DE102009039245A1

DE102009039245A1 - A radiation-emitting device and method for producing a radiation-emitting device

Info

Publication number: DE102009039245A1
Application number: DE102009039245A
Authority: DE
Inventors: Jörg Erich SORG
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2011-03-03
Also published as: TW201126772A; WO2011023641A3; WO2011023641A2

Abstract

Strahlungsemittierende Vorrichtung, umfassend einen Leiterrahmen, eine Strahlungsquelle, welche auf dem Leiterrahmen angeordnet ist, eine elektrisch leitende Kontaktierung, welche den Leiterrahmen elektrisch leitend mit der Strahlungsquelle verbindet, ein Vergussmaterial, welches auf der Oberfläche der Strahlungsquelle angeordnet ist, wobei das Vergussmaterial einen Zusatzstoff umfasst, welcher in der Lage ist H-Ionen aufzunehmen, oder diese durch Abgabe von OH-Ionen zu neutralisieren.A radiation-emitting device, comprising a lead frame, a radiation source which is arranged on the lead frame, an electrically conductive contact which connects the lead frame in an electrically conductive manner to the radiation source, a potting material which is arranged on the surface of the radiation source, the potting material comprising an additive which is able to absorb H-ions or to neutralize them by releasing OH-ions.

Description

Es wird eine strahlungsemittierende Vorrichtung nach dem Anspruch 1 angegeben.A radiation-emitting device according to claim 1 is specified.

Ein weit verbreitetes Problem von strahlungsemittierenden Vorrichtungen ist es, dass es zu Ausfällen oder Beschädigungen durch Korrosion kommen kann. Hierbei können einzelne Bauelemente, welche Bestandteil der strahlungsemittierenden Vorrichtung sind, durch Korrosion angegriffen und in ihrer Funktionsfähigkeit eingeschränkt werden. Die Bauteile können sogar durch die Korrosion gänzlich ihre Funktionsfähigkeit verlieren, was einen Ausfall der gesamten strahlungsemittierenden Vorrichtung zur Folge haben kann.A common problem of radiation-emitting devices is that they can cause breakdown or damage by corrosion. In this case, individual components which are part of the radiation-emitting device can be attacked by corrosion and limited in their functionality. The components can even lose their functionality completely due to the corrosion, which can result in failure of the entire radiation-emitting device.

Unter Korrosion versteht man im Allgemeinen die Reaktion eines Werkstoffs mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Werkstoffs bewirkt und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines Bauteils oder eines Systems führen kann. In der Chemie bezeichnet Korrosion die chemische Reaktion oder eine elektrochemische Reaktion eines Werkstoffs mit Stoffen aus seiner Umgebung, wobei eine messbare Veränderung am Werkstoff eintritt. Wenn ein edleres Metall mit einem unedleren Metall in Berührung kommt, entsteht an der Kontaktstelle ein Lokalelement, das zur Korrosion des unedleren Metalls führen kann. Hierbei kann es zur Oxidation des unedleren Metalls kommen, was die Ausbildung von Metallionen zur Folge hat, welche in Lösung gehen können oder in einen angrenzenden Stoff wandern können.Corrosion is generally understood to mean the reaction of a material with its environment, which causes a measurable change in the material and can lead to an impairment of the function of a component or a system. In chemistry, corrosion refers to the chemical reaction or electrochemical reaction of a material with materials from its environment, with a measurable change in the material. When a more noble metal comes into contact with a less noble metal, a local element is formed at the contact point, which can lead to corrosion of the less noble metal. This can lead to the oxidation of the less noble metal, which has the consequence of the formation of metal ions, which can go into solution or migrate into an adjacent substance.

So können beispielsweise Luftfeuchtigkeit oder reaktive Gase aus der die Vorrichtung umgebenden Luft/Atmosphäre in das Innere der Vorrichtung eindringen und hier zur Korrosion der beispielsweise metallischen Bauteile der Vorrichtung führen.Thus, for example, atmospheric moisture or reactive gases from the air / atmosphere surrounding the device penetrate into the interior of the device and lead here to the corrosion of, for example, metallic components of the device.

