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1. (WO2019025453) VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS
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VEFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements gemäß dem unabhängigen Anspruch.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2017 117 438.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Aus dem Stand der Technik sind optoelektronische Bauelemente mit in ein Vergussmaterial eingebetteten optoelektronischen Halbleiterchips bekannt. Weiterhin sind aus dem Stand der Technik optoelektronische Bauelemente bekannt, deren Vergussmaterial eine aufgeraute Vergussoberfläche aufweist.

Eine Aufgabe der vorliegend Erfindung besteht darin, ein Ver-fahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben .

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements mit den Merkmalen des unabhän-gigen Anspruchs gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.

Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements weist die folgenden Verfahrensschritte auf. Ein Träger mit einer Oberseite wird bereitgestellt. Über der Oberseite des Trägers wird ein optoelektronischer Halbleiterchip angeordnet. Weiterhin wird über der Oberseite des Trägers ein Vergussmaterial angeordnet, wobei der optoelektronische Halbleiterchip in das Vergussmaterial eingebettet wird. Das Ver-gussmaterial bildet eine Vergussoberfläche. Ein Teil des Vergussmaterials wird an der Vergussoberfläche entfernt. Dabei wird an der Vergussoberfläche eine Topographie erzeugt. Die Topographie, die durch das Entfernen eines Teils des Verguss- materials an der Vergussoberfläche erzeugt wird, bietet den Vorteil, dass von außen einfallende elektromagnetische Strahlung diffus an der Vergussoberfläche gestreut werden kann. Dadurch kann eine spekulare Reflexion der elektromagnetischen Strahlung an der Vergussoberfläche unterdrückt werden. Auf diese Weise kann es gelingen, einen Glanz der Vergussoberfläche zu reduzieren oder zu eliminieren. Dies kann beispielsweise für Anzeigebildschirme, die eine Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente aufweisen können und in einer hellen Um-gebung aufgestellt sind, von Bedeutung sein. Beispielsweise ermöglicht eine unterdrückte spekulare Reflexion an der Vergussoberfläche, dass insbesondere dunkel oder schwarz darzustellende Elemente ohne Glanzeffekte dargestellt werden können. Das Verfahren zum Herstellen des optoelektronischen Bau-elements bietet den Vorteil, dass eine solche Topographie der Vergussoberfläche auf einfache Art und Weise, nämlich durch das Entfernen eines Teils des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche, erzeugt werden kann.

In einer Ausführungsform wird das Vergussmaterial vor dem Entfernen eines Teils des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche ausgehärtet. Vorteilhafterweise ermöglicht das Aushärten des Vergussmaterials, dass ein Teil des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche entfernt werden kann, wobei die an der Vergussoberfläche erzeugte Topographie erhalten bleibt .

In einer Ausführungsform erfolgt das Entfernen eines Teils des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche durch nassche-misches Ätzen. Vorteilhafterweise ist das nasschemische Ätzen sehr einfach durchzuführen.

In einer Ausführungsform wird ein Ätzmittel auf die Vergussoberfläche aufgesprüht. Vorteilhafterweise kann diese Varian-te des Verfahrens auch zur Herstellung einer Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen verwendet werden, indem das Ätzmittel großflächig aufgesprüht wird.

In einer Ausführungsform wird die Vergussoberfläche in ein Ätzmittel getaucht. Vorteilhafterweise wird das Ätzmittel auf diese Weise nicht zerstäubt. Dies ist insbesondere bei gesundheitsschädigenden Ätzmitteln von Vorteil.

In einer Ausführungsform erfolgt das Entfernen eines Teils des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche durch Trockenätzen. Vorteilhafterweise erfolgt das Entfernen eines Teils des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche durch Trockenätzen ohne den Einsatz potentiell gesundheitsschädigender Ätzmittel.

In einer Ausführungsform erfolgt das Entfernen eines Teils des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche durch Laserin-terferenzstrukturierung . Vorteilhafterweise erfolgt das Ent-fernen eines Teils des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche durch Laserinterferenzstrukturierung ebenfalls ohne den Einsatz potentiell gesundheitsschädigender Ätzmittel. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die an der Vergussoberfläche erzeugte Topographie kontrolliert werden kann, da die genaue Ausbildung der Topographie von einem Interferenzmuster beeinflusst wird.

