DE102013218058A1

DE102013218058A1 - Optoelectronic component

Info

Publication number: DE102013218058A1
Application number: DE102013218058.6A
Authority: DE
Inventors: David O' BRIEN; Michael HIRMER; Claus Jäger
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-03-12

Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement umfasst einen optoelektronischen Halbleiterchip und ein Reflektorelement mit einer Spiegelfläche. Der optoelektronische Halbleiterchip weist eine Strahlungsemissionsfläche auf. Die Spiegelfläche ist als Teilkuppel ausgebildet und über der Strahlungsemissionsfläche angeordnet.An optoelectronic component comprises an optoelectronic semiconductor chip and a reflector element with a mirror surface. The optoelectronic semiconductor chip has a radiation emission surface. The mirror surface is formed as a partial dome and arranged over the radiation emission surface.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement gemäß Patentanspruch 1. The present invention relates to an optoelectronic component according to claim 1.

Es ist bekannt, Leuchtdioden-Bauelemente mit Reflektoren auszustatten, die dazu vorgesehen sind, von einem Leuchtdiodenchip emittiertes Licht zu bündeln, um eine gerichtete Abstrahlcharakteristik zu erreichen. Bei einer bekannten Bauform solcher Leuchtdioden-Bauelemente wird der Leuchtdiodenchip derart am Grund eines schüsselförmigen Reflektors angeordnet, dass eine Abstrahlrichtung des Leuchtdiodenchips parallel zur Symmetrieachse des Reflektors orientiert ist. Weist der Leuchtdiodenchip allerdings bereits einen begrenzten Abstrahlwinkel auf, so trifft nur ein geringer Anteil der durch den Leuchtdiodenchip emittierten Strahlung auf den Reflektor. Ein großer Teil der durch den Leuchtdiodenchip emittierten Strahlung wird in diesem Fall nicht durch den Reflektor gerichtet. Daher weisen solche Leuchtdioden-Bauelemente eine nur in begrenztem Maße gerichtete Abstrahlcharakteristik auf. It is known to provide light-emitting diode components with reflectors which are intended to bundle light emitted by a light-emitting diode chip in order to achieve a directional emission characteristic. In a known design of such light-emitting diode components, the light-emitting diode chip is arranged on the base of a dish-shaped reflector such that an emission direction of the light-emitting diode chip is oriented parallel to the symmetry axis of the reflector. However, if the light-emitting diode chip already has a limited emission angle, only a small proportion of the radiation emitted by the light-emitting diode chip strikes the reflector. A large part of the radiation emitted by the light-emitting diode chip is not directed by the reflector in this case. For this reason, such light-emitting diode components have a radiation characteristic directed only to a limited extent.

Es ist ebenfalls bekannt, einen Leuchtdiodenchip derart an einem schüsselförmigen Reflektor anzuordnen, dass eine Abstrahlrichtung des Leuchtdiodenchips antiparallel zur Abstrahlrichtung des Reflektors orientiert ist. In dieser Anordnung wird allerdings ein Teil der durch den Reflektor reflektierten Strahlung durch den Leuchtdiodenchip abgeschattet. Außerdem erschwert diese Anordnung eine wirksame thermische Ankopplung des Leuchtdiodenchips. It is likewise known to arrange a light-emitting diode chip on a dish-shaped reflector such that an emission direction of the light-emitting diode chip is oriented antiparallel to the emission direction of the reflector. In this arrangement, however, part of the radiation reflected by the reflector is shaded by the LED chip. In addition, this arrangement makes effective thermal coupling of the LED chip difficult.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben. An object of the present invention is to provide an optoelectronic device. This object is achieved by an optoelectronic component with the features of claim 1. In the dependent claims various developments are given.