Um diesem Problem entgegenzuwirken, wurden bisher unterschiedliche Ansätze verfolgt. Einer davon basiert darauf, die Vorrichtung an ihrer Strahlungsaustrittsseite abzudichten, so dass kaum noch Feuchtigkeit in die strahlungsemittierende Vorrichtung eindringen kann. Das Problem hier ist, dass es sehr aufwändig ist, eine ausreichende Dichtigkeit zu erzielen. Einige der Materialien, welche eine ausreichende Dichtigkeit erzielen könnten, erfüllen dafür andere notwendigen Anforderungen nicht, wie beispielsweise, ausreichende Transparenz für die von der strahlungsemittierenden Vorrichtung emittierten Strahlung oder eine ausreichende Stabilität gegenüber der emittierten Strahlung.To counteract this problem, different approaches have been followed so far. One of them is based on sealing the device at its radiation exit side, so that hardly any moisture can penetrate into the radiation-emitting device. The problem here is that it is very expensive to achieve sufficient tightness. Some of the materials which could achieve sufficient impermeability do not satisfy other necessary requirements, such as sufficient transparency for the radiation emitted by the radiation-emitting device or sufficient stability to the emitted radiation.

Bei einem anderen Ansatz wird versucht, Materialien zu verwenden, die sich im elektrochemischen Potenzial nicht unterscheiden, wodurch die Ausbildung eines Lokalelements vermieden wird. Das elektrochemische Potenzial ist das chemische Potenzial eines Ions oder anderer Ladungsträger, wie Elektronen, in einem elektrischen Potenzial. Über die Potenzialdifferenz wird die Fähigkeit eines Systems beschrieben, Arbeit zu verrichten. So laufen beispielsweise chemische Reaktionen unter Beteiligung von Ladungsträgern so lange ab, bis die elektrochemischen Potenziale der beteiligten Systemkomponenten ausgeglichen sind. Potenzialdifferenzen treten beispielsweise an den Kontaktflächen von zwei metallischen Materialien auf, die ein unterschiedliches elektrochemisches Potenzial aufweisen. Das kann dazu führen, dass für die Fertigung der Vorrichtung für sämtliche metallischen Bauelemente sehr teure Metalle verwendet werden müssen, obwohl dies aus ihrer Funktion heraus nicht notwendig wäre. Dies führt zu einer deutlichen Steigerung der Produktionskosten.Another approach attempts to use materials that do not differ in electrochemical potential, thereby avoiding the formation of a local element. The electrochemical potential is the chemical potential of an ion or other charge carriers, such as electrons, in an electrical potential. Potential difference describes the ability of a system to do work. For example, chemical reactions involving charge carriers occur until the electrochemical potentials of the system components involved are balanced. Potential differences occur, for example, at the contact surfaces of two metallic materials that have a different electrochemical potential. This can lead to the fact that very expensive metals must be used for the manufacture of the device for all metallic components, although this would not be necessary for their function. This leads to a significant increase in production costs.

In einem weiteren Ansatz wird versucht, die korrosionsempfindlichen Bauteile der Vorrichtung mittels eines inerten Materials zu maskieren. Dies kann beispielsweise mit Sperrschichten, die zwischen den metallischen Schichten mit Potenzialdifferenz eingebracht werden, geschehen. Dies erfordert jedoch zusätzliche Verfahrensschritte und einen zusätzlichen Materialeinsatz, was wiederum die Kosten in der Herstellung steigert.In another approach, it is attempted to mask the corrosion sensitive components of the device by means of an inert material. This can be done, for example, with barrier layers that are introduced between the metallic layers with potential difference. However, this requires additional process steps and an additional use of material, which in turn increases the cost of production.

Die Aufgabe, die Korrosion zu vermindern, wird durch eine strahlungsemittierende Vorrichtung nach dem Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen der strahlungsemittierenden Vorrichtung sind Gegenstand weiterer abhängiger Patentansprüche. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer strahlungsemittierenden Vorrichtung beansprucht.The object of reducing the corrosion is achieved by a radiation-emitting device according to claim 1. Further embodiments of the radiation-emitting device are the subject of further dependent claims. Furthermore, a method for producing a radiation-emitting device is claimed.

Eine Ausführungsform der strahlungsemittierenden Vorrichtung umfasst

– einen Leiterrahmen,
– eine Strahlungsquelle, welche auf dem Leiterrahmen angeordnet ist,
– eine elektrisch leitende Kontaktierung, welche den Leiterrahmen elektrisch leitend mit der Strahlungsquelle verbindet,
– ein Vergussmaterial, welches auf der Oberfläche der Strahlungsquelle angeordnet ist,

wobei das Vergussmaterial einen Zusatzstoff umfasst, welcher in der Lage ist H⁺-Ionen aufzunehmen, oder diese durch Abgabe von OH^–-Ionen zu neutralisieren.An embodiment of the radiation-emitting device comprises

A ladder frame,
A radiation source, which is arranged on the lead frame,
- An electrically conductive contact, which connects the lead frame electrically conductively connected to the radiation source,
A potting material which is arranged on the surface of the radiation source,

wherein the potting material comprises an additive capable of absorbing H ⁺ ions or neutralizing them by release of OH ^- ions.