In einer Ausführungsform weist das Vergussmaterial eingebettete Partikel auf. Vorteilhafterweise können die Partikel da-zu vorgesehen sein, einfallende elektromagnetische Strahlung im Vergussmaterial diffus zu streuen. Dies kann einen Glanz an anderen Komponenten des optoelektronischen Bauelements reduzieren. Beispielsweise können die weiteren Partikel dazu vorgesehen sein, einen Glanz an einem Leiterrahmen zu unter-drücken, wobei der optoelektronische Halbleiterchip an dem Leiterrahmen angeordnet sein kann. Weiterhin können die Partikel dazu vorgesehen sein, einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Vergussmaterials anzupassen. Beispielsweise ist es möglich, dass der Träger und das Vergussmaterial der-art verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, dass eine thermische Belastung, beispielsweise während des Betriebs des optoelektronischen Bauelements, zu einer Beschädigung des optoelektronischen Bauelements führen würde.

Beispielsweise könnte eine thermische Belastung eine Delami-nation des Vergussmaterials von dem Träger bewirken, wodurch beispielsweise Feuchtigkeit in das optoelektronische Bauelement eindringen könnte. Die Partikel können dazu ausgebildet sein, solche Effekte zu verhindern.

In einer Ausführungsform werden beim Entfernen eines Teils des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche Partikel freigelegt. Vorteilhafterweise tragen an der Vergussoberfläche freigelegte Partikel zur Erzeugung einer diffus streuenden Vergussoberfläche bei.

In einer Ausführungsform werden beim Entfernen eines Teils des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche Partikel aus dem Vergussmaterial gelöst. Vorteilhafterweise hinterlassen Partikel, die beim Entfernen eines Teils des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche gelöst werden, Unebenheiten in der Vergussoberfläche, die ebenfalls dazu beitragen können, dass einfallende elektromagnetische Strahlung diffus an der Ver-gussoberfläche gestreut werden kann.

In einer Ausführungsform weist das Vergussmaterial einen wellenlängenkonvertierenden Leuchtstoff auf. Vorteilhafterweise ist der wellenlängenkonvertierende Leuchtstoff dazu ausgebil-det, eine Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung, die vom optoelektronischen Halbleiterchip emittiert werden kann, zu modifizieren, indem der wellenlängenkonvertierende Leuchtstoff die vom optoelektronischen Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung absorbiert und daraufhin elekt-romagnetische Strahlung mit einer anderen Wellenlänge emittiert. Beispielsweise ist es denkbar, dass der optoelektronische Halbleiterchip dazu ausgebildet ist, blaues Licht zu emittieren, während der in das Vergussmaterial eingebettete wellenlängenkonvertierende Leuchtstoff dazu ausgebildet ist, das blaue Licht zu absorbieren und beispielsweise gelbes Licht zu emittieren. Das optoelektronische Bauelement könnte in diesem Fall in der Summe Licht mit einem weißen Farbeindruck abstrahlen.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, sind klarer und deutlicher verständlich im Zusammen-hang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematischer Darstellung:

Fig. 1: ein Aufsprühen eines Ätzmittels auf eine Verguss- Oberfläche;

Fig. 2: ein Eintauchen einer Vergussoberfläche in ein Ätzmittel;

Fig. 3: ein Trockenätzen einer Vergussoberfläche;

Fig. 4: ein Entfernen des Vergussmaterials an der Vergussoberfläche durch Laserinterferenzstrukturierung; und

Fig. 5: eine Seitenansicht eines optoelektronischen Bauelements, das nach einem der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Verfahren hergestellt wurde.

Fig. 1 bis Fig. 4 zeigen jeweils Varianten eines Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 10.

