WO2013160175A1 - Lichtemittierende vorrichtung und verfahren zum herstellen einer derartigen vorrichtung - Google Patents

Lichtemittierende vorrichtung und verfahren zum herstellen einer derartigen vorrichtung Download PDF

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    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02253—Out-coupling of light using lenses

Definitions

  • the present invention relates to a
  • the present invention relates to a manufacturing method for such a device.
  • Radiation-emitting device an optoelectronic semiconductor device and at least one optical element.
  • the optical element is the semiconductor device in
  • the optical element is mechanically fastened to the semiconductor component with a clamp.
  • the semiconductor device is preferably a
  • Radiation-emitting component that has a radiation direction having. This means in particular that the
  • Semiconductor device emits most of the generated radiation in one direction. In this direction is the
  • optical element is to be understood, in particular, any element that is suitable, that of the
  • the optical element is suitable, the
  • the optical element can influence the wavelength of the radiation emitted by the component.
  • the optical element is a lens
  • the optical element and the semiconductor device are mechanically connected to each other with the clip.
  • the components of the device ie the optical element and the semiconductor component
  • the components of the device can be connected to one another by means of a single process step by placing the clamp on.
  • Adhesives for bonding the individual components are thus advantageously not necessary, so that extreme environmental conditions such as extreme temperatures and humidity have no influence on the quality of the connection of the components of the device. Also more
  • a connection of the individual components of the device can be ensured, in which different materials are not rigidly connected to each other, so that it is different in different
  • the clip is designed to be substantially U-shaped, wherein between the U-shape, the individual components are clamped, whereby a mechanical releasable connection is generated.
  • the clip is preferably formed of spring steel.
  • the semiconductor device is an optoelectronic
  • the semiconductor component has at least one optoelectronic semiconductor chip, preferably one Radiation-emitting semiconductor chip.
  • the semiconductor chip is preferably an LED (light emitting diode) or a laser diode.
  • the semiconductor device may include other components, such as a package or a carrier substrate, on which the semiconductor chip is electrically and mechanically mounted.
  • the housing is for example a premold housing in which a leadframe for electrically contacting the
  • the semiconductor chip of the semiconductor device has a semiconductor layer stack in which an active layer for generating radiation is contained.
  • the active layer preferably contains a pn junction, a
  • Double heterostructure a single quantum well structure (SQW, Single quantum well) or a multiple quantum well structure (MQW, multi quantum well) for generating radiation.
  • SQL single quantum well structure
  • MQW multiple quantum well structure
  • the semiconductor layer stack of the semiconductor chip preferably contains an I I I / V semiconductor material.
  • III / V semiconductor materials are in particular for
  • the carrier thus serves as a carrier for the optical element.
  • the optical element is connected together with the carrier by means of the clamp with the semiconductor device, for example with the housing of the semiconductor device.
  • the carrier is preferably designed such that a desired distance between the semiconductor device and
  • optical element is generated.
  • the desired distance depends, for example, on the emission characteristic of the semiconductor component and on the optical effect of the optical element.
  • the optical connector For connecting the semiconductor device, the optical connector
  • the clamp is preferably guided around all three components and hooks these together, so that a mechanical attachment or
  • the clamp is guided on lateral regions of the optical element, of the carrier and of the semiconductor component and hooks both to one of the optical element
  • the clip is
  • the clamp is so at least the side of the
  • Conducted semiconductor device Preferably, one is
  • the clamp has an opening for the radiation exit in the emission direction of the semiconductor component. Through the opening can
  • Radiation can escape with advantage without affecting the clip through the opening of the clip.
  • the device therefore has a plurality of successively arranged optical elements, all together with a single clamp on
  • Semiconductor device can be easily and quickly connected.
  • Additional carriers can be arranged between the individual optical elements.
  • a further carrier is placed on the carrier for the first optical element, which serves as a carrier for the second optical element and also advantageously fixes the first optical element in its position. Accordingly, the others serve Carrier for the other components as a carrier of this
  • the plurality of optical elements can be arranged jointly on the semiconductor component via the carrier.
  • the device has only one
  • the carrier or carriers have structures for guiding the clamp. This advantageously makes it easier to place the clip on the optical element or elements, on the carrier (s) and / or on the semiconductor component.
  • the structures are designed such that they guide the clamp, so that the desired connection between the semiconductor device and the other components is ensured.
  • these structures can be provided to spread the clip when placed on the individual components of the device.
  • At least one elastic element is arranged between at least two components of the device.
  • all components of the device are subject to manufacturing tolerances.
  • the size of the clamp should be large enough so that it still has a mechanical fastening and connection, in particular a clamping of the individual components, at the respectively greatest tolerances of the components. guaranteed.
  • an undesirable mobility between the various components can occur at the smallest tolerances of the components. This possibly unwanted mobility can be compensated by the elastic element. For example, that is
  • O-rings are preferably annular sealing elements which, due to their elastic material, can compensate for or adapt such clearances and movability between the components.
  • a method for producing a radiation-emitting device which comprises an optoelectronic semiconductor component and at least one optical element comprises the following method steps:
  • Embodiments and advantages are also used in connection with the manufacturing process and vice versa.
  • any number of components are mechanically connected to the semiconductor device with a single process step of placing the clip.
  • This can be a flexible connection of the individual components
  • Method step B) a carrier for supporting the optical element mounted on the semiconductor device.
  • the carrier serves in particular as a carrier for the optical element.
  • the clamp then connects the optical element, the carrier and the semiconductor component mechanically in process step C).
  • the clip is placed on the side of the optical element, guided along the carrier and / or the semiconductor component and hooked on the side of the semiconductor component opposite the optical element.
  • optical element which also fixes the first optical element in position. Accordingly, further optical elements and carriers can be arranged and fixed via these first optical components. Alternatively, the plurality of optical elements are connected to the semiconductor device via a common carrier
  • Figures 1A, 2A, 3A, 4A, 5A are each a schematic
  • Figures 1B, 2B, 3B, 4B, 5B each show a schematic view of an embodiment of an inventive device of Figures 1A, 2A, 3A, 4A, 5A.
  • Components such as layers, structures,
  • FIG. 1A shows a radiation-emitting device 10 comprising an optoelectronic semiconductor component 1 and an optical element 2.
