CN111937165A - 光电组件和制造光电组件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有下列部件的光电组件(1):至少一个被设置用于发射辐射的光电半导体芯片(2),围绕半导体芯片(2)的封装件(3),其中封装件(3)具有聚硅氧烷,和布置在封装件(3)上的至少一个用于防止有害气体(V)的阻挡层(4),其中该阻挡层(4)是等离子体聚合层。本发明还涉及制造光电组件的方法。

Description

光电组件和制造光电组件的方法
本发明涉及光电组件。本发明还涉及制造光电组件的方法。
光电组件通常包括具有一定透气性的封装件。因此,诸如挥发性有机化合物(所谓的VOC = 挥发性有机化合物)之类的有害气体可以渗透封装件并到达光电组件的半导体芯片的表面。由这种半导体芯片发射的辐射与半导体芯片附近的局部升高的温度一起最终导致有害气体在光电组件内部的分解和沉积。因此导致亮度损失,这例如是由于在组件的光路中沉积VOC而导致的碳沉积物。这样的光电组件然后以降低的亮度和改变的光色发光。因此,在有害气体的存在下,光电组件不稳定。
因此,本发明的目的是提供对有害气体例如VOC而言稳定的光电组件。本发明的另一目的是提供制造光电组件的方法,其产生对于有害气体而言稳定的组件。
所述目的通过根据独立权利要求的光电组件和制造光电组件的方法来实现。
本发明的有利的实施方案和改进方案在各自的从属权利要求中给出。
在至少一个实施方案中,光电组件具有至少一个光电半导体芯片,该光电半导体芯片被设置用于发射辐射。例如,光电组件可以具有恰好一个半导体芯片。例如,半导体芯片可以发射紫外线波长范围或可见光的蓝色光谱中的电磁辐射。
在至少一个实施方案中,光电组件包括封装件。封装件布置在半导体芯片周围,即至少部分将其包围。例如,可以将半导体芯片布置在衬底上,并且封装件包围衬底上的半导体芯片。例如,封装件和衬底可以一起完全包围半导体芯片。半导体芯片也可以布置在壳体的凹口中,以使得壳体与封装件一起完全包围半导体芯片。完全包围在此分别意味着没有留下开口。封装件可以与半导体芯片一起直接接触或与半导体芯片隔开。封装件在其几何形状方面不受限制,并且例如可以设计成扁平的或透镜形的。其也可以具有空腔或被设计为凸透镜。封装件可以例如是灌封件(Verguss)。例如,其也可以是多级灌封件。
在至少一个实施方案中,封装件包含聚硅氧烷。聚硅氧烷尤其应理解为聚有机硅氧烷,即硅酮。例如,硅酮是双组分硅酮 (“2K硅酮”) ,例如基于二甲基硅氧烷的可热固化的加成交联的双组分硅酮。例如,封装件除了聚硅氧烷之外还具有一种或多种其它物质。因此,封装件可以包含多种物质或由多种物质组成。例如,封装件可以包含一种或多种发光物质和/或转换物质,其可以例如以颗粒的形式分布在封装件中。转换物质将波长较短的初级辐射转换为波长较长的次级辐射。例如,转换物质可以是借助蓝光被激发并且发射黄光的物质。在将蓝光仅部分转换为黄光的情况下,可以实现不同光谱颜色的叠加(additiv)混合物。该原理也可以用于产生白光。但是,封装件也可以不含发光物质和转换物质。例如,封装件由聚硅氧烷组成。
在至少一个实施方案中,光电组件包括至少一个用于防止有害气体的阻挡层。例如,组件包括恰好一个或恰好两个阻挡层。阻挡层应理解为减慢或完全阻止有害气体渗入到组件内部,特别是半导体芯片附近的层。例如,阻挡层应理解为形成针对有害气体的扩散阻挡物的层。
此处和下面,有害气体是指可以在光电组件的半导体芯片的辐射作用下和/或在热作用下分解和沉积的气态物质。光电组件内部,尤其是组件的光路中的沉积导致亮度损失和颜色变化。特别地,有害气体是所谓的VOC,即挥发性有机化合物。这是有机,即含碳的物质的统称,它们容易蒸发或甚至在低温下,例如在室温下作为气体存在。挥发性一词表示属于VOC类的物质由于其高蒸气压或低沸点而迅速蒸发。例如,VOC理解为在293.15开氏温度下具有0.01千帕或更高的蒸气压或在各自的使用条件下具有相应挥发性的有机化合物。由于VOC包含碳,其可在光电组件的光路中引起碳沉积物。
在至少一个实施方案中,所述至少一个阻挡层布置在封装件上。特别地,它可以直接布置在封装件上。在此,直接布置在封装件上是指封装件和阻挡层具有共同的界面。
在至少一个实施方案中,所述至少一个阻挡层的特征在于对有害气体的透过性低于封装件中包含的聚硅氧烷。
在至少一个实施方案中,阻挡层是等离子体聚合层,即借助等离子体聚合而沉积的层。等离子体聚合是化学气相沉积(PECVD)的特殊的等离子体活化变体。在等离子体聚合中,前体化合物,所谓的前体在气相中被等离子体活化。通过活化,产生离子分子,并且已在气相中形成例如簇或链形式的第一分子片段。这些片段随后在相应表面,例如封装件表面上的缩合然后在温度、电子轰击和离子轰击的作用下进行聚合,并因此形成等离子体聚合层。
至少一个实施方案涉及光电组件,其具有
- 至少一个被设置用于发射辐射的光电半导体芯片,
- 围绕半导体芯片的封装件,其中封装件具有聚硅氧烷,和
- 布置在封装件上的至少一个用于防止有害气体的阻挡层,其中该阻挡层是等离子体聚合层。
下面更详细地解释该实施方案:
聚硅氧烷的特征是对光和热具有特别好的长期稳定性,并且在这方面优于其它封装材料,例如环氧树脂。因此,使用聚硅氧烷,例如特别是硅酮作为封装材料使得能够获得在正常老化条件下,即在不存在有害气体如VOC的情况下具有高亮度稳定性和颜色稳定性的光电组件。相反,对于大多数应用,环氧化物如今不再显示足够的光老化稳定性。
尽管聚硅氧烷在光和热的作用下几乎不老化,但是它们显示出相对高的透气性。因此,它们通常不足以防止有害气体,尤其是VOC。例如,大多数硅酮的透气性为10至120 g/m²/d [g/m²/d =克/平方米*天]。基于二甲基硅氧烷的硅酮的透气性也在该范围内。透气性可根据DIN EN ISO 12572(截至:2017年5月)测定。在此研究1 mm厚样品的水蒸气透过性,并确定了水蒸气扩散流密度。即使材料的绝对透气性取决于各自使用的气体,也可以借助水蒸气的透气性值良好地相互比较不同材料之间的透气性差异,因为对于VOC和水蒸气而言可以观察到相同的趋势。还根据此处提到的测量方法来测定和说明在本申请的进一步过程中给出的透气性值。
