkleben des Konverterelements auf den Halbleiterchip oder mittels eines Siebdruckverfahrens erreicht werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass das Konverterelement nur mittelbar mit dem Halbleiterchip in Kontakt steht. Das kann heißen, dass sich zwischen der Grenzfläche Konverterelement/Halbleiterchip ein Spalt ausbildet und sich so das Konverterelement und der Halbleiterchip nicht berühren. Der Spalt kann mit einem Gas, beispielsweise Luft, gefüllt sein.

Das Konverterelement kann mit einem Silikon, einem Epoxid einer Mischung aus Silikon und Epoxid oder einer transparenten Keramik gebildet sein, in das Partikel eines

Konversionsstoffs eingebracht sind. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauteil eine Lichtaustrittsfläche auf. Vom Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung wird zum Beispiel durch ein optisches Element aus dem Bauteil ausgekoppelt. Das optische Element des Bauteils weist dann eine Strahldurchlassöffnung auf, über die die Strahlung aus dem Bauteil ausgekoppelt wird. Die Strahldurchlassöffnung weist eine dem Halbleiterchip abgewandete Außenfläche auf, die die Lichtaustrittsfläche des Bauteils bildet. Bei dem optischen Element kann es sich um eine Linse oder auch um eine einfache Abdeckplatte handeln. Ferner ist es möglich, dass das optische Element durch einen Verguss gebildet ist, der den Halbleiterchip umschließt oder umhüllt.

Weiter umfasst das optoelektronische Halbleiterbauteil ein Mittel zum diffusen Streuen von Licht, das eingerichtet ist, in einem ausgeschalteten Betriebszustand des Bauteils auf das Bauteil auftreffendes Umgebungslicht derart zu streuen, dass die Lichtaustrittsfläche des Bauteils nicht in der Farbe des Konverterelements , also zum Beispiel gelb erscheint.

Bevorzugt erscheint die Lichtauskoppelfläche nicht farbig, sondern weiß. Ein Körper erscheint weiß, wenn beispielsweise das gesamte Sonnenspektrum gestreut wird. Fällt Umgebungslicht auf das Bauteil, so streut das Mittel zum diffusen Streuen von Licht das Umgebungslicht derart, dass es nach der Streuung durch das Mittel für einen externen Beobachter weiß erscheint. Dabei ist es möglich, dass das Mittel zum diffusen Streuen von Licht aus einem einzigen Element gebildet ist. Es ist zudem auch möglich, dass das Mittel zum diffusen Streuen von Licht aus mehreren

Komponenten besteht, die jede für sich genommen in der Lage sind, Licht diffus zu streuen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das Bauteil zumindest einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, zumindest ein dem Halbleiterchip nachgeordnetes Konverterelement zur Konversion von vom Halbleiterchip im Betrieb emittierter elektromagnetischer Strahlung, wobei das Konverterelement bei Bestrahlung mit Umgebungslicht farbiges Licht abstrahlt. Weiter umfasst das optoelektronische Halbleiterbauteil ein Mittel zum diffusen Streuen von Licht. Das Mittel zum diffusen Streuen von Licht ist eingerichtet, um in einem ausgeschalteten Betriebszustand des Bauteils auf das Bauteil auftreffendes Umgebungslicht derart zu streuen, dass eine Lichtaustrittsflache des Bauteils weiß erscheint.

Das hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauteil beruht dabei unter anderem auf der Erkenntnis, dass im ausgeschalteten Betriebszustand des Bauteils das Halbleiterbauteil für einen externen Betrachter farbig erscheint, falls das beschriebene Mittel zum diffusen Streuen von Licht nicht vorhanden ist. In diesem Fall erscheint die Lichtauskoppelfläche des Bauteils aufgrund des Konverterelements farbig.