  • Semiconductor device 1 comprises a radiation-emitting semiconductor chip 1a, a premold housing 1b and a
  • the semiconductor chip la is for example an LED or a laser.
  • the circuit board lc is used for external electrical contacting of the semiconductor chip la.
  • the housing lb encloses areas of the circuit board lc. In particular, the premold housing casts the circuit board 1c in regions.
  • the semiconductor device 1 is arranged downstream of the optical element 2 in the emission direction.
  • the semiconductor chip la emits during operation a radiation that passes through the optical element 2 before exiting the semiconductor component 1 and is influenced there.
  • the optical element 2 is a lens or a filter.
  • the optical element 2 is arranged on the housing 1 b of the semiconductor component 1 via a carrier 4.
  • the carrier 4 is placed on the housing of the semiconductor device. In this case, the carrier 4 surrounds the semiconductor chip la in full rotation. In the region of the optical element 2, the carrier 4 has a recess, so that the of the semiconductor chip la
  • the optical element 2 is together with the carrier 4 by means of a bracket 3 with the housing lb of the
  • the clip is placed on the device from the side of the optical element 2 and guided along the carrier 4 until the clip 3 underlies the housing 1b of the semiconductor component 1.
  • the bracket is for this purpose, for example in Cross-section U-shaped and hooks both on the side of the optical element 2 and on the side of the
  • Components of the device 10 are arranged between the undergehakt portions of the bracket 3 and clamped so.
  • the clip In the emission direction of the semiconductor device 1, the clip has an opening 3a for the radiation exit.
  • the bracket 3 also on the side of the semiconductor device 1 has an opening through which the circuit board lc to
  • the bracket 3 is thus formed in this case as a hollow body having an opening on two opposite sides.
  • the clip can advantageously in a single process step, namely with the placement of the clip, any number of components of the device with the
  • connection of the individual components does not adversely affect the quality of the connection of the components.
  • the components of the device 10 in particular their different materials, are advantageously flexible and not rigid
  • the staple 3 can be removed without residue so that any rework processes can be carried out in a simplified manner.
  • the bracket 3 is for example made of spring steel and
  • FIG. 1B is a transverse view of the device 10 of FIG.
  • bracket 3 substantially completely surrounds or
  • FIG. 1B is substantially identical to the embodiment of FIG. 1A.
  • the device 10 of Figure 2A differs from the device of Figure 1A in that the
  • Semiconductor device 1 in the emission two optical elements 2a, 2b are arranged downstream, which are stacked one above the other.
  • the first optical element 2a is a lens and the second optical element 2b is a filter element.
  • the optical elements 2a, 2b are mechanically fastened to the semiconductor component 1 together with the clamp 3.
  • two independent carriers 4a, 4b are used.
  • the first carrier 4a is placed, in particular as a carrier for the first optical element 2a is used.
  • a second carrier 4b is placed, on the one hand fixes the first optical element 2a in position and on the other serves as a support for the second optical element 2b.
  • the two carriers 4a, 4b and the two optical elements 2a, 2b are connected to the bracket 3, which in turn under the housing lb of the
  • FIG. 2A is substantially identical to the embodiment of FIG. 1A.
  • FIG. 2B is a transverse view of the device 10 of FIG.
  • the clamp 3 mechanically connects the two supports 4a, 4b and both optical elements 2a, 2b together by guiding the clamp together around the individual components and clamping them together.
  • the bracket On a side remote from the optical elements 2a, 2b side of the housing lb of the component, the bracket is partially hooked, so that the mechanical connection and in particular the
  • FIG. 2B is substantially identical to the embodiment of FIG. 2A.
  • FIG. 3A shows a device 10 which is currently in the manufacturing process.
  • the device has a semiconductor component 1 according to FIGS. 1 and 2, respectively.
  • a first carrier 4a is placed, which serves as a carrier for a first optical element 2a, for example a lens.
  • a second carrier 4b is placed, which serves as a carrier for a second optical element 2b, for example a
  • the clamp 3 is placed on the components for the purpose of connecting the individual components of the device 10 from the side of the second optical element 2b, guided along the components and on the side of the opposite side of the optical elements 2a, 2b
  • component stack with the following order: semiconductor device 1, first carrier 4a, first optical element 2a, second carrier 4b, second optical element 2b.
  • the component structure of the device 10 of the embodiment of Figure 3A corresponds to the component structure of the device of the embodiment of Figure 2A.
  • Embodiment of Figure 3A structures for guiding the clip 3.
  • the structures 3b are on
  • Structures 3b advantageously facilitate the placement of the clip 3 on the device.
  • the structures 3b serve to spread the staple 3 during placement and in addition to mechanically guiding the staple 3 in the direction of the semiconductor component 1.
  • the staple 3 is not yet complete over the individual components of FIG. 3A
  • FIG. 3A is substantially identical to the embodiment of FIG. 2A.
  • FIG. 3B is a transverse view of the device 10 of FIG.
  • the structures 3b for guiding the bracket 3 are as
  • first carrier 4a Well formed in the first carrier 4a and the second carrier 4b.
  • a depression is formed on two opposite side surfaces of the carriers 4a, 4b.
  • the recesses each lead along the side surfaces.
  • the structure of the first carrier 4a in each case goes directly into the structure of the second carrier 4b
  • FIG. 3B is substantially identical to the embodiment of FIG. 3A.
  • a device 10 is shown that essentially corresponds to the exemplary embodiment of FIG. 2A. In contrast to that
  • the elastic element 5 is for example an O-ring. O-rings are ring-shaped
  • Sealing elements Because of the relatively simple shape O-rings industrially easy to produce. Preferably, injection molding (injection molding) is used.
  • the elastic element 5 compensates for a margin, due to tolerances of each different
  • Components of the device may occur. In particular, all components of the device are subject
  • bracket 3 must be interpreted generously enough in their dimensions, so that they can still hook under the housing lb of the semiconductor device 1 at the respective largest tolerances. As a result, however, arise in the smallest tolerances of this margin between the most diverse components, which is compensated by the elastic elements 5.
  • two elastic elements 5, in particular two O-rings are arranged between the first carrier 4a and the housing 1b, the arrangement being arranged on two opposite sides of the housing
  • FIG. 4A is substantially identical to the embodiment of FIG. 2A.
