VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUTEILS SOWIE OPTOELEKTRONISCHER BAUTEILVERBUND

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils angegeben . Beispielsweise handelt es sich bei dem optoelektronischen Bauteil um ein SMT ( Surface Mount Technology ) -taugliches , seitlich emittierendes Laserdiodenbauteil . Ferner wird ein optoelektronischer Bauteilverbund angegeben, der in eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauteilen vereinzelt werden kann .

In der Of fenlegungsschri ft DE 10 2017 110 317 Al ist ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Gehäuse für ein optoelektronisches Bauteil aus einem Verbund vereinzelt wird, bevor ein optoelektronisches Bauelement darin angeordnet wird . Diese Art der Einzel fertigung stellt einen verhältnismäßig aufwändigen Herstellungsprozess dar .

Eine zu lösende Aufgabe besteht vorliegend unter anderem darin, ein ef fi zientes Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils anzugeben .

Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst .

Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, einen optoelektronischen Bauteilverbund anzugeben, der eine ef fi ziente Herstellung von optoelektronischen Bauteilen ermöglicht . Diese Aufgabe wird unter anderem durch einen optoelektronischen Bauteilverbund mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst .

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils umfasst dieses ein Bereitstellen eines Trägerkörpers , der eine Mehrzahl von Vertiefungen aufweist , die in einer Reihe oder mehreren Reihen angeordnet sind . Die Vertiefungen können also auf einer geraden Linie oder mehreren, beispielsweise parallel zueinander angeordneten, geraden Linien angeordnet sein . Beispielsweise kann eine Anordnung der Vertiefungen matrixartig sein, wobei die Vertiefungen in Reihen und Spalten angeordnet sind .

Der Trägerkörper kann ein Grundmaterial aufweisen, das im Bereich der Vertiefungen entfernt ist . Für das Grundmaterial des Trägerkörpers kommen zum Beispiel Halbleitermaterialien, etwa Sili zium, oder Glas in Frage . Weiterhin kann der Trägerkörper eine quaderartige Form aufweisen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst dieses ein Bereitstellen eines Abdeckkörpers . Bei dem Abdeckkörper kann es sich beispielsweise um einen quaderförmigen Körper handeln . Als Materialien eignen sich für den Abdeckkörper strahlungsdurchlässige Materialien, die insbesondere für sichtbares Licht durchlässig sind . Geeignete Materialien sind beispielsweise Kunststof f oder Glas . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst dieses ein Erzeugen eines Verbunds durch Verbinden des Abdeckkörpers mit dem Trägerkörper, wobei der Abdeckkörper die Vertiefungen verschließt . Der Abdeckkörper kann also auf einer Seite des Trägerkörpers angebracht werden, an der die Vertiefungen of fen sind und diese in einer Weise bedecken, dass sie j eweils an einer dem Abdeckkörper zugewandten Seite durch diesen begrenzt werden . Der Abdeckkörper kann beispielsweise durch anodisches Bonden oder eine Lötverbindung kraf tschlüssig mit dem Trägerkörper verbunden werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst dieses ein Erzeugen mindestens eines ersten Gehäusekörpers umfassend ein erstes Trägerelement und ein erstes Abdeckelement und mindestens eines zweiten Gehäusekörpers umfassend ein zweites Trägerelement und ein zweites Abdeckelement mittels Durchtrennen des Verbunds durch den Abdeckkörper und den Trägerkörper hindurch entlang mindestens einer Reihe von Vertiefungen derart , dass j ede Vertiefung in eine erste Gehäusekavität und eine zweite Gehäusekavität geteilt wird . Eine erste Trennebene , an welcher dieser erste Trennprozess erfolgt , kann dabei quer, insbesondere senkrecht , zu einer Haupterstreckungsebene des Verbunds und durch eine Reihe der Vertiefungen verlaufen . Dabei kann der Abdeckkörper in mindestens zwei Abdeckelemente zerteilt werden, wobei die Abdeckelemente verschiedenen Gehäusekörpern zugeordnet sind . Ferner kann der Trägerkörper in mindestens zwei Trägerelemente zerteilt werden, wobei die Trägerelemente verschiedenen Gehäusekörpern zugeordnet sind . Vorzugsweise werden alle Reihen von Vertiefungen in der beschriebenen Weise durchtrennt . Weitere Trennprozesse können j eweils zwischen zwei Reihen von Vertiefungen parallel zu den ersten Trennebenen erfolgen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst dieses ein Ändern einer Position des mindestens einen ersten Gehäusekörpers und ein Ändern einer Position des mindestens einen zweiten Gehäusekörpers derart , dass das erste und zweite Äbdeckelement einander zugewandt sind . Beispielsweise können beide Gehäusekörper j eweils um eine Haupterstreckungsachse gedreht werden, die im Wesentlichen parallel zur ersten Trennebene und zur Haupterstreckungsebene des Verbunds verläuft . Dabei können die beiden Gehäusekörper gegenläufig gedreht werden . Beispielsweise kann der eine Gehäusekörper im Uhrzeigersinn gedreht werden, während der andere Gehäusekörper gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden kann . Die Positionsänderungen führen dazu, dass erste Hauptflächen der Gehäusekörper, die nach dem ersten Trennprozess parallel zur ersten Trennebene angeordnet sind, in eine andere Ebene gedreht werden, so dass ihre Flächennormalen in eine gemeinsame Richtung weisen . Beispielsweise können die ersten Hauptflächen in eine senkrecht zur ersten Trennebene verlaufende Ebene gedreht werden . Bei den ersten Hauptflächen kann es sich um Montageflächen der Gehäusekörper handeln, die zur Montage der Gehäusekörper auf Substratkörper oder ein Substrat vorgesehen sind . Insbesondere sind die Gehäusekavitäten an den ersten Hauptflächen of fen .