Ein Träger 20 mit einer Oberseite 21 wird bereitgestellt. Im in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist der Träger 20 als Gehäuse-körper ausgebildet. Der als Gehäusekörper ausgebildete Träger 20 weist eine Kavität 23 auf, die von einer Wandung 24 lateral umschlossen wird. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Der Träger 20 kann auch ein flaches Substrat sein, sodass die Kavität 23 und die Wandung 24 entfallen können. In Fig. 1 bis Fig. 5 wird beispielhaft nur die Variante des Trägers 20 dargestellt, in der der Träger 20 als Gehäusekörper ausgebildet ist.

Ist der Träger 20 als Gehäusekörper ausgebildet, so kann er einen Kunststoff, beispielsweise ein Polyphthalamid (PPA) aufweisen. Der Träger 20 kann beispielsweise durch ein Formverfahren (Moldverfahren) , beispielsweise ein Spritzgussver-fahren (engl.: injection molding) , hergestellt werden. Ist der Träger 20 ein flaches Substrat, so kann der Träger 20 beispielsweise ein Metallsubstrat, ein Halbleitersubstrat, ein Halbleiteroxidsubstrat, ein Keramiksubstrat, ein Glassubstrat oder eine gedruckte Leiterplatte (engl.: printed cir-cuit board, PCB) sein.

Über der Oberseite 21 des Trägers 20 ist ein optoelektronischer Halbleiterchip 30 angeordnet. Der optoelektronische Halbleiterchip 30 weist eine Oberseite 31 und eine der Ober-seite 31 gegenüberliegende Unterseite 32 auf. Der optoelektronische Halbleiterchip 30 ist mit seiner Unterseite 32 über der Oberseite 21 des Trägers 20 angeordnet.

Der optoelektronische Halbleiterchip 30 kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, an seiner Oberseite 31 elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Der optoelektronische Halbleiterchip 30 kann allerdings auch dazu ausgebildet sein, auf die Oberseite 31 auftreffende elektromagnetische Strahlung zu detektieren. Somit kann der optoelektronische Halbleiterchip 30 beispielsweise ein Leuchtdiodenchip oder ein Photodiodenchip sein.

Zur Versorgung des optoelektronischen Halbleiterchips 30 mit elektrischer Energie für den Betrieb weist der Träger 20 seitlich herausragende elektrische Anschlüsse 22 auf. Die elektrischen Anschlüsse 22 können beispielsweise Teil eines metallischen Leiterrahmens sein, der in den Träger 20, der als Gehäusekörper ausgebildet ist, eingebettet sein kann. Typischerweise weist ein Leiterahmen einen ersten und einen zweiten Leiterrahmenabschnitt auf, wobei die Leiterrahmenabschnitte an der Oberseite 21 des Trägers 20 freiliegen (in Fig. 1 nicht dargestellt). Der optoelektronische Halbleiterchip 30 kann am ersten Abschnitt des Leiterrahmens angeordnet sein, wobei der optoelektronische Halbleiterchip 30 mittels eines Bonddrahts mit dem zweiten Abschnitt des Leiterrahmens verbunden sein kann. In diesem Fall weist der optoelektronische Halbleiterchip 30 eine Kontaktfläche an seiner Oberseite 31 und eine weitere Kontaktfläche an seiner Unterseite 32 auf .

In den Darstellungen der Fig. 1 bis 5 ist jeweils ein optoelektronischer Halbleiterchip 30 über der Oberseite 21 des Trägers 20 angeordnet. Es kann aber auch eine Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterchips 30 über der Oberseite 21 des Trägers 20 angeordnet sein. Beispielsweise können drei optoelektronische Halbleiterchips 30 über der Oberseite 21 des Trägers 20 angeordnet sein. Die drei optoelektronischen Halbleiterchips 30 können beispielsweise dazu ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung verschiedener Wellenlängen zu emittieren. Beispielsweise können die drei optoelektronischen Halbleiterchips 30 ein RGB-Pixel bilden. In diesem Fall emittieren die optoelektronischen Halbleiterchips 30 rotes, grünes und blaues Licht.