  • FIG. 4B shows a transverse view of the device of FIG. 4A. Again, the two opposite elastic elements 5 are shown, between the first
  • Carrier 4a and the housing lb of the semiconductor device are arranged.
  • FIG. 4B is substantially identical to the embodiment of FIG. 4A.
  • the device of the embodiment of Figure 5A is substantially identical to the embodiment of FIG. 4A.
  • Embodiment of Figure 2A characterized in that the two optical elements 2a, 2b are installed in a carrier 4 and placed on the semiconductor device 1.
  • only one common carrier 4 is used, which carries both optical elements 2a, 2b.
  • structures are provided on the second optical element 2b which fix the first optical element 2a in its position.
  • the bracket 3 fastens the two optical elements 2a, 2b and the common carrier 4 mechanically on the
  • FIG. 5A is substantially identical to the embodiment of FIG. 2A.
  • FIG. 5B is a transverse view of the device 10 of FIG.
  • the second optical element 2b has connecting elements which form the optical element 2a
  • the connecting elements serve in particular to ensure a fixed distance between the optical elements 2a, 2b.
  • FIG. 5B is substantially identical to the embodiment of FIG. 5A.

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Abstract

Es wird eine Strahlungsemittierende Vorrichtung (10) angegeben, die ein optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) und zumindest ein optisches Element (2, 2a, 2b) umfasst. Das optische Element (2, 2a, 2b) ist dem Halbleiterbauelement (1) in Abstrahlrichtung nachgeordnet. Das optische Element (2a, 2b, 2) ist an dem Halbleiterbauelement (1) mit einer Klammer (3) mechanisch befestigt. Zudem ist ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Vorrichtung (10) angegeben.

Description

Beschreibung
LICHTEMITTIERENDE VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER DERARTIGEN VORRICHTUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Strahlungsemittierende Vorrichtung mit einem
Halbleiterbauelement und einem optischen Element. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine derartige Vorrichtung.
Bei einer Kombination von optoelektronischen
Halbleiterbauelementen mit nachgeordneten optischen
Elementen, wie beispielsweise Linsen oder Filter, kommen verschiedene Materialien der einzelnen Komponenten zum
Einsatz, wie beispielsweise Kunststoffe und Metalle. Hierbei sind nicht immer Klebstoffe verfügbar, die diese
verschiedenen Materialien unter extremen Umweltbedingungen wie beispielsweise unter extremen Temperaturen und/oder
Feuchtigkeit zuverlässig verbinden. Insbesondere können unterschiedliche Temperaturausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Materialien der einzelnen Komponenten die klebstoffhaltige Verbindung belasten. Zudem können
Ausgasungen aus den Klebstoffen die Lebensdauer einer
derartigen Vorrichtung und/oder der einzelnen Komponenten der Vorrichtung negativ beeinflussen. Auch bei dem Zusammenfügen der unterschiedlichen Komponenten können aufgrund von
speziellen Empfindlichkeiten der einzelnen Komponenten
Beschädigungen an diesen auftreten. Zum Beispiel sind
Komponenten aus Kunststoff empfindlich gegenüber hohen
Temperaturen . Als Fügeprozesse verschiedener Komponenten sind unter anderem Klebungen mit den oben genannten Nachteilen sowie Schweißen wie beispielsweise Ultraschallschweißen bei
Kunststoffkomponenten möglich. Alternativ zum Verbinden mehrerer oder zweier Komponenten einer Vorrichtung ist eine Presspassung mit den entsprechend notwendigen engen
Toleranzen der einzelnen Komponenten möglich.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, eine Vorrichtung anzugeben, die sich durch eine alternative Verbindung zweier oder mehrerer Komponenten der Vorrichtung auszeichnet. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein vereinfachte beziehungsweise verbessertes Verfahren zum Herstellen einer derartigen Vorrichtung anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiter werden diese
Aufgaben durch ein Herstellungsverfahren einer derartigen Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung und des
Herstellungsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Strahlungsemittierende Vorrichtung ein optoelektronisches Halbleiterbauelement und zumindest ein optisches Element. Das optische Element ist dem Halbleiterbauelement in
Abstrahlrichtung nachgeordnet. Zudem ist das optische Element an dem Halbleiterbauelement mit einer Klammer mechanisch befestigt .
Das Halbleiterbauelement ist vorzugsweise ein
Strahlungsemittierendes Bauelement, das eine Abstrahlrichtung aufweist. Dies bedeutet insbesondere, dass das
Halbleiterbauelement den größten Teil der erzeugten Strahlung in eine Richtung emittiert. In dieser Richtung ist dem
Halbleiterbauelement das optische Element nachgeordnet, sodass die von dem Halbleiterbauelement emittierte Strahlung durch das optische Element hindurchtritt, bevor es die
Vorrichtung verlässt.
Unter einem optischen Element ist insbesondere jedes Element zu verstehen, das geeignet ist, die von dem
Halbleiterbauelement emittierte Strahlung zu beeinflussen. Beispielsweise ist das optische Element geeignet, die
Strahlungsrichtung der von dem Bauelement emittierten
Strahlung zu verändern beziehungsweise abzulenken. Alternativ oder zusätzlich kann das optische Element die Wellenlänge der von dem Bauelement emittierten Strahlung beeinflussen.
Beispielsweise ist das optische Element eine Linse, ein
Filter, ein Konversionselement und/oder ein Diffusorelement . Das optische Element und das Halbleiterbauelement sind mit der Klammer mechanisch miteinander verbunden. Beispielsweise ist das optische Element mit der Klammer auf dem
Halbleiterbauelement montiert. Vorteilhafterweise können dadurch mit einem einzigen Prozessschritt durch Aufsetzen der Klammer die Komponenten der Vorrichtung, also das optische Element und das Halbleiterbauelement, miteinander verbunden werden. Klebstoffe zum Verbinden der einzelnen Komponenten sind so vorteilhafterweise nicht notwendig, sodass extreme Umweltbedingungen wie beispielsweise extreme Temperaturen und Feuchte keinen Einfluss auf die Qualität der Verbindung der Komponenten der Vorrichtung haben. Auch weitere
Prozessschritte wie beispielsweise ein Löten der Vorrichtung auf eine Leiterplatte wirken sich nicht negativ auf die
Qualität der Verbindung der einzelnen Komponenten aus.