Beispielsweise können die Gehäusekörper nach den Positionsänderungen nahtlos aneinander gereiht sein, so dass zwischen j eweils zwei direkt benachbarten Gehäusekörpern kein oder kaum ein Zwischenraum vorhanden ist . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst dieses ein Bereitstellen mindestens eines Substratkörpers mit mehreren optoelektronischen Bauelementen oder eines Substrats mit mehreren optoelektronischen Bauelementen . Dabei kann die Größe des mindestens einen Substratkörpers der Größe eines Gehäusekörpers entsprechen, während die Größe des Substrats der Gesamtgröße mehrerer Gehäusekörper entspricht . Beispielsweise kann eine Mehrzahl von reihen- oder matrixartig angeordneten Substratkörpern bereitgestellt werden, deren Anordnung einer Anordnung der Gehäusekörper entspricht .

Beispielsweise kann der Substratkörper beziehungsweise das Substrat ein Material mit vergleichsweise hoher thermischer Leitfähigkeit , zum Beispiel ein Keramikmaterial , enthalten .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst dieses ein Verbinden des mindestens einen Substratkörpers mit einem Gehäusekörper oder des Substrats mit mehreren Gehäusekörpern derart , dass j eweils ein optoelektronisches Bauelement in einer Gehäusekavität angeordnet ist .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst dieses ein Durchtrennen des Gehäusekörpers oder der Gehäusekörper j eweils zwischen zwei Gehäusekavitäten durch den mindestens einen Substratkörper oder das Substrat hindurch .

Bei der Verwendung eines Substratkörpers kann dieser Trennschritt bereits zu einer Vereinzelung in eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauteilen führen, die j eweils ein Substratelement mit einem optoelektronischen Bauelement und ein Gehäuse umfassend ein erstes Gehäuseelement und ein zweites Gehäuseelement aufweisen . Dabei kann der Substratkörper in mehrere Substratelemente , das Abdeckelement in mehrere erste Gehäuseelemente und das Trägerelement in mehrere zweite Gehäuseelemente zerteilt werden, die j eweils verschiedenen optoelektronischen Bauteilen zugeteilt sind . Dieser Trennschritt kann parallel zu einer zweiten Trennebene erfolgen, die quer, insbesondere senkrecht , zu einer Haupterstreckungsrichtung der Gehäusekörper verläuft .

Bei der Verwendung eines Substrats kann zur Vereinzelung in eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauteilen ein weiterer Trennschritt nötig sein, der zwischen zwei Gehäusekörpern durch das Substrat hindurch erfolgt .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils umfasst dieses folgende Schritte :

- Bereitstellen eines Trägerkörpers , der eine Mehrzahl von Vertiefungen aufweist , die in einer Reihe oder mehreren Reihen angeordnet sind,

- Erzeugen eines Verbunds durch Verbinden eines Abdeckkörpers mit dem Trägerkörper, wobei der Abdeckkörper die Vertiefungen verschließt ,

- Erzeugen mindestens eines ersten Gehäusekörpers umfassend ein erstes Trägerelement und ein erstes Abdeckelement und mindestens eines zweiten Gehäusekörpers umfassend ein zweites Trägerelement und ein zweites Abdeckelement mittels Durchtrennen des Verbunds durch den Abdeckkörper und den Trägerkörper hindurch entlang mindestens einer Reihe von Vertiefungen derart , dass j ede Vertiefung in eine erste Gehäusekavität und eine zweite Gehäusekavität geteilt wird, - Ändern einer Position des mindestens einen ersten

Gehäusekörpers und Ändern einer Position des mindestens einen zweiten Gehäusekörpers derart , dass das erste und zweite Äbdeckelement einander zugewandt sind,

- Bereitstellen mindestens eines Substratkörpers mit mehreren optoelektronischen Bauelementen oder eines Substrats mit mehreren optoelektronischen Bauelementen,

- Verbinden des mindestens einen Substratkörpers mit einem Gehäusekörper oder des Substrats mit mehreren Gehäusekörpern derart , dass j eweils ein optoelektronisches Bauelement in einer Gehäusekavität angeordnet ist , und

- Durchtrennen des Gehäusekörpers oder der Gehäusekörper j eweils zwischen zwei Gehäusekavitäten durch den mindestens einen Substratkörper oder das Substrat hindurch .

Beispielsweise kann ein Durchtrennen mittels Sägen erfolgen .

Bei den optoelektronischen Bauelementen kann es sich beispielsweise um Seitenemitter handeln, die Strahlung j eweils parallel zu einer Montagefläche des Bauelements abgeben . Weiterhin kann es sich bei den Bauelementen um Laserdioden, beispielsweise Kantenemitter, handeln .

