WO2015114041A1 - Optoelektronische anordnung - Google Patents

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WO2015114041A1
WO2015114041A1 PCT/EP2015/051784 EP2015051784W WO2015114041A1 WO 2015114041 A1 WO2015114041 A1 WO 2015114041A1 EP 2015051784 W EP2015051784 W EP 2015051784W WO 2015114041 A1 WO2015114041 A1 WO 2015114041A1
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optoelectronic
sacrificial
corrodible
sacrificial anode
arrangement
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Matthias KNÖRR
Matthias Goldbach
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Ams Osram International GmbH
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
    • C23F13/08—Electrodes specially adapted for inhibiting corrosion by cathodic protection; Manufacture thereof; Conducting electric current thereto
    • C23F13/16—Electrodes characterised by the combination of the structure and the material
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
    • H10H20/0364—Manufacture or treatment of packages of interconnections

Definitions

  • Optoelectronic arrangement The present invention relates to an optoelectronic An ⁇ order according to Claim. 1
  • Optoelectronic devices such as light emitting diode arrays, are used for various lighting applications.
  • the optoelectronic arrangements corrosive gases such as hydrogen sulfide or nitrogen oxide out ⁇ sets can be. This is the case, for example, in optoelectronic arrangements used in automobiles and on roads and in tunnels. It is known that such corrosive gases can attack metallic components of the optoelectronic devices. Particularly vulnerable are components that
  • Silver for example, silver-containing conductive adhesive and silver coatings.
  • An object of the present invention is to provide an optoelectronic device. This object is achieved by an optoelectronic device having the features of claim 1.
  • An optoelectronic device comprises a first element and a sacrificial anode.
  • the first element has a korrodierba ⁇ first material.
  • the anode has a second Ma ⁇ material which has been less noble than the first material.
  • the first element and the sacrificial anode are electrically connected to one another.
  • the sacrificial anode causes this optoelectronic arrangement ⁇ corrosion protection of the first element.
  • the sacrificial anode also corrodes the first element, for example under the influence of corrosion. prevents dangerous gases.
  • the opto-electronic arrangement advantageously for use in environments ⁇
  • the corrosive media such as corrosive gases, such as nitrogen oxides and hydrogen sulfide, are subjected is suitable.
  • the optoelectronic assembly is suitable for use in motor vehicles and on roads and in road tunnels. Since the first element of the opto-electronic device is protected by the sacrificial anode from corrosion, the first element is advantageously a corrosive dierbares material such as silver may have which is herebygüns ⁇ tig available and for many applications has particularly suitable properties.
  • the first material comprises Ag, Cu or Ni.
  • the second mate rial comprises Cu ⁇ thereby, Al, Mg, Zn, Ti, V, Fe, Sn, Ni or In on. It should always be ensured that the second material less noble than the first material in the elektrochemi ⁇ rule voltage range (redox) So negative is. Pre- some way legally enables the protection of the first element through the sacrificial anode to choose the first material of the first element for a specific application optimally, without having to take into account as a possible susceptibility to corrosion of the first Materi ⁇ .
  • this has a further sacrificial anode.
  • the optoelectronic semiconductor chip can be, for example, a light-emitting diode chip (LED chip).
  • LED chip light-emitting diode chip
  • the optoelectronic arrangement environmentally this summarizes a housing material and a housing having at least partially embed ⁇ th in the housing material carrier.
  • the sacrificial anode is formed by a sacrificial section arranged on the carrier.
  • the optoelectronic arrangement can be designed as an optoelectronic component (package).
  • the carrier has the second material.
  • the Trä ⁇ ger is uncoated in the sacrificial section.
  • the sacrificial anode is formed in this optoelectronic device by the second material of the carrier itself.
  • the optoelectronic device is advantageously particularly easy and inexpensive to produce.
  • the support is coated ⁇ be in the sacrificial portion of the second material.
  • the optoelectronic At ⁇ order can be produced easily and inexpensively in this embodiment.
  • the second material is arranged in the sacrificial section in pasty form on the carrier.
  • the second material can be arranged for example by Nadeldosieren (dispensing) on the carrier.
  • Nadeldosieren disensing
  • this also allows a simple and cost-effective manufacture of the opto-electro ⁇ African arrangement.
  • a large amount of the second material may be present, whereby the sacrificial anode may have a long life.
  • the carrier has a front surface on which a optoelekt ⁇ ronischer semiconductor chip is arranged. It is also the Victim section arranged at the front of the wearer. Advantageously thereby be used to form the sacrificial portion standing at the front of Trä ⁇ gers available surface areas.
  • the housing has a first cavity.
  • the opto ⁇ electronic semiconductor chip in the first cavity angeord ⁇ net.
  • the sacrificial section is also arranged in the first cavity.
  • this allows a compact Ge ⁇ staltung the optoelectronic device.
  • the housing has a first cavity and a second cavity.
  • the optoelectronic semiconductor chip is arranged in the first cavity.
  • the sacrificial section is arranged in the second cavity.
  • no space for the sacrificial portion of the sacrificial anode must thereby be reserved in the first cavity. This makes it possible, for example, to form the first cavity completely reflecting.
  • the carrier has a front side and a rear side opposite the front side.
  • an optoelectronic semiconductor chip is arranged on the front side.
  • the sacrificial section is arranged at the back.
  • ⁇ be characterized ge uses standing for the sacrificial portion of the sacrificial anode at the rear of the carrier available volumes ⁇ .
  • the carrier has a front side and a side surface adjoining the front side.
  • an optoelectronic semiconductor chip is arranged on the front side.
  • the sacrificial section is arranged on the side surface.
  • the arranged on the Be ⁇ ten specifications the carrier sacrificial portion of the sacrificial anode ⁇ can thereby exposed in a sawing process, for example during the discloseins the optoelectronic assembly become.
  • no separate process step is advantageously required to bring the victims section of Kochano ⁇ de with the atmosphere in contact.
  • the optoelectronic arrangement of the sacrificial portion is covered at least partially by the housing mate rial ⁇ .
  • the housing material may form an electrolyte which causes an ion transport between the first material of the first element and the second material of the sacrificial anode.
  • the sacrificial portion of the sacrificial anode ⁇ in this optoelectronic arrangement is not visible from the outside, resulting in a pleasing appearance outer ⁇ image of the optoelectronic device.
  • the first element is a portion of the carrier coated with the first material.
  • the first member may be coated with a specular portion of the substrate forms ⁇ ge.
  • the first material may have, for example, silver.
  • the first element is a conductive adhesive.
  • the conductive adhesive can serve, for example, for fastening an optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic device.
  • the conductive adhesive may, for example, comprise silver.
  • Advantageous ingly corrosion of the conductive adhesive and an associated ⁇ continuous increase a thermal resistance of the Leitkle ⁇ bers and a reduction in a strength of the conductive adhesive is prevented by the sacrificial anode of the optoelectronic assembly.
  • this has a printed circuit board. At least one optoelectronic component is arranged on the printed circuit board. net. The sacrificial anode is likewise on the circuit board assigns ⁇ .
  • optoelectronic devices without integrated into the respective optoelectronic component sacrificial anodes can be prevented from being damaged by corrosion in this optoelectronic ⁇ rule arrangement.
  • the latter has a heat sink for cooling at least one optoelectronic component of the optoelectronic device.
  • the sacrificial anode is arranged on the heat sink ⁇ .
  • optoelectronic components can be protected without inte ⁇ grated sacrificial anodes from damage due to corrosion, even in this optoelekt ⁇ tronic arrangement.
  • 1 is a sectional side view of a first opto-electronic device
  • FIG. 2 is a plan view of the first optoelectronic Bauele ⁇ ment.
  • FIG. 3 shows a plan view of leadframe sections of the first optoelectronic component;
  • FIG. 4 shows a plan view of a second optoelectronic construction ⁇ element.
  • 5 shows a plan view of leadframe sections of the second optoelectronic component
  • 6 is a plan view of a third optoelectronic construction ⁇ element.
  • FIG. 7 shows a plan view of leadframe sections of the third optoelectronic component
  • FIG. 8 is a plan view of a fourth opto-electronic construction ⁇ element;
  • FIG. 9 shows a plan view of leadframe sections of the fourth optoelectronic component;
  • Figure 10 is a rear view of the fourth optoelectronic device ⁇ rule.
  • 11 is a plan view of back sides of the Porterrahmenab ⁇ sections of the fourth optoelectronic component.
  • FIG. 13 shows a side view of the fifth optoelectronic component
  • FIG. 14 is a plan view of a sixth optoelectronic component
  • FIG. 15 shows a plan view of leadframe sections of the sixth optoelectronic component
  • 16 is a plan view of an optoelectronic Bauelemen ⁇ teanix.
  • FIG. 17 shows a side view of a further optoelectronic component arrangement.
  • Fig. 1 is a schematic sectional side view of egg ⁇ nes first optoelectronic component 10.
  • Fig. 2 shows a schematic plan view of the first opto-electronic device 10.
  • the first opto-electronic device 10 may be, for example, a light-emitting diode device (LED device).
  • the first optoelectronic component 10 can also be a laser component, a light sensor or another optoelectronic component.
  • the first optoelectronic ⁇ specific component 10 may be referred to as a package.
  • the first opto-electronic device 10 includes a first lead frame portion 100 and a second Porterrahmenab ⁇ section 200 on.
  • the first conductor frame portion 100 includes a front side 101 and a front 101 opposite ⁇ lying back 102.
  • the second lead frame section 200 has a front side 201 and a rear side 202 opposite the front side 201.
  • Fig. 3 shows a specific ⁇ matic plan view of the front sides 101, 201 of the circuit ⁇ frame portions 100, 200.
  • the leadframe sections 100, 200 each comprise an electrically conductive material, preferably a metal.
  • the first lead frame portion 100 and the second lead frame portion 200 may include Cu.
  • the first conductor frame portion 100 and the second Porterrahmenab ⁇ section 200 are spaced apart and electrically isolated against each other.
  • the first conductor frame portion 100 and the second Porterrah ⁇ menabrough 200 of the first opto-electronic component 10 are embedded in a housing 300 of the first optoelectronic component 10th
  • the housing 300 has an electrically insulating housing material 303, which may be, for example, a plastic material, such as an epoxy resin, a silicone or a ceramic.
  • the housing 300 may be made, for example, by a molding process.
  • Lead frame portion 200 preferably already during the Her ⁇ position of the housing 300 into the housing 303 of the Ge material ⁇ reheatuses 300 embedded.
  • the housing 300 has a top surface 301 and one of the upper ⁇ side 301 opposite bottom 302. Parts of the back are available at the lower ⁇ page 302 of the casing 300 102 of the first lead frame portion 100 and parts of the back side 202 of the second lead frame portion 200 and form electric connection faces of the first opto-electronic device 10.
  • the exposed at the bottom 302 of the housing 300 parts of Rear sides 102, 202 of the conductor frame sections 100, 200 can form, for example, solder contact surfaces suitable for surface mounting.