Das Konverterelement reemittiert bei einer Bestrahlung mit Umgebungslicht also farbiges Licht, da im Umgebungslicht ebenso für das Konverterelement anregende Anteile vorhanden sind. Beispielsweise wandelt das Konverterelement auftreffendes blaues Licht in gelbes Licht um. Das Bauteil erscheint also im ausgeschalteten Betriebszustand an seiner Lichtauskoppelfläche in einer anderen Farbe, als im eingeschalteten Betriebszustand. Um nun einen solchen störenden farbigen Farbeindruck zu vermeiden, macht das hier beschriebene Bauteil von der Idee Gebrauch, gezielt ein Mittel zum diffusen Streuen von Licht an zumindest einer Stelle im Strahlengang des optoelektronischen Halbleiterbauteils zu positionieren. Der Strahlengang ist der Weg, den die vom Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung bis zur Auskopplung durch die Lichtaustrittsfläche des Bauteils zurücklegt. Das eingebrachte Mittel zum diffusen Streuen von Licht im Strahlengang führt dazu, dass von außerhalb durch die

Lichtauskoppelfläche einfallendes Licht gestreut wird, bevor es auf das Konverterelement fällt. Da das Mittel zum diffusen Streuen von Licht das gesamte Spektrum des von außen einfallenden Umgebungslichts streut, erscheint dieses Licht weiß. Ein Teil des Licht kann zwar auf das Konverterelement treffen und wird farbig reemittiert, jedoch wird auch dieses reemittierte Licht beim Durchtritt durch das Mittel zum diffusen Streuen von Licht wiederum gestreut und mischt sich mit dem gestreuten Umgebungslicht . Somit sieht ein Beobachter das vom Konverterelement reemittierte farbige Licht zusammen mit dem von dem Mittel zum diffusen Streuen von Licht weiß gestreuten Licht. Da Licht nur über die Lichtaustrittsfläche aus dem Bauteil austreten kann, wird der Farbeindruck nur durch das aus der Austrittsfläche kommende Licht definiert. Je größer nun das Verhältnis von gestreutem weißem zu reemittiertem farbigem Licht ist, desto weißer ist der Gesamteindruck der Lichtaustrittsflache des Bauteils für einen externen Betrachter.

Der äußere Farbeindruck der Lichtaustrittsfläche des Bauteils kann weiter dadurch ganz besonders vorteilhaft einfach eingestellt werden, dass das Mittel zum diffusen Streuen von Licht mehrere Komponenten umfasst und die einzelnen Komponenten des Mittels zum diffusen Streuen von Licht an unterschiedlichen Stellen des Bauteils und in unterschiedlichen Konzentrationen angebracht werden können.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das Mittel zum diffusen Streuen von Licht ein Matrixmaterial, in das strahlungsstreuende Partikel (auch Diffusorpartikel) eingebracht sind. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Matrixmaterial um ein Material, welches für die vom Halbleiterchip erzeugte elektromagnetische Strahlung transparent ist, um im Betrieb des Bauteils eine möglichst hohe Strahlungsauskopplung aus dem Bauteil sicherzustellen. Bei dem Matrixmaterial kann es sich um ein transparentes Kunststoffmaterial wie Silikon, ein Epoxid oder eine Mischung aus Silikon und Epoxid handeln. Zum Beispiel enthält das Matrixmaterial eines dieser Materialien. In das Matrixmaterial sind strahlungsstreuende Partikel eingebracht, die auf das Matrixmaterial einfallende Strahlung diffus streuen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfassen die strahlungsstreuenden Partikel zumindest Partikel aus den Materialien Siliziumdioxid (SiO ₂ ) , ZrO ₂ , TiO ₂ und/oder Al _x Oy. Beispielsweise kann es sich bei dem Aluminiumoxid um Al ₂ O ₃ handeln. Die strahlungsstreuenden