Über der Oberseite 21 des Trägers 20 ist ein Vergussmaterial 40 angeordnet. Im dargestellten Beispiel der Fig. 1 ist das Vergussmaterial 40 in der Kavität 23 angeordnet. Da der Trä-ger 20 nicht notwendigerweise als Gehäusekörper ausgebildet sein muss, muss auch das Vergussmaterial 40 nicht notwendigerweise in einer Kavität 23 angeordnet werden. Ist der Träger 20 beispielsweise als flaches Substrat ausgebildet, so kann das Vergussmaterial 40 über der Oberseite 21 des Trägers 20 derart angeordnet werden, dass das Vergussmaterial 40 beispielsweise eine Linse bildet. In beiden Fällen bildet das Vergussmaterial 40 eine Vergussoberfläche 41.

Das Vergussmaterial 40 kann einen Kunststoff, beispielsweise ein Epoxid oder ein Silikon, aufweisen. Das Vergussmaterial 40 kann beispielsweise durch ein Dosierverfahren über der Oberseite 21 des Trägers 20 angeordnet werden.

In den Darstellungen der Fig. 1 bis 5 ist das Vergussmaterial 40 jeweils bis zu einer Oberkante 25 der Wandung 24 in der Kavität 23 angeordnet worden. Dies ist ebenfalls nicht zwingend erforderlich. Für den Fall, dass der Träger 20 als Ge-häusekörper ausgebildet ist, kann auch eine Mehrzahl von Vergussmaterialien 40 in der Kavität 23 schichtweise angeordnet werden. Dies ist beispielhaft in Fig. 1 gezeigt, wo ein weiteres Material 43 über dem Vergussmaterial 40 angeordnet ist. Auch das weitere Material 43 weist einen Kunststoff, bei-spielsweise ein Epoxid oder ein Silikon, auf. Das weitere Material 43 kann ebenfalls mittels eines Dosierverfahrens über der Vergussoberfläche 41 angeordnet worden sein. Das weitere Material 43 kann aber auch entfallen. Dass das weitere Material 43 über der Vergussoberfläche 41 angeordnet sein kann, wurde anhand der Fig. 1 beispielhaft erläutert. Der Einfachheit halber wird in der nachfolgenden Beschreibung das weitere Material 43 nicht weiter berücksichtigt.

In das Vergussmaterial 40 sind Partikel 80 eingebettet. Die Partikel 80 können beispielsweise Siliziumdioxid oder Titandioxid aufweisen. Die Partikel 80 können eine der Darstellung der Fig. 1 entsprechende sphärische Form aufweisen. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Partikel 80 können auch eine andere Form, beispielsweise eine flockenartige Form, aufweisen. Ein durchschnittlicher Durchmesser der Partikel 80 kann beispielsweise zwischen lym und 30ym betragen. Abweichungen von dem angegebenen durchschnittlichen Durchmesser sind möglich.

Die Partikel 80 können beispielsweise dazu vorgesehen sein, einfallende elektromagnetische Strahlung im Vergussmaterials 40 diffus zu streuen. Auf diese Weise kann es beispielsweise gelingen, dass ein Glanz an einem Leiterrahmen verhindert wird. Weiterhin können die Partikel 80 auch eine Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Vergussmaterials 40 bewirken. Die Partikel 80 können aber auch entfallen.

Das optoelektronische Bauelement 10 kann darüber hinaus einen in das Vergussmaterial 40 eingebetteten wellenlängenkonvertierenden Leuchtstoff 90 aufweisen. Der wellenlängenkonvertierende Leuchtstoff 90 ist dazu ausgebildet, eine Wellenlän-ge vom optoelektronischen Halbleiterchip 30 emittierter elektromagnetischer Strahlung zu konvertieren. Der wellenlängenkonvertierende Leuchtstoff 90 kann beispielsweise in Form von Partikeln vorliegen. In Frage kommen Partikel, die infolge einer Absorption elektromagnetischer Strahlung aus einem ersten Spektralbereich, elektromagnetische Strahlung aus einem anderen Spektralbereich emittieren. Beispielsweise kann der wellenlängenkonvertierende Leuchtstoff 90 einen mit seltenen Erden dotierten Granatleuchtstoff, beispielsweise mit Cer-Ionen dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat (Ce:YAG), auf-weisen, der typischerweise dazu ausgebildet ist, eine größere Wellenlänge durch Fluoreszenz zu erzeugen. Der wellenlängenkonvertierende Leuchtstoff 90 kann aber auch entfallen.