Vorteilhafterweise kann mittels der Klammer eine Verbindung der einzelnen Komponenten der Vorrichtung gewährleistet werden, bei denen verschiedene Materialien nicht starr miteinander verbunden sind, sodass es bei verschiedenen
Temperaturausdehnungskoeffizienten der Komponenten nicht zu Verspannungen und im Extremfall zur Lösung der Verbindung kommt. Mit Vorteil kann im Gegensatz zu beispielsweise
Klebeverbindungen die Verbindung mittels der Klammer ohne aufwändige Prozesskontrollen erfolgen. Eine Kontrolle
beispielsweise der Klebstoffmenge oder Aushärtbedingungen der Klebeverbindung, sodass eine zuverlässige Verbindung
gewährleistet werden kann, ist vorliegend mit Vorteil nicht zwangsläufig notwendig. Weiter vorteilhaft ist, dass die Klammer sich rückstandsfrei entfernen lässt, sodass etwaige Rework-Prozesse vereinfacht durchführbar sind. Unter einer Klammer ist insbesondere ein mechanisches
Befestigungs- beziehungsweise Verbindungselement zu
verstehen, das zwei oder mehr Komponenten durch Klemmen miteinander verbindet. Beispielsweise ist die Klammer hierzu im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei zwischen der U- Form die einzelnen Komponenten eingeklemmt werden, wodurch eine mechanische lösbare Verbindung erzeugt wird. Die Klammer ist vorzugsweise aus Federstahl gebildet.
Das Halbleiterbauelement ist ein optoelektronisches
Bauelement, das die Umwandlung von elektrisch erzeugten Daten oder Energien in Lichtemission ermöglicht oder umgekehrt. Das Halbleiterbauelement weist zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip auf, vorzugsweise einen Strahlungsemittierenden Halbleiterchip. Der Halbleiterchip ist vorzugsweise eine LED (lichtemittierende Diode) oder eine Laserdiode . Das Halbleiterbauelement kann weitere Komponenten aufweisen, wie beispielsweise ein Gehäuse oder ein Trägersubstrat, auf dem der Halbleiterchip elektrisch und mechanisch montiert ist. Das Gehäuse ist beispielsweise ein Premold-Gehäuse, in dem ein Leadframe zum elektrischen Kontaktieren des
Halbleiterchips integriert ist.
Der Halbleiterchip des Halbleiterbauelements weist einen Halbleiterschichtenstapel auf, in dem eine aktive Schicht zur Strahlungserzeugung enthalten ist. Hierzu enthält die aktive Schicht vorzugsweise einen pn-Übergang, eine
Doppelheterostruktur, eine Einfachquantentopfstruktur (SQW, Single quantum well) oder eine Mehrfachquantentopfstruktur (MQW, multi quantum well) zur Strahlungserzeugung. Die
Bezeichnung Quantentopfstruktur entfaltet hierbei keine
Bedeutung hinsichtlich der Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.
Der Halbleiterschichtenstapel des Halbleiterchips enthält vorzugsweise ein I I I /V-Halbleitermaterial . III/V- Halbleitermaterialien sind insbesondere zur
Strahlungserzeugung im ultravioletten, über den sichtbaren bis in den infraroten Spektralbereich besonders geeignet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen dem
Halbleiterbauelement und dem optischen Element ein Träger angeordnet, der zusammen mit dem optischen Element mit der Klammer an dem Halbleiterbauelement mechanisch befestigt ist. Der Träger dient demnach als Träger für das optische Element. Das optische Element ist dabei zusammen mit dem Träger mittels der Klammer mit dem Halbleiterbauelement verbunden, beispielsweise mit dem Gehäuse des Halbleiterbauelements. Der Träger ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein gewünschter Abstand zwischen Halbleiterbauelement und
optischem Element erzeugt wird. Der erwünschte Abstand ist beispielsweise abhängig von der Abstrahlcharakteristik des Halbleiterbauelements und von der optischen Wirkung des optischen Elements.
Zum Verbinden des Halbleiterbauelements, des optischen
Elements und des Trägers ist die Klammer bevorzugt um alle drei Komponenten geführt und hakt diese miteinander unter, sodass eine mechanische Befestigung beziehungsweise
Verbindung dieser drei Komponenten entsteht. Beispielsweise ist die Klammer hierzu an seitlichen Bereichen des optischen Elements, des Trägers und des Halbleiterbauelements geführt und hakt sowohl an einer von dem optischen Element
gegenüberliegenden Seite des Halbleiterbauelements und an einer von dem Halbleiterbauelement gegenüberliegenden Seite des optischen Elements unter.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Klammer
zumindest auf einer dem optischen Element gegenüberliegenden Seite des Halbleiterbauelements zum Befestigen untergehakt. Die Klammer ist also zumindest seitlich des
Halbleiterbauelements und zumindest bereichsweise auf der dem optischen Element gegenüberliegenden Seite des
Halbleiterbauelements geführt. Vorzugsweise ist eine
derartige Führung auch auf Seiten des optischen Elements vorgesehen, sodass die Klammer zusätzlich an einer dem
Halbleiterbauelement gegenüberliegenden Seite des optischen Elements und an einem seitlichen Bereich des optischen
Elements geführt ist. Dadurch ermöglicht sich eine
mechanische Befestigung der einzelnen Komponenten zwischen den untergehakten Bereichen der Klammer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Klammer in Abstrahlrichtung des Halbleiterbauelements eine Öffnung für den Strahlungsaustritt auf. Durch die Öffnung kann
vorteilhafterweise gewährleistet werden, dass die Klammer die Abstrahlcharakteristik der Vorrichtung nicht oder zumindest nicht merklich beeinflusst. Die von dem Halbleiterbauelement emittierte und durch das optische Element durchtretende
Strahlung kann dabei mit Vorteil ohne Beeinflussung der Klammer durch die Öffnung der Klammer austreten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist dem
Halbleiterbauelement in Abstrahlrichtung eine Mehrzahl von optischen Elementen nachgeordnet, die übereinander gestapelt sind und mit der Klammer an dem Halbleiterbauelement
mechanisch befestigt sind. Die Vorrichtung weist demnach eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten optischen Elementen auf, die alle mitsamt einer einzigen Klammer am
Halbleiterbauelement befestigt sind. Mit nur einem einzigen Prozessschritt des Aufsetzens der Klammer auf die Komponenten können so beliebig viele Komponenten mit dem
Halbleiterbauelement einfach und schnell verbunden werden.