Partikel werden vor dem Einbringen in das Halbleiterbauteil mit dem Matrixmaterial vermengt. Vorzugsweise werden die strahlungsstreuenden Partikel derart im Matrixmaterial verteilt, dass die Konzentration der strahlungsstreuenden Partikel im ausgehärteten Matrixmaterial gleichmäßig ist. Vorzugsweise wird das vom ausgehärteten Matrixmaterial reflektierte Licht isotrop reflektiert und gestreut. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils beträgt die Konzentration der strahlungsstreuenden Partikel im Matrixmaterial mehr als 6 Gew-%. Es konnte gezeigt werden, dass ab einer solchen Konzentration der strahlungsstreuenden Partikel der für einen externen Betrachter weiße Farbeindruck erzeugt wird und das gestreute weiße Licht das vom Konverter farbige, beispielsweise gelbe, reemittierte Licht überlagert.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils stehen das Konverterelement und das Mittel zum diffusen Streuen von Licht in direktem Kontakt miteinander. Beispielsweise umfasst das Mittel zum diffusen Streuen von Licht um eine Licht- streuende Folie. Das heißt, dass entlang der Strahlaustrittsrichtung des

Halbleiterbauteils die Folie direkt auf das Konverterelement folgt. Beispielsweise ist die Folie auf das Konverterelement aufgeklebt. Vorzugsweise bildet sich an der Grenzfläche Konverter/Folie weder ein Spalt noch eine Unterbrechung aus. Zur Herstellung der Folie können in das Material der Lichtstreuenden Folie vor dem Aushärten strahlungsstreuende Partikel, beispielsweise Partikel aus Al ₂ O ₃ , eingebracht werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen

Halbleiterbauteils bedeckt das Mittel zum diffusen Streuen von Licht das Konverterelement an allen freiliegenden Außenflächen des Konverterelements. Vorzugsweise umfasst das Mittel zum diffusen Streuen von Licht eine Schicht aus einem Matrixmaterial, welches mit strahlungsstreuenden Partikeln vermengt ist. Das Matrixmaterial bildet nach dem Aushärten eine Schicht, die das Konverterelement an allen freiliegenden Außenflächen bedeckt. Vorteilhaft wird so ein möglichst hoher Anteil von in das Bauteil einfallendem Umgebungslicht bereits von der Schicht aus dem Bauteil herausgestreut, ohne zuerst auf das Konverterelement aufzutreffen. Da die Schicht auch alle freiliegenden Seitenflächen des Konverterelements bedeckt, wird vermieden, dass die Seitenflächen des

Konverterelements farbiges Licht reemittieren. Auf diese Weise wird ein möglichst hoher Weißanteil im reflektierten Licht erzeugt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das Mittel zum diffusen Streuen von Licht ein optisches Element, das zumindest stellenweise eine Linse bildet . Beispielsweise ist das mit strahlungsstreuenden Partikeln vermengte Matrixmaterial des Mittels zum diffusen Streuen von Licht mit einem Silikon gebildet, welches für elektromagnetische Strahlung transparent ist. Nach dem Aushärten des Matrixmaterials kann sich eine Linse in Form einer Sammellinse ausbilden. Weiter ist es ebenso möglich, dass das ausgehärtete Linsenmaterial lediglich im Bereich der Lichtaustrittsfläche linsenförmig ausgebildet ist. Die Linse des optoelektronischen Halbleiterbauteils sorgt für eine effiziente Auskopplung der aus dem Bauteil ausgekoppelten Strahlung. Durch Ausformung des Mittels zum diffusen Streuen von -Licht zu einer Linse wird eine Doppelfunktion erfüllt. Zum einen verbessert das