Ein optoelektronisches Bauelement umfasst einen optoelektronischen Halbleiterchip und ein Reflektorelement mit einer Spiegelfläche. Der optoelektronische Halbleiterchip weist eine Strahlungsemissionsfläche auf. Die Spiegelfläche ist als Teilkuppel ausgebildet und über der Strahlungsemissionsfläche angeordnet. Vorteilhafterweise trifft bei diesem optoelektronischen Bauelement ein großer Teil der durch den optoelektronischen Halbleiterchip an seiner Strahlungsemissionsfläche emittierten Strahlung auf die Spiegelfläche des Reflektorelements. Die an der Spiegelfläche des Reflektorelements reflektierte Strahlung wird durch die Spiegelfläche des Reflektorelements gerichtet. Somit verbleibt nur ein geringer Teil der durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittierten Strahlung ungerichtet. Dadurch weist das optoelektronische Bauelement eine vorteilhafte Abstrahlcharakteristik auf. Die Anordnung des Reflektorelements mit der als Teilkuppel ausgebildeten Spiegelfläche über der Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips ermöglicht es, den optoelektronischen Halbleiterchip mit gutem thermischem Kontakt anzuordnen. Dies ermöglicht vorteilhafterweise einen wirkungsvollen Abtransport von im Betrieb des optoelektronischen Bauelements in dem optoelektronischen Halbleiterchip abfallender Abwärme. Dies ermöglicht es, den optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements mit hoher optischer Ausgangsleistung zu betreiben. Selbstverständlich kann ein optoelektronisches Bauelement auch mehr als einen optoelektronischen Halbleiterchip umfassen. An optoelectronic component comprises an optoelectronic semiconductor chip and a reflector element with a mirror surface. The optoelectronic semiconductor chip has a radiation emission surface. The mirror surface is formed as a partial dome and arranged over the radiation emission surface. Advantageously, in this optoelectronic component, a large part of the radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip at its radiation emission surface strikes the mirror surface of the reflector element. The radiation reflected at the mirror surface of the reflector element is directed through the mirror surface of the reflector element. Thus, only a small portion of the radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip remains undirected. As a result, the optoelectronic component has an advantageous emission characteristic. The arrangement of the reflector element with the mirror surface formed as a partial dome over the radiation emission surface of the optoelectronic semiconductor chip makes it possible to arrange the optoelectronic semiconductor chip with good thermal contact. This advantageously enables effective removal of waste heat falling in the optoelectronic semiconductor chip during operation of the optoelectronic component. This makes it possible to operate the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component with a high optical output power. Of course, an optoelectronic component may also comprise more than one optoelectronic semiconductor chip.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die Spiegelfläche seitlich geöffnet. Dadurch kann von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierte und an der Spiegelfläche des Reflektorelements reflektierte elektromagnetische Strahlung seitlich aus dem Reflektorelement austreten. In one embodiment of the optoelectronic component, the mirror surface is opened laterally. As a result, electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip and reflected at the mirror surface of the reflector element can emerge laterally from the reflector element.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist dieses ausgebildet, elektromagnetische Strahlung in eine Hauptabstrahlrichtung abzustrahlen, die senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung des optoelektronischen Halbleiterchips orientiert ist. Dabei ist die in die Hauptabstrahlrichtung des optoelektronischen Bauelements abgestrahlte elektromagnetische Strahlung vorteilhafterweise in hohem Maße gerichtet. In one embodiment of the optoelectronic component, the latter is designed to radiate electromagnetic radiation in a main emission direction, which is oriented perpendicular to a main emission direction of the optoelectronic semiconductor chip. In this case, the electromagnetic radiation radiated into the main emission direction of the optoelectronic component is advantageously directed to a high degree.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die Strahlungsemissionsfläche in Richtung senkrecht zur Strahlungsemissionsfläche vollständig unter der Spiegelfläche angeordnet. Vorteilhafterweise trifft dadurch ein hoher Anteil der durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung auf die Spiegelfläche des Reflektorelements, wodurch ein hoher Anteil der durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung durch das Reflektorelement gerichtet wird. In one embodiment of the optoelectronic component, the radiation emission surface is arranged completely below the mirror surface in the direction perpendicular to the radiation emission surface. Advantageously, this results in a high proportion of the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip to the mirror surface of the reflector element, whereby a high proportion of the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip is directed through the reflector element.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist die Spiegelfläche als Teil eines Rotationsparaboloids ausgebildet. Vorteilhafterweise wird an der Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips in unterschiedliche Raumrichtungen abgestrahlte elektromagnetische Strahlung dadurch durch die Spiegelfläche des Reflektorelements jeweils in eine gemeinsame Hauptabstrahlrichtung des optoelektronischen Bauelements abgelenkt und somit gerichtet. Bevorzugt liegt ein Brennpunkt der als Teil eines Rotationsparaboloids ausgebildeten Spiegelfläche des Reflektorelements des optoelektronischen Bauelements dabei in oder nahe an der Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips. In one embodiment of the optoelectronic semiconductor chip, the mirror surface is formed as part of a paraboloid of revolution. Advantageously, at the radiation emission surface of the optoelectronic semiconductor chip in different spatial directions radiated electromagnetic radiation is thereby deflected by the mirror surface of the reflector element in each case in a common main emission of the optoelectronic device and thus directed. In this case, a focal point of the mirror surface of the reflector element of the optoelectronic component formed as part of a paraboloid of revolution is located in or close to the radiation emission area of the optoelectronic semiconductor chip.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements überstreicht die Spiegelfläche einen Winkel von 180°. Vorteilhafterweise trifft dadurch ein großer Anteil der durch den optoelektronischen Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Strahlung auf die Spiegelfläche des Reflektorelements. In one embodiment of the optoelectronic component, the mirror surface covers an angle of 180 °. Advantageously, a large proportion of the electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip thereby impinges on the mirror surface of the reflector element.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist das Reflektorelement einen Kunststoff auf. Das Reflektorelement kann dabei beispielsweise durch ein Spritzgussverfahren oder ein anderes Formverfahren (Moldverfahren) hergestellt werden. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine einfache und kostengünstige Massenproduktion des Reflektorelements. In one embodiment of the optoelectronic component, the reflector element has a plastic. The reflector element can be produced, for example, by an injection molding process or another molding process (molding process). Advantageously, this allows a simple and inexpensive mass production of the reflector element.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die Spiegelfläche des Reflektorelements ein Metall auf. Das Reflektorelement kann dabei beispielsweise in MID-Technologie hergestellt sein. Eine Metall aufweisende Spiegelfläche weist vorteilhafterweise ein hohes Reflexionsvermögen auf. In one embodiment of the optoelectronic component, the mirror surface of the reflector element has a metal. The reflector element can be made for example in MID technology. A metal-containing mirror surface advantageously has a high reflectivity.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist die Spiegelfläche des Reflektors Aluminium auf. Vorteilhafterweise kann die Spiegelfläche dadurch ein besonders hohes optisches Reflexionsvermögen aufweisen. In one embodiment of the optoelectronic component, the mirror surface of the reflector comprises aluminum. Advantageously, the mirror surface can thereby have a particularly high optical reflectivity.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst dieses einen Chipträger. Dabei ist der optoelektronische Halbleiterchip auf einer Oberseite des Chipträgers angeordnet. Vorteilhafterweise kann der optoelektronische Halbleiterchip an der Oberseite des Chipträgers elektrisch und thermisch angekoppelt sein. In one embodiment of the optoelectronic component, this comprises a chip carrier. In this case, the optoelectronic semiconductor chip is arranged on an upper side of the chip carrier. Advantageously, the optoelectronic semiconductor chip can be electrically and thermally coupled to the upper side of the chip carrier.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist das Reflektorelement an der Oberseite des Chipträgers befestigt. Beispielsweise kann das Reflektorelement an der Oberseite des Chipträgers angeklebt sein. Vorteilhafterweise ergibt sich daraus eine kompakte Bauform des optoelektronischen Bauelements. Außerdem ermöglicht dies eine kostengünstige Herstellung des optoelektronischen Bauelements. In one embodiment of the optoelectronic component, the reflector element is attached to the upper side of the chip carrier. For example, the reflector element may be glued to the top of the chip carrier. Advantageously, this results in a compact design of the optoelectronic component. In addition, this allows a cost-effective production of the optoelectronic component.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements sind an einer Unterseite des Chipträgers eine erste elektrische Lötkontaktfläche und eine zweite elektrische Lötkontaktfläche angeordnet. Die erste elektrische Lötkontaktfläche und die zweite elektrische Lötkontaktfläche können dabei elektrisch leitend mit elektrischen Kontaktflächen des optoelektronischen Halbleiterchips verbunden sein. Dies ermöglicht es, den optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements über die erste Lötkontaktfläche und die zweite Lötkontaktfläche mit elektrischer Spannung und elektrischem Strom zu beaufschlagen. Eine Hauptabstrahlrichtung des optoelektronischen Bauelements kann dabei parallel zur Ebene der elektrischen Lötkontaktflächen des optoelektronischen Bauelements orientiert sein. Das optoelektronische Bauelement bildet dann einen Sidelooker. In one embodiment of the optoelectronic component, a first electrical solder contact area and a second electrical solder contact area are arranged on a lower side of the chip carrier. In this case, the first electrical solder contact area and the second electrical solder contact area can be electrically conductively connected to electrical contact areas of the optoelectronic semiconductor chip. This makes it possible to apply electrical voltage and electrical current to the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component via the first solder contact area and the second solder contact area. A main emission direction of the optoelectronic component can be oriented parallel to the plane of the electrical solder contact surfaces of the optoelectronic component. The optoelectronic component then forms a sidelooker.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements sind an dem Reflektorelement eine erste elektrische Lötkontaktfläche und eine zweite elektrische Lötkontaktfläche angeordnet. Die elektrischen Lötkontaktflächen können dabei elektrisch leitend mit elektrischen Kontaktflächen des optoelektronischen Halbleiterchips verbunden sein. Dies ermöglicht es, den optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements über die elektrischen Lötkontaktflächen an dem Reflektorelement mit elektrischer Spannung und elektrischem Strom zu beaufschlagen. Eine Hauptabstrahlrichtung des optoelektronischen Bauelements kann in dieser Anordnung senkrecht zur Ebene der elektrischen Lötkontaktflächen orientiert sein. Das optoelektronische Bauelement bildet dann einen Toplooker. In one embodiment of the optoelectronic component, a first electrical solder contact area and a second electrical solder contact area are arranged on the reflector element. The electrical solder contact surfaces may be electrically conductively connected to electrical contact surfaces of the optoelectronic semiconductor chip. This makes it possible to apply electrical voltage and electrical current to the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component via the electrical solder contact surfaces on the reflector element. A main emission direction of the optoelectronic component can be oriented perpendicular to the plane of the electrical solder contact surfaces in this arrangement. The optoelectronic component then forms a top looker.