尽管也存在透气性稍微较低的封装硅酮,但是这些材料大多显示出其它弱点,例如较强的光老化,因此它们在诸如LED之类的光电组件中的使用仍然受到限制。还考虑了通过使用具有苯基环作为结构元素的高折射性硅酮来降低透气性。这种类型的最佳材料显示出8 g/m²/d的透气性。然而,即使这些材料也无法达到与环氧树脂的约3 g/m²/d和更低的透气性可比拟的低透气性。
由于这个原因,虽然在不存在有害气体的情况下,具有聚硅氧烷作为封装件的光电组件比具有其它封装材料的光电组件更稳定。但是,在某些有害气体,例如VOC的存在下,它们会迅速失去亮度并改变其颜色性能。因此,具有聚硅氧烷作为封装件的光电组件对于有害气体而言的稳定性不足。
本发明的发明人已经观察到光电组件经常与有害气体接触,并且这些有害气体导致组件的发射特性变差。光电组件在其制造后会定期被进一步加工。例如,将它们装入其它组件、机器或车辆中。有时,它们还配备有辅助光学器件。在此,光电组件可能会与本身释放有害气体,例如VOC的物质接触。例如,一系列胶粘剂,例如基于聚氨酯的粘合剂释放VOC。与此类物质一起安装的组件可在运行过程中吸收VOC。VOC渗透包含聚硅氧烷的封装件并沉积在光电组件内部,例如作为碳沉积物,这导致上述亮度损失和颜色变化。
因此,在此描述的实施方案的光电组件具有用于防止有害气体的阻挡层,该阻挡层布置在包含聚硅氧烷的封装件上。该阻挡层是等离子体聚合层。
等离子体聚合层的性能与基于聚合物的常规层的性能明显不同。一个明显区别是,通过等离子体聚合而获得的层不具有规则的重复单元,而是形成复杂的不规则结构。因此,不能以化学方式借助结构式描述它们。由等离子体聚合产生的聚合物链是高度支化的,并且还具有高的交联度。这导致对气体的特别好的密封性。因此,等离子体聚合层的特征在于特别低的透气性。它们对有害气体形成特别有效的扩散阻挡物。
因此,所述实施方案的光电组件的特征在于,它们一方面在正常条件下,即在不存在有害气体的情况下具有对光和热的特别高的稳定性,并且同时在存在有害气体的情况下显示出高的稳定性。特别地,可以通过等离子体聚合层有效地阻挡VOC。
因此,这种类型的组件也可以与释放有害气体的部件一起安装。因此,它们也可以与VOC临界材料组合,而不会出现VOC所致的亮度降低的风险。这简化了进一步加工,并降低光电组件意外失效的风险。因此扩大组件的应用领域。相反,对于常规组件,必须在进一步加工时遵循迄今多种规定,以避免与释放有害气体的材料接触。在存在VOC临界材料的情况下,由于阻挡层,也无需再在封装件中放弃聚硅氧烷。
根据至少一个实施方案,光电组件是发光二极管,简称LED(发光二极管)。该组件优选被设置用于发射黄、蓝、红、橙、绿或白光或紫外光。
根据光电组件的至少一个实施方案,其包括至少一个具有半导体层序列的光电半导体芯片。该半导体芯片的半导体层序列优选地基于III-V族化合物半导体材料。该半导体材料优选是氮化物化合物半导体材料,例如AlnIn1-n-mGamN,或磷化物化合物半导体材料,例如AlnIn1-n-mGamP,其中分别地0 ≤ n ≤ 1、0 ≤ m ≤ 1且n + m ≤ 1。半导体材料也可以是AlxGa1-xAs,其中0 ≤ x ≤ 1。在此,半导体层序列可以具有掺杂剂和附加成分。然而,为简单起见,仅给出了半导体层序列的晶格的基本成分,即Al、As、Ga、In、N或P,即使它们可以部分地被少量的其它物质替代和/或补充。
半导体层序列包含具有至少一个pn结和/或具有一个或具有多个量子阱结构的有源层。在半导体芯片的运行过程中,在有源层中产生电磁辐射。辐射的波长优选在紫外线、IR和/或可见光谱范围内,特别是在包括200 nm至700 nm之间,例如在420 nm至680 nm之间,例如在包括440 nm至480 nm之间的波长处。
根据至少一个实施方案,光电组件具有衬底,例如引线框架或陶瓷衬底。例如,半导体芯片布置在衬底上。
根据至少一个实施方案,光电组件具有电触点,其使得能够将电流输入半导体芯片。
根据至少一个实施方案,光电组件具有键合线。
根据至少一个实施方案,光电组件是“倒装芯片型”的组件。
根据至少一个实施方案,光电组件具有至少一个转换板。该转换板包含至少一种发光物质或转换物质,其将波长较长的初级辐射转换为波长较短的次级辐射。例如,蓝光转换为黄光。例如,将未转换的蓝光和黄光叠加,从而获得不同光谱颜色的叠加混合物。例如,该组件发射白光。转换板可以直接布置在半导体芯片上或与半导体芯片隔开。其可以被封装件包围。
根据至少一个实施方案,所述至少一个阻挡层的透气性是2.5 g/m2/d或更小,优选1 g/m2/d或更小,更优选0.1 g/m2/d或更小。例如,透气性为0.001 g/m2/d至2.5 g/m2/d,优选0.001 g/m2/d至1 g/m2/d,更优选0.001 g/m2/d至0.1 g/m2/d至。透气性也可以为0.01g/m2/d至2.5 g/m2/d,例如0.01 g/m2/d至1 g/m2/d。透气性如此低的阻挡层为组件提供了特别好的防护。
根据至少一个实施方案,光电组件的所述至少一个阻挡层具有至少10 nm,优选至少25 nm,更优选至少40 nm,尤其至少50 nm或至少60 nm的层厚度。阻挡层越厚,该层的阻挡作用越有效。小于10 nm的层厚度可能导致仅还实现低的对有害气体的防护作用。另外,待涂覆的表面可以具有微观结构或粗糙度,必须将其充分地包覆成型(überformt)。优选至少25 nm的层厚度,因为这样可以特别好地避免该层中的孔(例如“针孔”),并可以良好地补偿待涂覆表面的一定表面粗糙度。层厚度越高,可以越容易地补偿表面粗糙度并获得封闭层。
根据至少一个实施方案,光电组件的所述至少一个阻挡层具有最高20 μm,例如最高10μm或最高2 μm,优选最高500 nm,更优选最高200 nm,最高150 nm或最高120 nm的层厚度。阻挡层越薄,阻挡层对光电组件的发射特性的影响越小。吸收和因此的亮度损失在所述范围内几乎不发生,并且层厚度越小则减少越多。较薄的层也更柔性,因此特别好地适应于封装件的相对软和可变形的聚硅氧烷。如果封装件的聚硅氧烷变形,则较薄的阻挡层具有足够的柔性,即使发生这种变形也不会变脆。甚至在机械应力下,也通常可以避免形成可对防止有害气体具有负面效果的裂纹。