Mittel die Auskopplung der Strahlung zum anderen sorgt es für eine Streuung des auftreffenden Umgebungslichts zu weißem Licht. Weiter wird Licht, welches in das Bauteil gelangt und vom Konverter farbig, beispielsweise gelb, reemittiert wird, beim Austritt aus dem Bauteil durch die in der Linse enthaltenen strahlungstreuenden Partikel diffus gestreut. Durch die Streuung des gelben Lichts wird der Weißanteil im ausgekoppelten Lichtspektrum nochmals verstärkt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das Mittel zum diffusen Streuen von Licht eine Aufrauung einer Lichtdurchtrittsflache eines lichtdurchlässigen Körpers. Bei dem lichtdurchlässigen Körper kann es sich um eine Linse, eine Platte, eine Abdeckung des Bauteils oder ähnliches handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei der Aufrauung um eine Aufrauung gemäß der Norm VDI 3400, insbesondere der Typen N4 bis NlO . Beispielsweise weist die Aufrauung unter anderem eine mittlere Tiefe von 1 bis 2 μm, bevorzugt von 1,5 μm, auf. Zum einen streut die Aufrauung von vom Konverterelement reemittiertes farbiges Licht diffus, zum anderen streut die Aufrauung einfallendes Umgebungslicht derart, dass die Lichtaustrittsfläche des optoelektronischen Halbleiterbauteils weiß erscheint. Weiter ist es aber ebenso möglich, dass das Mittel zum diffusen Streuen von Licht neben der Aufrauung der Lichtdurchtrittsflache eine weitere diffus streuende Komponente beinhaltet, welches den genannten Effekt verstärkt .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen

Halbleiterbauteils umfasst das Mittel zum diffusen Streuen von Licht Mikrostrukturen. Beispielsweise handelt es sich bei den Mikrostrukturen um planar ausgeführte Wabenstrukturen, die als Schicht auf der Lichtauskoppelfläche der Linse mittels eines Siebdruckprozesses, eines

Thermotransferverfahrens oder einer UV-Replikation aufgebracht werden. Ebenso können die Mikrostrukturen eine von der Wabenstruktur abweichende Form und Beschaffenheit aufweisen und sind daher in ihrer Struktur nicht festgelegt. Die Mikrostrukturen können auch untereinander variierende und/oder sich zufällig ergebende Ausgestaltungen aufweisen. Vorzugsweise beträgt die Schichtdicke wenigstens 10 μm. Die Mikrostrukturen weisen eine diffraktive Wirkung in Bezug auf die auf sie auftreffende elektromagnetische Strahlung auf. Ferner findet keine Defraktion der auftreffenden Strahlung durch die Mikrostrukturen statt. Die Mikrostrukturen bilden daher beispielsweise keine Beugungsgitter.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das Mittel zum diffusen Streuen von Licht eine Licht-streuende Platte, die das Konverterelement seitlich überragt. Vorzugsweise ist die Licht-streuende Platte starr. Beispielsweise wird die Platte mit einem strahlungstreuenden Partikeln vermengten Matrixmaterial gebildet, das zu der Platte ausgehärtet ist. Die Licht-streuende Platte kann auch mit einem keramischen Material gebildet sein. Ebenso ist denkbar, dass die dem Halbleiterchip abgewandte Seite der Platte, auf die das

Umgebungslicht trifft, aufgeraut ist und durch eine solche Ausgestaltung der Platte das auftreffende Umgebungslicht diffus zurückgestreut und aus dem Bauteil ausgekoppelt wird. Vorzugsweise sind die Licht-streuende Platte und das Konverterelement in direktem Kontakt. Um zu vermeiden, dass vom Konverterelement seitlich reflektierte farbige Strahlung aus dem Bauelement gelangt und gleichzeitig möglichst wenig Umgebungslicht auf das Konverterelement fällt, überragt die Licht-streuende Platte das Konverterelement seitlich. Es ist auch möglich, dass die Platte neben dem Konverterelement zusätzlich den Halbleiterchip seitlich überragt. Vorzugsweise überragt die Licht-streuende Platte den Halbleiterchip um 200 μm bis 500 μm, besonders bevorzugt um 300 μm bis 400 μm, zum Beispiel um 350 μm. Vorzugsweise weist die Licht-streuende Platte eine Dicke von 100 μm bis 1 mm, bevorzugt von 300 μm bis 800 μm, zum Beispiel von 500 μm, auf. Vorteilhaft wird durch eine solche Ausgestaltung des Mittels zum diffusen Streuen von Licht ein möglichst hoher Anteil des Umgebungslichts diffus gestreut, wodurch die Lichtaustrittsfläche weiß erscheint.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das Mittel zum diffusen Streuen von Licht einen Film, der auf einer Außenfläche einer Linse aufgebracht ist. Die Außenfläche ist die dem Halbleiterchip abgewandte Seite der Oberfläche der Linse und bildet die Lichtaustrittsflache. Auf die Lichtaustrittsfläche der Linse ist das Mittel zum diffusen Streuen von Licht beispielsweise in Form eines dünnschichtigen Filmes aufgebracht. Vorzugsweise wird der Film mittels Kleben auf der Linse befestigt. Der dünnschichtige Film enthält neben dem Matrixmaterial ebenso strahlungsstreuende Partikel und sorgt dadurch für eine diffuse Reflexion von einfallendem