  • the housing 300 On its upper side 301, the housing 300 has a first cavity 310 and a second cavity 320. In the first cavity 310 of the housing 300, a part of the front side 101 of the first leadframe section 100 is accessible. In the second cavity 320 of the housing 300, a part of the front ⁇ side 201 of the second lead frame portion 200 is accessible. In the first cavity 310 of the housing 300, a optoelekt ⁇ ronischer semiconductor chip is arranged 400th
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 may be, for example, a light-emitting diode chip (LED chip), a laser chip, a photodiode or another optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic semiconductor chip 400 has a top side 401 and a bottom side 402 opposite the top side 401.
  • the bottom 402 of the optoelectronic semiconductor chip 400 is attached by means of an electrically conductive fastening member 410 in such a manner on the front side 101 of the first Porterrahmenab- section 100, that an electrically conductive Verbin ⁇ connection between an electrode disposed on the underside 402 of the optoelectronic semiconductor chip 400 electrical contact area of the optoelectronic semiconductor chip 400 and the first lead frame portion 100 consists.
  • One at the upper side 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 angeord ⁇ designated further electrical contact surface of the optoelectronic semiconductor chip 400 by means of a bonding wire 420
  • the top surface 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 forms a radiation passage area of the optoelectronic ⁇ rule semiconductor chip 400.
  • electromagnetic Strah ⁇ lung is emitted or absorbed at the top 401 of the opto ⁇ electronic semiconductor chips.
  • a converter element 430 is arranged above the upper side 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400.
  • the converter element 430 is not shown for clarity.
  • the converter element 430 is provided to convert a wavelength of an electromagnetic radiation emitted or absorbed by the optoelectronic semiconductor chip 400.
  • the converter element 430 can be configured to convert light emitted by the optoelekt ⁇ tronic semiconductor chip 400, electromagnetic radiation having a wavelength in the blue spectral range or ultravio ⁇ crisps in white light.
  • the converter element 430 may comprise embedded wellenfurnkonvertie ⁇ Rende particles ten consider for example, an organic phosphor, an inorganic phosphor and / or quantum have. The converter element 430 could fall ent ⁇ .
  • the optoelectronic semiconductor chip 400, the Konverterele ⁇ element 430 and at least parts of the bonding wire 420 are embedded in an encapsulation 440 that fills the first cavity 310 of the Gezzau ⁇ ses 300th
  • the potting 440 is not shown for the sake of clarity.
  • the cast Ver ⁇ 440 may comprise, for example a silicone.
  • the encapsulation 440 serves to protect the optoelectronic semiconductor chip 400, the converter element 430 and the bonding wire 420 from being damaged by external influences.
  • the potting 440 can also be omitted.
  • the fastening element 410 for fastening the optoelectronic ⁇ African semiconductor chip 400 on the front side 101 of the first lead frame portion 100 in the first cavity 310 of the Ge ⁇ housing 300 may be formed, for example, as a conductive adhesive.
  • the fastening element 410 may comprise a corrodible Ma ⁇ TERIAL 411, for example, silver.
  • the corrodible material 411 of the fastener 410 could corrode under the influence of a corrosive medium, such as a corrosive gas such as hydrogen sulfide or nitric oxide.
  • a corrosive medium such as a corrosive gas such as hydrogen sulfide or nitric oxide.
  • ⁇ ent-preserved silver could corrode under the influence of hydrogen sulfide to silver sulfide.
  • the fastening element could supply 410 assume a black color, which would adversely affect the opti ⁇ cal appearance of the first optoelectronic Bauele ⁇ ment 10th
  • corrosion of the corrodible material 411 of the fastener 410 could adversely affect mechanical and thermal properties of the fastener 410.
  • ⁇ sondere 410 could a thermal resisting ⁇ state of the fastening element 410 increased and a strength of the connection of the optoelectronic semiconductor chip 400 to the front 101 of the first lead frame portion 100 re ⁇ quizd by corrosion of corrodible material 411 of the fastener. As a result, the service life of the first optoelectronic component 10 could be reduced.
  • the first lead frame portion 100 of the first opto-see component 10 may comprise a first corrodible element 110, which in turn has a first corrodible Ma ⁇ TERIAL 111th
  • the first corrodible material 111 is a material which, under the influence of a corrosive medium , for example under the influence of a corrosive gas such as
  • the first corrodible material 111 may comprise, for example, silver.
  • the first corrodible element 110 may be gebil- det example, by a ⁇ is arranged on the front side 101 and / or the back coating 102 of the first lead frame portion 100 or through the first lead frame portion 100 itself. If the first corrodible element 110 is formed by ei ⁇ ne coating on the first lead frame portion 100 with the first corrodible material 111, the first corrodible element 110 can serve to hen 100 erhö- an optical reflectivity of the first lead frame portion.
  • first corrodible material 111 of the first KORRO ⁇ dierbaren corrode element 110, for example by formation of silver sulfide, then the reflectivity of the first lead frame portion 100 would be reduced.
  • adhesion of the encapsulation 440 and / or other components of the first optoelectronic component 10 could be reduced.
  • the first optoelectronic component 10 has a first sacrificial anode 120.
  • the first sacrificial anode 120 is connected in an electrically conductive manner to the first corrodible element 110 and to the fastening element 410.
  • the first sacrificial anode 120 is formed by a first sacrificial section 121, which is arranged on the part of the front side 101 of the first leadframe section 100 which is accessible in the first cavity 310.
  • the first sacrificial section 121 is formed by a first sacrificial section 121, which is arranged on the part of the front side 101 of the first leadframe section 100 which is accessible in the first cavity 310.
  • first sacrificial anode 120 has a first sacrificial material
  • first sacrificial portion 121 of the first sacrificial anode 120 is formed by several separate portions of the front surface ⁇ page 101 of the first lead frame portion 100th
  • the front side 101 of the first leadframe section 100 may be in the first sacrificial portion 121 of the first sacrificial anode 120 may be coated with the first sacrificial material 122.
  • the first Lei ⁇ terrahmenabites 100 may also itself comprise the first Op ⁇ fermaterial 122 which is exposed in this case, the area of the first sacrificial portion 121 of the first sacrificial anode 120th
  • the first conductor frame portion 100, in the first sacrificial portion 121 of the first sacrificial anode 120 also ge ⁇ aims be offset with the first sacrificial material 122nd
  • the first sacrificial material 122 is less noble than the first KORRO ⁇ Dierbare material 111 of the first corrodible element 110 and as the corrodible material 411 of the Befest frequenciesele ⁇ ments 410.
  • the first sacrificial material 122 of the first sacrificial anode 120 in the electrochemical voltage series ( Redox series) is more negative than the first corrodible material 111 of the first corrodible element 110 and as the corrodible material 411 of the fastener 410.
  • Redox series electrochemical voltage series
  • Material 411 of the fastener 410, the first Kochma ⁇ material 122 of the first sacrificial anode 120 corroded.
  • the encapsulation 440 and / or the Gezzausemate- rial 303 of the housing 300 can be used. Corrosion of the first sacrificial material 122 of the first sacrificial anode 120 prevents corrosion of the first corrodible material 111 of the first corrodible element 110 and corrosion of the corrodible material 411 of the fastener 410.
  • the first member 110 and the corrodible Befest Trentsele ⁇ element 410 thus are determined by the first sacrificial anode 120 ge ⁇ protects.
  • the second lead frame portion 200 has a second corrodible element 210 having a second corrodible Ma ⁇ TERIAL 211th
  • the second corrodible element 210 may be formed, for example, by a coating of the second leadframe section 200 or by one at the front 201 and / or the rear side 202 exposed portion of the second lead frame portion 200 itself be formed.
  • the second leadframe section 200 has a second sacrificial anode 220, which is electrically conductively connected to the second corrodible element 210.
  • the second sacrificial anode 220 is formed by a second sacrificial section 221 which is arranged in a part of the front side 201 of the second leadframe section 200 accessible in the second cavity 320 of the housing 300 on the front side 201 of the second leadframe section 200.
  • the second sacrificial anode 220 has a second sacrificial material 222 that is less noble than the second corrodible material 211 of the second corrodible element 210.
  • the second Op ⁇ fermaterial 222 of the second sacrificial anode 220 may be the same material as the first sacrificial material 122 in the first anode 120.
  • the second anode 220 may be affected by working coating of the front side 201 of the second Porterrahmenab ⁇ section 200 with the second sacrificial material 222 may be formed in the second Op ⁇ ferabites 221.
  • the second Porterrahmenab ⁇ section 200 may also have the second sacrificial material 222 and / or be specifically offset with the second sacrificial material 222.
  • the second sacrificial anode 220 is formed by a part of the second lead frame portion 200 exposed in the second sacrificial portion 221.
  • the first sacrificial anode 120 of the first optoelectronic component 10 may serve to protect other or further elements than the first corrodible element 110 and the fastening element 410 from corrosion.
  • the walls ⁇ ren or other corrodible elements to be protected must be electrically conductively connected to the first sacrificial anode 120th
  • the second sacrificial anode 220 may serve to protect other or further corrodible elements than the second corrodible element 210 from corrosion.
  • the others or further Ren to be protected elements must be electrically connected to the second sacrificial anode 220.
  • either the first sacrificial anode 120 or the second sacrificial anode 220 can be omitted.
  • the first corrodible material 111 of the first korrodierba ⁇ ren member 110, the corrodible material 411 of the Fixed To ⁇ restriction member 410 and second corrodible material 211 of the second corrodible element 210 can, for example, Ag, Cu or Ni have.
  • the first sacrificial material 122 of the first sacrificial anode 120 and the second sacrificial material 222 of the second sacrificial anode 220 may include, for example, Cu, Al, Mg, Zn, Ti, V, Fe, Sn, Ni, or In.
  • the sacrificial material 122 222 410 210 must each sacrificial anode 120, 220 may be less noble than the corrodible material 111, 411, 211 of the corrodible by the jewei ⁇ celled sacrificial anode 120, 220 to be protected Ele ⁇ ments 110.
  • the construction of the first optoelectronic component 10 with the conductor frame sections 100, 200 embedded in the housing material 303 of the housing 300 is only to be understood as an example.
  • the first opto-electronic device 10 could also comprise a ceramic substrate, a circuit board designed as a carrier or another carrier instead of a conductor ⁇ frame portions 100, 200th
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of a second optoelectronic component 20.
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of the leadframe sections 100, 200 of the second optoelectronic component 20.
  • the second optoelectronic component 20 differs from the first opto ⁇ electronic component 10 in that the housing 300 has a third cavity 330 and a fourth cavity 340 on its upper side 301 in addition to the first cavity 310 and the second cavity 320.
  • the third cavity 330 of the housing 300 of the first sacrificial anode 120 forming the first sacrificial portion 121 of the front side 101 of the first Aberrah- menabites 100 is accessible.
  • the fourth cavity 340 of the housing 300 of the second sacrificial anode 220 forming two ⁇ te sacrificial portion 221 of the front side 201 of the second lead frame portion 200 ⁇ accessible.
  • the first sacrificial section 121 of the first sacrificial anode 120 and the second sacrificial section 221 of the second sacrificial anode 220 are formed in the second optoelectronic component 20 as in the first optoelectronic component 10.