Die Erfinder haben erkannt, dass H⁺-Ionen, welche von außen in das Bauelement eindringen, oder durch eine Reaktion im Bauelement gebildet werden, zur Korrosion beitragen. In einer Teilreaktion werden von den H⁺-Ionen Elektronen vom edleren Metall des Lokalelements aufgenommen, wodurch sich H₂ bildet. Diese Elektronen werden von dem unedleren Metall des Lokalelements an das edlere Metall auf Grund der unterschiede der elektrochemischen Potentiale abgegeben. Die Oxidation der unedleren Metallionen kann zur Korrosion des Bauteils führen, welches aus dem unedleren Metall gefertigt ist.The inventors have recognized that H ⁺ ions, which penetrate from the outside into the component or are formed by a reaction in the component, contribute to the corrosion. In a partial reaction, electrons are taken up by the H ⁺ ions from the nobler metal of the local element, whereby H ₂ forms. These electrons are released from the less noble metal of the local element to the more noble metal due to the differences in the electrochemical potentials. The oxidation of the less noble metal ions can lead to corrosion of the component, which is made of the less noble metal.

Des Weiteren haben die Erfinder erkannt, dass das Vermindern einer Teilreaktion zur Verminderung aller an diesem Vorgang beteiligten Reaktionen und somit auch der Korrosion führt.Furthermore, the inventors have recognized that reducing a partial reaction leads to the reduction of all reactions involved in this process and thus also to corrosion.

Der Zusatzstoff kann in dem Vergussmaterial verteilt vorliegen und als H⁺-Ionenfänger oder als OH^–-Ionenspender wirken. Der Zusatzstoff kann beispielsweise gezielt eine Teilreaktion, welche einen Beitrag zur Korrosion oder zu chemischen Reaktionen, welche eine Korrosion zur Folge haben können, unterbinden.The additive may be distributed throughout the potting material and act as an H ⁺ ion scavenger or as an OH ^- ion donor. For example, the additive can deliberately prevent a partial reaction which contributes to corrosion or to chemical reactions which can lead to corrosion.

Der Zusatzstoff kann beispielsweise in Pulverform dem Vergussmaterial zugesetzt werden. Ein solches Pulver könnte dann zusätzlich die Funktion eines Diffusors übernehmen und zur Homogenisierung der Abstrahlcharakteristik beitragen.The additive can be added to the potting material, for example in powder form. Such a powder could then additionally assume the function of a diffuser and contribute to the homogenization of the emission characteristic.

Der Zusatzstoff sollte des Weiteren eines oder vorzugsweise mehrere der folgenden Kriterien erfüllen:
Temperaturstabilität gegenüber der von der Strahlungsquelle abgegebenen Wärme, Strahlungsstabilität gegenüber der von der Strahlungsquelle emittierten Strahlung (z. B. UV-Strahlung) und chemische Kompatibilität mit dem Vergussmaterial.The additive should also meet one or more of the following criteria:
Temperature stability against the heat emitted by the radiation source, radiation stability with respect to the radiation emitted by the radiation source (eg UV radiation) and chemical compatibility with the potting material.

In einer weiteren Ausführungsform der strahlungsemittierenden Vorrichtung besteht zwischen dem Leiterrahmen und der Kontaktierung im Kontaktbereich eine elektrochemische Potenzialdifferenz.In a further embodiment of the radiation-emitting device, an electrochemical potential difference exists between the leadframe and the contacting in the contact region.

Eine solche elektrochemische Potenzialdifferenz kann beispielsweise dadurch auftreten, dass für den Leiterrahmen und die Kontaktierung zwei unterschiedliche Metalle verwendet werden, was die Ausbildung eines Lokalelements zur Folge hat. Das System aus Leiterrahmen und Kontaktierung ist nun bestrebt, die Potenzialdifferenz auszugleichen, was beispielsweise durch einen Elektronentransport erfolgen kann. Hierbei fließen die Elektronen vom unedleren Metall zum edleren Metall. So werden beispielsweise bei einem System von Kupfer und Gold die Elektronen vom Kupfer auf das Gold übertragen.Such an electrochemical potential difference can occur, for example, in that two different metals are used for the leadframe and the contacting, which results in the formation of a local element. The system of lead frame and contacting is now anxious to compensate for the potential difference, which can be done for example by an electron transport. Here, the electrons flow from the less noble metal to the nobler metal. For example, in a system of copper and gold, electrons are transferred from copper to gold.