Umgebungslicht und gleichzeitig einer diffusen Streuung des vom Konverterelement reflektierten farbigen Lichts, welches ebenso durch die Linse aus dem Bauteil ausgekoppelt wird.

Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils angegeben. Mittels des Verfahrens ist ein hier beschriebenes Bauteil herstellbar. Das heißt, sämtliche in Verbindung mit dem Bauteil offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst ein Trägerelement bereitgestellt. Bei dem Trägerelement kann es sich beispielsweise um eine Folie handeln.

In einem zweiten Schritt wird mittels eines Siebdruckprozesses ein Konverterelement auf dem Trägerelement gebildet. Nach dem Aufbringen einer ersten Schablone wird mittels des Siebdruckprozesses das Material des Konverterelements auf das Trägerelement zum Beispiel aufgeräkelt. Nach dem Aufbringen und einem eventuellen Aushärten des Materials wird die erste Schablone vom Trägerelement entfernt. Bei dem Material für das Konverterelement kann es sich zum Beispiel um eine Schicht mit Silikon oder aus einer transparenten Keramik handeln, in die Konverterpartikel eingebracht sind.

In einem dritten Schritt wird unter Verwendung einer auf das Trägerelement aufgebrachten zweiten Schablone mittels eines zweiten Siebdruckprozesses auf alle freiliegenden Außenflächen des Konverterelements ein Mittel zum diffusen Streuen von Licht als eine zweite Schicht aufgebracht. Das Mittel zum diffusen Streuen von Licht bedeckt das Konverterelement an allen freiliegenden Seitenflächen und der dem Trägerelement abgewandeten Oberseite. Das Material kann beispielsweise aufgeräkelt werden und anschließend aushärten.

Nach dem Ablösen des Trägerelements und der zweiten Schablone vom Verbund bestehend aus Konverterelement und zweiter Schicht wird der Verbund auf dem Strahlungsemittierenden Halbleiterchip aufgebracht.

Im Folgenden wird das hier beschriebene Bauteil sowie das hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

Die Figuren Ia bis Ih zeigen in schematischen

Schnittdarstellungen Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen optoelektronischen Bauteils. Die Figuren 2a, 2b, 3a und 3b zeigen einzelne

Fertigungsschritte zur Herstellung zumindest eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Bauteils .

In den Ausführungsbeispielen und den Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

In der Figur Ia ist anhand einer schematischen Schnittdarstellung ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterbauteil mit einem Grundkörper 13 bestehend aus einem Träger 1 und einem darauf angebrachten Gehäuse 2 dargestellt. Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Halbleiterchip auf der Oberfläche des Trägers 1 aufgebracht.

Der Träger 1 und das Gehäuse 2 können mit einem Kunststoff oder einer Keramik gebildet sein. Der Träger 1 ist als eine Leiterplatte oder ein Trägerrahmen (Leadframe) des Bauteils ausgebildet .