In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist dieses als SMT-Bauelement (Surface Mount Technology) ausgebildet. Das optoelektronische Bauelement kann sich dadurch für eine Oberflächenmontage eignen. Beispielsweise kann das optoelektronische Bauelement sich für eine Oberflächenmontage durch Wiederaufschmelzlöten (Reflow-Löten) eignen. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine einfache und kostengünstige Montage des optoelektronischen Bauelements mit hohem Automatisierungsgrad. In one embodiment of the optoelectronic component, this is designed as an SMT component (surface mount technology). The optoelectronic component can thereby be suitable for surface mounting. For example, the optoelectronic device may be suitable for surface mounting by reflow soldering. Advantageously, this allows a simple and cost-effective installation of the optoelectronic component with a high degree of automation.

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 Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung: The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings. Shown schematically in each case:

1 eine perspektivische Ansicht eines Reflektorelements eines optoelektronischen Bauelements; 1 a perspective view of a reflector element of an optoelectronic device;

2 eine Vorderansicht des Reflektorelements; 2 a front view of the reflector element;

3 eine geschnittene Seitenansicht des Reflektorelements; 3 a sectional side view of the reflector element;

4 eine perspektivische Ansicht eines optoelektronischen Bauelements mit dem Reflektorelement; und 4 a perspective view of an optoelectronic component with the reflector element; and

5 eine geschnittene Seitenansicht des optoelektronischen Bauelements. 5 a sectional side view of the optoelectronic device.