Die in einer Vorrichtung auftretende Korrosion weist eine Geschwindigkeit auf, welche im Zusammenhang mit der Höhe des Stroms steht, der durch diese Bauelemente fließt. Der Strom wiederum wird durch die Reaktionsgeschwindigkeit der langsamsten Reaktion bestimmt, welche am Ladungstransport beteiligt ist.The corrosion occurring in a device has a velocity which is related to the magnitude of the current flowing through these devices. The current, in turn, is determined by the reaction rate of the slowest reaction involved in charge transport.

In einer weiteren Ausführungsform steht der Leiterrahmen in direktem Kontakt mit dem Vergussmaterial.In another embodiment, the lead frame is in direct contact with the potting material.

Somit kann es beispielsweise zur Abgabe von Ionen des Metalls, aus dem der Leiterrahmen gefertigt ist, direkt in das Vergussmaterial kommen. Durch die Abgabe der positiv geladenen Metallionen kann es somit zum Ladungsausgleich gegenüber den auf andere Bauelemente übertragenen Elektronen kommen.Thus, it may, for example, for the delivery of ions of the metal from which the lead frame is made, come directly into the potting material. As a result of the release of the positively charged metal ions, it is thus possible for charge equalization to occur compared with the electrons transferred to other components.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Vergussmaterial ein Silikon. Silikon weist beispielsweise gegenüber Epoxid eine bessere Stabilität gegenüber der emittierten Strahlung auf. Es ist aber auch der Einsatz von Hybridmaterial, also Materialien, welche aus Silikon- und Epoxidmaterialien bestehen, denkbar.In a further embodiment, the potting material comprises a silicone. For example, silicone has better stability against the emitted radiation compared to epoxide. But it is also the use of hybrid material, ie materials which consist of silicone and epoxy materials conceivable.

In einer weiteren Ausführungsform der strahlungsemittierenden Vorrichtung wird über den Zusatzstoff der pH-Wert im Vergussmaterial eingestellt. Über den pH-Wert sollen wiederum Teilreaktionen der Korrosion geregelt bzw. unterbunden werden.In a further embodiment of the radiation-emitting device, the pH in the casting material is adjusted via the additive. In turn, partial reactions of the corrosion should be regulated or prevented via the pH value.

In einer weiteren Ausführungsform liegt der pH-Wert im Vergussmaterial über 7. Das bedeutet, dass der pH-Wert im alkalischen Bereich liegt. Dadurch können H⁺-Ionen, welche im Vergussmaterial vorliegen, weil sie entweder von einem Bauelement der Vorrichtung abgegeben wurden oder aus der Umgebung aufgenommen wurden oder durch eine Reaktion im Vergussmaterial entstanden sind, neutralisiert werden. Durch diese Neutralisation kann beispielsweise die Teilreaktion der Korrosion unterbunden werden, in der die H⁺-Ionen Elektronen vom edleren Metall aufnehmen.In a further embodiment, the pH in the potting material is above 7. This means that the pH is in the alkaline range. As a result, H ⁺ ions, which are present in the potting material because they were either released from a device of the device or were taken from the environment or caused by a reaction in the potting material, are neutralized. By this neutralization, for example, the partial reaction of corrosion can be prevented, in which the H ⁺ ions absorb electrons from the nobler metal.

Vorzugsweise liegt der pH-Wert für das Vergussmaterial im Bereich von 8 bis 13. Besonders bevorzugt liegt der pH-Wert für das Vergussmaterial im Bereich von 8 bis 11.Preferably, the pH of the potting material is in the range of 8 to 13. More preferably, the pH of the potting material is in the range of 8 to 11.

In diesem pH-Bereich ist das Vergussmaterial gut in der Lage, freie H⁺-Ionen zu neutralisieren. Das Vergussmaterial an sich ist aber auch nicht so stark alkalisch, dass es zur Schädigung der Bauelemente der strahlungsemittierenden Vorrichtung kommt.In this pH range, the potting material is well able to neutralize free H ⁺ ions. However, the potting material itself is not so strongly alkaline that it comes to damage the components of the radiation-emitting device.