根据至少一个实施方案,光电组件的所述至少一个阻挡层具有10 nm至20 μm,优选25 nm至500 nm,更优选50 nm至200,例如60 nm至120 nm的层厚度。它们可以例如通过等离子体聚合来沉积而无需高制造支出,并且提供了针对有害气体的良好防护。层越薄,沉积可进行越快。如上所述,较薄的层厚度(例如低于500 nm)也是有利的,以避免在阻挡层中产生不希望的机械应力的风险。同时,通过低的层厚度使吸收最小化,从而使组件发射的辐射的亮度和颜色位置不受或几乎不受影响。因此,尤其是在25至500 nm,例如50至200 nm的层厚度的情况下,可以获得特别良好的不透气性,同时具有阻挡层的优异光学和机械性能。
根据至少一个实施方案,光电组件的封装件具有至少一个表面,其形成光电组件的外表面,其中阻挡层直接布置在该表面上。阻挡层优选形成光电组件的最外层,即组件的向外的封闭层。
封装件的所述至少一个表面优选地包括光电组件的至少一个主射束出射面。主射束出射面在此尤其可以理解为是指光电组件的位于半导体芯片光路中的外表面,与通过光电组件的其它外表面相比,通过其发射出总发射辐射的更大部分。因此,在这种情况下,阻挡层至少布置在封装件的形成主射束出射面的表面上。例如,主射束出射面位于与该组件的衬底相对的该组件的外表面上。
根据至少一个实施方案,封装件具有形成光电组件的外表面的其它表面,其是该组件的侧面并且在其上布置阻挡层。
根据至少一个实施方案,阻挡层仅布置在封装件的形成主射束出射面的表面上。这样的光电组件可以通过特别少的支出来制造。
根据至少一个实施方案,阻挡层布置在封装件的形成主射束出射面的表面上,并且另外布置在封装件的形成光电组件的侧面的表面上。阻挡层优选地布置在封装件的形成光电组件的外表面的所有表面上。在这种情况下,实现了针对有害气体的特别有效的防护。
根据至少一个实施方案,光电组件具有壳体,该壳体具有空腔,在该空腔中布置至少一个半导体芯片,其中包含聚硅氧烷的封装件与壳体一起包围半导体芯片。在这种情况下,除了封装件之外,等离子体聚合层还可以布置在壳体上。但是,壳体也可以没有等离子体聚合层。与聚硅氧烷相比,用于壳体的材料通常对有害气体明显更不可透。因此,无需在壳体上施加阻挡层。在壳体上的部分沉积与较低的制造支出相关联,因为在这种情况下可以在等离子体聚合层的沉积方面省去壳体的覆盖或遮蔽。
根据一个优选的实施方案,光电组件的所述至少一个阻挡层是等离子体聚合的硅氧烷层。等离子体聚合的硅氧烷层优选直接布置在封装件上,即与封装件具有共同的界面。本发明的发明人已经发现,等离子体聚合的硅氧烷层特别适合于防止有害气体。它们与具有聚硅氧烷的封装件特别紧密地接合在一起。最后,等离子体聚合的硅氧烷层的特征在于高的交联度和特别低的透气性。例如,可以达到1 g/m2/d或更小,优选0.1 g/m2/d或更小的透气性,例如0.001至1 g/m2/d的透气性。等离子体聚合的硅氧烷层的特征还在于,其老化稳定性比许多常规等离子体聚合层,例如基于主要具有C-C和C-H键的烃的那些明显更高。另外,与其它等离子体聚合层相比,等离子体聚合的硅氧烷层具有与基于硅酮或聚硅氧烷的典型封装材料相似的折射率,以及在特别是可见光谱中对辐射具有很高的透明度。对于可见光的光谱,等离子体聚合的硅氧烷层的透明度通常大于90%,经常大于92%。等离子体聚合的硅氧烷不显示或最多显示极低的固有颜色。因此,可以这样设计等离子体聚合的硅氧烷层,以使得它们基本上没有浅黄色或甚至浅褐色的色调。在等离子体聚合的硅氧烷层中烃的比例越低,固有颜色越少。虽然等离子体聚合的硅氧烷层相对致密,但机械上始终仍是稍许柔性或延性的,因此当沉积在更可能软质的封装硅酮上时基本上避免形成裂纹。与例如纯无机层例如纯SiO2层不同,热膨胀系数也与待涂覆的封装件更相似,因此甚至在温度突变的情况下出现的机械应力也更低。等离子体聚合的硅氧烷层的性能可以通过精确的过程控制来进一步调节。因此可以进一步改进阻挡作用、光学透明性、对封装件的粘附以及例如在膨胀系数和表面能方面的机械性能。
根据至少一个实施方案,阻挡层是等离子体聚合的硅氧烷层,其
- 等离子体聚合的硅氧烷层中的硅比例为24至35原子%,
- 等离子体聚合的硅氧烷层中的碳比例为5至50原子%,
- 等离子体聚合的硅氧烷层中的氧比例为23至63原子%。
原子%数据在此以这样的方式标准化,以使得碳、硅和氧的总和为100原子%。这意味着不考虑层中氢的比例,因为不能通过常规方法可靠地测定层中的氢比例。在这些层中当然还包含一定比例的氢,其尤其存在于聚合硅氧烷的烷基侧链中。所述组成可以使用常规方法,特别是根据常规方法的XPS或EDX来测定。
因此,本发明的等离子体聚合的硅氧烷层的组成恰好在纯SiO2的组成与所用前体(例如HMDSO)的组成之间的范围内变动。
刚刚提到的实施方案的一个扩展方案中,等离子体聚合的硅氧烷层中碳的比例大于或等于5原子%且小于25原子%,例如大于或等于5原子%且小于15原子%。因此该层是相对贫碳的。在这种情况下,该层相对硬并且显示出特别高的不透气性。
根据前述实施方案的另一扩展方案,等离子体聚合的硅氧烷层具有大于或等于25且小于或等于50原子%的在等离子体聚合层中的碳比例。在这种情况下,该层是富碳的,因此是更延性的。这种类型的层更好地适应于封装件的聚硅氧烷。
富碳层是相对贫氧的。在这种情况下,该层中的氧比例可以为例如23至40原子%。相反,贫碳层是相对富氧的。在这种情况下,该层中的氧比例例如可以大于40原子%且小于或等于63原子%。无论如何,该层中硅的比例相对恒定,并且总是为等离子体聚合的硅氧烷层的24至35原子%,优选为等离子体聚合的硅氧烷层的28至34原子%。
氧比例越高或该层在其组成方面越接近纯SiO2 ,则越硬且越不透气。在等离子体聚合的硅氧烷层中碳(更准确地说是烃)的比例越高,该层的硬度和脆性就越小。
在这种情况下,该层更柔性,因此可以更好地承受机械应力。如果位于该层下面的封装件的软聚硅氧烷变形,碳含量越高,等离子体聚合的硅氧烷层形成裂纹的趋势越小。
根据至少一个实施方案,光电组件具有等离子体聚合的硅氧烷层,其由选自直链、支化或环状硅氧烷的前体制成。前体应理解为是指用于等离子体聚合的起始材料,即反应物。
根据至少一个实施方案,光电组件具有等离子体聚合的硅氧烷层,其由以下通式的前体制成:
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
Figure 787528DEST_PATH_IMAGE002
其中
- R1至R8各自彼此独立地选自氢、烷基、烯基,且
- n选自0、1、2和3。
烷基在此特别是指C1-C5烷基,例如甲基、乙基和丙基。烷基优选为甲基。甲基在等离子体聚合过程中被良好活化并分裂,这实现良好的交联并同时发生快速的反应方式。
在此,烯基特别是指C2-C5烯基,例如乙烯基或烯丙基。烯基优选为乙烯基。乙烯基是在等离子体聚合过程中进行另一种交联类型的官能团。
n优选为0或1。小的n值可以对反应速度产生有利影响,即加快反应。如果n的值太高,则前体此外仅难以蒸发。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合的硅氧烷层由多种前体,例如由两种前述前体制成。
根据至少一个实施方案,n等于0,以使得前体具有以下通式:
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
其中R1至R6各自彼此独立地选自氢、甲基和乙烯基。
三个基团R1至R3中的至少两个优选为甲基,并且三个基团R4至R6中的至少两个为甲基。
根据至少一个实施方案,所述前体选自:
Figure 78833DEST_PATH_IMAGE004
六甲基二硅氧烷(HMDSO)、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
四甲基二硅氧烷(TMDSO)、
Figure 142603DEST_PATH_IMAGE006
二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVTMDSO)、
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
四甲基环四硅氧烷(TMCTS),
及其混合物。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合层的特征在于,其在高频场中沉积。频率水平在此取决于用于沉积等离子体聚合层的设备的大小和设计,并且可以在kHz、MHz或GHz范围内。例如,频率可以为10 kHz至3 GHz。在此,频率通常是设备特定的,即取决于等离子体沉积设备的类型(用于等离子体聚合的不同设备的频率的典型实例是13.65 MHz、27.125MHz、2.45 GHz(微波)和10或40-100 kHz)。在此频率范围内沉积的等离子体聚合层由于输入能量高而显示出高的交联度并因此不透气性小。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合层的特征在于其通过电感耦合等离子体(简称ICP)而沉积。但是也可以考虑其它的放电类型,例如电容耦合或微波感应的等离子体。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合层的特征在于其在大气压或真空下,例如在101325Pa(即1的atm)的压力下沉积。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合层的特征在于,其在真空中例如在0.1 Pa至1000 Pa下沉积。在真空中进行沉积使得能够特别受控且均匀地沉积。真空中的沉积可以在低温下进行。在这样的过程中,光电组件被加热到例如仅60至70℃的温度。在其上发生沉积的组件或封装件的加热是归因于等离子体的损失热的。这种方法对于组件而言特别温和,并确保了等离子体聚合层的高品质。
根据至少一个优选的实施方案,等离子体聚合层的特征在于,其在大气压力下,即在大气等离子体中沉积。在大气等离子体中进行沉积的优点在于,其与在真空中进行沉积相比实现更高的沉积速率。与在真空中进行沉积相比,在大气压下进行沉积还实现明显更低的设备支出,并且成本更低。此时不需要真空室。本发明的发明人已经认识到,在大气等离子体中的沉积的情况下,也可以实现等离子体聚合层的优异的阻挡作用。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合层的特征在于其在不存在氧气的情况下沉积。例如,沉积可以在氩气的存在下进行。也可以仅在前体存在下进行沉积,而不存在氩气或其它气体。在不存在氧气的情况下进行沉积导致与在O2的存在下进行沉积相比,所得等离子体聚合层具有更低的氧比例和更高的碳或烃比例。在沉积过程中,等离子体中的气氛中的氧比例越低,所得等离子体聚合层中碳或烃比例越高且氧比例越低。这尤其适用于等离子体聚合的硅氧烷层。在低氧比例的气氛中沉积的等离子体聚合的硅氧烷层具有相对高的烷基侧链比例,该烷基侧链不在等离子体聚合的过程中分裂。这导致等离子体聚合的硅氧烷的良好延性和软度。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合层的特征在于,其在氧化性气体,特别是含氧气体,例如氧气(O2)的存在下沉积。在沉积等离子体聚合层的气氛中的含氧气体的比例越高,所得层的氧含量越高。这尤其适用于等离子体聚合的硅氧烷层。当在气氛中高的O2比例下沉积等离子体聚合的硅氧烷层时,等离子体聚合层中仅还残留小比例的烷基侧链。因此,等离子体聚合的硅氧烷层中的碳和氢比例低。该层在其元素组成方面此时接近SiO2组成的层,但其中在该层中可残留若干原子%范围的一定比例的碳和氢。例如,沉积等离子体聚合层时的前体与氧气的比率可以为1:1至1:2。在此及下文中,该比率分别基于在等离子体聚合过程中引入的前体和氧气的气体流的体积流量。可以根据所选设备配置而进一步调整该比率。在等离子体聚合的硅氧烷层的情况下,可以在这样高的氧含量下获得具有特别高的不透气性的层。就其组成而言,该层接近SiO2 ,但由于一定的残留碳和氢含量而比纯SiO2还稍许更延性且较少脆性。这种等离子体聚合层是耐刮擦的,并提供针对VOC的优异防护。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合层的特征在于,等离子体聚合层在空气的存在下沉积。以此方式,可以实现具有高氧比例的层。同时,沉积可以因此通过较少支出且特别便宜地进行。该方法也适合于工业规模,并且可以与在大气压下在大气等离子体中的沉积良好组合。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合层的特征在于,在等离子体聚合层的沉积过程中前体与氧气的比率为1:0至1:2,例如1:0至1:1。如果该比率为1:0至1:1,则所得等离子体聚合层是相对富碳和贫氧的,并因此相对软。如果该比率为1:1至1:2,则获得较贫碳且较富氧和因此较硬的层。因此可以根据需要来调节该层的柔性或延性。