Vorteilhafterweise werden die optoelektronischen Bauelemente beziehungsweise deren empfindliche Laserf acetten in den Gehäusekavitäten beim Trennprozess geschützt .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form oder Ausgestaltung des Verfahrens werden aus dem Verbund mehrere Paare eines ersten Gehäusekörpers und eines zweiten Gehäusekörpers erzeugt , wobei die Gehäusekörper reihenartig oder matrixartig, das heißt in Reihen und Spalten, angeordnet werden . Dabei sind die Abdeckelemente der Gehäusekörper j edes Paares einander zugewandt . Weiterhin können die Flächennormalen der ersten Hauptflächen der Gehäusekörper eines Paares , vorzugsweise aller Paare , nach den Positionsänderungen in eine gemeinsame Richtung weisen . Die reihen- oder matrixartig angeordneten Gehäusekörper bilden ein Array, das für eine Panel- Prozessierung, das heißt ähnlich einer Prozessierung im Waferverbund, geeignet ist und damit eine Massenfertigung der Gehäusekörper beziehungsweise der optoelektronischen Bauteile ermöglicht . Die Substratkörper können ein mit den Gehäusekörpern identisches Array bilden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form oder Ausgestaltung des Verfahrens wird vor dem Schritt des Verbindens mit den Substratkörpern oder dem Substrat eine Metallisierung j eweils auf die erste Hauptfläche des mindestens einen ersten Gehäusekörpers und des mindestens einen zweiten Gehäusekörpers aufgebracht . Die Metallisierung kann auf die ersten Hauptflächen der beiden Gehäusekörper beziehungsweise auf die ersten Hauptflächen aller Gehäusekörper in einem gemeinsamen Prozessschritt aufgebracht werden . Die gemeinsame Prozessierung führt zu einer vereinfachten, kostengünstigen Prozesskette . Die Metallisierung enthält beispielsweise Materialien, die zum eutektischen Bonden geeignet sind . Beispielsweise kann die Metallisierung Schichten aus verschiedenen Metallen wie Pd, Gr, Ni , Au und Sn aufweisen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form oder Ausgestaltung des Verfahrens werden die Gehäusekavitäten an der ersten Hauptfläche j eweils von Metallbereichen der Metallisierung umschlossen . Dabei können die Gehäusekavitäten j eweils vollständig von den Metallbereichen umschlossen sein . Der Gehäusekörper oder die Gehäusekörper können j eweils mittels der Metallbereiche mit dem mindestens einen Substratkörper oder dem Substrat verbunden werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form oder Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt das Verbinden des Gehäusekörpers oder der Gehäusekörper mit dem mindestens einen Substratkörper oder dem Substrat mittels eines Lötprozesses .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form oder Ausgestaltung des Verfahrens wird die Metallisierung voll flächig auf die ersten Hauptflächen aufgebracht . Eine anschließende Strukturierung der Metallisierung kann unterbleiben, so dass eine einfache Herstellung der Metallisierung möglich ist .

Alternativ kann die Metallisierung strukturiert werden . Eine mögliche Strukturierung sieht vor, dass zwischen den Gehäusekavitäten eines Gehäusekörpers Unterbrechungen in der Metallisierung erzeugt werden . Dadurch können thermische Spannungen, die beispielsweise beim Verbinden mit dem Substratkörper oder dem Substrat auftreten, reduziert werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form oder Ausgestaltung des Verfahrens wird vor dem Schritt des Aufbringens der Metallisierung in die Gehäusekavitäten j eweils ein Füllmaterial eingebracht und nach dem Aufbringen der Metallisierung entfernt . Das Füllmaterial kann bereits vor dem Anordnen des Abdeckkörpers in die Vertiefungen des Trägerkörpers eingebracht werden . Das Füllmaterial kann von der Metallisierung bedeckt werden oder von der Metallisierung frei bleiben . Insbesondere bewirkt das Füllmaterial j eweils eine Fortsetzung der ersten Hauptfläche im Bereich der Gehäusekavität , so dass die Metallisierung als ebene Schicht aufgebracht werden kann . Ferner verhindert das Füllmaterial j eweils ein Eindringen der Metallisierung in die Gehäusekavität . Beispielsweise kann es sich bei dem Füllmaterial um ein fotosensitives Material , etwa einen Fotolack, handeln .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form oder Ausgestaltung des Verfahrens werden der mindestens eine erste Gehäusekörper und der mindestens eine zweite Gehäusekörper mit geänderten Positionen durch ein verformbares Verbindungsmittel an einem Träger befestigt . Bei dem verformbaren Verbindungsmittel kann es sich um ein Kunststof fmaterial mit definierter Viskosität , zum Beispiel einen GelPack oder eine Art Knetmasse , handeln . Mittels des verformbaren Verbindungsmittels lassen sich Höhenunterschiede zwischen den Gehäusekörpern ausgleichen .