In einer Ausführungsform umfasst der Zusatzstoff ein Metallhydroxid.In one embodiment, the additive comprises a metal hydroxide.

Ein Metallhydroxid hat den Vorteil, dass es eine gute Strahlungsstabilität aufweist. Des Weiteren sind Metallhydroxide abgesehen von der gewünschten Eigenschaft ihrer Alkalität chemisch inert, sodass keine unerwünschten chemischen Reaktionen zwischen dem Zusatzstoff und dem Vergussmaterial auftreten. Bei dem Metallhydroxid kann es sich beispielsweise um Al(OH)₃ handeln. Die Metallhydroxide können beispielsweise in Pulverform dem Vergussmaterial zugesetzt werden.A metal hydroxide has the advantage that it has good radiation stability. Furthermore, metal hydroxides are apart from the desired property of their alkalinity chemically inert, so that no unwanted chemical reactions between the additive and the potting material occur. The metal hydroxide may, for example, be Al (OH) ₃ . The metal hydroxides can be added to the potting material in powder form, for example.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Zusatzstoff ein Zeolith.In a further embodiment, the additive comprises a zeolite.

Die Primärbaueinheiten von Zeolithen sind AlO₄-Tetraeder bzw. SiO₄-Tetraeder, die über gemeinsame Sauerstoffionen miteinander zu den Sekundärbaueinheiten verbunden werden. Durch Verknüpfung der Sekundärbaueinheiten entsteht ein dreidimensionales kristallines Gerüst, das je nach Zeolith von regelmäßigen Poren- und Hohlraumsystemen unterschiedlicher Größe, Anordnung und Architektur durchzogen ist. Für jeden in das Aluminosilikatgerüst eingebauten AlO₄-Tetraeder enthält das resultierende Zeolithgerüst eine negative Ladung, die durch eine positive Gegenladung kompensiert werden muss. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass Kationen in die Poren und Hohlräume des Zeolithen eingelagert werden. So können beispielsweise Na⁺-, Ca²⁺- oder K⁺-Ionen in den Hohlräumen des Zeolithen vorliegen. Diese können durch einen Ionenaustausch dann durch andere Ionen, wie beispielsweise ein H⁺-Ion, ersetzt werden und so in einer Ausführungsform der Erfindung als H⁺-aufnehmender Zusatzstoff im Vergussmaterial verwendet werden. Synthetische Zeolithe werden beispielsweise aus stark alkalischen, wässrigen Lösungen aus Silizium- und Aluminiumverbindungen hergestellt. Beispiele für Zeolithe sind die folgenden Verbindungen: Na₂Ca[Al₂Si₄O₁₂]₂ ”Faujasit”, Ca[Al₂Si₄O₁₂] ”Chabasit”, Na₂[Al₂Si₁₀O₂₄] ”Mordenit” oder Na₂[Al₂Si₃O₁₀] ”Natrolith”. Auch Zeolithe weisen eine hohe Strahlungsstabilität auf und sind ebenfalls chemisch inert.The primary building blocks of zeolites are AlO ₄ tetrahedra or SiO ₄ tetrahedra, which are joined to the secondary building units via common oxygen ions. By linking the secondary building units, a three-dimensional crystalline framework is created which, depending on the zeolite, is permeated by regular pore and cavity systems of different size, arrangement and architecture. For each AlO ₄ tetrahedron incorporated into the aluminosilicate framework, the resulting zeolite framework contains a negative charge that must be compensated by a positive counter charge. This can be done, for example, by storing cations in the pores and cavities of the zeolite. For example, Na ⁺ , Ca ²⁺ or K ⁺ ions can be present in the cavities of the zeolite. These can then be replaced by an ion exchange by other ions, such as an H ⁺ ion, for example, and in one embodiment of the invention used as H ⁺ -supporting additive in the potting material. Synthetic zeolites are prepared, for example, from strongly alkaline, aqueous solutions of silicon and aluminum compounds. Examples of zeolites are the following compounds: Na ₂ Ca [Al ₂ Si ₄ O ₁₂ ] ₂ "faujasite", Ca [Al ₂ Si ₄ O ₁₂ ] "chabazite", Na ₂ [Al ₂ Si ₁₀ O ₂₄ ] "mordenite" or Na ₂ [Al ₂ Si ₃ O ₁₀ ] "natrolite". Zeolites also have a high radiation stability and are also chemically inert.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Zusatzstoff ein Metallhydrid.In a further embodiment, the additive comprises a metal hydride.