  • the first sacrificial anode 120 is electrically conductive with the first corrodible element 110 and with the first Fastening ⁇ transmission element 410 connected.
  • the second sacrificial anode 220 is electrically connected to the second corrodible element 210.
  • the first sacrificial anode 120 forming first Op ⁇ ferabites is disposed in the third cavity 330 and not in the first cavity 310,121 at the second opto-electronic device 20, the whole can in the first cavity 310 exposed part of the front face 110 of the first Lead frame portion 100 in the second optoelectronic device 20 advantageously be optically reflective be ⁇ layers.
  • 6 shows a schematic plan view of a third opto ⁇ electronic component 30.
  • Fig. 7 shows a schematic plan view of the lead frame sections 100, 200 of the third optoelectronic component 30.
  • the third optoelectronic device 30 is the first sacrificial anode 120 forming first sacrificial portion 121 of the front side 101 of the first lead frame portion 100 is not free in the first cavity 310 of the housing 300, but is covered by the housing 303 mate rial of the housing ⁇ 300th Accordingly, the second sacrificial portion 221 of the front side 201 of the second lead frame section 200 forming the second sacrificial anode 220 is not exposed in the second cavity 320 of the housing 300, but is covered by the housing material 303 of the housing 300.
  • the first sacrificial anode 120 and the second anode 220 are formed in the third opto-electronic device 30 as in the first optoelectronic device ⁇ rule 10th
  • Fig. 8 shows a schematic plan view of a fourth opto-electronic component 40.
  • Fig. 9 shows a schematic plan view of the lead frame portions 100, 200 of the fourth optoelectronic component 40.
  • Fig. 10 is a schematic ⁇ schematic rear view of the fourth optoelectronic component 40 in which the underside 302 of the housing 300 and the rear sides 102, 202 of the leadframe sections 100,
  • FIG. 11 shows a schematic gurskyrti ⁇ ge view of the lead frame sections 100, 200 of the fourth optoelectronic component 40, in which the back sides 102, 202 of the leadframe sections 100, 200 are visible.
  • the fourth optoelectronic component 40 differs from the first optoelectronic component 10 in that the first sacrificial portion 121 forming the first sacrificial anode 120 is arranged on the rear side 102 of the first leadframe portion 100.
  • the second Op ⁇ feranode 220 forming second sacrificial portion 221 at the rear side 202 of the second lead frame portion 200 is arranged.
  • the first sacrificial section 121 and the second sacrificial section 221 are exposed on the rear sides 102, 202 of the leadframe sections 100, 200, ie they are not covered by the housing material 303 of the housing 300. It would also be mög ⁇ Lich, the sacrificial portions 121 to cover 221 on the rear sides 102, 202 of the lead frame portions 100, 200 through the housing material of the housing 303 300th Incidentally, the first sacrificial anode 120 and the second sacrificial anode 220 are formed in the fourth optoelectronic component 40 as in the first optoelectronic component 10.
  • Fig. 12 shows a schematic plan view of a fifth optoelectronic component 50.
  • Fig. 13 shows a schematic side view of the fifth optoelectronic Bauele ⁇ ments 50.
  • Side view 13 shown is to the top 301 of the housing 300 the Un ⁇ terseite 302 of the housing 300 extending side surface of the housing 300 of the fifth optoelectronic device 50 visible.
  • a side surface 103 of the first lead frame portion 100 and a side surface 203 of the second lead frame portion 200 are exposed.
  • Be the side surfaces 103, 203 of the lead frame portions 100, 200 of the fifth optoelectronic component 50 can, for example, during a disclosezeins the fifth opto ⁇ electronic component 50 by a sawing process frge ⁇ been inserted.
  • the first optoelectronic component 10 which is the first sacrificial anode 120 forming first Kochab ⁇ section 121 in the fifth optoelectronic component 50 on the side surface 103 of the first lead frame portion 100 is disposed.
  • the second sacrificial portion 221 forming the second sacrificial anode 220 is disposed on the side surface 203 of the second lead frame portion 200.
  • Fig. 14 shows a schematic plan view of a sixth optoelectronic component 60.
  • Fig. 15 shows a schematic ⁇ schematic plan view of the lead frame portions 100, 200 of the sixth optoelectronic component 60.
  • the housing 300 also in the sixth Optoelectronic device 60 on its upper side 301, a third cavity 330 and a fourth cavity 340 on.
  • the first sacrificial section 121 forming the first sacrificial anode 120 is arranged on a part of the front side 101 of the first leadframe section 100 which is accessible in the third cavity 330 of the housing 300.
  • the second the second sacrificial anode 220 forming sacrificial portion 221 is disposed on ei ⁇ nem accessible in the fourth cavity 340 of the front side 201 of the second lead frame portion 200th
  • the first sacrificial anode 120 is not formed by a coating of the front side 101 of the first leadframe section 100 with the first sacrificial material 122 and also not by an exposed part of the first leadframe section 100 having the first sacrificial material 122.
  • the second sacrificial anode 220 is not covered by a coating of the front side 201 of the second leadframe section 200 with the second sacrificial material 222, nor by a second sacrificial material 222 having and exposed Part of the second lead frame portion 200 formed.
  • the second sacrificial material 222 is provided as a paste-like material over the second sacrificial portion 221 at ⁇ sorted in the fourth cavity 340 to form the second sacrificial anode 220th
  • the pasty first sacrificial material 122 and the pasty second sacrificial material 222 may have been arranged in the cavities 330, 340 by needle dispensing (dispensing), for example.
  • the first op ⁇ feranode 120 has a comparatively large amount of the first op ferermaterial 122.
  • the second sacrificial anode 220 may include a comparatively large amount of the second sacrificial material 222.
  • FIG. 16 shows a schematic illustration of an optoelectronic component arrangement 500.
  • Component array 500 may be, for example, a Leuchtdio ⁇ den arrangement.
  • the optoelectronic component arrangement 500 may be provided for use in a motor vehicle or on a road or in a tunnel.
  • the optoelectronic component arrangement 500 has a printed circuit board 510. On a top side of the printed circuit board 510, a plurality of optoelectronic components 520 is arranged. The optoelectronic components 520 are interconnected by means of interconnects 511 arranged on the printed circuit board 510 in an electrical series connection. The optoelectronic components 520 can also be referred to as packages. Each optoelectronic component 520 has at least one optoelectronic semiconductor chip 521, which may be formed, for example, as a light-emitting diode chip, as a laser chip or as a photosensor.
  • each optoelectronic component on a 520 ers ⁇ tes corrodible member 522 and a second corrodible element 524th The first corrodible member 522 each optoelectronic device 520 includes a first KORRO ⁇ dierbares material 523rd
  • the second corrodible element 524 of each optoelectronic component 520 has a second corrodible material 525.
  • the optoelectronic components 520 may be formed like the first optoelectronic component 10. However, the optoelectronic components 520 do not have any sacrificial objects 120, 220 for protecting the corrodible elements 522, 524.
  • a first anode 530 having a first sacrificial mate rial ⁇ 531, 511 is electrically conductively connected at a first end of the series of optoelectronic semiconductor chip 521 with a first portion of the trace.
  • Each section of the conductor track 511 arranged between two optoelectronic semiconductor chips 521 of the series circuit of optoelectronic semiconductor chips 521 is electrically conductively connected to a respective further sacrificial anode 550, which has a further sacrificial material 551.
  • each corrodible element 522, 524 each opto ⁇ electronic semiconductor chips 521 of the optoelectronic component arrangement 500 is tend connected so directly electrically conducting with one of the anodes 530, 540, 550, that the each corrodible element 522, 524 and the jewei ⁇ celled sacrificial anode 530, 540, 550 are at the same electric Po ⁇ potential.
  • each corrodible element 522, 524 protected by the respective associated sacrificial anode 530, 540, 550 from corrosion.
  • the sacrificial materials 531, 541, 551, the anodes 530, 540, 550 are respectively less noble than the corrodible materials 523, 525 of the corrodible elements 522, 524.
  • the sacrificial Mate ⁇ rials 531, 541, 551, the anodes 530, 540, 550 may be formed Like the sacrificial materials 122, 222 of the sacrificial anodes 120, 220 of the first optoelectronic component 10 of FIGS. 1 to 3.
  • the corrodible materials 523, 525 of the corrodible elements 522, 524 may be formed like the corrodible materials 111, 211, 411 of the corrodible elements 110 , 210, 410 of the first optoelectronic component 10 of FIGS. 1 to 3.
  • the optoelectronic component arrangement 600 may, for example, be a light-emitting diode arrangement.
  • the opto-electronic construction element array 600 may, for example, for use in a motor vehicle on a road or be provided in a road ⁇ stantunnel.
  • the optoelectronic component arrangement 600 has a printed circuit board 610.
  • the circuit board 610 is on a
  • the printed circuit board 610 has a plurality of metallizations 611 which each extend from an upper side of the printed circuit board 610 through the printed circuit board 610 to a lower side of the printed circuit board 610 and are electrically and thermally conductively connected to the heat sink 613.
  • each ⁇ de metallization 611 of the printed circuit board 610 is electrically conductively connected via a lead compound 612 with one optoelectronic component 620th
  • the optoelectronic construction elements 620 are thus in a parallel circuit angeord ⁇ net.
  • the optoelectronic devices 620 of the optoelectronic component arrangement 600 may each as opto electro ⁇ African devices 520 of the optoelectronic component arrangement 500 of Fig. 16 is formed to be.
  • each optoelectronic component 620 of the optoelectronic component arrangement 600 has at least one optoelectronic semiconductor chip.
  • each optoelectronic component 620 of the optoelectronic component arrangement 600 has at least one corrodible element with a corrodible material.
  • the corrodible element is about the lead compound 612 and the metallization 611 being electrically conductively connected to the heat sink 613, that the heat sink 613 and the corrodible element ei ⁇ nem are common potential.
  • the heat sink 613 of the optoelectronic component arrangement 600 has a sacrificial anode 630 with a sacrificial material 631.
  • the sacrificial anode 630 is electrically conductively connected to the heat sink 613 in such a way that the sacrificial anode 630 is at the same electrical potential as the corrodible elements of the optoelectronic components 620 of the optoelectronic component arrangement 600.
  • the sacrificial material 631 is less noble than the corrodible mate rial ⁇ the corrodible elements of the optoelectronic devices 620.
  • the sacrificial material 631 can, for example, as the sacrificial materials 122, 222, see 411 of the first optoelectronic device may be formed 10th
  • the corrodible Ma ⁇ TERIAL the corrodible elements of the optoelectronic devices 620 of the optoelectronic component arrangement 600 may be formed from 1 to 3 as the corrodible materials 111, 211, 411 of the first opto-electronic device 10 of FIGS.
  • the optoelectronic components 620 of the optoelectronic component arrangement 600 may contain further corrodible elements. te, which are at other electrical potentials than the previously mentioned corrodible elements of the optoelectronic devices 620.
  • the optoelectronic component arrangement 600 can have further sacrificial anodes which are at common potential with the further corrodible elements.