Bei allen vier Varianten des Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 10, die in den Figuren 1 bis 4 gezeigt sind, erfolgt vor dem Entfernen eines Teils des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 ein Aushärten des Vergussmaterials 40.

Zur Erzeugung einer Topographie an der Vergussoberfläche 41, die dazu geeignet ist, elektromagnetische Strahlung diffus zu streuen, wird gemäß Fig. 1 ein Ätzmittel 51 auf die Vergussoberfläche 41 mittels eines Sprühkopfs 50 aufgesprüht. Das Ätzmittel 51 entfernt einen Teil des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41. Dadurch entstehen Rillen und andere Unebenheiten 100 in der Vergussoberfläche 41, die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung diffus zu streuen.

Ein nasschemisches Ätzen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, muss allerdings nicht notwendigerweise durch das Aufsprühen eines Ätzmittels 51 erfolgen. Fig. 2 zeigt eine Variante des Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 10, wobei das Ätzmittel 51 nicht auf die Vergussober- fläche 41 aufgesprüht wird. Stattdessen wird die Vergussoberfläche 41 in das Ätzmittel 51 getaucht. Das mit dem Bezugszeichen 52 gekennzeichnete Element in Fig. 2 stellt einen Behälter 52 für Ätzmittel 51 dar.

Als Ätzmittel 51 kommen Lösemittel für das Vergussmaterial 40 in Frage. Weist das Vergussmaterial 40 beispielsweise Ester-Gruppen auf, z.B. aus einem Anhydrid-gehärtetem Epoxid, so kann als Ätzmittel 51 beispielsweise eine wässrige oder alko-holische Kaliumhydroxidlösung (Kalilauge) oder auch eine organische Base in einem geeigneten Lösungsmittel verwendet werden .

Es ist denkbar, dass das Ätzmittel 51 sowohl mit der Verguss-Oberfläche 41, als auch mit dem Gehäusekörper bildenden Kunststoff in Kontakt kommt. In diesem Fall kann auch eine Oberfläche des Gehäusekörpers einem Ätzprozess unterzogen werden, wodurch der Gehäusekörper einfallende elektromagnetische Strahlung ebenfalls diffus streuen kann. Darüber hinaus ist eine Maskierung möglich, die es erlaubt, entweder das Vergussmaterial 40 an der Vergussoberfläche 41 oder die Oberfläche des Gehäusekörpers selektiv zu ätzen.

In einer Ausführungsform zum Herstellen eines optoelektroni-sehen Bauelements 10 wird ein Teil des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 mittels Trockenätzen entfernt, wodurch die Vergussoberfläche 41 aufgeraut wird. Dies kann chemisch oder physikalisch oder durch eine Kombination beider Methoden erfolgen.

Chemisch aktive Ionen, angeregte Spezies oder reaktive Moleküle (z.B. Ozon) können mit dem Vergussmaterial 40 an der Vergussoberfläche 41 reagieren, so dass gasförmige Reaktionsprodukte entstehen. Die Vergussoberfläche 41 wird in diesem Fall chemisch geätzt. Die Erzeugung von chemisch reaktiven

Teilchen kann beispielsweise durch ein Plasma entsprechender Gase (bevorzugt Sauerstoff, Wasserstoff, F3 oder andere flu-orhaltige Gase, oder Gasgemische, die ein oder mehrere dieser Gase enthalten) erfolgen. Chemisch reaktive Teilchen können aber auch ohne die Verwendung eines Plasmas erzeugt werden, beispielsweise mittels eines Ozongenerators.