Bei den Metallhydriden handelt es sich um Gitter, welche aus Metallen ausgebildet werden, und die eine große innere Oberfläche aufweist. Wasserstoff kann hierbei in die Zwischengitterplätze beispielsweise über Physisorption eingelagert werden. Der Wasserstoff wird hierbei nicht auf Gitterplätzen eingebaut. Solche Metallgitter werden beispielsweise von TiFe, Mg₂Ni, ZrMn₂ oder LaNi₅ ausgebildet. Auch diese Systeme sind strahlungsstabil und die Metallgitter sind chemisch inert.The metal hydrides are lattices formed of metals and having a large internal surface area. Hydrogen can be stored here in the interstitial sites, for example via physisorption. The hydrogen is not installed on lattice sites. Such metal meshes are formed, for example, by TiFe, Mg ₂ Ni, ZrMn ₂ or LaNi ₅ . These systems are also stable to radiation and the metal meshes are chemically inert.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Zusatzstoff einen Ionentauscher.In a further embodiment, the additive comprises an ion exchanger.

Bei dem Ionentauscher kann es sich beispielsweise um einen wie zuvor beschriebenen Zeolithen handeln. Es sind aber auch andere Ionentauscher, welche keine Zeolithe sind, denkbar. So können beispielsweise Kunstharz-Ionentauscher mit aktiven Gruppen verwendet werden. Je nach Art von Ionentauscher unterscheidet man Kationenaustauscher und Anionenaustauscher. Im Falle eines Kationenaustauschers als H⁺-aufnehmenden Zusatzstoff ist die aktive Gruppe eine anionische Gruppe, wie beispielsweise eine Sulfonsäuregruppe oder eine Carboxylgruppe. Das Gegenion zu dieser anionischen Gruppe, welches beispielsweise ein Na⁺-Ion sein kann, kann im Ionenaustauschprozess durch ein H⁺-Ion ausgetauscht werden.The ion exchanger may, for example, be a zeolite as described above. But there are also other ion exchangers, which are not zeolites, conceivable. For example, resin ion exchangers with active groups can be used. Depending on the type of ion exchanger, a distinction is made between cation exchangers and anion exchangers. In the case of a cation exchanger as an H ⁺ -supporting additive, the active group is an anionic group such as a sulfonic acid group or a carboxyl group. The counterion to this anionic group, which may be, for example, an Na ⁺ ion, can be exchanged in the ion exchange process by an H ⁺ ion.

In einer weiteren Ausführungsform liegt der Zusatzstoff zu einem Anteil von 0,05 bis 2 Gew-% im Vergussmaterial vor.In a further embodiment, the additive is present in a proportion of 0.05 to 2% by weight in the casting material.

In diesen Mengen vermindert der Zusatzstoff einerseits die unerwünschten Korrosionsreaktionen behindert aber andererseits nicht die emittierte Strahlung in einem unerwünschten Maße. Eine geeignete Menge an Zusatzstoffen hängt hierbei auch von der entsprechenden Wahl des Zusatzstoffes ab. Es besteht auch die Möglichkeit, im Vergussmaterial unterschiedliche Zusatzstoffe zu kombinieren.On the one hand, in these amounts, the additive reduces undesirable corrosion reactions but, on the other hand, does not hinder the emitted radiation to an undesired extent. A suitable amount of additives also depends on the choice of additive. It is also possible to combine different additives in the potting material.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Leiterrahmen ein Metall Me.In a further embodiment, the leadframe comprises a metal Me.

Hierbei kann der gesamte Leiterrahmen aus dem Metall Me gefertigt sein, oder auch nur die elektrisch leitenden Strukturen, welche auf dem Leiterrahmen aufgebracht sind.In this case, the entire leadframe can be made of the metal Me, or else only the electrically conductive structures which are applied to the leadframe.

In einer weiteren Ausführungsform steht Me für Cu.In another embodiment, Me is Cu.

Cu ist ein Metall, welches sich sehr gut für Leiterrahmen bzw. die elektrisch leitenden Strukturen auf dem Leiterrahmen eignet. Cu weist eine gute Stabilität sowie ein hohes Maß an elektrischer Leitfähigkeit auf. Des Weiteren ist Cu verglichen mit anderen Metallen wie Ag oder Au relativ preisgünstig.Cu is a metal that lends itself very well to lead frames or the electrically conductive structures on the lead frame. Cu has a good stability and a high degree of electrical conductivity. Furthermore, Cu is relatively inexpensive compared to other metals such as Ag or Au.