Beispielsweise kann mittels eines ebenen Fügeprozesses eine Planarisierung der auf dem Träger angeordneten Gehäusekörper erfolgen, so dass sich deren erste Hauptflächen im Wesentlichen in einer Ebene befinden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form eines optoelektronischen Bauteilverbunds umfasst dieser :

- einen Substratkörper mit mehreren optoelektronischen Bauelementen und einen mit dem Substratkörper verbundenen Gehäusekörper oder

- ein Substrat mit mehreren optoelektronischen Bauelementen und mehrere mit dem Substrat verbundene Gehäusekörper, wobei ein Gehäusekörper j eweils umfasst :

- ein Trägerelement und ein Abdeckelement , wobei das Abdeckelement quer zu dem Substratkörper oder dem Substrat angeordnet ist , und

- mehrere Gehäusekavitäten, in welchen j eweils zumindest ein optoelektronisches Bauelement angeordnet ist , und wobei die Gehäusekavitäten j eweils an einer Strahlungsdurchtrittsseite durch ein erstes Gehäuseelement , das Teil eines Abdeckelements ist , und an weiteren Seiten durch ein zweites Gehäuseelement , das Teil eines Trägerelements ist , begrenzt sind .

Bei dem optoelektronischen Bauteilverbund kann es sich um ein Zwischenprodukt des vorliegend beschriebenen Verfahrens handeln . Im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Merkmale können daher auch für den optoelektronischen Bauteilverbund herangezogen werden und umgekehrt . Beispielsweise kann der optoelektronische Bauteilverbund vor dem Schritt des Durchtrennens der Gehäusekörper vorliegen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form oder Ausgestaltung des optoelektronischen Bauteilverbunds enthält das erste Gehäuseelement j eweils Glas . Die ersten Gehäuseelemente können vor dem Durchtrennen des j eweiligen Gehäusekörpers einstückig ausgebildet und Teil eines gemeinsamen Abdeckelements sein, das wie oben erwähnt Glas enthalten kann .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form oder Ausgestaltung des optoelektronischen Bauteilverbunds enthält das zweite Gehäuseelement j eweils Glas oder Sili zium . Die zweiten Gehäuseelemente können vor dem Durchtrennen des j eweiligen Gehäusekörpers einstückig ausgebildet und Teil eines gemeinsamen Trägerelements sein, das wie oben erwähnt Glas oder Sili zium enthalten kann .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form oder Ausgestaltung des optoelektronischen Bauteilverbunds handelt es sich bei den optoelektronischen Bauelementen um seitlich emittierende Laserdiodenbauelemente .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist der zumindest eine Substratkörper beziehungsweise das Substrat auf einer den optoelektronischen Bauelementen abgewandten Seite elektrische Anschlussbereiche auf , die eine Oberflächenmontage der optoelektronischen Bauteile ermöglichen .

Die mit dem vorliegend beschriebenen Verfahren hergestellten optoelektronischen Bauteile eignen sich besonders für Laser- , Sensor- und Automobilanwendungen .

Weitere Vorteile , vorteilhafte Aus führungs formen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Aus führungsbeispielen .

Es zeigen :

Figuren 1 bis 8 schematische Darstellungen verschiedener Schritte eines Verfahrens zur Herstellung von optoelektronischen Bauteilen gemäß einem Aus führungsbeispiel sowie Figur 7 eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektrischen Bauteilverbunds und Figur 8 eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektrischen Bauteils , die j eweils mit dem in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Verfahren erzielbar sind, und

Figuren 1 bis 5 und 9 bis 11 schematische Darstellungen verschiedener Schritte eines Verfahrens zur Herstellung von optoelektronischen Bauteilen gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel sowie Figur 10 eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektrischen Bauteilverbunds und Figur 11 eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektrischen Bauteils , die j eweils mit dem in den Figuren 1 bis 5 und 9 bis 11 dargestellten Verfahren erzielbar sind .

In den Aus führungsbeispielen und Figuren können gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Elemente j eweils mit denselben Bezugs zeichen versehen sein . Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht notwendigerweise als maßstabsgerecht anzusehen; vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein .

Anhand der Figur 1 werden erste Schritte eines Aus führungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils näher erläutert .

Zunächst wird ein Trägerkörper 1 bereitgestellt , der eine Mehrzahl von Vertiefungen 2 aufweist , die in mehreren Reihen RI , R2 , R3 angeordnet sind . Es ist j edoch auch möglich, dass der Trägerkörper 1 nur eine Reihe von Vertiefungen 2 oder mehr als drei Reihen von Vertiefungen 2 (vgl . punktgestrichelte Linie zur Darstellung eines vegrößerten Trägerkörpers 1 ) aufweist . Die nachfolgenden Aus führungen gelten entsprechend auch für derartige Ausgestaltungen .

Der Trägerkörper 1 ist in Figur 1 in einer schematischen Draufsicht dargestellt . Der Trägerkörper 1 ist aus einem Grundmaterial , zum Beispiel Sili zium oder Glas , gebildet , das im Bereich der Vertiefungen 2 entfernt ist . Der Trägerkörper 1 kann eine quaderartige Form aufweisen . Die Vertiefungen 2 können j eweils quader- , kegelstumpf- oder pyramidenstumpf förmig ausgebildet sein .