Der Halbleiterchip 3 ist mit dem Träger 1 elektrisch leitend verbunden. Auf dem Halbleiterchip 3 ist das Konverterelement 4 aufgebracht, welches im eingeschalteten Zustand des Bauteils die vom Halbleiterchip 3 primär emittierte Strahlung in Strahlung anderer Wellenlänge umwandelt. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei dem Konverterelement 4 um eine optische CLC-Schicht (Chip-Level-Konversionsschicht) , die das vom Halbleiterchip 3 primär emittierte blaue Licht teilweise in gelbes Licht umwandelt. Weiter reemittiert das Konversionselement 4 von außen einfallendes Umgebungslicht und wandelt beispielsweise im Umgebungslicht blau enthaltendes Licht in gelbes Licht um. Bei dem Konverterelement 4 kann es sich um eine Schicht, gebildet mit Silikon oder aus transparenter Keramik, handeln, in die Konverterpartikel eingebracht sind.

Auf dem Konversionselement 4 ist eine Licht -streuende Platte 51 aufgebracht. Bei dem Material der Licht-streuenden Platte 51 handelt es sich um Silikon, welches vor dem Aushärten zu der Platte mit strahlungsstreuenden Partikeln aus Aluminiumoxid vermengt wurde. Die Konzentration der Aluminumoxidpartikel in der Licht- streuenden Platte 51 beträgt 6 Gew-%. Mit einer solchen Konzentration wurden die deutlichsten Effekte in Bezug auf das für einen externen Betrachter weiße Erscheinungsbild im ausgeschalteten Betriebszustand des Bauelements erzielt. Die Licht-streuende Platte 51 überdeckt die Seitenflächen des Konverterelements 4 nicht. Die seitliche Ausdehnung der Licht- streuenden Platte 51 ist größer gewählt als die seitliche Ausdehnung des

Konverterelements 4, so dass die Licht-streuende Platte 51 nicht nur das Konverterelement 4 sondern ebenso den Halbleiterchip 3 in seiner seitlichen Ausdehnung überragt. Die Licht-streuende Platte 51 überragt den Halbleiterchip 3 seitlich um die Länge B, die wenigstens 10 % der Seitenlänge des Halbleiterchips 3 beträgt. Vorliegend beträgt die Länge B 200 μm. Im ausgeschalteten Betriebszustand des optoelektronischen Halbleiterbauteils hat dies den Vorteil, dass möglichst wenig Umgebungslicht auf das Konverterelement 4 fällt und das aus dem optoelektronischen Halbleiterbauteil heraus reflektierte Licht daher vorwiegend weiß ist. Weiter zeigt die Figur Ia ein optisches Element, welches in Form einer Linse 6 ausgebildet und in das Gehäuse 2 eingepasst ist. Die Linse 6 sorgt für eine effiziente Auskopplung der aus dem Bauteil remittierten, gestreuten oder emittierten elektromagnetischen Strahlung. Nur der

Strahlungsanteil 14a der Gesamtstrahlung, der auf eine Lichteintrittsfläche 61 der Linse 6 trifft, wird durch die Linse 6 aus dem Bauteil über eine Lichtaustrittsflache 62 ausgekoppelt. Die Lichteintrittsfläche 61 ist der Teil der Außenfläche der Linse 6, die dem Halbleiterchip 3 zugewandt ist. Die Lichtaustrittsflache 62 ist der Teil der Außenfläche der Linse 6, die dem Halbleiterchip 3 abgewandt ist. Die Linse 6 weist eine Dicke D auf. Die Dicke D ist der maximale Abstand zwischen der Lichteintrittsfläche 61 und der Lichtaustrittsfläche 62 in Richtung senkrecht zu der der Linse 6 zugewandten Oberfläche des Trägers 1. Der Strahlungsanteil 14B, der nicht auf die Lichteintrittsfläche 61 trifft, wird nicht aus dem Bauteil ausgekoppelt. Die Linse 6 ist in vorliegendem Ausführungsbeispiel aus einem Silikon gebildet und für elektromagnetische Strahlung transparent. Die Linse 6 enthält keine strahlungsstreuenden Partikel. Ausschließlich durch die Linse 6 wird die in das Bauteil gelangte und die vom Halbleiterchip 3 im Betrieb emittierte elektromagnetische Strahlung ausgekoppelt, da sowohl der Träger 1 als auch das Gehäuse 2 strahlungsundurchlässig sind.