根据至少一个实施方案,在不存在氧化性气体的情况下沉积等离子体聚合的硅氧烷层。此时,例如在惰性气体例如氩气的存在下或替代地仅在前体的存在下进行沉积。在这种情况下,在等离子体聚合的硅氧烷层中获得特别高的碳比例。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合层的特征在于,在其沉积过程中改变一个或多个参数,以使得等离子体聚合层具有至少一个梯度。例如,改变前体与氧气之间的比率、压力或等离子体功率。但是,等离子体功率通常由用于等离子体聚合的设备预定并且保持不变。对于等离子体聚合的硅氧烷层的实例,较高等离子体功率通常导致在等离子体聚合时烷基侧链更可能分裂,因此所得层变得更贫碳和更富氧。通过适当地选择参数,例如可以获得在等离子体聚合层中的氧比例的梯度。如上所述,这尤其可以通过在沉积过程中适当选择前体与氧气之间的比率来实现。例如,等离子体聚合可以在低O2比例或完全没有O2的情况下开始,例如在除了前体之外仅包含Ar的气氛中。以这种方式沉积具有一定层厚度,例如20 nm的阻挡层的第一部分之后,然后可以增加O2比例。因此,在沉积时前体与氧气之间的比率朝着更高氧比例的方向移动。以此方式产生在等离子体聚合层中与氧含量有关的梯度。在这种情况下,氧含量基于光电组件计从内向外增加,并且以同样的方式,碳和因此烃含量从内向外减少。此时,该层在内部比在外部更软。因此,阻挡层向外变得越来越硬且越来越不透气。
根据至少一个实施方案,光电组件在第一阻挡层上具有至少一个其它阻挡层,即第二阻挡层。优选地,该其它阻挡层直接布置在第一阻挡层上,即这两个层具有共同的界面。这两个层优选是等离子体聚合层,特别是等离子体聚合的硅氧烷层。例如,这两个层可以以相同的方式沉积,因此具有在其组成和阻挡作用而言相同的性能。但是,优选在等离子体聚合时至少一个参数变化的情况下沉积这两个等离子体聚合层。更优选地,这两个阻挡层是等离子体聚合的硅氧烷层,其中第二层在比第一层更高比例的O2存在下沉积。以这种方式,在包含聚硅氧烷的封装件上首先获得第一阻挡层,该阻挡层仍具有较高的碳含量。第一层已经具有良好的阻挡性能。在存在比第一层更高比例的O2的情况下沉积的第二等离子体聚合的硅氧烷层的特征最终在于该层中的氧含量更高,并且更硬,更耐刮擦并且特别是不透气。此时,第一阻挡层更软。如上所述,等离子体聚合层此时更好地适应于位于下面的封装件的聚硅氧烷。在封装件的通常明显较软聚硅氧烷发生变形时,位于其上方的等离子体聚合的硅氧烷层此时足够柔性,即使变形也在一定公差范围内不断裂,因此不会形成裂纹。第二阻挡层特别是不透气的。通过这些层的组合,总体上实现针对VOC的特别好的防护作用。
另外,可以通过梯度或薄的封闭层(其具有十分之几nm至几nm的厚度)来调节该层的表面能或表面性能。
例如,取决于所选的前体与氧气的比率是大还是小,该层可以被设计为例如亲水的或疏水的。如果氧的比例高(例如1:1至1:2的比率),则该层的表面变得亲水。相反,如果在沉积该层时氧的比例低或不存在氧,则该层变得疏水。这样,可以根据需要设计层的性能。
根据至少一个实施方案,等离子体聚合层的特征在于,其借助于喷嘴沉积。如果使用大气等离子体进行沉积,则该方法是合适的。例如,在该光电组件上或在大量相同类型的光电组件上以网目形式安装喷嘴。这使得可以进行均匀沉积等离子体聚合层的简单制造。
本发明还涉及制造光电组件的方法。优选地,在此描述的光电组件通过在此描述的方法来制造。特别是,对于光电组件所做的所有陈述均适用于方法和组件。
根据至少一个实施方案,制造光电组件的方法具有以下步骤:
A)提供至少一个被设置用于发射辐射的光电半导体芯片(1),以及至少一个围绕半导体芯片(1)的封装件(2),其中该封装件(2)具有聚硅氧烷,
B)通过等离子体聚合而使至少一个用于防止有害气体的阻挡层(1)沉积在封装件(2)上。
应当指出的是,关于涉及阻挡层,特别是等离子体聚合层的沉积的光电组件的所有实施方案和细节适用于本发明的方法,且在此特别是就方法步骤B)而言。
该方法使得能够制造不仅在不存在有害气体的情况下对于光老化和热特别稳定,而且对有害气体不敏感的组件。该方法也适用于工业规模。
根据该方法的至少一个实施方案,在步骤B)之前预处理或清洁封装件的表面。这样,可以提高等离子体聚合层的层粘附。
根据该方法的至少一个实施方案,在步骤B)之前借助于等离子体预处理封装件的表面。借助于等离子体,例如借助于Ar、O2、N2、NH3等离子体及其混合物的预处理或清洁导致等离子体聚合层在封装件上的特别良好的层粘附。空气等离子体特别适合于在大气等离子体下等离子体聚合的情况。如果等离子体聚合在真空中进行,则Ar等离子体特别合适。
根据该方法的至少一个实施方案,借助于等离子体的预处理直接在涂覆之前进行。预处理可以例如在与等离子体聚合相同的等离子体沉积设备中进行。
该方法的至少一个实施方案包括其它方法步骤A0)和C),其中在步骤A)之前的步骤A0)中,将多个半导体芯片(2)施加在衬底(7)上并固定,并对其配备封装件(3),并且其中在步骤C)中,将具有封装件的半导体芯片分割,其中步骤C)在步骤B)之前或之后进行。
分割应理解为是指分开。因此,具有封装件的半导体芯片(分别产生光电组件)彼此分开。分离可以例如通过锯、磨切、切割或蚀刻来进行。在此,例如衬底可以已经被切断。替代地,切断封装件,但不切断衬底。然后在分别包括半导体芯片和封装件的各个单元之间产生距离。由于衬底可以是可拉伸的膜,例如锯切膜,因此可以通过膜的拉伸来增加距离(如果衬底是可拉伸的膜,则也称为临时衬底)。因此,可以适当地调节组件之间的距离,以任选地不仅在组件的表面上而且还在侧面上实现涂覆。