Ferner wird ein Abdeckkörper 3 bereitgestellt und auf dem Trägerkörper 1 angeordnet , was durch einen Pfeil angedeutet ist . Der Abdeckkörper 3 ist in Figur 1 in einer schematischen Draufsicht dargestellt . Der Abdeckkörper 3 kann die Form eines Quaders aufweisen und aus einem strahlungsdurchlässigen Material , das insbesondere für sichtbares Licht durchlässig ist , gebildet sein . Beispielsweise kommen für den Abdeckkörper 3 strahlungsdurchlässige Kunststof fe oder Glas in Frage .

Durch Verbinden des Abdeckkörpers 3 mit dem Trägerkörper 1 , wobei der Abdeckkörper 3 die Vertiefungen 2 verschließt , wird ein Verbund erzeugt , der zur Herstellung von Gehäusen für die zu erzeugenden optoelektronischen Bauteile vorgesehen ist . Der Abdeckkörper 3 kann beispielsweise durch anodisches Bonden oder eine Lötverbindung kraf tschlüssig mit dem Trägerkörper 1 verbunden werden . In dem Verbund ist der Abdeckkörper 3 auf einer Seite des Trägerkörpers 1 angeordnet , an der die Vertiefungen 2 vor dem Verbinden mit dem Abdeckkörper 3 of fen waren und nun durch diesen in einer Weise bedeckt sind, dass sie j eweils an einer dem Abdeckkörper 3 zugewandten Seite durch diesen begrenzt werden .

Aus dem Verbund werden in ersten Trennprozessen mehrere erste Gehäusekörper 4 und mehrere zweite Gehäuskörper 5 erzeugt , indem der Verbund durch den Abdeckkörper 3 und den Trägerkörper 1 hindurch j eweils entlang der Reihen RI , R2 , R3 durchtrennt wird derart , dass j ede Vertiefung 2 in eine erste Gehäusekavität 6 eines ersten Gehäusekörpers 4 und eine zweite Gehäusekavität 6 eines zweiten Gehäusekörpers 5 geteilt wird . Die ersten Gehäusekörper 4 umfassen j eweils ein erstes Trägerelement 7 und ein erstes Abdeckelement 8 (vgl . Figur 2A) . Die zweiten Gehäusekörper 5 umfassen j eweils ein zweites Trägerelement 7 und ein zweites Abdeckelement 8 (vgl . Figur 2A) . Die Trägerelemente 7 entstehen bei der Zerteilung des Verbunds aus dem Trägerkörper 1 . Die Abdeckelemente 8 entstehen bei der Zerteilung aus dem Abdeckkörper 3 .

Erste Trennebenen Al-Al , A2-A2 , A3-A3 , an welchen die ersten Trennprozesse erfolgen, verlaufen j eweils insbesondere senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Verbunds und durch eine Reihe RI , R2 , R3 der Vertiefungen 2 . Weitere Trennprozesse erfolgen j eweils zwischen zwei Reihen RI , R2 beziehungsweise R2 , R3 parallel zu den ersten Trennebenen Al- Al , A2-A2 , A3-A3 (vgl . gepunktete Linien) .

Anhand der Figuren 2A und 2B werden weitere Schritte des Aus führungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils näher erläutert .

Nach dem Erzeugen der ersten und zweiten Gehäusekörper 4 , 5 werden deren Positionen geändert derart , dass j eweils die Abdeckelemente 8 eines Paares eines ersten und zweiten Gehäusekörpers 4 , 5 einander zugewandt sind . Ein Paar eines ersten und zweiten Gehäusekörpers 4 , 5 entsteht bei der Zerteilung an einer gemeinsamen ersten Trennebene .

Insbesondere werden die Gehäusekörper 4 , 5 eines Paares j eweils um eine Haupterstreckungsachse gedreht , die im Wesentlichen parallel zur ersten Trennebene und zur Haupterstreckungsebene des Verbunds verläuft . Dabei können die Gehäusekörper 4 , 5 eines Paares gegenläufig gedreht werden . Beispielsweise wird der erste Gehäusekörper 4 im Uhrzeigersinn gedreht , während der zweite Gehäusekörper 5 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird oder umgekehrt . Die Positionsänderungen führen dazu, dass erste Hauptflächen 4A der ersten Gehäusekörper 4 und erste Hauptflächen 5A der zweiten Gehäusekörper 5 , die nach dem ersten Trennprozess j eweils parallel zu einer ersten Trennebene angeordnet sind, in eine andere Ebene gedreht werden, so dass ihre Flächennormalen in eine gemeinsame Richtung weisen . Beispielsweise können die ersten Hauptflächen 4A, 5A in eine senkrecht zur ersten Trennebene verlaufende Ebene E gedreht werden . Figur 2A zeigt eine schematische Draufsicht auf eine in der Ebene E angeordnete Seite einer Anordnung gedrehter Gehäusekörper 4 , 5 . Figur 2B zeigt eine schematische Draufsicht auf eine quer dazu angeordnete Seite dieser Anordnung . Die Anzahl der Gehäusekörper 4 , 5 der Anordnung kann mit der Anzahl der aus dem Verbund vereinzelten Gehäusekörper 4 , 5 identisch sein . Es ist j edoch auch möglich, dass sich die Anzahl unterscheidet .

Bei den ersten Hauptflächen 4A, 5A kann es sich um Montageflächen der Gehäusekörper 4 , 5 handeln, die zur Montage der Gehäusekörper 4 , 5 auf Substratkörper oder ein Substrat vorgesehen sind .