In einer weiteren Ausführungsform der strahlungsemittierenden Vorrichtung handelt es sich bei der Strahlungsquelle um eine LED.In a further embodiment of the radiation-emitting device, the radiation source is an LED.

Die LED umfasst einen Halbleiter der eine Diode ausbildet. LEDs sind oft sogenannte III/V-Halbleiter, d. h. sie sind aus Elementen der 3. und 5. Gruppe des Periodensystems aufgebaut. Des weitern umfasst die LED eine Anode, welche sich beispielsweise auf der Oberseite der LED befindet, und eine Kathode, welche entsprechen an der Unterseite angeordnet sein kann. Die Anode kann über einen Bond-Draht elektrisch leitend mit dem Leiterrahmen verbunden werden, auf dem die LED angeordnet sein kann. Wenn eine Spannung in Durchlassrichtung anliegt, wandern Elektronen zur Rekombinationsschicht am p-n-Übergang. Auf der n-dotierten Seite bevölkern die Elektronen das Leitungsband, um nach Überschreiten der Grenzfläche auf das energetisch günstigere p-dotierte Valenzband zu wechseln. Dort rekombinieren die Elektroden dann mit den hier vorhandenen Löchern.The LED comprises a semiconductor which forms a diode. LEDs are often so-called III / V semiconductors, ie they are composed of elements of the 3rd and 5th group of the periodic table. Furthermore, the LED comprises an anode, which is located, for example, on the top side of the LED, and a cathode, which may be arranged on the bottom side. The anode can be electrically conductively connected via a bond wire to the lead frame on which the LED can be arranged. When a tension in Passing direction, electrons migrate to the recombination at the pn junction. On the n-doped side, the electrons populate the conduction band in order to change to the more favorable p-doped valence band after crossing the interface. There, the electrodes then recombine with the holes present here.

Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen es sich bei der Strahlungsquelle um eine OLED handelt. Der Schichtenstapel, welcher eine OLED ausbilden kann, umfasst eine Anode sowie eine Kathode. Von diesen werden durch Anlegen von Spannung Löcher bzw. Elektroden abgegeben, welche in Richtung der jeweils anderen Elektrode wandern. Die Ladungsträger wandern hierbei beispielsweise erst durch löcher- bzw. elektronen-transportierende Schichten, bevor sie in der emittierenden Schicht aufeinandertreffen. In dieser rekombinieren die Elektronen mit den Löchern, wodurch Excitonen gebildet werden. Die Excitonen können dann Leuchtstoffe, welche sich in der emittierenden Schicht befinden zur Abgabe von Strahlung anregen.However, embodiments are also conceivable in which the radiation source is an OLED. The layer stack, which can form an OLED, comprises an anode as well as a cathode. Of these, holes or electrodes are discharged by applying voltage, which migrate in the direction of the other electrode. For example, the charge carriers first migrate through holes or electron-transporting layers before they meet in the emitting layer. In this, the electrons recombine with the holes, forming excitons. The excitons can then excite phosphors that are in the emitting layer to emit radiation.

Bei einer weiteren Ausführungsform besteht zwischen der Strahlungsquelle und der Kontaktierung im Kontaktbereich eine elektrochemische Potenzialdifferenz.In a further embodiment, there is an electrochemical potential difference between the radiation source and the contacting in the contact region.

Wird für die Kontaktierung, welche beispielsweise über einen Bond-Draht erfolgen kann, ein anderes Material verwendet als für den Bereich des Bauelements an dem die Kontaktierung erfolgt, beispielsweise die obere Elektrode, so hat dies die Ausbildung eines Lokalelements zur Folge. Wie bereits oben zur Potenzialdifferenz ausgeführt, kann es somit auch in diesem Kontaktbereich zur Übertragung von Elektronen vom unedleren Metall auf das edlere Metall kommen.If a different material is used for the contacting, which can take place, for example, via a bonding wire, than for the region of the component on which the contacting takes place, for example the upper electrode, this results in the formation of a local element. As already explained above for the potential difference, it is therefore also possible in this contact region for the transfer of electrons from the less noble metal to the more noble metal.

In einer weiteren Ausführungsform der strahlungsemittierenden Vorrichtung umfasst diese eine Kathode und eine Anode.In a further embodiment of the radiation-emitting device, this comprises a cathode and an anode.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Anode bei gleichem Strom eine größere Stromdichte auf als die Kathode.In a further embodiment, the anode at the same current to a greater current density than the cathode.