1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Reflektorelements 200. 2 zeigt eine Frontalansicht des Reflektorelements 200. 3 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Reflektorelements 200. 1 shows a schematic perspective view of a reflector element 200 , 2 shows a frontal view of the reflector element 200 , 3 shows a sectional side view of the reflector element 200 ,

Das Reflektorelement 200 weist eine im Wesentlichen quaderförmige Grundform auf. Das Reflektorelement 200 weist eine Vorderseite 210 und eine der Vorderseite 210 gegenüberliegende Rückseite 220 auf. Die Vorderseite 210 und die Rückseite 220 sind durch eine Bodenseite 230 des Reflektorelements 200 miteinander verbunden. Die Bodenseite 230 ist senkrecht zur Vorderseite 210 und Rückseite 220 orientiert. The reflector element 200 has a substantially cuboid basic shape. The reflector element 200 has a front 210 and one of the front 210 opposite back 220 on. The front 210 and the back 220 are through a bottom side 230 of the reflector element 200 connected with each other. The bottom side 230 is perpendicular to the front 210 and back 220 oriented.

Das Reflektorelement 200 weist eine Höhe 201, eine Breite 202 und eine Tiefe 203 auf. Die Vorderseite 210 und die Rückseite 220 des Reflektorelements 200 weisen jeweils die Höhe 201 und die Breite 202 auf. Die Bodenseite 230 weist die Breite 202 und die Tiefe 203 auf. Die Höhe 201 des Reflektorelements 200 kann beispielsweise 1,15 mm betragen. Die Breite 202 des Reflektorelements 200 kann beispielsweise 2,3 mm betragen. Die Tiefe 203 des Reflektorelements 200 kann beispielsweise 0,85 mm betragen. The reflector element 200 has a height 201 , a width 202 and a depth 203 on. The front 210 and the back 220 of the reflector element 200 each have the height 201 and the width 202 on. The bottom side 230 indicates the width 202 and the depth 203 on. The height 201 of the reflector element 200 may for example be 1.15 mm. The width 202 of the reflector element 200 may for example be 2.3 mm. The depth 203 of the reflector element 200 may for example be 0.85 mm.

Abweichend von der quaderförmigen Grundform weist das Reflektorelement 200 eine Ausnehmung auf, die sich, ausgehend von der Vorderseite 210 und der Bodenseite 230, in das Reflektorelement 200 hinein erstreckt. Im Bereich der Ausnehmung weist das Reflektorelement 200 eine Spiegelfläche 240 auf. Deviating from the cuboid basic shape, the reflector element 200 a recess that extends from the front 210 and the bottom side 230 , in the reflector element 200 extends into it. In the region of the recess, the reflector element 200 a mirror surface 240 on.

Die Spiegelfläche 240 bildet einen Teil eines Rotationsparaboloids. Das Rotationsparaboloid ist durch Rotation einer Parabel 241 um eine Rotationsachse 242 gebildet. Die Rotation der Parabel 241 um die Rotationsachse 242 überstreicht dabei einen Rotationswinkel 243. Die Rotationsachse 242 ist senkrecht zur Vorderseite 210 des Reflektorelements 200 orientiert und verläuft in der Ebene der Bodenseite 230 des Reflektorelements 200. Der durch das Rotationsparaboloid überstrichene Rotationswinkel 243 beträgt etwa 180°. The mirror surface 240 forms part of a paraboloid of revolution. The paraboloid of revolution is by rotation of a parabola 241 around a rotation axis 242 educated. The rotation of the parabola 241 around the axis of rotation 242 covers a rotation angle 243 , The rotation axis 242 is perpendicular to the front 210 of the reflector element 200 oriented and runs in the plane of the bottom side 230 of the reflector element 200 , The rotation angle swept by the paraboloid of revolution 243 is about 180 °.

Der Ursprung der das Rotationsparaboloid bildenden Parabel 241 ist am Schnittpunkt zwischen der Rotationsachse 242 und der Spiegelfläche 240, also in der Schnittkante zwischen der Spiegelfläche 240 und der Bodenseite 230 des Reflektorelements 200, angeordnet. Die Schnittkante zwischen der Spiegelfläche 240 und der Bodenseite 230 des Reflektorelements 200 weist die Form der an der Rotationsachse 242 gespiegelten Parabel 241 auf. Eine Schnittkante zwischen der Spiegelfläche 240 und der Vorderseite 210 des Reflektorelements 200 weist die Form eines Kreisbogens auf, der den Rotationswinkel 243 überstreicht und einen Radius 244 aufweist. Der Radius 244 kann beispielsweise 1 mm betragen. The origin of the paraboloid forming the paraboloid of revolution 241 is at the intersection of the axis of rotation 242 and the mirror surface 240 , ie in the cutting edge between the mirror surface 240 and the bottom side 230 of the reflector element 200 arranged. The cutting edge between the mirror surface 240 and the bottom side 230 of the reflector element 200 has the shape of the axis of rotation 242 mirrored parabola 241 on. A cutting edge between the mirror surface 240 and the front 210 of the reflector element 200 has the shape of a circular arc, the angle of rotation 243 passes over and a radius 244 having. The radius 244 may for example be 1 mm.

Es ist möglich, die Spiegelfläche 240 von der Bodenseite 230 des Reflektorelements 200 beabstandet auszubilden. In diesem Fall ist unterhalb der Spiegelfläche 240 ein Sockel ausgebildet, der die Bodenseite 230 des Reflektorelements 200 bildet. It is possible the mirror surface 240 from the bottom side 230 of the reflector element 200 spaced form. In this case, below the mirror surface 240 a pedestal is formed, which is the bottom side 230 of the reflector element 200 forms.

Die Rotationsachse 242 ist dann über der Ebene der Bodenseite 230 angeordnet. The rotation axis 242 is then above the level of the bottom side 230 arranged.