Die Gehäusekörper 4 , 5 der Anordnung sind matrixartig, das heißt in Reihen und Spalten, angeordnet . Die matrixartig angeordneten Gehäusekörper 4 , 5 bilden ein Array, das für eine Panel-Prozessierung, das heißt ähnlich einer Prozessierung im Waferverbund, geeignet ist und damit eine Massenfertigung der Gehäusekörper beziehungsweise der optoelektronischen Bauteile ermöglicht . Die Gehäusekörper 4 , 5 können mit geänderten Positionen durch ein verformbares Verbindungsmittel 9 an einem Träger 10 befestigt werden . Bei dem verformbaren Verbindungsmittel 9 handelt es sich beispielsweise um ein Kunststof fmaterial mit definierter Viskosität , zum Beispiel einen GelPack oder eine Art Knetmasse . Mittels des verformbaren Verbindungsmittels 9 lassen sich beispielsweise in einem ebenen Fügeprozess Höhenunterschiede zwischen den Gehäusekörpern 4 , 5 ausgleichen und dadurch eine Planarisierung der auf dem Träger 10 angeordneten Gehäusekörper 4 , 5 erreichen, so dass sich deren erste Hauptflächen 4A, 5A im Wesentlichen in der Ebene E befinden .

Anhand der Figuren 3 bis 5 werden verschiedene Ausgestaltungen des Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils näher erläutert .

Wie aus Figur 3 hervorgeht , können die Gehäusekörper 4 , 5 nach den Positionsänderungen nahtlos aneinander gereiht werden, so dass zwischen j eweils zwei direkt benachbarten Gehäusekörpern 4 , 5 kein oder kaum ein Zwischenraum vorhanden ist . Die nahtlose Aneinanderreihung kann bei einer weiteren Prozessierung vorteilhaft sein, beispielsweise wenn auf die Hauptflächen 4A, 5A eine Metallisierung 11 aufgebracht wird, wie es in Figur 4 dargestellt ist .

Die Metallisierung 11 kann voll flächig auf die ersten Haupt flächen 4A, 5A der Gehäusekörper 4 , 5 in einem gemeinsamen Prozessschritt aufgebracht werden (vgl . Figur 4 ) . Die gemeinsame Prozessierung führt zu einer vereinfachten, kostengünstigen Prozesskette . Die Metallisierung 11 enthält beispielsweise Materialien, die zum eutektischen Bonden geeignet sind . Die Metallisierung 11 kann Schichten aus verschiedenen Metallen wie Pd, Cr, Ni , Au und Sn aufweisen .

Vor dem Schritt des Aufbringens der Metallisierung 11 kann in die Gehäusekavitäten 6 j eweils ein Füllmaterial 12 eingebracht und nach dem Aufbringen der Metallisierung 11 entfernt werden . Das Füllmaterial 12 kann bereits vor dem in Figur 1 dargestellten Schritt des Verbindens des Abdeckkörpers 3 mit dem Trägerkörper 1 in die Vertiefungen 2 des Trägerkörpers 1 eingebracht werden .

Das Füllmaterial 12 kann beispielsweise aufgrund seiner Benetzbarkeit von der Metallisierung 11 bedeckt werden oder von der Metallisierung 11 frei bleiben . Insbesondere bewirkt das Füllmaterial 12 j eweils eine Fortsetzung der ersten Hauptflächen 4A, 5A im Bereich der Gehäusekavitäten 6 , so dass die Metallisierung 11 als ebene Schicht aufgebracht werden kann . Ferner verhindert das Füllmaterial 12 j eweils ein Eindringen der Metallisierung 11 in die Gehäusekavitäten 6 . Beispielsweise kann es sich bei dem Füllmaterial 12 um ein fotosensitives Material , etwa einen Fotolack, handeln .

Eine anschließende Strukturierung der Metallisierung 11 kann unterbleiben, so dass eine einfache Herstellung der Metallisierung 11 möglich ist .

Wie in Figur 5 dargestellt , ist es j edoch auch möglich, dass die Metallisierung 11 nach der voll flächigen Aufbringung (vgl . Figur 4 ) strukturiert wird . Alternativ kann die Metallisierung 11 bereits strukturiert aufgebracht werden . Die Strukturierung kann derart erfolgen, dass zwischen den Gehäusekavitäten 6 eines Gehäusekörpers 4 , 5 Unterbrechungen 13 in der Metallisierung 11 erzeugt werden . Die Unterbrechungen 13 können strei fenartig ausgebildet sein und sich quer zu den Gehäusekörpern 4 , 5 von einer Seite der Anordnung bis zu ihrer gegenüber liegenden Seite erstrecken . Durch die Unterbrechungen 13 können thermische Spannungen, die beispielsweise beim Verbinden mit einem Substratkörper oder Substrat auftreten, reduziert werden .

Sowohl bei der voll flächig aufgebrachten Metallisierung 11 (vgl . Figur 4 ) als auch bei der strukturierten Metallisierung 11 (vgl . Figur 5 ) sind die Gehäusekavitäten 6 an der ersten Hauptfläche 4a, 5A j eweils von Metallbereichen der Metallisierung 11 beispielsweise vollständig umschlossen . Die Metallbereiche sind beispielsweise dafür vorgesehen, die Gehäusekörper 4 , 5 mit Substratkörpern oder einem Substrat zu verbinden .