Ein physikalisches Entfernen eines Teils des Vergussmaterials

40 an der Vergussoberfläche 41 kann durch auf die abzutragende Vergussoberfläche 41 beschleunigte Ionen 60 erfolgen. Fig. 3 zeigt diese Variante des Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 10. Die beschleunigten Ionen 60 können Fragmente 42 des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 durch einen Impulsübertrag lösen bzw. zerstäuben (engl.: sputtern) . Dadurch wird an der Vergussoberfläche

41 eine Topographie erzeugt, die es ermöglicht, dass elektromagnetische Strahlung, die auf die Vergussoberfläche 41 trifft, diffus gestreut wird. Die hierzu benötigten Ionen 60 können mittels eines Plasmas aus entsprechenden Gasen (beispielsweise Argon, Neon, Krypton oder andere Edelgase oder Sauerstoff bzw. diese Gase enthaltende Gasgemische) erzeugt werden .

Die Beschleunigung der Ionen 60 erfolgt durch elektrische und/oder magnetische Felder. Zur Beschleunigung der Ionen 60 in Richtung der Vergussoberfläche 41 kann beispielsweise eine Kathode unterhalb des Trägers 20 angeordnet sein. Die Be-schleunigungsspannung liegt dann zwischen der Kathode und einer Ionenquelle an, wobei der Träger 20 zwischen der Ionenquelle und der Kathode angeordnet ist.

Das chemische und das physikalische Entfernen eines Teils des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 können auch miteinander kombiniert werden, beispielsweise durch Zugabe von Reaktivgas zu einem Sputterplasmaprozess .

Durch geschickte Wahl der Prozessparameter kann das Aufrauhen der Vergussoberfläche 41 durch das Entfernen eines Teils des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 an das abzutragenden Vergussmaterial 40 und die gewünschten Rauigkeit angepasst werden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Variante des Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 10. In diesem Fall erfolgt das Entfernen eines Teils des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 durch Laserinterferenzstruktu-rierung. Dabei werden mindestens zwei Laser 70, 71, die kohärente Laserstrahlung 72 emittieren, auf die Vergussoberfläche 41 gerichtet. Durch eine Interferenz der Laserstrahlung 72 des ersten Lasers 70 und des zweiten Lasers 71 wird an der Vergussoberfläche 41 ein Interferenzmuster erzeugt. Entsprechend dem Interferenzmuster an der Vergussoberfläche 41 wird eine Topographie an der Vergussoberfläche 41 erzeugt. Damit das Interferenzmuster auf die Vergussoberfläche 41 übertragen werden kann, erfolgt die Bestrahlung der Vergussoberfläche 41 mit der Laserstrahlung 72 in möglichst hochenergetischen Pulsen. Beispielsweise können als erster Laser 70 und als zweiter Laser 72 UV-Laser eingesetzt werden.

Während der Bestrahlung der Vergussoberfläche 41 mit der La-serstrahlung 72 kommt es zu einer Aufheizung der Vergussoberfläche 41. Dabei wird die Vergussoberfläche 41 lokal aufgeheizt. Das Interferenzmuster bestimmt die lokale Aufheizung des Vergussmaterials 40. Dort, wo Interferenzmaxima vorliegen, kommt es zu einem lokalen Ablationsprozess an der Ver-gussoberfläche 41, d.h. das Vergussmaterial 40 heizt sich derart auf, dass es zu einem schlagartigen Verdampfungspro-zess kommt. Dadurch kann das Vergussmaterial 40 lokal abgetragen werden, d.h. ein Teil des Vergussmaterials 40 wird an der Vergussoberfläche 41 entfernt. Auf diese Weise gelingt es, periodische Strukturen an der Vergussoberfläche 41 zu erzeugen, die eine dem Interferenzmuster der Laserstrahlung 72 entsprechende Periodizität aufweisen. Diese periodischen Strukturen bilden eine Topographie der Vergussoberfläche 41, die dazu geeignet ist, einfallende elektromagnetische Strah-lung diffus zu streuen. Dadurch wird eine spekulare Reflexion elektromagnetischer Strahlung an der Vergussoberfläche 41 unterdrückt .

