DE29609523U1

DE29609523U1 - Optoelektronische integrierte Schaltung

Info

Publication number: DE29609523U1
Application number: DE29609523U
Authority: DE
Original assignee: IC Haus GmbH
Current assignee: IC Haus GmbH
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2006-05-30

Description

96IC 1226DEG iC-Haus GmbH

Optoelektronische integrierte Schaltung

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische integrierte Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche integrierte Schaltungen werden beispielsweise in Drehgebern sowie in Winkel- und Langenmeßsystemen eingesetzt.

Bei bekannten integrierten Schaltungen dieser Art ist die integrierte Schaltung von einem auf dem Träger angeordneten Rahmen umgeben, auf dem die Blende nach ihrer Justierung festgelegt wird. Der Rahmen ist dabei so hoch gehalten, daß die Blende in einem Abstand oberhalb des Chips liegt, derart, daß üblicherweise als Verbindungen verwendete Bonddrähte mit einer über das Chip hinausragenden Schlaufe von der Blende nicht berührt und gegebenenfalls verbogen oder beschädigt werden. Bei dieser bekannten Anordnung muß die Blende relativ zum Chip verhältnismäßig groß und damit teuer sein, und ihre Justierung kann erst erfolgen, nachdem sowohl das Chip als auch der Rahmen auf dem Träger festgelegt sind.

Die Erfindung will diese bekannten Nachteile beseitigen und die Lösung der sich daraus ergebenden Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.

Durch die direkte Festlegung der Blende auf der Oberfläche des Chip, vorzugsweise durch Verkleben, kann die Blende wesentlich kleiner sein und zwischen den Kontaktflächen im Randbereich angeordnet werden. Die genaue Justierung zwischen Blende und Chip kann bereits vor dem Anbringen auf den Träger erfolgen.

Die Erfindung läßt sich nicht nur bei optoelektronischen integrierten Schaltungen anwenden, bei denen Photodioden

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oder Phototransistoren als monolithisch integrierte, optische Bauteile verwendet werden. Eine Anwendung ist beispielsweise auch bei Speicherbausteinen möglich, bei denen eine Löschung durch ultraviolettes Licht erfolgt. In diesem Fall sind die Speicherzellen dann die optischen Bauteile, die auf optischem Wege beeinflußbar sind.

Der Ausdruck "Blende" soll hier in weitestem Sinn so verstanden werden, daß eine Beeinflussung des von außen auf das Chip einfallenden Lichtes erfolgt. Es kann sich daher bei der Blende auch um eine Maske, eine optisch durchsichtige Schicht oder Folie oder eine Linse handeln.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. So kann die Blende eine Glas- oder Kunststoffplatte sein. Dabei müssen die beiden Hauptflächen der Platte nicht notwendigerweise parallel sein, beispielsweise wenn, wie oben bereits angesprochen, eine Linse Verwendung findet. Die Blende kann auch eine Lichtleiterscheibe sein. Dabei handelt es sich um eine Scheibe, die aus einem Bündel mit einer sehr großen Zahl von miteinander verklebten oder verschweißten Lichtleiterfasern geschnitten ist. Eine solche Scheibe transportiert ein auf eine Oberfläche projiziertes Bild punktweise zur anderen Oberfläche.

Die Blende kann auf ihrer Außen- und/oder Innenfläche mit einer Strukturierung versehen sein, beispielsweise als aufgebrachte, optisch wirksame und strukturierte Schicht, oder auch durch Ritzung oder Ätzung. Die Strukturierung kann sowohl vor als auch nach dem Anbringen der Blende auf dem Chip erfolgen.

Wenn das Chip nach einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel der Erfindung auf der Oberseite des Trägers angeordnet ist und die Verbindungen Bonddrähte sind, kann vorgesehen sein, daß das Chip mit den Bonddrähten und der Blende unter

Freilassung der Blendenaußenfläche in eine Vergußmasse eingebettet werden, die gegebenenfalls durch einen auf dem Träger angeordneten Rahmen nach außen begrenzt ist. Ein solcher Verguß schützt die Gesamtanordnung gegen äußere Einflüsse, beispielsweise Feuchtigkeit, und insbesondere die empfindlichen Bonddrähte gegen Beschädigungen.

Nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Chip unterhalb einer Öffnung im Träger, beispielsweise einer Druckschaltungsplatte, angeordnet sein, wobei die Verbindungen in der sogenannten Flip-Chip-Technik zwischen den Kontaktflächen des Chip und des Trägers hergestellt sind. Die auf dem Chip befestigte Blende ragt dann in bzw. durch die Öffnung und ist von der Oberseite des Trägers aus optisch zugänglich.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine optoelektronische integrierte Schaltung nach dem

Stand der Technik;
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine optoelektronische integrierte Schaltung als Ausführungsbeispiel der

Erfindung; und
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine optoelektronische integrierte Schaltung als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In den Figuren 1 und 2 ist eine optoelektronische integrierte Schaltung in Form eines Chip 1 auf einem Träger 2 angeordnet. Bonddrähte 3 führen von nicht im einzelnen dargestellten Kontaktflächen auf dem Träger 2 zu Kontaktflächen im Randbereich des Chip 1. Ein Rahmen 4 ist auf dem Träger 2 festgelegt und umgibt das Chip 1. Nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 trägt der Rahmen 4 eine Blende 5 in Form einer Glasplatte mit einer auf der

Oberseite angeordneten, nur schematisch dargestellten Strukturierung 6. Zwischen dem Chip 1 und der Blende 5 ist durch entsprechende Bemessung der Höhe des Rahmens 4 ein genügend großer Abstand vorhanden, um eine Beschädigung der Bonddrähte 3 zu vermeiden. Die Abmessungen der Blende 5 sind notwendigerweise wesentlich größer als ihr wirksamer Bereich oberhalb des Chip 1.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 2 ist die Blende 5 direkt auf die Oberseite des Chip 1 geklebt. Die Blende 5 paßt zwischen die Kontaktflächen für die Bonddrähte 3, so daß ihre Abmessungen gegenüber der Blende nach dem Stand der Technik wesentlich kleiner sein können. Dadurch werden nicht nur die Kosten verringert, sondern auch die Stabilität verbessert. Der Rahmen 4 dient beim Ausführungsbeispiel der Erfindung nur zur äußeren Begrenzung einer Vergußmasse I₁ die nicht nur die aus der Blende 5 und dem Chip 1 bestehende, kompakte Einheit, sondern auch die empfindlichen Bonddrähte 3 einbettet. Da der Rahmen 4 keine Tragefunktion mehr erfüllt, kann er auch durch eine andere Begrenzung für die Vergußmasse 7 ersetzt werden oder ganz wegfallen.

Bei dem Ausführungsbeispiel· gemäß Fig. 3 ist das Chip 1 auf der Unterseite eines Trägers 8 angeordnet und in der Flip-Chip-Technik mit Kontaktflächen und weiterführenden Leiterbahnen (nicht gezeigt) auf der Unterseite des Trägers 8 verbunden. Die Blende 5 ragt durch eine Öffnung des Trägers 8 hindurch und ist von der Oberseite des Trägers her optisch zugänglich. Zum Schutz gegen äußere Einflüsse kann das Chip 1 auf der Unterseite des Trägers 8 in eine Vergußmasse {nicht dargestellt) eingebettet werden.

Claims

Ansprüche

1. Optoelektronische integrierte Schaltung, bei der auf einem Halbleiterchip (1) elektronische Bauteile und wenigstens ein optisches Bauteil, insbesondere eine Photodiode, angeordnet sind,

mit einem Träger (2, 8) für das Chip (1), Verbindungen (3, 9), zwischen Kontaktflächen auf dem Träger (2) und Kontaktflächen im Randbereich des Chip (1), und einer oberhalb des Chip (1) angeordneten Blende (5), die zu dem bzw. den optischen Bauteilen ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Blende (5) direkt auf der Oberseite des Chip (1) festgelegt ist.

2. Optoelektronische integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (5) eine Glas- oder Kunststoffplatte ist.

3. Optoelektronische integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (5) eine Lichtleiterscheibe ist.

4. Optoelektronische integrierte Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende {5} auf das Chip (1) aufgeklebt ist.

5. Optoelektronische integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (5) auf ihrer Außen- und/oder Innenfläche eine Strukturierung (6) aufweist.

6. Optoelektronische integrierte Schaltung nach Anspruch 4

und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturierung (6) nach dem Verkleben der Blende (5) mit dem Chip (1) auf die Blende (5) aufgebracht worden ist.

7. Optoelektronxsche integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Chip

(1) auf der Oberseite des Trägers (2) angeordnet ist, und daß die Verbindungen Bonddrähte (3) sind.

8. Optoelektronxsche integrierte Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Chip (1) mit den Bonddrähten (3) und der Blende (5) unter Freilassung der Blendenaußenfläche in eine Vergußmasse (7) eingebettet ist.

9. Optoelektronisch integrierte Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (7) durch einen auf dem Träger (2) angeordneten Rahmen (4) nach außen begrenzt ist.

. Optoelektronxsche integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Chip 1 unterhalb einer Öffnung im Träger (8) angeordnet ist, und daß die Verbindungen (9) in der Flip-Chip-Technik zwischen den Kontaktflächen des Chip (1) und des Trägers (9) hergestellt sind.