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Abstract

Eine optoelektronische Anordnung, welche als ein optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30, 40, 50, 60) ausgebildet ist, umfasst ein erstes korrodierbares Element (110) und eine erste Opferanode (120). Das erste korrodierbare Element (110) weist ein erstes korrodierbares Material (111) auf. Die erste Opferanode (120) weist ein erstes Opfermaterial (122) auf, das unedler als das erste korrodierbare Material (111) ist. Das erste korrodierbare Element (110) und die erste Opferanode (120) sind elektrisch leitend miteinander verbunden. Die optoelektronische Anordnung kann auch als eine optoelektronische Bauelementeanordnung (500, 600) ausgebildet sein.

Description

Beschreibung
Optoelektronische Anordnung Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektronische An¬ ordnung gemäß Patentanspruch 1.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2014 101 154.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Optoelektronische Anordnungen, beispielsweise Leuchtdioden- Anordnungen, werden für verschiedene Beleuchtungsanwendungen genutzt. Dabei können die optoelektronischen Anordnungen kor- rosiven Gasen wie Schwefelwasserstoff oder Stickoxid ausge¬ setzt sein. Dies ist beispielsweise bei in Automobilen und an Straßen und in Tunneln eingesetzten optoelektronischen Anordnungen der Fall. Es ist bekannt, dass derartige korrosive Ga¬ se metallische Komponenten der optoelektronischen Anordnungen angreifen können. Besonders anfällig sind Komponenten, die
Silber aufweisen, beispielsweise silberhaltige Leitkleber und Silberbeschichtungen .
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine optoelektronische Anordnung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine optoelektronische Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben. Eine optoelektronische Anordnung umfasst ein erstes Element und eine Opferanode. Das erste Element weist ein korrodierba¬ res erstes Material auf. Die Opferanode weist ein zweites Ma¬ terial auf, das unedler als das erste Material ist. Das erste Element und die Opferanode sind elektrisch leitend miteinan- der verbunden. Vorteilhafterweise bewirkt die Opferanode die¬ ser optoelektronischen Anordnung einen Korrosionsschutz des ersten Elements. Durch die Opferanode wird eine Korrosion des ersten Elements beispielsweise auch unter dem Einfluss korro- siver Gase verhindert. Dadurch eignet sich die optoelektronische Anordnung vorteilhafterweise für einen Einsatz in Umge¬ bungen, die korrosiven Medien, etwa korrosiven Gasen wie Stickoxiden und Schwefelwasserstoff, ausgesetzt sind. Bei- spielsweise eignet sich die optoelektronische Anordnung für einen Einsatz in Kraftfahrzeugen und an Straßen und in Straßentunneln. Da das erste Element der optoelektronischen Anordnung durch die Opferanode vor einer Korrosion geschützt wird, kann das erste Element vorteilhafterweise ein korro- dierbares Material wie Silber aufweisen, welches kostengüns¬ tig erhältlich ist und für viele Einsatzbereiche besonders geeignete Eigenschaften aufweist.
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist das erste Material Ag, Cu oder Ni auf. Das zweite Mate¬ rial weist dabei Cu, AI, Mg, Zn, Ti, V, Fe, Sn, Ni oder In auf. Dabei sollte stets sichergestellt sein, dass das zweite Material unedler als das erste Material, in der elektrochemi¬ schen Spannungsreihe (Redoxreihe) also negativer, ist. Vor- teilhafterweise ermöglicht es der Schutz des ersten Elements durch die Opferanode, das erste Material des ersten Elements für einen konkreten Anwendungsfall optimal zu wählen, ohne dabei eine mögliche Korrosionsanfälligkeit des ersten Materi¬ als berücksichtigen zu müssen.
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist diese eine weitere Opferanode auf. Dabei sind die Op¬ feranode und die weitere Opferanode der optoelektronischen Anordnung über einen optoelektronischen Halbleiterchip elektrisch miteinander verbunden. Der optoelektronische Halbleiterchip kann beispielsweise ein Leuchtdiodenchip (LED- Chip) sein. Vorteilhafterweise werden dadurch mit beiden Polen des optoelektronischen Halbleiterchips der optoelektronischen Anordnung verbundene Elemente der optoelektronischen Anordnung durch die Opferanode und die weitere Opferanode vor einer Korrosion geschützt. In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung um- fasst diese ein ein Gehäusematerial aufweisendes Gehäuse und einen zumindest teilweise in das Gehäusematerial eingebette¬ ten Träger. Dabei wird die Opferanode durch einen an dem Trä- ger angeordneten Opferabschnitt gebildet. Die optoelektronische Anordnung kann dabei als optoelektronisches Bauelement (Package) ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ergibt sich durch die Ausbildung der Opferanode als an dem Träger angeordneter Opferabschnitt eine besonders kompakte Gestaltung der optoelektronischen Anordnung.
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist der Träger das zweite Material auf. Dabei ist der Trä¬ ger in dem Opferabschnitt unbeschichtet. Vorteilhafterweise wird die Opferanode bei dieser optoelektronischen Anordnung durch das zweite Material des Trägers selbst gebildet.
Dadurch ist die optoelektronische Anordnung vorteilhafterweise besonders einfach und kostengünstig herstellbar. In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist der Träger in dem Opferabschnitt mit dem zweiten Material be¬ schichtet. Vorteilhafterweise kann die optoelektronische An¬ ordnung auch in dieser Ausführungsform einfach und kostengünstig hergestellt werden.
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist das zweite Material in dem Opferabschnitt in pastöser Form auf dem Träger angeordnet. Das zweite Material kann dabei beispielsweise durch Nadeldosieren (Dispensen) auf dem Träger angeordnet werden. Vorteilhafterweise ermöglicht auch dies eine einfache und kostengünstige Herstellung der optoelektro¬ nischen Anordnung. Außerdem kann dabei vorteilhafterweise eine große Menge des zweiten Materials vorhanden sein, wodurch die Opferanode eine lange Lebensdauer aufweisen kann.
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist der Träger eine Vorderseite auf, auf der ein optoelekt¬ ronischer Halbleiterchip angeordnet ist. Dabei ist auch der Opferabschnitt an der Vorderseite des Trägers angeordnet. Vorteilhafterweise können dadurch an der Vorderseite des Trä¬ gers zur Verfügung stehende Flächenbereiche zur Ausbildung des Opferabschnitts genutzt sein.
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist das Gehäuse eine erste Kavität auf. Dabei ist der opto¬ elektronische Halbleiterchip in der ersten Kavität angeord¬ net. Auch der Opferabschnitt ist in der ersten Kavität ange- ordnet. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine kompakte Ge¬ staltung der optoelektronischen Anordnung.
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist das Gehäuse eine erste Kavität und eine zweite Kavität auf. Dabei ist der optoelektronische Halbleiterchip in der ersten Kavität angeordnet. Der Opferabschnitt ist in der zweiten Kavität angeordnet. Vorteilhafterweise muss dadurch in der ersten Kavität kein Platz für den Opferabschnitt der Opferanode reserviert sein. Dies ermöglicht es beispielswei- se, die erste Kavität vollständig reflektierend auszubilden.
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist der Träger eine Vorderseite und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite auf. Dabei ist auf der Vordersei- te ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Der Opferabschnitt ist an der Rückseite angeordnet. Vorteilhafter¬ weise werden dadurch für den Opferabschnitt der Opferanode an der Rückseite des Trägers zur Verfügung stehende Volumina ge¬ nutzt .
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist der Träger eine Vorderseite und eine an die Vorderseite anschließende Seitenfläche auf. Dabei ist auf der Vorderseite ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Der Opfer- abschnitt ist an der Seitenfläche angeordnet. Der an der Sei¬ tenfläche des Trägers angeordnete Opferabschnitt der Opfer¬ anode kann dabei beispielsweise während des Vereinzeins der optoelektronischen Anordnung in einem Sägeprozess freigelegt werden. Dadurch ist vorteilhafterweise kein gesonderter Prozessschritt erforderlich, um den Opferabschnitt der Opferano¬ de mit der Atmosphäre in Kontakt zu bringen. In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist der Opferabschnitt zumindest teilweise durch das Gehäusemate¬ rial bedeckt. Dabei kann das Gehäusematerial ein Elektrolyt bilden, das einen Ionentransport zwischen dem ersten Material des ersten Elements und dem zweiten Material der Opferanode bewirkt. Vorteilhafterweise ist der Opferabschnitt der Opfer¬ anode bei dieser optoelektronischen Anordnung von außen nicht sichtbar, wodurch sich ein gefälliges äußeres Erscheinungs¬ bild der optoelektronischen Anordnung ergibt. In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist das erste Element ein mit dem ersten Material beschichteter Abschnitt des Trägers. Beispielsweise kann das erste Element durch einen spiegelnd beschichteten Abschnitt des Trägers ge¬ bildet sein. Das erste Material kann dabei beispielsweise Silber aufweisen. Vorteilhafterweise wird durch die Opferano¬ de der optoelektronischen Anordnung eine Korrosion der Spiegelfläche verhindert, wodurch auch eine Verschlechterung der Reflexionseigenschaften der Spiegelfläche verhindert wird. In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung ist das erste Element ein Leitkleber. Der Leitkleber kann beispielsweise zur Befestigung eines optoelektronischen Halbleiterchips der optoelektronischen Anordnung dienen. Der Leitkleber kann beispielsweise Silber aufweisen. Vorteilhaf- terweise wird durch die Opferanode der optoelektronischen Anordnung eine Korrosion des Leitklebers und eine damit einher¬ gehende Erhöhung eines thermischen Widerstands des Leitkle¬ bers und eine Reduzierung einer Festigkeit des Leitklebers verhindert .
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist diese eine Leiterplatte auf. Dabei ist mindestens ein optoelektronisches Bauelement auf der Leiterplatte angeord- net. Die Opferanode ist ebenfalls an der Leiterplatte ange¬ ordnet. Vorteilhafterweise können bei dieser optoelektroni¬ schen Anordnung auch optoelektronische Bauelemente ohne in das jeweilige optoelektronische Bauelement integrierte Opfer- anoden vor einer Beschädigung durch Korrosion geschützt sein.