Die Figur Ib zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauteil, bei dem das Mittel zum diffusen Streuen von Licht 5 die Linse 6 ist. Dazu wurde das Material der Linse, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Silikon, mit strahlungsstreuenden Partikeln aus Aluminiumoxid in einer Konzentration von 0,2 bis 1 Gew-%, bevorzugt von 0,4 bis 0,8, vorliegend von 0,6 Gew-%, vermengt, wobei die Linse 6 eine Dicke D von 1,5 mm aufweist .

Figur Ic zeigt wie in Figur Ia eine auf dem Konverterelement 4 aufgebrachte Licht-streuende Platte 51. Zusätzlich ist neben der Licht -streuenden Platte 51 die Lichteintrittsfläche 61 der Linse 6 aufgeraut . Die mittlere Tiefe der Aufrauung 7 beträgt 1 bis 2 μm , vorliegend 1,5 μm. Das Mittel zum diffusen Streuen von Licht 5 umfasst in der Figur Ic sowohl die Licht-streuende Platte 51 als auch die Aufrauung 7 und besteht somit aus zwei Komponenten zum diffusen Streuen von Licht.

Figur Id zeigt eine weitere Kombinationsmöglichkeit der einzelnen Komponenten des Mittels zum diffusen Streuen von Licht 5. Wie bereits in Figur Ib dargestellt, sind Aluminiumoxidpartikel mit einer Konzentration von 0,2 bis 1 Gew-%, bevorzugt von 0,4 bis 0,8 Gew-%, vorliegend von 0,6 Gew-% in das Material der Linse 6 eingebracht, wobei die Dicke D der Linse 6 1,5 mm beträgt. Weiter umfasst das Mittel zum diffusen Streuen von Licht 5 zusätzlich die Aufrauung 7 an der Strahlungseintrittsflache 61 der Linse 6. Beide Komponenten verstärken durch eine solche Kombination die diffus streuende Wirkung auf das einfallende Umgebungslicht .

Die Figur Ie zeigt eine Linse 6 bestehend aus einem klaren Silikon, bei der die Lichtaustrittsflache 62 mit einem Lichtstreuenden Material durch Verwendung eines Zweikomponentenspritzgusses umspritzt wurde. Das Licht- streuende Material bildet eine Schicht um die

Lichtaustrittsfläche 62 der Linse 6 und stellt zusammen mit der Linse 6 das Mittel zum diffusen Streuen von Licht 5 dar. Bei dem diffusen Material handelt es sich wiederum um ein Silikon, welches mit strahlungsstreuenden Partikeln aus Aluminiumoxid vermengt wurde. Die Konzentration der Aluminiumoxidpartikel beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel 0,5 Gew-%, wobei die Schichtdicke idealerweise 50 bis 100 μm, vorliegend 75 μm, beträgt.

In der Figur If ist auf der Lichtaustrittsfläche 62 der Linse 6 eine Schicht mit Mikrostrukturen 52 aufgebracht, die die physikalische Rolle des Mittels zum diffusen Streuen von Licht 5 einnimmt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Schicht mit planar ausgeführten Mikrostrukturen 52 in Wabenstruktur, die als Schicht auf die Lichtaustrittsfläche 62 der Linse 6 mittels Siebdruck, eines Thermotransferdruckverfahrens oder UV-Replikation aufgebracht ist. Die Schichtdicke beträgt vorliegend 50 μm.

Die Figur Ig zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauteil, bei dem das Mittel zum Streuen von Licht 5 in Form eines Films 53 auf die Lichtaustrittsfläche 62 der Linse 6 aufgeklebt wurde. Bei dem Film 53 kann es sich um eine dünne

Schicht in Form einer Folie handeln, die mit einem Silikon gebildet ist. Vorzugsweise weist der Film 53 eine Dicke von 30 bis 500 μm auf. In vorliegendem Ausführungsbeispiel wurde der Film 53 250 μm dick gewählt. In dem Film 53 sind Partikel aus Aluminiumoxid in einer Konzentration von 0,5 bis 1 Gew-%, vorliegend von 0,75 Gew-%, eingebracht. Der Film 53 dient hierbei als Mittel zu diffusem Streuen von Licht.