Zwischen den einzelnen optischen Elementen können dabei weitere Träger angeordnet sein. Beispielsweise ist auf dem Träger für das erste optische Element ein weiterer Träger aufgesetzt, der als Träger für das zweite optische Element dient und zudem mit Vorteil das erste optische Element in seiner Position fixiert. Entsprechend dienen die weiteren Träger für die weiteren Komponenten als Träger dieser
weiteren Komponenten beziehungsweise zum Fixieren der
benachbarten unteren Komponenten.
Alternativ kann die Mehrzahl von optischen Elementen über den Träger gemeinsam an dem Halbleiterbauelement angeordnet sein. In diesem Fall weist die Vorrichtung lediglich einen
gemeinsamen Träger auf, über den die optischen Elemente gemeinsam verbaut sind. Beispielsweise sind hierzu an den optischen Elementen jeweils Strukturen vorgesehen, die jeweils das benachbarte optische Element in seiner Position fixieren .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen der oder die Träger Strukturen zum Führen der Klammer auf. Dadurch kann vorteilhafterweise das Aufsetzen der Klammer auf das oder die optischen Elemente, auf den oder die Träger und/oder auf das Halbleiterbauelement erleichtert werden. Die Strukturen sind dabei derart ausgebildet, dass sie die Klammer führen, sodass die gewünschte Verbindung zwischen dem Halbleiterbauelement und den weiteren Komponenten gewährleistet wird. Zusätzlich können diese Strukturen dazu vorgesehen sein, die Klammer beim Aufsetzen auf die einzelnen Komponenten der Vorrichtung zu spreizen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen zumindest zwei Komponenten der Vorrichtung zumindest ein elastisches Element angeordnet. Insbesondere unterliegen alle Komponenten der Vorrichtung Fertigungstoleranzen. Dementsprechend ist vorgesehen, die Klammer in ihrer Dimension derart groß genug auszulegen, dass diese bei den jeweils größten Toleranzen der Komponenten noch eine mechanische Befestigung und Verbindung, insbesondere ein Klemmen der einzelnen Komponenten, gewährleistet. Dadurch kann jedoch bei den jeweils kleinsten Toleranzen der Komponenten eine unerwünschte Beweglichkeit zwischen den verschiedenen Komponenten auftreten. Diese eventuell ungewollte Beweglichkeit kann durch das elastische Element ausgeglichen werden. Beispielsweise ist das
elastische Element ein O-Ring. O-Ringe sind vorzugsweise ringförmige Dichtungselemente, die aufgrund ihres elastischen Materials derartige Spielräume und Beweglichkeiten zwischen den Komponenten ausgleichen beziehungsweise anpassen können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein Verfahren zum Herstellen einer Strahlungsemittierenden Vorrichtung, die ein optoelektronisches Halbleiterbauelement und zumindest ein optisches Element umfasst, folgende Verfahrensschritte auf:
A) Bereitstellen des Halbleiterbauelements,
B) Nachordnen des optischen Elements dem Halbleiterbauelement in Abstrahlrichtung, und
C) mechanisches Befestigen des optischen Elements an dem Halbleiterbauelement mit einer Klammer.
Die in Verbindung mit der Vorrichtung angeführten
Ausführungsbeispiele und Vorteile finden auch in Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren Anwendung und umgekehrt.
Mit dem vorliegenden Herstellungsverfahren können
vorteilhafterweise mit einem einzigen Prozessschritt des Aufsetzens der Klammer beliebig viele Komponenten mit dem Halbleiterbauelement mechanisch verbunden werden. Dabei kann eine flexible Verbindung der einzelnen Komponenten
gewährleistet werden. Umwelteinflüsse und Einflüsse aus weiteren Prozessschritten wirken sich vorteilhafterweise nicht negativ auf die Qualität der Klammerverbindung aus. Eine aufwändige Prozesskontrolle der mechanischen Verbindung ist mit Vorteil nicht notwendig. Zudem ist ein
rückstandsfreies Entfernen der Klammer möglich, sodass etwaige Rework-Prozesse vereinfacht durchführbar sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird vor dem
Verfahrensschritt B) ein Träger zum Tragen des optischen Elements auf das Halbleiterbauelement aufgesetzt. Der Träger dient insbesondere als Träger für das optische Element. Die Klammer verbindet im Verfahrensschritt C) anschließend das optische Element, den Träger und das Halbleiterbauelement mechanisch miteinander.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Klammer von Seiten des optischen Elements auf dieses aufgesetzt, entlang des Trägers und/oder des Halbleiterbauelements geführt und auf der von dem optischen Element gegenüberliegenden Seite des Halbleiterbauelements untergehakt. Dadurch kann
vorteilhafterweise die mechanische Befestigung der einzelnen Komponenten der Vorrichtung miteinander gewährleistet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im
Verfahrensschritt B) dem Halbleiterbauelement in
Abstrahlrichtung eine Mehrzahl von optischen Elementen nachgeordnet. In diesem Fall wird eine Mehrzahl von optischen Komponenten über den Halbleiterbauelement gestapelt und mittels der gemeinsamen Klammer miteinander mechanisch verbunden beziehungsweise aneinander befestigt.
Vorteilhafterweise ist hierbei auf dem Träger für das erste optische Element ein weiterer Träger für ein weiteres
optisches Element aufgesetzt, das zudem das erste optische Element in seiner Position fixiert. Entsprechend können weitere optische Elemente und Träger über diesen ersten optischen Komponenten angeordnet und fixiert werden. Alternativ werden die Mehrzahl von optischen Elementen über einen gemeinsamen Träger an dem Halbleiterbauelement
angeordnet und zueinander fixiert.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen :
Figuren 1A, 2A, 3A, 4A, 5A jeweils einen schematischen
Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
Figuren 1B, 2B, 3B, 4B, 5B jeweils eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung der Figuren 1A, 2A, 3A, 4A, 5A.