In einer Ausführungsform der optoelektronischen Anordnung weist diese einen Kühlkörper zur Kühlung mindestens eines optoelektronischen Bauelements der optoelektronischen Anord- nung auf. Dabei ist die Opferanode auf dem Kühlkörper ange¬ ordnet. Vorteilhafterweise können auch bei dieser optoelekt¬ ronischen Anordnung optoelektronische Bauelemente ohne inte¬ grierte Opferanoden vor einer Beschädigung durch Korrosion geschützt sein.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei- spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines ersten opto- elektronischen Bauelements;
Fig. 2 eine Aufsicht auf das erste optoelektronische Bauele¬ ment ; Fig. 3 eine Aufsicht auf Leiterrahmenabschnitte des ersten optoelektronischen Bauelements;
Fig. 4 eine Aufsicht auf ein zweites optoelektronisches Bau¬ element ;
Fig. 5 eine Aufsicht auf Leiterrahmenabschnitte des zweiten optoelektronischen Bauelements; Fig. 6 eine Aufsicht auf ein drittes optoelektronisches Bau¬ element ;
Fig. 7 eine Aufsicht auf Leiterrahmenabschnitte des dritten optoelektronischen Bauelements;
Fig. 8 eine Aufsicht auf ein viertes optoelektronisches Bau¬ element ; Fig. 9 eine Aufsicht auf Leiterrahmenabschnitte des vierten optoelektronischen Bauelements;
Fig. 10 eine rückseitige Ansicht des vierten optoelektroni¬ schen Bauelements;
Fig. 11 eine Aufsicht auf Rückseiten der Leiterrahmenab¬ schnitte des vierten optoelektronischen Bauelements;
Fig. 12 eine Aufsicht auf ein fünftes optoelektronisches Bau- element;
Fig. 13 eine Seitenansicht des fünften optoelektronischen Bauelements ; Fig. 14 eine Aufsicht auf ein sechstes optoelektronisches Bauelement ;
Fig. 15 eine Aufsicht auf Leiterrahmenabschnitte des sechsten optoelektronischen Bauelements;
Fig. 16 eine Aufsicht auf eine optoelektronische Bauelemen¬ teanordnung; und
Fig. 17 eine Seitenansicht einer weiteren optoelektronischen Bauelementeanordnung.
Fig. 1 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht ei¬ nes ersten optoelektronischen Bauelements 10. Fig. 2 zeigt eine schematische Aufsicht auf das erste optoelektronische Bauelement 10. Das erste optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise ein Leuchtdioden-Bauelement (LED-Bauelement) sein. Das erste optoelektronische Bauelement 10 kann aber auch ein Laser-Bauelement, ein Lichtsensor oder ein anderes optoelektronisches Bauelement sein. Das erste optoelektroni¬ sche Bauelement 10 kann auch als Package bezeichnet werden.
Das erste optoelektronische Bauelement 10 weist einen ersten Leiterrahmenabschnitt 100 und einen zweiten Leiterrahmenab¬ schnitt 200 auf. Der erste Leiterrahmenabschnitt 100 weist eine Vorderseite 101 und eine der Vorderseite 101 gegenüber¬ liegende Rückseite 102 auf. Der zweite Leiterrahmenabschnitt 200 weist eine Vorderseite 201 und eine der Vorderseite 201 gegenüberliegende Rückseite 202 auf. Fig. 3 zeigt eine sche¬ matische Aufsicht auf die Vorderseiten 101, 201 der Leiter¬ rahmenabschnitte 100, 200.
Die Leiterrahmenabschnitte 100, 200 weisen jeweils ein elektrisch leitendes Material auf, bevorzugt ein Metall. Bei¬ spielsweise können der erste Leiterrahmenabschnitt 100 und der zweite Leiterrahmenabschnitt 200 Cu aufweisen. Der erste Leiterrahmenabschnitt 100 und der zweite Leiterrahmenab¬ schnitt 200 sind voneinander beabstandet und elektrisch ge- geneinander isoliert.
Der erste Leiterrahmenabschnitt 100 und der zweite Leiterrah¬ menabschnitt 200 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 sind in ein Gehäuse 300 des ersten optoelektronischen Bauele- ments 10 eingebettet. Das Gehäuse 300 weist ein elektrisch isolierendes Gehäusematerial 303 auf, das beispielsweise ein Kunststoffmaterial , etwa ein Epoxidharz, ein Silikon oder eine Keramik, sein kann. Das Gehäuse 300 kann beispielsweise durch einen Formprozess (Moldprozess ) hergestellt sein. Dabei werden der erste Leiterrahmenabschnitt 100 und der zweite
Leiterrahmenabschnitt 200 bevorzugt bereits während der Her¬ stellung des Gehäuses 300 in das Gehäusematerial 303 des Ge¬ häuses 300 eingebettet. Das Gehäuse 300 weist eine Oberseite 301 und eine der Ober¬ seite 301 gegenüberliegende Unterseite 302 auf. An der Unter¬ seite 302 des Gehäuses 300 sind Teile der Rückseite 102 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 und Teile der Rückseite 202 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 zugänglich und bilden dort elektrische Anschlussflächen des ersten optoelektronischen Bauelements 10. Die an der Unterseite 302 des Gehäuses 300 freiliegenden Teile der Rückseiten 102, 202 der Leiter- rahmenabschnitte 100, 200 können beispielsweise für eine Oberflächenmontage geeignete Lötkontaktflächen bilden.
An seiner Oberseite 301 weist das Gehäuse 300 eine erste Ka- vität 310 und eine zweite Kavität 320 auf. In der ersten Ka- vität 310 des Gehäuses 300 ist ein Teil der Vorderseite 101 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 zugänglich. In der zweiten Kavität 320 des Gehäuses 300 ist ein Teil der Vorder¬ seite 201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 zugänglich. In der ersten Kavität 310 des Gehäuses 300 ist ein optoelekt¬ ronischer Halbleiterchip 400 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 400 kann beispielsweise ein Leuchtdiodenchip (LED-Chip) , ein Laser-Chip, eine Photodiode oder ein anderer optoelektronischer Halbleiterchip sein. Der optoelekt- ronische Halbleiterchip 400 weist eine Oberseite 401 und eine der Oberseite 401 gegenüberliegende Unterseite 402 auf. Die Unterseite 402 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 ist mittels eines elektrisch leitenden Befestigungselements 410 derart an der Vorderseite 101 des ersten Leiterrahmenab- Schnitts 100 befestigt, dass eine elektrisch leitende Verbin¬ dung zwischen einer an der Unterseite 402 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 angeordneten elektrischen Kontaktfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 400 und dem ersten Leiterrahmenabschnitt 100 besteht. Eine an der Ober- seite 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 angeord¬ nete weitere elektrische Kontaktfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 400 ist mittels eines Bonddrahts 420
elektrisch leitend mit dem in der zweiten Kavität 320 des Ge- häuses 300 zugänglichen Teil der Vorderseite 201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 verbunden.
Die Oberseite 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 bildet eine Strahlungsdurchtrittsflache des optoelektroni¬ schen Halbleiterchips 400. Im Betrieb des ersten optoelektro¬ nischen Bauelements 10 wird an der Oberseite 401 des opto¬ elektronischen Halbleiterchips 400 elektromagnetische Strah¬ lung emittiert oder absorbiert.
Über der Oberseite 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 ist ein Konverterelement 430 angeordnet. In Fig. 2 ist das Konverterelement 430 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Das Konverterelement 430 ist dazu vorgesehen, eine Wellenlänge einer durch den optoelektronischen Halbleiterchip 400 emittierten oder absorbierten elektromagnetischen Strahlung zu konvertieren. Beispielsweise kann das Konverterelement 430 dazu ausgebildet sein, durch den optoelekt¬ ronischen Halbleiterchip 400 emittierte elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge aus dem blauen oder ultravio¬ letten Spektralbereich in weißes Licht zu konvertieren. Das Konverterelement 430 kann eingebettete wellenlängenkonvertie¬ rende Partikel umfassen, die beispielsweise einen organischen Leuchtstoff, einen anorganischen Leuchtstoff und/oder Quan- tenpunkte aufweisen. Das Konverterelement 430 kann auch ent¬ fallen .
Der optoelektronische Halbleiterchip 400, das Konverterele¬ ment 430 und zumindest Teile des Bonddrahts 420 sind in einen Verguss 440 eingebettet, der die erste Kavität 310 des Gehäu¬ ses 300 ausfüllt. In der Darstellung der Fig. 2 ist der Verguss 440 der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt. Der Ver¬ guss 440 kann beispielsweise ein Silikon aufweisen. Der Verguss 440 dient einem Schutz des optoelektronischen Halb- leiterchips 400, des Konverterelements 430 und des Bonddrahts 420 vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen. Der Verguss 440 kann auch entfallen. Das Befestigungselement 410 zur Befestigung des optoelektro¬ nischen Halbleiterchips 400 an der Vorderseite 101 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 in der ersten Kavität 310 des Ge¬ häuses 300 kann beispielsweise als Leitkleber ausgebildet sein. Das Befestigungselement 410 kann ein korrodierbares Ma¬ terial 411 aufweisen, beispielsweise Silber.
Das korrodierbare Material 411 des Befestigungselements 410 könnte unter dem Einfluss eines korrosiven Mediums, bei- spielsweise eines korrosiven Gases wie Schwefelwasserstoff oder Stickoxid, korrodieren. Beispielsweise könnte in dem korrodierbaren Material 411 des Befestigungselements 410 ent¬ haltenes Silber unter dem Einfluss von Schwefelwasserstoff zu Silbersulfid korrodieren. In diesem Fall könnte das Befesti- gungselement 410 eine schwarze Farbe annehmen, was das opti¬ sche Erscheinungsbild des ersten optoelektronischen Bauele¬ ments 10 nachteilig beeinflussen würde. Außerdem könnte sich durch die Korrosion des korrodierbaren Materials 411 des Befestigungselements 410 mechanische und thermische Eigenschaf- ten des Befestigungselements 410 nachteilig verändern. Insbe¬ sondere könnte durch eine Korrosion des korrodierbaren Materials 411 des Befestigungselements 410 ein thermischer Wider¬ stand des Befestigungselements 410 erhöht und eine Festigkeit der Anbindung des optoelektronischen Halbleiterchips 400 an die Vorderseite 101 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 re¬ duziert werden. Dadurch könnte sich die Lebensdauer des ersten optoelektronischen Bauelements 10 reduzieren.
Der erste Leiterrahmenabschnitt 100 des ersten optoelektroni- sehen Bauelements 10 kann ein erstes korrodierbares Element 110 aufweisen, das seinerseits ein erstes korrodierbares Ma¬ terial 111 aufweist. Das erste korrodierbare Material 111 ist ein Material, das unter dem Einfluss eines korrosiven Medi¬ ums, etwa unter dem Einfluss eines korrosiven Gases wie
Schwefelwasserstoff oder Stickoxid, korrodieren kann. Das erste korrodierbare Material 111 kann beispielsweise Silber aufweisen . Das erste korrodierbare Element 110 kann beispielsweise durch eine an der Vorderseite 101 und/oder der Rückseite 102 ange¬ ordnete Beschichtung des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 oder durch den ersten Leiterrahmenabschnitt 100 selbst gebil- det sein. Falls das erste korrodierbare Element 110 durch ei¬ ne Beschichtung des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 mit dem ersten korrodierbaren Material 111 gebildet ist, kann das erste korrodierbare Element 110 dazu dienen, eine optische Reflektivität des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 zu erhö- hen.
Würde das erste korrodierbare Material 111 des ersten korro¬ dierbaren Elements 110 korrodieren, beispielsweise durch eine Bildung von Silbersulfid, so würde die Reflektivität des ers- ten Leiterrahmenabschnitts 100 reduziert. Außerdem könnte im Fall einer Korrosion des ersten korrodierbaren Materials 111 des ersten korrodierbaren Elements 110 eine Anhaftung des Vergusses 440 und/oder anderer Komponenten des ersten optoelektronischen Bauelements 10 reduziert werden.