Die Figur Ih zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauteil, bei dem die Lichtaustrittsflache 62 der Linse 6 aufgeraut ist und die Aufrauung 7 das Mittel zum diffusen Streuen von Licht 5 darstellt. Vorzugsweise weißt die Aufrauung 7 eine mittlere Tiefe von 1 bis 2 μm, bevorzugt von 1,5 μm, auf. In Verbindung mit den Figuren 2a, 2b, 3a und 3b wird anhand schematischer Schnittdarstellungen ein hier beschriebenes Verfahren zur Herstellung eines Bauelements gemäß zumindest einer Ausführungsform näher erläutert.

Die Figur 2a zeigt eine Folie, die als Trägerelement 9 für den Herstellungsprozess dient. Auf dem Trägerelement 9 ist eine erste Schablone 8 aufgebracht. Mittels eines Aufdruckmittels, in diesem Beispiel handelt es sich um eine Rakel 12, wird das Material des Konverterelements 4 in die Öffnungen der Schablone 8 eingebracht. Bei dem Material des Konverterelements 4 kann es sich um eine Schicht mit Silikon oder aus einem Keramikmaterial handeln, in die Konverterpartikel eingebracht sind. Nach dem Aufbringen des

Konverterelements 4 mittels Siebdruck auf die Schablone 8>und einem gegebenenfalls Aushärten des Materials wird die Schablone 8 von dem Trägerelement 9 und vom Konverterelement 4 entfernt. Das Konverterelement 4 bildet eine erste Schicht auf dem Trägerelement 9.

In einem zweiten Schritt wird eine zweite Schablone 10 auf das Trägerelement 9 aufgebracht und mittels eines zweiten Siebdruckprozesses unter Verwendung der Rakel 12 ein Mittel zum diffusen Streuen von Licht auf die zweite Schablone 10 als zweite Schicht 11 aufgeräkelt . Die zweite Schicht 11 bedeckt das Konverterelement 4 an allen freiliegenden Außenflächen und steht mit dem Konverterelement 4 in direktem Kontakt, siehe Figur 2b. Nach dem Aufbringen der zweiten Schicht 11 auf das Konverterelement 4 wird die zweite

Schablone 10 sowohl von dem Trägerelement 9 als auch von dem Verbund bestehend aus Konverterelement 4 und der zweiten Schicht 11 entfernt. Bei der zweiten Schicht 11 kann es sich sowohl um eine zweite Konverterschicht als auch um eine mit strahlungsstreuenden Partikeln versehene Schicht handeln. Beispielsweise handelt es sich dabei um eine Konverterschicht, die vom

Konverterelement 4 emittiertes Licht teilweise in Licht einer anderen Farbe umwandelt .

Handelt es sich um eine zweite Konverterschicht IIa, kann der Vorgang wiederholt werden und in einem dritten oder weiteren Schritt wird das Mittel zum diffusen Streuen von Licht 5 auf die zweite Konverterschicht IIa aufgebracht.

Alternativ zum hier beschriebenen Siebdruckverfahren kann ein dickflüssiges Mittel auf die Schablonen 8 beziehungsweise 10 aufgetröpfelt werden. Mittels eines Spin-Coating-Prozesses wird anschließend das Material auf der Oberfläche des Trägerelements 9 verteilt und kann dann aushärten.

In einem letzten Verfahrensschritt wird das Trägerelement 9 von dem Verbund bestehend aus Konverterelement 4 und der zweiten Schicht 11 entfernt, siehe Figur 3a und 3b.

Der Verbund wird anschließend auf den strahlungsemittierenden Halbleiterchip 3 aufgebracht. Das Aufbringen kann mittels Kleben, Löten oder Plättchentransfer geschehen.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr erfasst 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 den Ausführungsbeispielen angegeben ist.