Die Spiegelfläche 240 des Reflektorelements 200 weist ein optisch gut reflektierendes Material auf. Bevorzugt weist die Spiegelfläche 240 ein Metall auf. Beispielsweise kann die Spiegelfläche 240 des Reflektorelements 200 Aluminium aufweisen. Die übrigen Teile des Reflektorelements 200 können ein Kunststoffmaterial aufweisen. Das Reflektorelement 200 kann beispielsweise durch ein Spritzgussverfahren oder ein anderes Formverfahren (Moldverfahren) hergestellt sein. Insbesondere kann das Reflektorelement 200 durch MID-Technik (Molded Interconnect Device) hergestellt sein. The mirror surface 240 of the reflector element 200 has a good optical reflective material. Preferably, the mirror surface 240 a metal on. For example, the mirror surface 240 of the reflector element 200 Have aluminum. The remaining parts of the reflector element 200 may have a plastic material. The reflector element 200 For example, it may be made by an injection molding process or another molding process. In particular, the reflector element 200 be produced by MID technology (Molded Interconnect Device).

4 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines optoelektronischen Bauelements 100. 5 zeigt in schematischer Darstellung eine geschnittene Seitenansicht des optoelektronischen Bauelements 100. Das optoelektronische Bauelement 100 kann beispielsweise ein Leuchtdioden-Bauelement sein. 4 shows a schematic perspective view of an optoelectronic component 100 , 5 shows a schematic representation of a sectional side view of the optoelectronic component 100 , The optoelectronic component 100 For example, it may be a light-emitting diode component.

Das optoelektronische Bauelement 100 umfasst das Reflektorelement 200 der 1 bis 3, einen Chipträger 300 und einen optoelektronischen Halbleiterchip 400. The optoelectronic component 100 includes the reflector element 200 of the 1 to 3 , a chip carrier 300 and an optoelectronic semiconductor chip 400 ,

Der Chipträger 300 ist als im Wesentlichen flache Platte mit einer Oberseite 310 und einer der Oberseite 310 gegenüberliegenden Unterseite 320 ausgebildet. Zwischen der Oberseite 310 und der Unterseite 320 weist der Chipträger 300 eine Dicke 301 auf. Die Dicke 301 kann beispielsweise 0,3 mm betragen. Der Chipträger 300 kann beispielsweise als Leiterplatte (PCB) ausgebildet sein. Der Chipträger 300 kann beispielsweise ein Leiterplattenmaterial wie FR4 aufweisen oder als Metallkernplatine oder aus Keramik ausgebildet sein. The chip carrier 300 is as a substantially flat plate with a top 310 and one of the top 310 opposite bottom 320 educated. Between the top 310 and the bottom 320 has the chip carrier 300 a thickness 301 on. The fat 301 may for example be 0.3 mm. The chip carrier 300 may be formed, for example, as a printed circuit board (PCB). The chip carrier 300 For example, it may have a printed circuit board material such as FR4, or be formed as a metal core board or ceramic.

Der optoelektronische Halbleiterchip 400 kann beispielsweise ein Leuchtdiodenchip (LED-Chip) sein. Der optoelektronische Halbleiterchip 400 kann beispielsweise als Dünnfilmchip ausgebildet sein. Der optoelektronische Halbleiterchip 400 weist eine Oberseite 410 und eine der Oberseite 410 gegenüberliegende Unterseite 420 auf. The optoelectronic semiconductor chip 400 For example, it may be a light-emitting diode chip (LED chip). The optoelectronic semiconductor chip 400 may be formed, for example, as a thin-film chip. The optoelectronic semiconductor chip 400 has a top 410 and one of the top 410 opposite bottom 420 on.

Der optoelektronische Halbleiterchip 400 ist dazu ausgebildet, elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, zu emittieren. Die elektromagnetische Strahlung wird dabei an der Oberseite 410 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 emittiert, die damit eine Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 400 bildet. Die elektromagnetische Strahlung wird von dem optoelektronischen Halbleiterchip 400 in eine Hauptabstrahlrichtung 401 abgestrahlt, die senkrecht zur Oberseite 410 orientiert ist. Die von dem optoelektronischen Halbleiterchip 400 abgestrahlte elektromagnetische Strahlung weist jedoch eine Raumwinkelverteilung auf. Ein Teil der durch den optoelektronischen Halbleiterchip 400 abgestrahlten Strahlung wird unter einem Winkel zur Hauptabstrahlrichtung 401 abgestrahlt. The optoelectronic semiconductor chip 400 is designed to emit electromagnetic radiation, such as visible light. The electromagnetic radiation is at the top 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 which thus emits a radiation emission surface of the optoelectronic semiconductor chip 400 forms. The electromagnetic radiation is emitted by the optoelectronic semiconductor chip 400 in a main emission direction 401 radiated perpendicular to the top 410 is oriented. The of the optoelectronic semiconductor chip 400 However, radiated electromagnetic radiation has a solid angle distribution. Part of the through the optoelectronic semiconductor chip 400 Radiated radiation is at an angle to the main emission 401 radiated.