Um eine Korrosion des ersten korrodierbaren Materials 111 des ersten korrodierbaren Elements 110 und/oder eine Korrosion des korrodierbaren Materials 411 des Befestigungselements 410 zu verhindern, weist das erste optoelektronische Bauelement 10 eine erste Opferanode 120 auf. Die erste Opferanode 120 ist elektrisch leitend mit dem ersten korrodierbaren Element 110 und mit dem Befestigungselement 410 verbunden.
Die erste Opferanode 120 wird durch einen ersten Opferab- schnitt 121 gebildet, der an dem in der ersten Kavität 310 zugänglichen Teil der Vorderseite 101 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 angeordnet ist. Der erste Opferabschnitt
121 der ersten Opferanode 120 weist ein erstes Opfermaterial
122 auf. Im in Figuren 1 bis 3 dargestellten Beispiel wird der erste Opferabschnitt 121 der ersten Opferanode 120 durch mehrere voneinander getrennte Flächenabschnitte der Vorder¬ seite 101 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 gebildet. Die Vorderseite 101 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 kann in dem ersten Opferabschnitt 121 der ersten Opferanode 120 mit dem ersten Opfermaterial 122 beschichtet sein. Der erste Lei¬ terrahmenabschnitt 100 kann jedoch auch selbst das erste Op¬ fermaterial 122 aufweisen, welches in diesem Fall im Bereich des ersten Opferabschnitts 121 der ersten Opferanode 120 freiliegt. Der erste Leiterrahmenabschnitt 100 kann in dem ersten Opferabschnitt 121 der ersten Opferanode 120 auch ge¬ zielt mit dem ersten Opfermaterial 122 versetzt sein. Das erste Opfermaterial 122 ist unedler als das erste korro¬ dierbare Material 111 des ersten korrodierbaren Elements 110 und als das korrodierbare Material 411 des Befestigungsele¬ ments 410. Dies bedeutet, dass das erste Opfermaterial 122 der ersten Opferanode 120 in der elektrochemischen Spannungs- reihe (Redoxreihe) negativer ist als das erste korrodierbare Material 111 des ersten korrodierbaren Elements 110 und als das korrodierbare Material 411 des Befestigungselements 410. Dadurch wird unter dem Einfluss eines korrosiven Mediums anstelle des ersten korrodierbaren Materials 111 des ersten korrodierbaren Elements 110 und anstelle des korrodierbaren
Materials 411 des Befestigungselements 410 das erste Opferma¬ terial 122 der ersten Opferanode 120 korrodiert. Als Elektro¬ lyt kann dabei beispielsweise eine in umgebender Luft enthal¬ tene Feuchtigkeit, der Verguss 440 und/oder das Gehäusemate- rial 303 des Gehäuses 300 dienen. Durch die Korrosion des ersten Opfermaterials 122 der ersten Opferanode 120 wird eine Korrosion des ersten korrodierbaren Materials 111 des ersten korrodierbaren Elements 110 und eine Korrosion des korrodierbaren Materials 411 des Befestigungselements 410 verhindert. Das erste korrodierbare Element 110 und das Befestigungsele¬ ment 410 werden also durch die erste Opferanode 120 ge¬ schützt .
Der zweite Leiterrahmenabschnitt 200 weist ein zweites korro- dierbares Element 210 auf, das ein zweites korrodierbares Ma¬ terial 211 aufweist. Das zweite korrodierbare Element 210 kann beispielsweise durch eine Beschichtung des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 oder durch einen an der Vorderseite 201 und/oder der Rückseite 202 freiliegenden Abschnitt des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 selbst gebildet sein.
Um eine Korrosion des zweiten korrodierbaren Materials 211 des zweiten korrodierbaren Elements 210 zu verhindern, weist der zweite Leiterrahmenabschnitt 200 eine zweite Opferanode 220 auf, die elektrisch leitend mit dem zweiten korrodierba¬ ren Element 210 verbunden ist. Die zweite Opferanode 220 wird durch einen zweiten Opferabschnitt 221 gebildet, der in einem in der zweiten Kavität 320 des Gehäuses 300 zugänglichen Teil der Vorderseite 201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 an der Vorderseite 201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 angeordnet ist. Die zweite Opferanode 220 weist ein zweites Opfermaterial 222 auf, das unedler als das zweite korrodierbare Material 211 des zweiten korrodierbaren Elements 210 ist. Das zweite Op¬ fermaterial 222 der zweiten Opferanode 220 kann das gleiche Material sein wie das erste Opfermaterial 122 der ersten Op- feranode 120. Die zweite Opferanode 220 kann durch eine Be- schichtung der Vorderseite 201 des zweiten Leiterrahmenab¬ schnitts 200 mit dem zweiten Opfermaterial 222 im zweiten Op¬ ferabschnitt 221 gebildet sein. Der zweite Leiterrahmenab¬ schnitt 200 kann aber auch selbst das zweite Opfermaterial 222 aufweisen und/oder gezielt mit dem zweiten Opfermaterial 222 versetzt sein. In diesem Fall wird die zweite Opferanode 220 durch einen im zweiten Opferabschnitt 221 freiliegenden Teil des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 gebildet. Die erste Opferanode 120 des ersten optoelektronischen Bau¬ elements 10 kann zum Schutz anderer oder weiterer Elemente als dem ersten korrodierbaren Element 110 und dem Befestigungselement 410 vor Korrosion dienen. Dabei müssen die ande¬ ren oder weiteren zu schützenden korrodierbaren Elemente elektrisch leitend mit der ersten Opferanode 120 verbunden sein. Die zweite Opferanode 220 kann zum Schutz anderer oder weiterer korrodierbarer Elemente als dem zweiten korrodierbaren Element 210 vor Korrosion dienen. Die anderen oder weite- ren zu schützenden Elemente müssen dabei elektrisch leitend mit der zweiten Opferanode 220 verbunden sein. Wahlweise kann entweder die erste Opferanode 120 oder die zweite Opferanode 220 entfallen.
Das erste korrodierbare Material 111 des ersten korrodierba¬ ren Elements 110, das korrodierbare Material 411 des Befesti¬ gungselements 410 und das zweite korrodierbare Material 211 des zweiten korrodierbaren Elements 210 können beispielsweise Ag, Cu oder Ni aufweisen. Das erste Opfermaterial 122 der ersten Opferanode 120 und das zweite Opfermaterial 222 der zweiten Opferanode 220 können beispielsweise Cu, AI, Mg, Zn, Ti, V, Fe, Sn, Ni oder In aufweisen. Dabei muss das Opfermaterial 122, 222 jeder Opferanode 120, 220 unedler sein als das korrodierbare Material 111, 411, 211 des durch die jewei¬ lige Opferanode 120, 220 zu schützenden korrodierbaren Ele¬ ments 110, 410, 210.
Der in Figuren 1 bis 3 dargestellte Aufbau des ersten opto- elektronischen Bauelements 10 mit den in das Gehäusematerial 303 des Gehäuses 300 eingebetteten Leiterrahmenabschnitten 100, 200 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Das erste optoelektronische Bauelement 10 könnte anstelle der Leiter¬ rahmenabschnitte 100, 200 auch einen keramischen Träger, ei- nen als Platine ausgebildeten Träger oder einen anderen Träger aufweisen.
Anhand der Figuren 4 bis 15 werden nachfolgend weitere opto¬ elektronische Bauelemente erläutert, die jeweils nur geringe Unterschiede zu dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 aufweisen. Für gleiche und gleich wirkende Komponenten werden in Figuren 4 bis 15 dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Figuren 1 bis 3. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf die Abweichungen zwischen dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 und den weiteren optoelektronischen Bauelementen. Ähnliche oder entsprechende Teile werden nicht erneut detailliert beschrieben. Es ist möglich, die nachfolgend an- hand der Figuren 4 bis 15 beschriebenen Merkmale in anderer Zusammenstellung miteinander zu kombinieren.
Fig. 4 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein zweites opto- elektronisches Bauelement 20. Fig. 5 zeigt eine schematische Aufsicht auf die Leiterrahmenabschnitte 100, 200 des zweiten optoelektronischen Bauelements 20. Das zweite optoelektronische Bauelement 20 unterscheidet sich von dem ersten opto¬ elektronischen Bauelement 10 dadurch, dass das Gehäuse 300 an seiner Oberseite 301 zusätzlich zu der ersten Kavität 310 und der zweiten Kavität 320 eine dritte Kavität 330 und eine vierte Kavität 340 aufweist. In der dritten Kavität 330 des Gehäuses 300 ist der die erste Opferanode 120 bildende erste Opferabschnitt 121 der Vorderseite 101 des ersten Leiterrah- menabschnitts 100 zugänglich. In der vierten Kavität 340 des Gehäuses 300 ist der die zweite Opferanode 220 bildende zwei¬ te Opferabschnitt 221 der Vorderseite 201 des zweiten Leiter¬ rahmenabschnitts 200 zugänglich. Der erste Opferabschnitt 121 der ersten Opferanode 120 und der zweite Opferabschnitt 221 der zweiten Opferanode 220 sind bei dem zweiten optoelektronischen Bauelement 20 ausgebildet wie bei dem ersten optoelektronischen Bauelement 10. Insbesondere ist die erste Opferanode 120 elektrisch leitend mit dem ersten korrodierbaren Element 110 und mit dem Befesti¬ gungselement 410 verbunden. Die zweite Opferanode 220 ist elektrisch leitend mit dem zweiten korrodierbaren Element 210 verbunden . Dadurch, dass der die erste Opferanode 120 bildende erste Op¬ ferabschnitt 121 bei dem zweiten optoelektronischen Bauelement 20 in der dritten Kavität 330 und nicht in der ersten Kavität 310 angeordnet ist, kann der gesamte in der ersten Kavität 310 freiliegende Teil der Vorderseite 110 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 bei dem zweiten optoelektronischen Bauelement 20 vorteilhafterweise optisch reflektierend be¬ schichtet sein. Fig. 6 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein drittes opto¬ elektronisches Bauelement 30. Fig. 7 zeigt eine schematische Aufsicht auf die Leiterrahmenabschnitte 100, 200 des dritten optoelektronischen Bauelements 30. Bei dem dritten optoelekt- ronischen Bauelement 30 liegt der die erste Opferanode 120 bildende erste Opferabschnitt 121 der Vorderseite 101 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 nicht in der ersten Kavität 310 des Gehäuses 300 frei, sondern ist durch das Gehäusemate¬ rial 303 des Gehäuses 300 bedeckt. Entsprechend liegt auch der die zweite Opferanode 220 bildende zweite Opferabschnitt 221 der Vorderseite 201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 nicht in der zweiten Kavität 320 des Gehäuses 300 frei, sondern ist durch das Gehäusematerial 303 des Gehäuses 300 bedeckt. Davon abgesehen sind die erste Opferanode 120 und die zweite Opferanode 220 bei dem dritten optoelektronischen Bauelement 30 ausgebildet wie bei dem ersten optoelektroni¬ schen Bauelement 10.