如果分割是在步骤B)之前进行的,即在施加等离子体聚合层之前进行的,这导致各个组件优选不仅在组件的主射束出射面上,即大部分辐射通过其离开组件的封装件表面上,而且封装件的侧面被均匀地涂覆。以这种方式,形成光电组件的外表面的封装件的所有表面都用等离子体聚合层涂覆。因此,朝着所有面都实现针对有害气体的有效防护。
相反,如果分割是在步骤B)之后进行的,则仅涂覆封装件的形成组件的主射束出射面的表面。就工艺技术而言,这特别容易实现,并且更便宜。在这种情况下,侧面未用阻挡层涂覆。由于取决于组件的几何形状的扩散路径在有害气体从侧面透入时比从主射束出射面透入时更长,因此在组件的合适几何形状下,主射束出射面的涂覆通常足以实现对有害气体的有效防护。在某些组件中,半导体芯片也布置在壳体的空腔中,以使得半导体芯片的侧面已经被壳体充分地保护。
根据一种实施方案,分割是通过冲压进行的。
其它优点、有利的实施方案和扩展方案从下面结合附图描述的实施例中得出。
其中:
图1A和1B显示了在有害气体存在下的常规光电组件的示意图;
图2显示了在存在有害气体的情况下,随着运行时间的增加,常规光电组件的光通量减少的示意图。
图3A至3F显示了常规光电组件内部的导致亮度损失和颜色变化的过程的示意图。
图4显示了本发明光电组件的一个实施方案的示意图。
图5A和5B显示了在存在有害气体的情况下常规光电组件和本发明光电组件的示意图。
图6显示了具有两个阻挡层的本发明光电组件的一个实施方案的示意图。
图7A和7B显示了本发明光电组件的实施方案的示意图,其中在主射束出射面上以及任选另外在封装件的侧面上具有阻挡层。
图8显示了制造光电组件的本发明方法的一个实施方案,其中在将组件分割之前施加等离子体聚合层。
图9显示了制造光电组件的本发明方法的一个实施方案,其中在将组件分割之后施加等离子体聚合层。
图10显示了制造光电组件的本发明方法的一个实施方案,其中在将组件分割之前施加等离子体聚合层,其中所述组件具有透镜形式的封装件。
图11显示了用于在有害气体存在下测定光电组件的稳定性的实验布置。
图12A和12B显示了在具有和没有来自有害气体的分解产物沉积物的稳定性测试之后的光电组件的示意性图解。
图12C和12D显示了在具有和没有来自有害气体的分解产物沉积物的稳定性测试之后的光电组件的照片。
下面将更详细讨论各图。
在实施例和附图中,相同、相同类型或具有相同作用的元件可以分别配备有相同的附图标记。所显示的元件及其相互之间的尺寸比率不应视为按比例。相反,为了更好的显示性和/或更好的理解,可以夸大地示出诸如层、部件、组件和区域之类的各个元件。
图1A和1B显示了在存在有害气体(V)的情况下常规光电组件(1)的示意图。组件可以具有半导体芯片(2)和封装件(3)。组件还可以具有衬底(7)、电触点(5)、键合线(6)和转换板(8)。在其制造后,光电组件通常与本身释放有害气体(V),例如VOC的材料一起进一步加工。这些有害气体(V)的单个分子可以透过常规组件的封装件(3)扩散。发明人已经认识到,尤其是作为封装材料的硅酮对于多种气体是特别可透的。以此方式,有害气体可以进入半导体芯片(2)附近并在那里在热和光,特别是紫外线辐射或蓝光的作用下分解。有色分解产物的形成加速了进一步的降解,并导致局部升高温度以及蓝光的吸收。光通量降低,并且可以观察到CxCy向黄色移动。这些过程特别是在光电组件位于向外封闭的环境中时,即在没有足够的气体交换时进行。
图2显示了在存在VOC的情况下常规光电组件的以通量给出的光通量如何随时间变化。原始光通量随着运行时间的增加而减小。这归因于基于聚硅氧烷的常规封装件不能持久地挡住有害气体。在有害气体渗透到半导体芯片附近之后,上述分解和沉积在组件内部发生,并因此发生光通量的所示降低。
图3A至3F示意性地图解了在有害气体(V)的存在下在常规光电组件内部发生何种过程。图3A示意性地显示了硅酮的结构,其具有聚合物链(P)以及它们在结点(K)处的交联,如它们用于封装件中那样。硅酮的特征是具有Si-O主链的松散连接的聚合物链。由于硅酮网络中的空闲体积大,挥发性有机化合物尤其可以容易地渗入硅酮中并透过其扩散。以这种方式,VOC也到达半导体芯片,例如发射蓝光(2)的半导体芯片(2)附近(图3C和3D)。在这种富能的电磁辐射(h∙ν)的影响下以及在局部升高的温度(T)的影响下,半导体芯片(2)附近的有机化合物开始分解和变色,以使得可以观察到最初浅黄色、最终浅褐色和最后变黑。浅黄色、浅褐色的分解产物(Z1)特别强烈地吸收电磁辐射,例如蓝色光子,因此加速局部加热,并因此进一步分解和降解。有机化合物进一步分解并最终在半导体芯片的表面上形成固体沉积物(Z2)(图3E)。最后,半导体芯片的整个表面被主要包含碳的分解产物或沉积物的浅褐色、黑色的层(Z3)覆盖(图3F)。在此阶段,光通量降至零,因为没有光子再能穿透沉积物层(Z3)。由于该层的高温(有时T> 200°C),硅酮也可能在该层(Z3)附近分解。
图4显示了本发明光电组件(1)的一个实施方案的截面视图的示意图,该光电组件具有半导体芯片(2)和围绕半导体芯片(2)的封装件(3)。该封装件包含聚硅氧烷。光电组件还可以具有键合线(6),其可以将半导体芯片(2)与电触点(5)连接。可以将半导体芯片(2)施加在衬底或载体(7)上,以使得封装件(3)与衬底(7)一起包围半导体芯片(2)。所示的实施方案具有用于防止有害气体(V)的阻挡层(4),特别是等离子体聚合层(4),其布置在封装件(3)上,优选地布置在封装件的至少一个表面上,该表面形成所述组件的外表面。例如,外表面可以是组件的主射束出射面(3a)。阻挡层(4)是有害气体(V)的阻挡层,因此减慢或阻止了上述降解过程。
图5A和5B显示了没有阻挡层的常规组件(图5A)和具有阻挡层(4)的本发明光电组件(图5B)分别在有害气体(V)的存在下的截面视图的示意图。阻挡层是等离子体聚合层,特别是等离子体聚合的硅氧烷层,其可以例如由诸如HMDSO、 TMDSO或DVTMDSO的前体制成。在此,沉积在等离子体法或PECVD法中进行,优选作为低压法进行。在常规组件(1)的情况下有害气体(V)渗透到包含聚硅氧烷(3)的封装件,而图5B所示实施方案的阻挡层(4)减慢或阻止了有害气体(V)渗入到组件(1)内部。本发明组件可以具有壳体(9)。与包含硅酮的封装件相比,大多数常规壳体材料的透气性较小。因此,壳体不需要被阻挡层涂覆。因此,壳体的外表面可以至少部分地没有阻挡层。但是,壳体的一部分(9a)也可以被阻挡层(4)覆盖。特别地,组件(9a)的外表面是壳体(9)的表面并且邻接组件(3a)的主射束出射面(3a),可以完全或部分地被阻挡层(4)涂覆。因此,在阻挡层的沉积过程中不必对壳体进行遮蔽或覆盖。