Der optoelektronische Halbleiterchip 400 ist auf der Oberseite 310 des Chipträgers 300 angeordnet. Dabei ist die Unterseite 420 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 der Oberseite 310 des Chipträgers 300 zugewandt. Der optoelektronische Halbleiterchip 400 kann beispielsweise mittels eines Lots an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 befestigt sein. Dabei besteht bevorzugt eine thermisch gut leitende Verbindung zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip 400 und dem Chipträger 300. Dadurch kann während des Betriebs des optoelektronischen Bauelements 100 in dem optoelektronischen Halbleiterchip 400 anfallende Abwärme wirksam in den Chipträger 300 abfließen. The optoelectronic semiconductor chip 400 is on the top 310 of the chip carrier 300 arranged. Here is the bottom 420 of the optoelectronic semiconductor chip 400 the top 310 of the chip carrier 300 facing. The optoelectronic semiconductor chip 400 can for example by means of a solder on the top 310 of the chip carrier 300 be attached. In this case, there is preferably a thermally good conductive connection between the optoelectronic semiconductor chip 400 and the chip carrier 300 , As a result, during operation of the optoelectronic component 100 in the optoelectronic semiconductor chip 400 accumulating waste heat effectively into the chip carrier 300 flow away.

Der optoelektronische Halbleiterchip 400 weist eine erste elektrische Kontaktfläche und eine zweite elektrische Kontaktfläche auf. Zwischen der ersten elektrischen Kontaktfläche und der zweiten elektrischen Kontaktfläche kann eine elektrische Spannung an den optoelektronischen Halbleiterchip 400 angelegt werden, um den optoelektronischen Halbleiterchip 400 zur Emission elektromagnetischer Strahlung zu veranlassen. Die erste elektrische Kontaktfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 400 kann beispielsweise an der Oberseite 410 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 angeordnet sein. In diesem Fall kann die erste elektrische Kontaktfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 400 mittels eines in den Figuren nicht sichtbaren Bonddrahts mit einer an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 angeordneten elektrischen Gegenkontaktfläche verbunden sein. Die zweite elektrische Kontaktfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 400 kann über das elektrisch leitende Verbindungsmittel, mit dem der optoelektronische Halbleiterchip 400 an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 befestigt ist, elektrisch leitend mit einer an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 angeordneten zweiten elektrischen Gegenkontaktfläche verbunden sein. Es ist jedoch auch möglich, beide elektrischen Kontaktflächen des optoelektronischen Halbleiterchips 400 an der Oberseite 410 oder an der Unterseite 420 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 anzuordnen. In diesem Fall können beide elektrischen Kontaktflächen des optoelektronischen Halbleiterchips 400 über Bonddrähte bzw. zwei elektrisch voneinander isolierte Abschnitte des Verbindungsmittels mit den elektrischen Gegenkontaktflächen an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 verbunden sein. The optoelectronic semiconductor chip 400 has a first electrical contact surface and a second electrical contact surface. Between the first electrical contact surface and the second electrical contact surface, an electrical voltage to the optoelectronic semiconductor chip 400 be applied to the optoelectronic semiconductor chip 400 to cause the emission of electromagnetic radiation. The first electrical contact surface of the optoelectronic semiconductor chip 400 for example, on the top 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 be arranged. In this case, the first electrical contact surface of the optoelectronic semiconductor chip 400 by means of a bond wire not visible in the figures with one at the top 310 of the chip carrier 300 be arranged arranged electrical mating contact surface. The second electrical contact surface of the optoelectronic semiconductor chip 400 can via the electrically conductive connection means, with which the optoelectronic semiconductor chip 400 at the top 310 of the chip carrier 300 attached, electrically conductive with one at the top 310 of the chip carrier 300 be arranged arranged second electrical mating contact surface. However, it is also possible, both electrical contact surfaces of the optoelectronic semiconductor chip 400 at the top 410 or at the bottom 420 of the optoelectronic semiconductor chip 400 to arrange. In this case, both electrical contact surfaces of the optoelectronic semiconductor chip 400 via bonding wires or two electrically mutually insulated sections of the connecting means with the electrical mating contact surfaces on the upper side 310 of the chip carrier 300 be connected.

Das Reflektorelement 200 ist an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 angeordnet. Dabei ist die Bodenseite 230 des Reflektorelements 200 der Oberseite 310 des Chipträgers 300 zugewandt und mit der Oberseite 310 des Chipträgers 300 verbunden. Das Reflektorelement 200 kann beispielsweise an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 festgeklebt sein. The reflector element 200 is at the top 310 of the chip carrier 300 arranged. This is the bottom side 230 of the reflector element 200 the top 310 of the chip carrier 300 facing and with the top 310 of the chip carrier 300 connected. The reflector element 200 for example, on the top 310 of the chip carrier 300 be stuck.

Das Reflektorelement 200 ist derart an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 angeordnet, dass der an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 angeordnete optoelektronische Halbleiterchip 400 unter der Spiegelfläche 240 des Reflektorelements 200 angeordnet ist. Bevorzugt ist die Strahlungsemissionsfläche 410 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 in Richtung senkrecht zur Strahlungsemissionsfläche 410 vollständig unter der Spiegelfläche 240 des Reflektorelements 200 angeordnet. Die Spiegelfläche 240 des Reflektorelements 200 erstreckt sich dadurch in Form einer Teilkuppel über der Oberseite 410 des optoelektronischen Halbleiterchips 400. The reflector element 200 is so on top 310 of the chip carrier 300 arranged that at the top 310 of the chip carrier 300 arranged optoelectronic semiconductor chip 400 under the mirror surface 240 of the reflector element 200 is arranged. The radiation emission surface is preferred 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 in the direction perpendicular to the radiation emission surface 410 completely under the mirror surface 240 of the reflector element 200 arranged. The mirror surface 240 of the reflector element 200 extends in the form of a partial dome over the top 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 ,

Bevorzugt sind der optoelektronische Halbleiterchip 400 und das Reflektorelement 200 des optoelektronischen Bauelements 100 relativ zueinander so angeordnet, dass ein Brennpunkt der durch das Rotationsparaboloid gebildeten Spiegelfläche 240 des Reflektorelements 200 in oder zumindest nahe bei der die Strahlungsemissionsfläche bildenden Oberseite 410 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 liegt. The optoelectronic semiconductor chip is preferred 400 and the reflector element 200 of the optoelectronic component 100 arranged relative to one another such that a focal point of the mirror surface formed by the paraboloid of revolution 240 of the reflector element 200 in or at least close to the top of the radiation emission surface forming 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 lies.