Bei einer alternativen Variante des Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 10 erfolgt das Entfernen eines Teils des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 mittels Druckluft- oder Wasserstrahlen in Kombination mit einem festen Strahlmittel. Diese Methode kann auch als Blas-ting oder Wet-Blasting bezeichnet werden. Das feste Strahlmittel kann beispielsweise Sand sein. Beim Druckluft- oder Wasserstrahlen wird das Strahlmittel mittels einer Düse beschleunigt und auf die Vergussoberfläche 41 gerichtet. Das Strahlmittel entfernt einen Teil des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche, wodurch Unebenheiten 100 an der Vergussoberfläche 41 verbleiben. Die Unebenheiten 100 bilden eine Topographie der Vergussoberfläche 41, die dazu geeignet ist, einfallende elektromagnetische Strahlung diffus zu streuen. Dadurch kann eine spekulare Reflexion elektromagnetischer Strahlung an der Vergussoberfläche 41 unterdrückt werden. Im Vergleich zu den in Fig. 1 bis 4 gezeigten Verfahren kann mittels des Druckluft- oder Wasserstrahlens eine rauere Vergussoberfläche 41 erzeugt werden.

Neben Unebenheiten 100, die durch das Entfernen eines Teils des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 durch eines der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Verfahren oder durch das Druckluft- oder Wasserstrahlen in Kombination mit dem festen Strahlmittel hergestellt werden können, können beim Entfernen eines Teils des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 auch Partikel 80 freigelegt werden. Dies kann ebenfalls zur Erzeugung von Unebenheiten 100 an der Vergussoberfläche 41 führen. Darüber hinaus können beim Entfernen eines Teils des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 Partikel 80 aus dem Vergussmaterial 40 gelöst werden. Dies hinterlässt weitere Mulden und Unebenheiten 100 in der Vergussoberfläche 41, die dazu ausgebildet sind, einfallende elektromagnetische Strahlung diffus zu streuen, sodass eine spekulare Reflexion einfallender elektromagnetischer Strahlung an der Vergussoberfläche 41 unterdrückt wird.

Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht des optoelektronischen Bauelements 10, das nach einem der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Verfahren hergestellt wurde. Es weist Unebenheiten 100 auf, die durch das Entfernen eines Teils des Vergussmate-rials 40 an der Vergussoberfläche 41 erzeugt wurden. Darüber hinaus können an der Vergussoberfläche 41 freigelegte oder herausgelöste Partikel 80 ebenfalls Unebenheiten 100 erzeugen .

Das in Fig. 5 gezeigte optoelektronische Bauelement 10 ist dazu ausgebildet, einfallende elektromagnetische Strahlung an der Vergussoberfläche 41 diffus zu streuen. Damit wird eine spekulare Reflexion auf die Vergussoberfläche 41 einfallender elektromagnetischer Strahlung unterdrückt.

Abgesehen davon, dass das Entfernen eines Teils des Vergussmaterials 40 an der Vergussoberfläche 41 eine Topographie an der Vergussoberfläche 41 erzeugt, die dazu ausgebildet ist, von außen einfallende elektromagnetische Strahlung diffus zu streuen, kann die an der Vergussoberfläche 41 erzeugte Topographie auch dazu dienen, eine Extraktionseffizienz des optoelektronischen Bauelements 10 zu erhöhen. Die auf der Vergussoberfläche 41 erzeugten Unebenheiten 100 können nämlich eine Totalreflexion der vom optoelektronischen Halbleiterchip 30 emittierten elektromagnetischen Strahlung an einer Innenseite der Vergussoberfläche 41 unterdrücken. Dadurch kann ein größerer Anteil der vom optoelektronischen Halbleiterchip 30 emittierten elektromagnetischen Strahlung an der Vergussoberfläche 41 aus dem optoelektronischen Bauelement 10 heraustre-ten. Dies wird erreicht, wenn die Unebenheiten 100 als Mikrostrukturen mit Strukturgrößen beispielsweise in einem Bereich größer als 1 ym ausgebildet sind. Die Unebenheiten 100 können auch dazu ausgebildet sein, die Extraktionseffizienz des optoelektronischen Bauelements 10 dadurch zu erhöhen, dass Fresnel-Reflexionen an der Vergussoberfläche 41 vermieden werden. Als Fresnel-Reflexionen werden Reflexionen elektromagnetischer Strahlung an einer Grenzfläche gemäß den fres-nelschen Formeln bezeichnet. Das Vermeiden von Fresnel- Reflexionen kann dadurch erreicht werden, dass die Unebenheiten 100 als Submikrometerstrukturen oder als Nanostrukturen, beispielsweise mit Strukturgrößen kleiner als 1 ym, insbesondere mit Strukturgrößen in einem Bereich von 100 nm bis 400 nm, ausgebildet sind. Es ist auch möglich, dass die Vergussoberfläche 41 sowohl Unebenheiten 100 zum Unterdrücken von Totalreflexionen als auch Unebenheiten 100 zum Unterdrücken von Fresnel-Reflexionen aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass beim Laserinterferenz-strukturieren der Vergussoberfläche 41 zwei Interferenzmuster mit unterschiedlichen Periodizitäten in einem zweistufigen Prozess erzeugt werden. Mittels eines ersten Interferenzmusters kann eine Mikrostruktur auf die Vergussoberfläche 41 übertragen werden. Mittels eines zweiten Interferenzmusters kann zusätzlich eine Submikrostruktur oder eine Nanostruktur auf die Vergussoberfläche 41 übertragen werden, die mit der Mikrostruktur überlagert ist.