Dadurch, dass die erste Opferanode 120 und die zweite Opfer- anode 220 bei dem dritten optoelektronischen Bauelement 30 durch das Gehäusematerial 303 des Gehäuses 300 abgedeckt sind, führt eine durch Korrosion der ersten Opferanode 120 und der zweiten Opferanode 220 verursachte optische Verände¬ rung der ersten Opferanode 120 und der zweiten Opferanode 220 bei dem dritten optoelektronischen Bauelement 30 vorteilhaf¬ terweise nicht zu einer optischen Beeinträchtigung des dritten optoelektronischen Bauelements 30.
Fig. 8 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein viertes opto- elektronisches Bauelement 40. Fig. 9 zeigt eine schematische Aufsicht auf die Leiterrahmenabschnitte 100, 200 des vierten optoelektronischen Bauelements 40. Fig. 10 zeigt eine schema¬ tische rückwärtige Ansicht des vierten optoelektronischen Bauelements 40, in der die Unterseite 302 des Gehäuses 300 und die Rückseiten 102, 202 der Leiterrahmenabschnitte 100,
200 sichtbar sind. Fig. 11 zeigt eine schematische rückwärti¬ ge Ansicht der Leiterrahmenabschnitte 100, 200 des vierten optoelektronischen Bauelements 40, in der die Rückseiten 102, 202 der Leiterrahmenabschnitte 100, 200 sichtbar sind.
Das vierte optoelektronische Bauelement 40 unterscheidet sich von dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 dadurch, dass der die erste Opferanode 120 bildende erste Opferabschnitt 121 an der Rückseite 102 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 angeordnet ist. Entsprechend ist auch der die zweite Op¬ feranode 220 bildende zweite Opferabschnitt 221 an der Rück- seite 202 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 angeordnet.
Der erste Opferabschnitt 121 und der zweite Opferabschnitt 221 liegen an den Rückseiten 102, 202 der Leiterrahmenabschnitte 100, 200 frei, sind also nicht durch das Gehäusema- terial 303 des Gehäuses 300 bedeckt. Es wäre aber auch mög¬ lich, die Opferabschnitte 121, 221 an den Rückseiten 102, 202 der Leiterrahmenabschnitte 100, 200 durch das Gehäusematerial 303 des Gehäuses 300 zu bedecken. Im Übrigen sind die erste Opferanode 120 und die zweite Opferanode 220 bei dem vierten optoelektronischen Bauelement 40 wie bei dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 ausgebildet.
Fig. 12 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein fünftes optoelektronisches Bauelement 50. Fig. 13 zeigt eine schema- tische Seitenansicht des fünften optoelektronischen Bauele¬ ments 50. In der in Fig. 13 dargestellten Seitenansicht ist eine sich von der Oberseite 301 des Gehäuses 300 zu der Un¬ terseite 302 des Gehäuses 300 erstreckende Seitenfläche des Gehäuses 300 des fünften optoelektronischen Bauelements 50 sichtbar. An der Seitenfläche des Gehäuses 300 liegen eine Seitenfläche 103 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 und eine Seitenfläche 203 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 frei. Die Seitenflächen 103, 203 der Leiterrahmenabschnitte 100, 200 des fünften optoelektronischen Bauelements 50 können beispielsweise während eines Vereinzeins des fünften opto¬ elektronischen Bauelements 50 durch einen Sägeprozess freige¬ legt worden sein. Im Unterschied zu dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 ist der die erste Opferanode 120 bildende erste Opferab¬ schnitt 121 bei dem fünften optoelektronischen Bauelement 50 an der Seitenfläche 103 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 angeordnet. Entsprechend ist der die zweite Opferanode 220 bildende zweite Opferabschnitt 221 an der Seitenfläche 203 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 angeordnet. Davon ab¬ gesehen sind die erste Opferanode 120 mit dem ersten Opferab¬ schnitt 121 und die zweite Opferanode 220 mit dem zweiten Op- ferabschnitt 221 bei dem fünften optoelektronischen Bauelement 50 ausgebildet wie bei dem ersten optoelektronischen Bauelement 10.
Fig. 14 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein sechstes optoelektronisches Bauelement 60. Fig. 15 zeigt eine schema¬ tische Aufsicht auf die Leiterrahmenabschnitte 100, 200 des sechsten optoelektronischen Bauelements 60. Wie bei dem zweiten optoelektronischen Bauelement 20 weist das Gehäuse 300 auch bei dem sechsten optoelektronischen Bauelement 60 an seiner Oberseite 301 eine dritte Kavität 330 und eine vierte Kavität 340 auf. Der die erste Opferanode 120 bildende erste Opferabschnitt 121 ist an einem in der dritten Kavität 330 des Gehäuses 300 zugänglichen Teil der Vorderseite 101 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 angeordnet. Der die zweite Opferanode 220 bildende zweite Opferabschnitt 221 ist an ei¬ nem in der vierten Kavität 340 zugänglichen Teil der Vorderseite 201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 angeordnet.
Bei dem sechsten optoelektronischen Bauelement 60 ist die erste Opferanode 120 allerdings nicht durch eine Beschichtung der Vorderseite 101 des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 mit dem ersten Opfermaterial 122 und auch nicht durch einen das erste Opfermaterial 122 aufweisenden freiliegenden Teil des ersten Leiterrahmenabschnitts 100 gebildet. Entsprechend ist auch die zweite Opferanode 220 nicht durch eine Beschichtung der Vorderseite 201 des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 mit dem zweiten Opfermaterial 222 und auch nicht durch einen das zweite Opfermaterial 222 aufweisenden und freiliegenden Teil des zweiten Leiterrahmenabschnitts 200 gebildet. Statt¬ dessen ist das erste Opfermaterial 122 bei dem sechsten opto¬ elektronischen Bauelement 60 als pastöses Material in der dritten Kavität 330 über dem ersten Opferabschnitt 121 ange- ordnet, um die erste Opferanode 120 zu bilden. Entsprechend ist das zweite Opfermaterial 222 in der vierten Kavität 340 als pastöses Material über dem zweiten Opferabschnitt 221 an¬ geordnet, um die zweite Opferanode 220 zu bilden. Das pastöse erste Opfermaterial 122 und das pastöse zweite Opfermaterial 222 können beispielsweise durch Nadeldosieren (Dispensen) in den Kavitäten 330, 340 angeordnet worden sein. Vorteilhafterweise ist es dadurch möglich, dass die erste Op¬ feranode 120 eine vergleichsweise große Menge des ersten Op- fermaterials 122 aufweist. Entsprechend kann auch die zweite Opferanode 220 eine vergleichsweise große Menge des zweiten Opfermaterials 222 aufweisen.
Fig. 16 zeigt eine schematische Darstellung einer optoelekt- ronischen Bauelementeanordnung 500. Die optoelektronische
Bauelementeanordnung 500 kann beispielsweise eine Leuchtdio¬ den-Anordnung sein. Die optoelektronische Bauelementeanord¬ nung 500 kann für einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug oder an einer Straße oder in einem Tunnel vorgesehen sein.
Die optoelektronische Bauelementeanordnung 500 weist eine Leiterplatte 510 auf. Auf einer Oberseite der Leiterplatte 510 ist eine Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente 520 angeordnet. Die optoelektronischen Bauelemente 520 sind mittels auf der Leiterplatte 510 angeordneter Leiterbahnen 511 in einer elektrischen Reihenschaltung miteinander verschaltet. Die optoelektronischen Bauelemente 520 können auch als Packages bezeichnet werden. Jedes optoelektronische Bauelement 520 weist mindestens einen optoelektronischen Halbleiterchip 521 auf, der beispielsweise als Leuchtdiodenchip, als Laserchip oder als Fotosensor ausgebildet sein kann. Ferner weist jedes optoelektronische Bauelement 520 ein ers¬ tes korrodierbares Element 522 und ein zweites korrodierbares Element 524 auf. Das erste korrodierbare Element 522 jedes optoelektronischen Bauelements 520 weist ein erstes korro¬ dierbares Material 523 auf. Das zweite korrodierbare Element 524 jedes optoelektronischen Bauelements 520 weist ein zwei¬ tes korrodierbares Material 525 auf. Die optoelektronischen Bauelemente 520 können wie das erste optoelektronische Bauelement 10 ausgebildet sein. Allerdings weisen die optoelektronischen Bauelemente 520 keine Opferano¬ den 120, 220 zum Schutz der korrodierbaren Elemente 522, 524 auf .
Stattdessen sind bei der optoelektronischen Bauelementeanordnung 500 auf der Leiterplatte 510 mehrere Opferanoden ange¬ ordnet. Eine erste Opferanode 530, die ein erstes Opfermate¬ rial 531 aufweist, ist elektrisch leitend mit einem ersten Abschnitt der Leiterbahn 511 an einem ersten Ende der Reihenschaltung von optoelektronischen Halbleiterchips 521 verbunden. Eine zweite Opferanode 540, die ein zweites Opfermateri¬ al 541 aufweist, ist elektrisch leitend mit einem zweiten Ab¬ schnitt der Leiterbahn 511 an einem zweiten Längsende der Reihenschaltung von optoelektronischen Halbleiterchips 521 verbunden. Jeder zwischen zwei optoelektronischen Halbleiterchips 521 der Reihenschaltung von optoelektronischen Halbleiterchips 521 angeordnete Abschnitt der Leiterbahn 511 ist elektrisch leitend mit je einer weiteren Opferanode 550 ver- bunden, die ein weiteres Opfermaterial 551 aufweist.
Damit ist jedes korrodierbare Element 522, 524 jedes opto¬ elektronischen Halbleiterchips 521 der optoelektronischen Bauelementeanordnung 500 derart unmittelbar elektrisch lei- tend mit einer der Opferanoden 530, 540, 550 verbunden, dass sich das jedes korrodierbare Element 522, 524 und die jewei¬ lige Opferanode 530, 540, 550 auf gleichem elektrischen Po¬ tential befinden. Damit ist jedes korrodierbare Element 522, 524 durch die jeweils zugeordnete Opferanode 530, 540, 550 vor einer Korrosion geschützt.
Die Opfermaterialien 531, 541, 551 der Opferanoden 530, 540, 550 sind jeweils unedler als die korrodierbaren Materialien 523, 525 der korrodierbaren Elemente 522, 524. Die Opfermate¬ rialien 531, 541, 551 der Opferanoden 530, 540, 550 können ausgebildet sein wie die Opfermaterialien 122, 222 der Opferanoden 120, 220 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 der Figuren 1 bis 3. Die korrodierbaren Materialien 523, 525 der korrodierbaren Elemente 522, 524 können ausgebildet sein wie die korrodierbaren Materialien 111, 211, 411 der korrodierbaren Elemente 110, 210, 410 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 der Figuren 1 bis 3.
Fig. 17 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht einer optoelektronischen Bauelementeanordnung 600. Die optoelektronische Bauelementeanordnung 600 kann beispielsweise eine Leuchtdiodenanordnung sein. Die optoelektronische Bau- elementeanordnung 600 kann beispielsweise für einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug, an einer Straße oder in einem Stra¬ ßentunnel vorgesehen sein.