In den Figuren können gleiche oder gleich wirkende
Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Bestandteile und deren
Größenverhältnisse untereinander sind nicht als
maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne
Bestandteile wie beispielsweise Schichten, Strukturen,
Komponenten und Bereiche zur besseren Darstellbarkeit
und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
In Figur 1A ist eine Strahlungsemittierende Vorrichtung 10 dargestellt, die ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 1 und ein optisches Element 2 umfasst. Das
Halbleiterbauelement 1 weist einen Strahlungsemittierenden Halbleiterchip la, ein Premold-Gehäuse lb und eine
Leiterplatte zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips auf. Der Halbleiterchip la ist beispielsweise eine LED oder ein Laser. Die Leiterplatte lc dient zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips la. Das Gehäuse lb umschließt bereichsweise die Leiterplatte lc. Insbesondere vergießt das Premold-Gehäuse die Leiterplatte lc bereichsweise .
Dem Halbleiterbauelement 1 ist in Abstrahlrichtung das optische Element 2 nachgeordnet. Insbesondere emittiert der Halbleiterchip la im Betrieb eine Strahlung, die vor Austritt aus dem Halbleiterbauelement 1 durch das optische Element 2 hindurchtritt und dort beeinflusst wird. Beispielsweise ist das optische Element 2 eine Linse oder ein Filter. Das optische Element 2 ist über einen Träger 4 an dem Gehäuse lb des Halbleiterbauelements 1 angeordnet. Der Träger 4 ist auf das Gehäuse des Halbleiterbauelements aufgesetzt. Dabei umschließt der Träger 4 den Halbleiterchip la vollumlaufend. Im Bereich des optischen Elements 2 weist der Träger 4 eine Aussparung auf, sodass die von dem Halbleiterchip la
emittierte Strahlung durch das optische Element 2
hindurchtreten kann, ohne dabei von dem Träger 4 behindert beziehungsweise beeinflusst zu werden. Das optische Element 2 ist zusammen mit dem Träger 4 mit Hilfe einer Klammer 3 mit dem Gehäuse lb des
Halbleiterbauelements verbunden. Insbesondere ist das
optische Element 2 an dem Halbleiterbauelement 1 mit der Klammer 3 mechanisch befestigt. Zur mechanischen Befestigung wird die Klammer von Seiten des optischen Elements 2 auf die Vorrichtung aufgesetzt und entlang des Trägers 4 geführt, bis die Klammer 3 unter dem Gehäuse lb des Halbleiterbauelements 1 unterhakt. Die Klammer ist hierzu beispielsweise im Querschnitt U-förmig ausgebildet und hakt sowohl an der Seite des optischen Elements 2 als auch an der Seite des
Halbleiterbauelements 1 unter, sodass die einzelnen
Komponenten der Vorrichtung 10 zwischen den untergehakten Bereichen der Klammer 3 angeordnet und so geklemmt sind.
In Abstrahlrichtung des Halbleiterbauelements 1 weist die Klammer eine Öffnung 3a für den Strahlungsaustritt auf.
Dadurch behindert die Klammer 3 mit Vorteil die
Abstrahlcharakteristik der Vorrichtung 10 nicht. Vorzugsweise weist die Klammer 3 auch auf Seiten des Halbleiterbauelements 1 eine Öffnung auf, durch die die Leiterplatte lc zur
externen elektrischen Kontaktierung geführt ist. Die Klammer 3 ist in diesem Fall demnach als Hohlkörper ausgebildet, der an zwei sich gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Öffnung aufweist .
Durch die Klammer können vorteilhafterweise in einem einzigen Prozessschritt, nämlich mit dem Aufsetzen der Klammer, beliebig viele Komponenten der Vorrichtung mit dem
Halbleiterbauelement 1 verbunden werden. Hierbei kommen vorteilhafterweise keine Klebstoffe zum Einsatz, sodass
Umweltbedingungen keinen Einfluss auf die Qualität der
Verbindung der einzelnen Komponenten haben. Auch weitere Prozesse, wie beispielsweise das Löten der Vorrichtung auf eine Leiterplatte, wirkt sich nicht negativ auf die Qualität der Verbindung der Komponenten aus. Zudem werden mit Vorteil die Komponenten der Vorrichtung 10, insbesondere deren verschiedenen Materialien, flexibel und nicht starr
miteinander verbunden, sodass es bei verschiedenen
Temperaturausdehnungskoeffizienten vorteilhafterweise nicht zu Verspannungen und dadurch im Extremfall zum Lösen der Verbindung der Komponenten kommt. Mit Vorteil ist zudem eine aufwändige Prozesskontrolle der Klammerverbindung der
Komponenten nicht notwendig. Des Weiteren kann die Klammer 3 rückstandsfrei entfernt werden, sodass etwaige Rework- Prozesse vereinfacht durchgeführt werden können.
Die Klammer 3 ist beispielsweise aus Federstahl und
ermöglicht eine vorteilhafte Verbindung der einzelnen
Komponenten der Vorrichtung. In Figur 1B ist eine Queransicht der Vorrichtung 10 des
Ausführungsbeispiels der Figur 1A dargestellt. Es ist
gezeigt, dass die Klammer 3 den Träger 4 bis auf die Öffnung der Klammer, in der das optische Element 2 angeordnet ist, im Wesentlichen vollumfänglich umgibt beziehungsweise
umschließt. Am Gehäuse lb des Halbleiterbauelements hakt die Klammer 3 bereichsweise unter, sodass eine mechanische
Verbindung mittels Klemmens gewährleistet wird.
Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der Figur 1B mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 1A im Wesentlichen überein.
Die Vorrichtung 10 der Figur 2A unterscheidet sich von der Vorrichtung der Figur 1A dadurch, dass dem
Halbleiterbauelement 1 in Abstrahlrichtung zwei optische Elemente 2a, 2b nachgeordnet sind, die übereinander gestapelt sind. Beispielsweise ist das erste optische Element 2a eine Linse und das zweite optische Element 2b ein Filterelement.