Zur Verbesserung der Lichtauskopplung werden Mikrostrukturen mit einer Periodizität zwischen lym und lOOym und einem Aspektverhältnis von Höhe zu Breite von 0,5 bis 1,5 erzeugt. Dabei sollten die Mikrostrukturen einen möglichst breiten Bereich hinsichtlich einer Steigungsverteilung aufweisen. Die Mikrostrukturen sollten also gekrümmt, beispielsweise in Form von halbsphärischen Mikrolinsen, ausgebildet sein. Die Mikrostrukturen können auch mit einer weiteren Struktur, die eine weitere Periodizität aufweist, überlagert sein. Beispielsweise können die Mikrostrukturen sinusartig moduliert sein. Um einen Anteil planer Oberflächenbereiche an der Vergussober-fläche 41 möglichst klein zu halten, können die Mikrostrukturen beispielsweise hexagonal angeordnet sein. Alternativ können die Mikrostrukturen beispielsweise als Kreuzstruktur oder zufällig verteilt mit einer gewissen Überlappung ausgebildet sein .

Als Verfahren kann insbesondere bei Mikrostrukturen neben der Laserinterferenzstrukturierung, die es erlaubt, Mikrostrukturen mit lateralen Strukturgrößen kleiner als etwa 15ym zu er- zeugen, auch ein direktschreibendes Laserverfahren (DLW, di-rect laser writing) eingesetzt werden. Damit können Mikrostrukturen mit lateralen Strukturgrößen von bis zu lOOym erzeugt werden.

Das Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 10 ist nicht auf individuelle optoelektronische Bauelemente 10 beschränkt. Beispielsweise kann auch ein zweidimensionaler Verbund aus einer Mehrzahl optoelektronischer Bau-elemente 10, beispielsweise ein LED-Array, mit Unebenheiten 100, die simultan auf einer Mehrzahl von Vergussoberflächen 41 erzeugt wurden, bereitgestellt werden. Individuelle optoelektronische Bauelemente 10 können auch durch eine Vereinzelung des Verbunds hergestellt werden. Dadurch müssten die Un-ebenheiten 100 nicht auf jedem einzelnen optoelektronischen Bauelement 10 erzeugt werden.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele beschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

BEZUGSZEICHENLISTE

optoelektronisches Bauelement

Träger

Oberseite des Trägers

elektrische Anschlüsse für einen optoelektronischen

Halbleiterchip

Kavität

Wandung

Oberkante der Wandung

optoelektronischer Halbleiterchip

Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips

Unterseite des optoelektronischen Halbleiterchips

Vergussmaterial

Vergussoberfläche

Fragmente des Vergussmaterials

weiteres Material

Sprühkopf

Ätzmittel

Behälter für das Ätzmittel

Ionen

erster Laser

zweiter Laser

Laserstrahlung

Partikel

wellenlängenkonvertierender Leuchtstoff

Unebenheiten