图6显示了具有两个阻挡层(4)、(40)的本发明光电组件(1)的一个实施方案的截面视图的示意图。两个或还更多个阻挡层改进针对VOC的防护。所述层可以相同或不同。两个阻挡层优选在其组成方面不同。第一阻挡层(4)更优选具有比第二阻挡层(40)更高的碳比例。第二阻挡层(40)优选具有比第一阻挡层(4)更高氧比例的组成。因此,第一阻挡层(4)更软并且更延性,并且与封装件(3)的聚硅氧烷特别好地接合,并且第二阻挡层(40)特别硬且不透气。这分别不仅适用于如图6所示的具有壳体(9)的光电组件,而且适用于所有其它实施方案。
图7A和7B显示了本发明光电组件(1)的实施方案的示意图。在图7A中,阻挡层(4a)布置在封装件(3)的表面上,该表面同时形成组件(1)的外表面并且是组件(1)的主射束出射面(3a)。相反,侧面(3b)没有阻挡层(4)。图7B显示了一个实施方案,其中阻挡层(4a、4b)另外还布置在封装件(3)的侧面(3b)上。该组件还具有半导体芯片(2)。图7A和7B所示的组件还具有键合线(6)和电触点(5)。在图7A和7B中,位于触点(5)下方的层是临时衬底。这源自于制造过程(参见图8和9的临时衬底(7))。在成品组件(1)中不再包含临时衬底,以使得例如是金属触点的电触点(5)形成组件的底面。
图8显示了制造光电组件(1)的本发明方法的一个实施方案,其中在将组件(1)分割之前施加等离子体聚合层(4)。在此,首先提供半导体芯片(2)和封装件(3)。为此,优选将半导体芯片(2)布置在临时衬底(7)上并固定在其上。封装件(3)可以例如是扁平灌封的或扁平模制的硅酮。在图8所示的该方法的实施方案中,所述至少一个阻挡层(4)在衬底复合物中沉积。这意味着在将组件(1)分割之前沉积阻挡层(4)。在这种方法的情况下,获得仅在其顶面,即在封装件的外表面上被涂覆的组件(1),该外表面形成该组件的主射束出射面(3a)。相反,侧面(3b)没有阻挡层(4)。以这种方式,获得根据图7A的组件(1)。就工艺技术而言,可以以较少的支出来制造这种组件。临时衬底(7)可以在结束时除去。
图9显示了制造光电组件(1)的本发明方法的另一实施方案,其中在将组件分割之后施加等离子体聚合层(4)。该方法与图8中的方法的不同之处仅在于如下:首先将组件(1)分割,然后才沉积阻挡层(4)。以此方式,主射束出射面(3a)和侧面(3b)都被涂覆。获得根据图7B的光电组件。此类组件可在所有面上防止有害气体,并因此特别稳定。在此,临时衬底也可以在制造过程结束时除去。
图10显示了制造光电组件的本发明方法的另一实施方案,其中在将组件(1)分割之前施加等离子体聚合层(4),其中所述组件具有透镜形式的封装件(3)。例如,这可以例如是注塑硅酮透镜。这些组件具有侧面(3b),其与主射束出射面(3a)相比仅占封装件(3)的总表面的小比例。恰好是在具有透镜形式的封装件(3)的组件的情况下,由于从该组件的侧面至半导体芯片(2)和从相对少的未涂覆或未保护的封装件表面的扩散路径长,通常不需要对侧面(3b)进行涂覆以实现针对有害气体的足够防护作用。但是也可以在涂覆之前进行分割。
图11显示了用于在有害气体的存在下测定光电组件的稳定性的实验布置。进行了一系列实验,其中首先测试了常规组件。为此目的,待测试的组件被特定量的聚氨酯胶粘剂(12)包围。聚氨酯胶粘剂释放明显量的VOC。使用不同量的胶粘剂,即3 g至6 g进行了多次实验。最终使该组件电接触,然后用玻璃(10)覆盖,从而可以在不允许与环境进行气体交换的封闭系统中使该组件运行。因此在玻璃内部存在由聚氨酯胶粘剂释放的VOC。用不同体积的烧杯(直径×高度= 1.5 cm×1.35 cm; 1.0 cm×2.55 cm;2.2 cm×4.5 cm)的烧杯进行测试。光电组件以值为0.1 A、1 A和1.2A的电流强度运行。测试分别持续500 h,但仅几小时(通常明显少于24 h)后已可观察到效果。
图12A显示了在刚刚描述的测试之一之后的常规光电组件(1)的示意图并且图12C显示了相关照片。在当前情况下,对LED进行了测试。在该照片上还可看出已施加到组件(1)周围以进行测试的胶粘剂(12)。测试后,将组件分离并因此破坏,以使组件内部的沉积物可见。该照片显示了具有半导体芯片(2)的被破坏的组件(1)的下部分。该照片还显示了具有透镜和转换板(8)的上部分。分离后将上部分翻转,以使得转换板(8a)的底面可见。如从图12A和图12C的照片可看出,在测试之后,常规组件在转换板(8a)的底面上具有非常高比例的沉积物。因此,沉积物沉积在半导体芯片附近,即在半导体芯片与转换板之间的界面处。在被测试的组件的运行过程中,还可以观察到光通量的剧烈下降。
相反,图12B和照片12D显示了常规的光电组件,其中首先使用与上述实施例相同的条件(即在烧杯中,即在封闭系统中暴露于来自聚氨酯胶粘剂的VOC)进行相同的测试。然后将烧杯移除,使组件进一步运行。在这种情况下,可以观察到在足够通风的开放系统中,缓慢地再除去碳沉积物。在开放系统中运行足够久的情况下,可以基本上恢复亮度。在本情况下,测试持续了几百小时,以使得亮度能恢复到原始值的95%。但是,由于许多光电组件与例如聚氨酯胶粘剂或排放VOC的其它部件一起固定安装在封闭系统中,在这种情况下亮度无法恢复。本发明的发明人已经认识到该问题,并且通过本发明组件解决了该问题。对具有阻挡层,特别是等离子体聚合的硅氧烷层的本发明组件进行的实验在进行上述测试,即在封闭系统中暴露于VOC(没有随后在开放系统中运行)之后从一开始就不会导致明显的碳沉积物并且几乎没有亮度损失。当分离本发明组件时,因此出现如图12B和12D所示的相同图片,即没有明显的碳沉积物并且几乎没有光通量损失。所述阻挡层因此提供了针对有害气体的有效防护,以使得即使在有害气体存在的情况下运行时,组件的光通量、亮度和颜色基本上保持不变。因此,阻挡层实现了即使在有害气体的存在下也特别稳定的组件。