Die optoelektronische Bauelementeanordnung 600 weist eine Leiterplatte 610 auf. Die Leiterplatte 610 ist auf einem
Kühlkörper 613 angeordnet. Die Leiterplatte 610 weist eine Mehrzahl von Metallisierungen 611 auf, die sich jeweils von einer Oberseite der Leiterplatte 610 durch die Leiterplatte 610 bis zu einer Unterseite der Leiterplatte 610 erstrecken und elektrisch und thermisch leitend mit dem Kühlkörper 613 verbunden sind. An der Oberseite der Leiterplatte 610 ist je¬ de Metallisierung 611 der Leiterplatte 610 über eine Leitverbindung 612 elektrisch leitend mit je einem optoelektronischen Bauelement 620 verbunden. Die optoelektronischen Bau- elemente 620 sind somit in einer Parallelschaltung angeord¬ net . Die optoelektronischen Bauelemente 620 der optoelektronischen Bauelementeanordnung 600 können jeweils wie die optoelektro¬ nischen Bauelemente 520 der optoelektronischen Bauelementeanordnung 500 der Fig. 16 ausgebildet sein. Insbesondere weist jedes optoelektronische Bauelement 620 der optoelektronischen Bauelementeanordnung 600 mindestens einen optoelektronischen Halbleiterchip auf. Außerdem weist jedes optoelektronische Bauelement 620 der optoelektronischen Bauelementeanordnung 600 mindestens ein korrodierbares Element mit einem korro- dierbaren Material auf. Das korrodierbare Element ist dabei über die Leitverbindung 612 und die Metallisierung 611 derart elektrisch leitend mit dem Kühlkörper 613 verbunden, dass sich der Kühlkörper 613 und das korrodierbare Element auf ei¬ nem gemeinsamen Potential befinden.
Zum Schutz der korrodierbaren Elemente der optoelektronischen Bauelemente 620 der optoelektronischen Bauelementeanordnung 600 weist der Kühlkörper 613 der optoelektronischen Bauelementeanordnung 600 eine Opferanode 630 mit einem Opfermateri- al 631 auf. Die Opferanode 630 ist derart elektrisch leitend mit dem Kühlkörper 613 verbunden, dass sich die Opferanode 630 auf dem gleichen elektrischen Potential befindet wie die korrodierbaren Elemente der optoelektronischen Bauelemente 620 der optoelektronischen Bauelementeanordnung 600.
Das Opfermaterial 631 ist unedler als das korrodierbare Mate¬ rial der korrodierbaren Elemente der optoelektronischen Bauelemente 620. Das Opfermaterial 631 kann beispielsweise wie die Opfermaterialien 122, 222, 411 des ersten optoelektroni- sehen Bauelements 10 ausgebildet sein. Das korrodierbare Ma¬ terial der korrodierbaren Elemente der optoelektronischen Bauelemente 620 der optoelektronischen Bauelementeanordnung 600 kann wie die korrodierbaren Materialien 111, 211, 411 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 der Figuren 1 bis 3 ausgebildet sein.
Die optoelektronischen Bauelemente 620 der optoelektronischen Bauelementeanordnung 600 können weitere korrodierbare Elemen- te aufweisen, die sich auf anderen elektrischen Potentialen als die bisher genannten korrodierbaren Elemente der optoelektronischen Bauelemente 620 befinden. In diesem Fall kann die optoelektronische Bauelementeanordnung 600 weitere Opfer- anoden aufweisen, die sich auf gemeinsamem Potential mit den weiteren korrodierbaren Elementen befinden.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei¬ spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Er- findung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt.
Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .
Bezugs zeichenliste
10 erstes optoelektronisches Bauelement
20 zweites optoelektronisches Bauelement 30 drittes optoelektronisches Bauelement
40 viertes optoelektronisches Bauelement
50 fünftes optoelektronisches Bauelement
60 sechstes optoelektronisches Bauelement 100 erster Leiterrahmenabschnitt
101 Vorderseite
102 Rückseite
103 Seitenfläche
110 erstes korrodierbares Element
111 erstes korrodierbares Material
120 erste Opferanode
121 erster Opferabschnitt
122 erstes Opfermaterial 200 zweiter Leiterrahmenabschnitt
201 Vorderseite
202 Rückseite
203 Seitenfläche
210 zweites korrodierbares Element
211 zweites korrodierbares Material
220 zweite Opferanode
221 zweiter Opferabschnitt
222 zweites Opfermaterial 300 Gehäuse
301 Oberseite
302 Unterseite
303 Gehäusematerial
310 ersten Kavität
320 zweite Kavität
330 dritte Kavität
340 vierte Kavität 400 optoelektronischer Halbleiterchip
401 Oberseite
402 Unterseite
410 Befestigungselement
411 korrodierbares Material
420 Bonddraht
430 Konverterelement
440 Verguss 500 optoelektronische Bauelementeanordnung
510 Leiterplatte
511 Leiterbahn
520 optoelektronisches Bauelement
521 optoelektronischer Halbleiterchip 522 erstes korrodierbares Element
523 erstes korrodierbares Material
524 zweites korrodierbares Element
525 zweites korrodierbares Material
530 erste Opferanode
531 erstes Opfermaterial
540 zweite Opferanode
541 zweites Opfermaterial
550 weitere Opferanode
551 weiteres Opfermaterial
600 optoelektronische Bauelementeanordnung
610 Leiterplatte
611 Metallisierung
612 Leitverbindung
613 Kühlkörper
620 optoelektronisches Bauelement
630 Opferanode
631 Opfermaterial

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 500, 600)
mit einem ersten Element (110, 410, 522) und einer Opferanode (120, 530, 630),
wobei das erste Element (110, 410, 522) ein korrodierba¬ res erstes Material (111, 411, 523) aufweist,
wobei die Opferanode (120, 530, 630) ein zweites Material (122, 531, 631) aufweist, das unedler als das erste Mate¬ rial (111, 411, 523) ist,
wobei das erste Element (110, 410, 522) und die Opferano¬ de elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
2. Optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 500, 600) gemäß Anspruch 1,
wobei das erste Material (111, 411, 523) Ag, Cu oder Ni aufweist,
wobei das zweite Material (122, 531, 631) Cu, AI, Mg, Zn, Ti, V, Fe, Sn, Ni oder In aufweist.
3. Optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 500) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 40, 50, 60, 500) eine weitere Opferanode (220, 540, 550) auf¬ weist,
wobei die Opferanode (120, 530, 630) und die weitere Op¬ feranode (220, 540, 550) über einen optoelektronischen Halbleiterchip (400, 521) elektrisch miteinander verbun- den sind.
4. Optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 40, 50, 60) ge¬ mäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 40, 50, 60) ein ein Gehäusematerial (303) aufweisendes Gehäu¬ ses (300) und einen zumindest teilweise in das Gehäusema¬ terial (303) eingebetteten Träger (100) umfasst, wobei die Opferanode (120) durch einen an dem Träger (100) angeordneten Opferabschnitt (121) gebildet wird.
5. Optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 40, 50) gemäß Anspruch 4,
wobei der Träger (100) das zweite Material (122) auf¬ weist,
wobei der Träger (100) in dem Opferabschnitt (121) unbe¬ schichtet ist.
6. Optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 40, 50) gemäß Anspruch 4,
wobei der Träger (100) in dem Opferabschnitt (121) mit dem zweiten Material (122) beschichtet ist.
7. Optoelektronische Anordnung (60) gemäß Anspruch 4,
wobei das zweite Material (122) in dem Opferabschnitt (121) in pastöser Form auf dem Träger (100) angeordnet ist .
8. Optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 60) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7,
wobei der Träger (100) eine Vorderseite (101) aufweist, wobei auf der Vorderseite (101) ein optoelektronischer Halbleiterchip (400) angeordnet ist,
wobei der Opferabschnitt (121) an der Vorderseite (101) angeordnet ist.
9. Optoelektronische Anordnung (10) gemäß Anspruch 8,
wobei das Gehäuse (300) eine erste Kavität (310) auf¬ weist,
wobei der optoelektronische Halbleiterchip (400) in der ersten Kavität (310) angeordnet ist,
wobei der Opferabschnitt (121) in der ersten Kavität (310) angeordnet ist.
10. Optoelektronische Anordnung (20, 60) gemäß Anspruch 8, wobei das Gehäuse (300) eine erste Kavität (310) und eine zweite Kavität (320) aufweist,
wobei der optoelektronischer Halbleiterchip (400) in der ersten Kavität (310) angeordnet ist,
wobei der Opferabschnitt (121) in der zweiten Kavität (320) angeordnet ist.
11. Optoelektronische Anordnung (40) gemäß einem der Ansprü¬ che 4 bis 7,
wobei der Träger (100) eine Vorderseite (101) und eine der Vorderseite (101) gegenüberliegende Rückseite (102) aufweist,
wobei auf der Vorderseite (101) ein optoelektronischer Halbleiterchip (400) angeordnet ist,
wobei der Opferabschnitt (121) an der Rückseite (102) an¬ geordnet ist.
12. Optoelektronische Anordnung (50) gemäß einem der Ansprü¬ che 4 bis 7,
wobei der Träger (100) eine Vorderseite (101) und eine an die Vorderseite (101) anschließende Seitenfläche (103) aufweist,
wobei auf der Vorderseite (101) ein optoelektronischer Halbleiterchip (400) angeordnet ist,
wobei der Opferabschnitt (121) an der Seitenfläche (103) angeordnet ist.
13. Optoelektronische Anordnung (30) gemäß einem der Ansprü¬ che 4 bis 12,
wobei der Opferabschnitt (121) zumindest teilweise durch das Gehäusematerial (303) bedeckt ist.
14. Optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 40, 50, 60) ge¬ mäß einem der Ansprüche 4 bis 13,
wobei das erste Element (110) ein mit dem ersten Material (111) beschichteter Abschnitt des Trägers (100) ist.
15. Optoelektronische Anordnung (10, 20, 30, 40, 50, 60) ge¬ mäß einem der Ansprüche 1 bis 13,
wobei das erste Element (410, 522) ein Leitkleber ist.
16. Optoelektronische Anordnung (500) gemäß einem der Ansprü¬ che 1 bis 3,
wobei die optoelektronische Anordnung (500) eine Leiter¬ platte (510) aufweist,
wobei mindestens ein optoelektronisches Bauelement (520) auf der Leiterplatte (510) angeordnet ist,
wobei die Opferanode (530) auf der Leiterplatte (510) an¬ geordnet ist.
17. Optoelektronische Anordnung (600) gemäß einem der Ansprü¬ che 1 bis 3,
wobei die optoelektronische Anordnung (600) einen Kühl¬ körper (613) zur Kühlung mindestens eines optoelektronischen Bauelements (620) der optoelektronischen Anordnung (600) aufweist,
wobei die Opferanode (630) auf dem Kühlkörper (613) ange¬ ordnet ist.
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