Im Betrieb des optoelektronischen Bauelements 100 durch den optoelektronischen Halbleiterchip 400 emittierte Lichtstrahlen 110 werden an der Spiegelfläche 240 des Reflektorelements 200 in eine Hauptabstrahlrichtung 101 des optoelektronischen Bauelements 100 reflektiert. Dabei werden sowohl Lichtstrahlen 110, die genau in die Hauptabstrahlrichtung 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 emittiert werden, in die Hauptabstrahlrichtung 101 des optoelektronischen Bauelements 100 reflektiert, als auch Lichtstrahlen 110, die von dem optoelektronischen Halbleiterchip 400 unter einem Winkel gegen die Hauptabstrahlrichtung 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 emittiert werden. Die Hauptabstrahlrichtung 101 des optoelektronischen Bauelements 100 ist senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung 401 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 und somit parallel zur Oberseite 410 des optoelektronischen Halbleiterchips 400 orientiert. Die Hauptabstrahlrichtung 101 des optoelektronischen Bauelements 100 ist damit auch parallel zur Unterseite 320 des Chipträgers 300 und senkrecht zur Rückseite 220 des Reflektorelements 200 orientiert. During operation of the optoelectronic component 100 through the optoelectronic semiconductor chip 400 emitted light rays 110 be on the mirror surface 240 of the reflector element 200 in a main emission direction 101 of the optoelectronic component 100 reflected. In doing so, both light rays 110 exactly in the main direction of radiation 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 be emitted, in the main emission direction 101 of the optoelectronic component 100 reflected, as well as rays of light 110 that of the optoelectronic semiconductor chip 400 at an angle to the main emission direction 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 be emitted. The main emission direction 101 of the optoelectronic component 100 is perpendicular to the main emission direction 401 of the optoelectronic semiconductor chip 400 and thus parallel to the top 410 of the optoelectronic semiconductor chip 400 oriented. The main emission direction 101 of the optoelectronic component 100 is thus also parallel to the bottom 320 of the chip carrier 300 and perpendicular to the back 220 of the reflector element 200 oriented.

Das optoelektronische Bauelement 100 ist bevorzugt als SMT-Bauelement (Surface Mount Technology) ausgebildet und für eine Oberflächenmontage vorgesehen. Beispielsweise kann das optoelektronische Bauelement 100 für eine Oberflächenmontage durch Wiederaufschmelzlöten (Reflow-Löten) vorgesehen sein. Hierzu weist das optoelektronische Bauelement 100 an der Unterseite 320 des Chipträgers 300 eine erste elektrische Lötkontaktfläche 330 und eine zweite elektrische Lötkontaktfläche 340 auf. Die erste elektrische Lötkontaktfläche 330 ist elektrisch leitend mit der elektrischen Gegenkontaktfläche des Chipträgers 300 verbunden, die elektrisch leitend mit der ersten elektrischen Kontaktfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 400 verbunden ist. Die zweite elektrische Lötkontaktfläche 340 ist elektrisch leitend mit der elektrischen Gegenkontaktfläche des Chipträgers 300 verbunden, die elektrisch leitend mit der zweiten elektrischen Kontaktfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 400 verbunden ist. Die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den elektrischen Lötkontaktflächen 330, 340 und den an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 angeordneten Gegenkontaktflächen können beispielsweise als sich durch den Chipträger 300 erstreckende Durchkontakte ausgebildet sein. The optoelectronic component 100 is preferably designed as an SMT component (surface mount technology) and provided for surface mounting. For example, the optoelectronic component 100 be provided for surface mounting by reflow soldering. For this purpose, the optoelectronic component 100 on the bottom 320 of the chip carrier 300 a first electrical solder pad 330 and a second electrical solder pad 340 on. The first electrical solder contact surface 330 is electrically conductive with the electrical mating contact surface of the chip carrier 300 connected, the electrically conductive with the first electrical contact surface of the optoelectronic semiconductor chip 400 connected is. The second electrical solder contact surface 340 is electrically conductive with the electrical mating contact surface of the chip carrier 300 connected, the electrically conductive with the second electrical contact surface of the optoelectronic semiconductor chip 400 connected is. The electrically conductive connections between the electrical solder pads 330 . 340 and the one on the top 310 of the chip carrier 300 arranged mating contact surfaces, for example, as by the chip carrier 300 be formed extending vias.

Wird das optoelektronische Bauelement 100 derart an der Oberfläche eines Schaltungsträgers montiert, dass die elektrischen Lötkontaktflächen 330, 340 des optoelektronischen Bauelements 100 der Oberfläche des Schaltungsträgers zugewandt sind, so ist die Hauptabstrahlrichtung 101 des optoelektronischen Bauelements 100 parallel zur Oberfläche des Schaltungsträgers orientiert. Das optoelektronische Bauelement 100 bildet damit eine Sidelooker-Anordnung. Will the optoelectronic device 100 mounted on the surface of a circuit substrate such that the electrical solder pads 330 . 340 of the optoelectronic component 100 the surface of the circuit substrate facing, so is the main radiation direction 101 of the optoelectronic component 100 oriented parallel to the surface of the circuit substrate. The optoelectronic component 100 thus forms a sidelooker arrangement.