结合附图描述的实施例及其特征也可以根据另外的实施例彼此组合,即使这样的组合没有在所述附图中明确地描述或示出。此外,结合附图描述的实施例可以具有根据通用部分的描述的附加或替代特征。
本发明不由于根据实施例的描述而受限于此。相反,本发明包括各种新特征和特征的各种组合,这特别是包括权利要求中的特征的各种组合,即使该特征或该组合本身未在权利要求或实施例中明确给出。
本专利申请要求德国专利申请10 2018 101 710.3的优先权,其公开内容通过引用合并于此。
附图标记列表
V 有害气体,例如VOC(挥发性有机化合物)
P 聚合物,例如硅酮
K 聚合物链相互连接(交联)的结点
Z1、Z2、Z3 分解产物
1 光电组件
2 半导体芯片
3 封装件
3a 封装件的表面,主射束出射面
3b 封装件的表面,侧面
4 阻挡层
4a 在封装件的主射束出射面上的阻挡层
4b 封装件的侧面上的阻挡层
40 第二阻挡层
5 电触点
6 键合线
7 衬底
8 转换板
8 转换板底面
9 壳体
9a 壳体表面
10 烧杯
11 托架
12 胶粘剂。

Claims (17)

1.具有下列部件的光电组件(1)
- 至少一个被设置用于发射辐射的光电半导体芯片(2),
- 围绕半导体芯片(2)的封装件(3),其中封装件(3)具有聚硅氧烷,和
- 布置在封装件(3)上的至少一个用于防止有害气体(V)的阻挡层(4),其中该阻挡层(4)是由至少一种以下通式的前体制成的等离子体聚合的硅氧烷层(4):
Figure DEST_PATH_IMAGE001
Figure 900097DEST_PATH_IMAGE002
其中
- R1至R8各自彼此独立地选自氢、烷基、烯基,且
- n选自0、1、2和3。
2.根据前一项权利要求所述的光电组件(1),其中阻挡层(4)具有10nm至20μm的层厚度,优选25nm至500nm的层厚度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光电组件(1),其中封装件(3)具有至少一个形成所述光电组件(1)的外表面的表面(3a),并且其中所述阻挡层(4)直接布置在所述表面(3a)上。
4.根据前一项权利要求所述的光电组件(1),其中所述表面(3a)包括所述光电组件(1)的至少一个主射束出射面(3a)。
5.根据权利要求1所述的光电组件(1),在第一替代方案中,其中n等于0,以使得所述前体具有以下通式:
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中R1至R6各自彼此独立地选自氢、甲基和乙烯基。
6.根据权利要求1所述的光电组件(1),其中所述前体选自以下材料:
Figure 551658DEST_PATH_IMAGE004
Figure DEST_PATH_IMAGE005
Figure 174138DEST_PATH_IMAGE006
Figure DEST_PATH_IMAGE007
或其混合物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光电组件(1),其中所述等离子体聚合层(4)在大气压或真空中沉积。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光电组件(1),其中所述等离子体聚合层(4)在氧化性气体存在下和/或在惰性气体存在下,特别是在O2和/或Ar存在下沉积。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光电组件(1),其中所述等离子体聚合层(4)在空气的存在下沉积。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光电组件(1),其中所述等离子体聚合层(4)以这样的方式沉积,其中改变一个或多个沉积参数,以使得所述等离子体聚合层(4)具有至少一个梯度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的光电组件(1),其在所述第一阻挡层上具有至少一个其它阻挡层,其中所述第二阻挡层同样是等离子体聚合层。
12.制造光电组件(1)的方法,其包括以下步骤:
A)提供至少一个被设置用于发射辐射的光电半导体芯片(1),以及至少一个围绕半导体芯片(1)的封装件(2),其中封装件(2)具有聚硅氧烷,
B)通过等离子体聚合而使至少一个用于防止有害气体的阻挡层沉积在封装件(2)上,其中所述阻挡层(4)是由至少一种以下通式的前体制成的等离子体聚合的硅氧烷层(4):
Figure 38189DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE009
其中
- R1至R8各自彼此独立地选自氢、烷基、烯基,且
- n选自0、1、2和3。
13.根据前一项权利要求所述的制造光电组件(1)的方法,其中在步骤B)之前预处理或清洁所述封装件的表面。
14.根据前一项权利要求所述的制造光电组件(1)的方法,其中所述预处理或清洁通过等离子体进行。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的制造光电组件(1)的方法,其包括其它方法步骤A0)和C),其中在步骤A)之前的步骤A0)中,将多个半导体芯片(2)施加在衬底(7)上并固定,并且对其配备封装件(3),并且其中在步骤C)中将具有封装件的半导体芯片分割,其中步骤C)在步骤B)之前或之后进行。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的制造光电组件(1)的方法,其中以如下方式使等离子体聚合层(4)沉积,其中改变一个或多个沉积参数,以使得所述等离子体聚合层(4)具有至少一个梯度。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的制造光电组件(1)的方法,其中使至少一个其它阻挡层沉积在所述第一阻挡层上,其中所述第二阻挡层同样是等离子体聚合层。
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