Die optischen Elementen 2a, 2b sind gemeinsam mit der Klammer 3 mechanisch an dem Halbleiterbauelement 1 befestigt. Hierzu finden zwei voneinander unabhängige Träger 4a, 4b Verwendung. Auf dem Gehäuse lb des Halbleiterbauelements 1 ist der erste Träger 4a aufgesetzt, der insbesondere als Träger für das erste optische Element 2a dient. Auf dem ersten Träger 4a und auf dem ersten optischen Element 2a ist ein zweiter Träger 4b aufgesetzt, der zum einen das erste optische Element 2a in seiner Position fixiert und zum anderen als Träger für das zweite optische Element 2b dient. Die beiden Träger 4a, 4b und die beiden optischen Elemente 2a, 2b sind mit der Klammer 3, die wiederum unter dem Gehäuse lb des
Halbleiterbauelements 1 unterhakt, mit diesem mechanisch verbunden .
Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der Figur 2A mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 1A im Wesentlichen überein.
In Figur 2B ist eine Queransicht der Vorrichtung 10 des
Ausführungsbeispiels der Figur 2A dargestellt. Es ist
gezeigt, dass die Klammer 3 beide Träger 4a, 4b und beide optischen Elemente 2a, 2b mechanisch miteinander verbindet, indem die Klammer um die einzelnen Komponenten gemeinsam geführt ist und diese miteinander verklemmt. Auf einer von den optischen Elementen 2a, 2b abgewandten Seite des Gehäuses lb des Bauelements ist die Klammer bereichsweise untergehakt, sodass die mechanische Verbindung und insbesondere das
Klemmen ermöglicht wird.
Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der Figur 2B mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 2A im Wesentlichen überein.
In Figur 3A ist eine Vorrichtung 10 gezeigt, die sich gerade im Herstellungsverfahren befindet. Die Vorrichtung weist ein Halbleiterbauelement 1 gemäß den Figuren 1 beziehungsweise 2 auf. Auf dem Gehäuse lb des Halbleiterbauelements 1 ist ein erster Träger 4a aufgesetzt, der als Träger für ein erstes optisches Element 2a, beispielsweise eine Linse, dient. Auf diesem ersten Träger 4a und dem ersten optischen Element 2a ist ein zweiter Träger 4b aufgesetzt, der als Träger für ein zweites optisches Element 2b, beispielsweise ein
Filterelement, dient. Die Klammer 3 wird zum Verbinden der einzelnen Komponenten der Vorrichtung 10 von Seiten des zweiten optischen Elements 2b auf die Komponenten aufgesetzt, entlang der Komponenten geführt und auf der von den optischen Elementen 2a, 2b gegenüberliegenden Seite des
Halbleiterbauelements 1 untergehakt. So entsteht ein
mechanisch miteinander befestigter Komponentenstapel mit folgender Reihenfolge: Halbleiterbauelement 1, erster Träger 4a, erstes optisches Element 2a, zweiter Träger 4b, zweites optisches Element 2b. Der Komponentenaufbau der Vorrichtung 10 des Ausführungsbeispiels der Figur 3A entspricht dabei dem Komponentenaufbau der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels der Figur 2A.
Im Unterschied zu der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels der Figur 2A weist die Vorrichtung 10 des
Ausführungsbeispiels der Figur 3A Strukturen zum Führen der Klammer 3 auf. Insbesondere sind die Strukturen 3b an
Seitenflächen des ersten und zweiten Trägers 4a, 4b
ausgebildet. Die an diesen Trägern 4a, 4b integrierten
Strukturen 3b erleichtern vorteilhafterweise das Aufsetzen der Klammer 3 auf die Vorrichtung. Insbesondere dienen die Strukturen 3b zum Spreizen der Klammer 3 beim Aufsetzen und zusätzlich zum mechanischen Führen der Klammer 3 in Richtung Halbleiterbauelement 1. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 3A ist die Klammer 3 noch nicht komplett über die einzelnen Komponenten der
Vorrichtung 10 geführt, sondern befindet sich gerade im Verfahrensschritt des Aufsetzens der Klammer 3 auf die einzelnen Komponenten der Vorrichtung 10.
Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der Figur 3A mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 2A im Wesentlichen überein.
In Figur 3B ist eine Queransicht der Vorrichtung 10 des
Ausführungsbeispiels der Figur 3A dargestellt. Auch hier ist die Klammer 3 lediglich teilweise auf die Komponenten der Vorrichtung 10 aufgesetzt und befindet sich gerade im
Verfahrensschritt des Aufsetzens in Richtung des Bauelements. Die Strukturen 3b zum Führen der Klammer 3 sind als
Vertiefung in dem ersten Träger 4a und dem zweiten Träger 4b ausgebildet. Insbesondere ist jeweils eine Vertiefung an zwei sich gegenüberliegenden Seitenflächen der Träger 4a, 4b ausgebildet. Die Vertiefungen führen jeweils entlang der Seitenflächen. Die Struktur des ersten Trägers 4a geht dabei jeweils direkt in die Struktur des zweiten Trägers 4b
insbesondere übergangslos über.
Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der Figur 3B mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 3A im Wesentlichen überein.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 4A ist eine Vorrichtung 10 gezeigt, die im Wesentlichen mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 2A übereinstimmt. Im Unterschied zu dem
Ausführungsbeispiel der Figur 2A weist die Vorrichtung 10 der Figur 4A elastische Elemente 5 auf, die zwischen dem
Halbleiterbauelement 1, insbesondere dem Gehäuse lb, und dem ersten Träger 4a angeordnet sind. Das elastische Element 5 ist beispielsweise ein O-Ring. O-Ringe sind ringförmige
Dichtungselemente. Aufgrund der relativ einfachen Form sind O-Ringe industriell leicht herstellbar. Vorzugsweise findet dazu Spritzgießen (Injection Moulding) Anwendung.