Anhand der Figuren 6 bis 8 werden weitere Schritte des Aus führungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung zumindest eines optoelektronischen Bauteils näher erläutert .

Wie in Figur 6 in einer schematischen Draufsicht dargestellt ist , wird ein Substratkörper 14 mit mehreren optoelektronischen Bauelementen 15 bereitgestellt . Der Substratkörper 14 kann quaderförmig ausgebildet sein und ein Material mit vergleichsweise hoher thermischer Leitfähigkeit , zum Beispiel ein Keramikmaterial , enthalten . Bei den optoelektronischen Bauelementen 15 handelt es sich beispielsweise um seitlich emittierende Laserdioden . Jedes optoelektronische Bauelement 15 kann von einem rahmenförmigen Verbindungsbereich 16 , etwa einem Metallbereich, umschlossen sein . Wie durch einen Pfeil angedeutet , wird der Substratkörper 14 mit einem Gehäusekörper 4 , 5 , der gemäß einem Verfahren wie in Verbindung mit den Figuren 1 bis 5 beschrieben hergestellt wird, derart verbunden, dass j eweils ein optoelektronisches Bauelement 15 in einer Gehäusekavität 6 angeordnet ist . Dabei entspricht die Größe des Substratkörpers 14 im Wesentlichen der Größe eines Gehäusekörpers 4 , 5 . Das Verbinden kann mittels eines Lötprozesses erfolgen, wobei j eweils die Metallbereiche um die Gehäusekavitäten 6 mit den Verbindungsbereichen 16 um die optoelektronischen Bauelemente 15 miteinander verbunden werden . Dadurch können die optoelektronischen Bauelemente 15 hermetisch verschlossen werden .

Beispielsweise kann eine Mehrzahl von matrixartig angeordneten Substratkörpern 14 bereitgestellt werden, die mit den matrixartig angeordneten Gehäusekörpern 4 , 5 (vgl . Figuren 3 bis 5 ) verbunden werden . Dies ermöglicht die Massenfertigung von optoelektronischen Bauteilen .

Wie in Figur 7 in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt ist , wird durch den in Figur 6 dargestellten Verbindungsschritt zumindest ein optoelektronischer Bauteilverbund 17 erzeugt .

Der optoelektronische Bauteilverbund 17 umfasst einen Substratkörper 14 mit mehreren optoelektronischen Bauelementen 15 und einen Gehäusekörper 4 , 5 , der auf dem Substratkörper 14 angeordnet ist . Dabei umfasst der Gehäusekörper 4 , 5 ein Trägerelement 7 und ein Abdeckelement 8 (vgl . Figur 6 ) , wobei das Abdeckelement 8 quer zum Substratkörper 14 angeordnet ist . Weiterhin umfasst der Gehäusekörper 4 , 5 mehrere Gehäusekavitäten 6 , in welchen j eweils ein optoelektronisches Bauelement 15 angeordnet ist . Die Gehäusekavitäten 6 werden j eweils an einer Strahlungsdurchtrittsseite durch ein erstes Gehäuseelement 18 , das Teil des Abdeckelements 8 ist (vgl . Fig . 6 ) , und an weiteren Seiten durch ein zweites Gehäuseelement 19 , das Teil des Trägerelements 7 ist , begrenzt .

Der optoelektronische Bauteilverbund 17 wird mittels Durchtrennen des Gehäusekörpers 4 , 5 j eweils zwischen zwei Gehäusekavitäten 6 durch den Substratkörper 14 hindurch in mehrere optoelektronische Bauteile 20 vereinzelt (vgl . Figur 8 ) . Dabei kann der Substratkörper 14 in mehrere Substratelemente 21 (vgl . Figur 8 ) , das Abdeckelement 8 in mehrere erste Gehäuseelemente 18 (vgl . Figur 6 ) und das Trägerelement 7 in mehrere zweite Gehäuseelemente 19 vereinzelt werden, die j eweils verschiedenen optoelektronischen Bauteilen zugeteilt sind . Die Trennschritte erfolgen entlang von zweiten Trennebenen Bl-Bl , B2-B2 , B3-B3 , die quer, insbesondere senkrecht , zur Haupterstreckungsrichtung des Gehäusekörpers 4 , 5 beziehungsweise des optoelektronischen Bauteilverbunds 17 verlaufen .

Ein auf diese Weise erzeugtes optoelektronisches Bauteil 20 ist in Figur 8 in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt . Das optoelektronische Bauteil 20 weist ein Substratelement 21 und ein Gehäuse 22 auf . Das Gehäuse 22 umfasst ein erstes Gehäuseelement 18 (vgl . Figur 6 ) und ein zweites Gehäuseelement 19 . Auf dem Substratelement 21 ist in einer Gehäusekavität 6 ein optoelektronisches Bauelement 15 angeordnet . Bei dem optoelektronischen Bauelement 15 handelt es sich um einen Seitenemitter, der Strahlung parallel zum Substratelement 21 abgibt , so dass sie durch das erste Gehäuseelement 18 hindurchtreten kann . Weiterhin kann es sich bei dem Bauelement 20 um eine Laserdiode , beispielsweise einen Kantenemitter, handeln .