Anstelle der an der Unterseite 320 des Chipträgers 300 angeordneten elektrischen Lötkontaktflächen 330, 340 können bei dem optoelektronischen Bauelement 100 elektrische Lötkontaktflächen an der Rückseite 220 des Reflektorelements 200 angeordnet sein. Auch in diesem Fall sind die elektrischen Lötkontaktflächen elektrisch leitend mit den elektrischen Gegenkontaktflächen an der Oberseite 310 des Chipträgers 300 verbunden. Wird das optoelektronische Bauelement 100 in diesem Fall derart an der Oberfläche eines Schaltungsträgers montiert, dass die an der Rückseite 220 des Reflektorelements 200 angeordneten elektrischen Lötkontaktflächen der Oberfläche des Schaltungsträgers zugewandt sind, so ist die Hauptabstrahlrichtung 101 des optoelektronischen Bauelements 100 senkrecht zur Oberfläche des Schaltungsträgers orientiert. In diesem Fall bildet das optoelektronische Bauelement 100 eine Toplooker-Anordnung. Instead of at the bottom 320 of the chip carrier 300 arranged electrical solder pads 330 . 340 can in the optoelectronic device 100 electrical solder pads on the back 220 of the reflector element 200 be arranged. Also in this case, the electrical solder pads are electrically conductive with the electrical mating contact surfaces on the top 310 of the chip carrier 300 connected. Will the optoelectronic device 100 in this case mounted on the surface of a circuit board such that on the back 220 of the reflector element 200 arranged electrical solder contact surfaces of the surface of the circuit substrate facing, so is the main emission direction 101 of the optoelectronic component 100 oriented perpendicular to the surface of the circuit substrate. In this case, the optoelectronic component forms 100 a toplooker arrangement.

Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. The invention has been further illustrated and described with reference to the preferred embodiments. However, the invention is not limited to the disclosed examples. Rather, other variations may be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100: Optoelektronisches Bauelement Optoelectronic component
101 101: Hauptabstrahlrichtung main radiation
110 110: Lichtstrahl beam of light
200 200: Reflektorelement reflector element
201 201: Höhe height
202 202: Breite width
203 203: Tiefe depth
210 210: Vorderseite front
220 220: Rückseite back
230 230: Bodenseite bottom side
240 240: Spiegelfläche mirror surface
241 241: Parabel parabola
242 242: Rotationsachse axis of rotation
243 243: Rotationswinkel rotation angle
244 244: Radius radius
300 300: Chipträger chip carrier
301 301: Dicke thickness
310 310: Oberseite top
320 320: Unterseite bottom
330 330: erste elektrische Lötkontaktfläche first electrical solder contact surface
340 340: zweite elektrische Lötkontaktfläche second electrical solder contact surface
400 400: optoelektronischer Halbleiterchip optoelectronic semiconductor chip
401 401: Hauptabstrahlrichtung main radiation
410 410: Oberseite top
420 420: Unterseite bottom

Claims

Optoelectronic component ( 100 ) with an optoelectronic semiconductor chip ( 400 ) and a reflector element ( 200 ) with a mirror surface ( 240 ), wherein the optoelectronic semiconductor chip ( 400 ) a radiation emission surface ( 410 ), wherein the mirror surface ( 240 ) formed as a partial dome and above the radiation emission surface ( 410 ) is arranged.

Optoelectronic component ( 100 ) according to claim 1, wherein the mirror surface ( 240 ) is opened laterally.

Optoelectronic component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the optoelectronic component ( 100 ) is formed, electromagnetic radiation in a Main radiation direction ( 101 ) perpendicular to a main radiation direction ( 401 ) of the optoelectronic semiconductor chip ( 400 ) is oriented.

Optoelectronic component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the radiation emission surface ( 410 ) in the direction perpendicular to the radiation emission surface ( 410 ) completely under the mirror surface ( 240 ) is arranged.

Optoelectronic component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the mirror surface ( 240 ) is formed as part of a paraboloid of revolution.

Optoelectronic component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the mirror surface ( 240 ) an angle ( 243 ) of 180 ° sweeps over.

Optoelectronic component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the reflector element ( 200 ) comprises a plastic.

Optoelectronic component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the mirror surface ( 240 ) has a metal.

Optoelectronic component ( 100 ) according to claim 8, wherein the mirror surface ( 240 ) Aluminum.

Optoelectronic component ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the optoelectronic component ( 100 ) a chip carrier ( 300 ), wherein the optoelectronic semiconductor chip ( 400 ) on a top side ( 310 ) of the chip carrier ( 300 ) is arranged.

Optoelectronic component ( 100 ) according to claim 10, wherein the reflector element ( 200 ) at the top ( 310 ) of the chip carrier ( 300 ) is attached.

Optoelectronic component ( 100 ) according to one of claims 10 and 11, wherein on a lower side ( 320 ) of the chip carrier ( 300 ) a first electrical solder pad ( 330 ) and a second electrical solder pad ( 340 ) are arranged.

Optoelectronic component ( 100 ) according to one of claims 10 and 11, wherein on the reflector element ( 200 ) a first electrical solder contact surface and a second electrical solder contact surface are arranged.

Optoelectronic component ( 100 ) according to one of claims 12 and 13, wherein the optoelectronic component ( 100 ) is designed as an SMT component.