Das elastische Element 5 gleicht einen Spielraum aus, der aufgrund von Toleranzen der einzelnen verschiedenen
Komponenten der Vorrichtung auftreten können. Insbesondere unterliegen alle Komponenten der Vorrichtung
Fertigungstoleranzen. Dementsprechend muss die Klammer 3 in ihren Dimensionen großzügig genug ausgelegt werden, sodass sie bei den jeweils größten Toleranzen noch unter dem Gehäuse lb des Halbleiterbauelements 1 einhaken kann. Dadurch kann jedoch bei den jeweils kleinsten Toleranzen dieser Spielraum zwischen den verschiedensten Komponenten entstehen, der durch die elastischen Elemente 5 ausgeglichen wird.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 4A sind insbesondere zwei elastische Elemente 5, insbesondere zwei O-Ringe, zwischen dem ersten Träger 4a und dem Gehäuse lb angeordnet, wobei die Anordnung auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten der
Vorrichtung 10 ausgebildet ist.
Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der Figur 4A mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 2A im Wesentlichen überein. In Figur 4B ist eine Queransicht der Vorrichtung der Figur 4A dargestellt. Auch hier sind die zwei sich gegenüberliegenden elastischen Elemente 5 gezeigt, die zwischen dem ersten
Träger 4a und dem Gehäuse lb des Halbleiterbauelements angeordnet sind.
Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der Figur 4B mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 4A im Wesentlichen überein. Die Vorrichtung des Ausführungsbeispiels der Figur 5A
unterscheidet sich von der Vorrichtung des
Ausführungsbeispiels der Figur 2A dadurch, dass die zwei optischen Elemente 2a, 2b in einem Träger 4 verbaut und auf dem Halbleiterbauelement 1 aufgesetzt sind. Vorliegend findet demnach lediglich ein gemeinsamer Träger 4 Verwendung, der beide optische Elemente 2a, 2b trägt. Um dabei die einzelnen optischen Elemente 2a, 2b zueinander zu fixieren, sind an dem zweiten optischen Element 2b Strukturen vorgesehen, die das erste optische Element 2a in seiner Position fixiert. Die Klammer 3 befestigt die beiden optischen Elemente 2a, 2b sowie den gemeinsamen Träger 4 mechanisch an dem
Halbleiterbauelement 1. Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der Figur 5A mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 2A im Wesentlichen überein.
In Figur 5B ist eine Queransicht der Vorrichtung 10 des
Ausführungsbeispiels der Figur 5A dargestellt. Gezeigt sind dabei der gemeinsame Träger 4 und die beiden optischen
Elemente 2a, 2b, die von dem Träger 4 beide gemeinsam
getragen werden. Das zweite optische Element 2b weist dabei Verbindungselemente auf, die das optische Element 2a
fixieren. Die Verbindungselemente dienen insbesondere dazu, einen festen Abstand zwischen den optischen Elementen 2a, 2b zu gewährleisten.
Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der Figur 5B mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 5A im Wesentlichen überein.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2012 103 633.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den
Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn diese Merkmale oder diese Kombinationen selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben sind.

Claims

1. Strahlungsemittierende Vorrichtung (10) mit einem optoelektronischen Halbleiterbauelement (1) und mit zumindest einem optischen Element (2, 2a, 2b), wobei
- das optische Element (2, 2a, 2b) dem
Halbleiterbauelement (1) in Abstrahlrichtung nachgeordnet ist, und
- das optische Element (2, 2a, 2b) an dem
Halbleiterbauelement (1) mit einer Klammer (3) mechanisch befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei
zwischen dem Halbleiterbauelement (1) und dem optischen Element (2, 2a, 2b) ein Träger (4) angeordnet ist, der zusammen mit dem optischen Element (2, 2a, 2b) mit der Klammer (3) an dem Halbleiterbauelement (1) mechanisch befestigt ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Klammer (3) auf einer dem optischen Element (2, 2a, 2b) gegenüberliegenden Seite des Halbleiterbauelements (1) zum Befestigen untergehackt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Klammer (3) in Abstrahlrichtung des
Halbleiterbauelements (1) eine Öffnung (3a) für den
Strahlungsaustritt aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Halbleiterbauelement (1) in Abstrahlrichtung eine Mehrzahl von optischen Elementen (2, 2a, 2b) nachgeordnet ist, die übereinander gestapelt sind und mit der Klammer (3) an dem Halbleiterbauelement (1) mechanisch befestigt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 unter Rückbezug auf
Anspruch 2, wobei
zwischen den optischen Elementen (2, 2a, 2b) jeweils ein weiterer Träger (4, 4a, 4b) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 unter Rückbezug auf
Anspruch 2, wobei
die Mehrzahl von optischen Elementen (2, 2a, 2b) über den Träger (4) gemeinsam an dem Halbleiterbauelement (1) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
der oder die Träger (4, 4a, 4b) Strukturen (3b) zum
Führen der Klammer (3) aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei
die Strukturen (3b) die Klammer zusätzlich Spreizen.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
zwischen zumindest zwei Komponenten (1, 2, 2a, 2b, 4, 4a, 4b) der Vorrichtung (10) zumindest ein elastisches
Element (5) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei
das elastische Element (5) ein O-Ring ist.
12. Verfahren zum Herstellen einer
Strahlungsemittierenden Vorrichtung (10), die ein
optoelektronisches Halbleiterbauelement (1) und zumindest ein optisches Element (2, 2a, 2b) umfasst, mit folgenden
Verfahrensschritten :
A) Bereitstellen des Halbleiterbauelements (1),
B) Nachordnen des optischen Elements (2, 2a, 2b) dem Halbleiterbauelement (1) in Abstrahlrichtung, und
C) mechanisches Befestigen des optischen Elements (2, 2a,
2b) an dem Halbleiterbauelement (1) mit einer Klammer (3) .
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei
vor dem Verfahrensschritt B) ein Träger (4, 4a, 4b) zum
Tragen des optischen Elements (2, 2a, 2b) auf das
Halbleiterbauelement (1) aufgesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei
die Klammer (3) von Seiten des optischen Elements (2, 2a,
2b) auf dieses aufgesetzt, entlang des Trägers (4, 4a, 4b) und/oder des Halbleiterbauelements (1) geführt und auf der von dem optischen Element (2, 2a, 2b)
gegenüberliegenden Seite des Halbleiterbauelements (1) untergehackt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, wobei
im Verfahrensschritt B) dem Halbleiterbauelement (1) in Abstrahlrichtung eine Mehrzahl von optischen Elementen (2, 2a, 2b) nachgeordnet wird.
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