Eine Montagefläche des Bauteils 20 wird durch eine Oberfläche des Substratelements 21 gebildet , die sich auf einer dem Bauelement 15 abgewandten Seite des Substratelements 21 befindet . Das Bauteil 20 weist an der Montagefläche elektrische Anschlussbereiche auf (nicht dargestellt ) , die eine Oberflächenmontage des optoelektronischen Bauteils 20 ermöglichen .

Anhand der Figuren 9 bis 11 wird ein weiteres Aus führungsbeispiel eines Verfahrens erläutert , bei dem im Unterschied zu dem in Figur 6 dargestellten Verfahrensschritt ein Substrat 23 mit mehreren optoelektronischen Bauelementen 15 bereitgestellt wird . Das Substrat 23 wird mit mehreren Gehäusekörpern 4 , 5 derart verbunden, dass j eweils ein optoelektronisches Bauelement 15 in einer Gehäusekavität 6 angeordnet ist . Dabei entspricht die Größe des Substrats 23 im Wesentlichen der Gesamtgröße mehrerer Gehäusekörper 4 , 5 . Das Substrat 23 kann ein Material mit vergleichsweise hoher thermischer Leitfähigkeit , zum Beispiel ein Keramikmaterial , enthalten . Die Gehäusekörper 4 , 5 können in einer Matrixanordnung (vgl . Figuren 3 bis 5 ) auf dem Substrat 23 angeordnet werden .

Wie in Figur 10 in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt ist , wird durch den in Figur 9 dargestellten Verbindungsschritt ein optoelektronischer Bauteilverbund 17 erzeugt , der ein Substrat 23 mit mehreren optoelektronischen Bauelementen 15 und mehrere Gehäusekörper 4 , 5 aufweist , die auf dem Substrat 23 angeordnet sind . Dabei umfassen die Gehäusekörper 4, 5 jeweils ein Trägerelement 7 und ein Abdeckelement 8 (vgl. Figur 9) , wobei das Abdeckelement 8 jeweils quer zum Substrat 23 angeordnet ist. Weiterhin umfassen die Gehäusekörper 4, 5 jeweils mehrere Gehäusekavitäten 6, in welchen jeweils ein optoelektronisches Bauelement 15 angeordnet ist. Die Gehäusekavitäten 6 werden jeweils an einer Strahlungsdurchtrittsseite durch ein erstes Gehäuseelement 18, das Teil eines Abdeckelements 8 ist (vgl. Fig. 6) , und an weiteren Seiten durch ein zweites Gehäuseelement 19, das Teil eines Trägerelements 7 ist, begrenzt .

Der optoelektronische Bauteilverbund 17 wird mittels Durchtrennen der Gehäusekörpers 4, 5 jeweils zwischen zwei Gehäusekavitäten 6 durch das Substrat 23 hindurch sowie mittels Durchtrennen des Substrats 23 zwischen jeweils zwei Gehäusekörpern 4, 5 in mehrere optoelektronische Bauteile 20 vereinzelt. Dabei können das Substrat 23 in mehrere Substratelemente 21 (vgl. Figur 11) , die Abdeckelemente 8 in mehrere erste Gehäuseelemente 18 (vgl. Figur 9) und die Trägerelemente 7 in mehrere zweite Gehäuseelemente 19 vereinzelt werden, die jeweils verschiedenen optoelektronischen Bauteilen zugeteilt sind. Die Trennschritte erfolgen entlang von zweiten Trennebenen Bl-Bl, B2-B2, B3-B3, die quer, insbesondere senkrecht, zur Haupterstreckungsrichtung der Gehäusekörper 4, 5 beziehungsweise des optoelektronischen Bauteilverbunds 17 verlaufen, sowie entlang zumindest einer dritten Trennebene C-C, die parallel zur Haupterstreckungsrichtung der Gehäusekörper 4, 5 verläuft.

Ein auf diese Weise erzeugtes optoelektronisches Bauteil 20 ist in Figur 11 in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt und weist insbesondere dieselben Merkmale wir das in Figur 8 dargestellte optoelektronische Bauteil 20 auf, so dass auf die Ausführungen zu Figur 8 verwiesen wird. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele 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.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102022108870.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Bezugs zeichenliste

1 Trägerkörper

2 Vertiefung

3 Abdeckkörper

4 erster Gehäusekörper

4A Hauptfläche

5 zweiter Gehäusekörper

5A Hauptfläche

6 Gehäusekavität

7 Trägerelement

8 Abdeckelement

9 Verbindungsmittel

10 Träger

11 Metallisierung

12 Füllmaterial

13 Unterbrechung

14 Substratkörper

15 optoelektronisches Bauelement

16 Verbindungsbereich

17 optoelektronischer Bauteilverbund

18 erstes Gehäuseelement

19 zweites Gehäuseelement

20 optoelektronisches Bauteil

21 Substratelement

22 Gehäuse

23 Substrat

Al -Al , A2-A2 , A3-A3 erste Trennebene

Bl-Bl , B2-B2 , B3-B3 zweite Trennebene

C-C dritte Trennebene

RI , R2 , R3 Reihe

E Ebene