Ein weiteres Kriterium für die lokale Korrosionsgeschwindigkeit ist die Stromdichte. Hohe Stromdichten führen zu hohen Korrosionsgeschwindigkeiten. Die Stromdichte ist eine Funktion des Stroms und der beteiligten Oberfläche.Another criterion for the local corrosion rate is the current density. High current densities lead to high corrosion rates. The current density is a function of the current and the surface involved.

Weisen beispielsweise die Anode und die Kathode bzw. die Metalloberflächen, an denen kathodische oder anodische Reaktionen stattfinden, eine unterschiedliche Größe auf, so hat dies eine unterschiedliche Stromdichte zur Folge. So können sich beispielsweise in einer strahlungsemittierenden Vorrichtung, bei der die Oberflächen der Anode und Kathode einen sehr großen Größenunterschied aufweisen, leichter Kurzschlusselemente ausbilden. Beispielsweise kann die Oberfläche der einen Reaktion lediglich eine kleine Fehlstelle sein, welche nur eine sehr geringe Größe aufweist. Demgegenüber kann beispielsweise die Kontaktierung, welche durch das Vergussmaterial verläuft, mit fast ihrer gesamten Oberfläche in Kontakt mit dem Vergussmaterial stehen. Dieser Oberflächenunterschied, welcher sehr hohe Stromdichten in sehr kleinen Bereichen zur Folge haben kann, kann dafür verantwortlich sein, dass lokal sehr hohe Korrosionsgeschwindigkeiten auftreten.For example, if the anode and the cathode or the metal surfaces, where cathodic or anodic reactions take place, have a different size, this results in a different current density. For example, in a radiation-emitting device in which the surfaces of the anode and cathode have a very large difference in size, short-circuit elements can be formed more easily. For example, the surface of the one reaction may be only a small defect, which is only a very small size. In contrast, for example, the contact, which runs through the potting material, with almost its entire surface in contact with the potting material. This surface difference, which can result in very high current densities in very small areas, can be responsible for the fact that locally very high corrosion rates occur.

In einer weiteren Ausführungsform wird durch die Aufnahme der H⁺-Ionen die Korrosion im Bauelement vermindert. Die Aufnahme der H⁺-Ionen kann durch den Zusatzstoff erfolgen.In a further embodiment, the absorption of the H ⁺ ions reduces the corrosion in the component. The uptake of the H ⁺ ions can be carried out by the additive.

In einer weiteren Ausführungsform wird durch die Aufnahme der H⁺-Ionen der pH-Wert im Vergussmaterial gesteuert. Durch die Aufnahme der H⁺-Ionen, welche durch den Zusatzstoff erfolgen kann, kann der pH-Wert im Vergussmaterial auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Dies bezieht sich sowohl auf den pH-Wert, der im Vergussmaterial vorliegt, wenn dieses in oder auf die Vorrichtung aufgebracht wird, also in einem Zustand vorliegt, in dem noch keine chemischen Reaktionen stattfinden. Es bezieht sich aber auch auf den pH-Wert, der angestrebt ist wenn chemische Reaktionen während der gesamten Lebenszeit der strahlungsemittierenden Vorrichtung im Vergussmaterial stattfinden.In a further embodiment, the absorption of the H ⁺ ions controls the pH in the potting material. By taking up the H ⁺ ions, which can be done by the additive, the pH in the potting material can be adjusted to a desired value. This refers both to the pH present in the potting material when it is applied in or on the device, that is to say in a state in which no chemical reactions still take place. However, it also refers to the pH value that is sought when chemical reactions take place throughout the life of the radiation-emitting device in the potting material.

In einer weiteren Ausführungsform wird durch das Absenken der H⁺-Ionen-Konzentration die folgende Reaktion reduziert: 2H⁺ + 2e^– → H₂ (Reaktion 1)In a further embodiment, is reduced by the lowering of the H ⁺ ion concentration, the following reaction: 2H ⁺ + 2e ^- → H ₂ (Reaction 1)

In einer weiteren Ausführungsform wird durch die Reduktion der Reaktion 1 die folgende Reaktion vermindert: Me → Me^m+ + m e^– (Reaktion 2).In a further embodiment, the reduction of reaction 1 reduces the following reaction: Me → Me ^{m +} + me ^- (Reaction 2).

Durch das Abfangen der H⁺-Ionen durch den Zusatzstoff fehlen den Elektronen in der Reaktion 1 die Reaktionspartner, sodass diese Reaktion nur erschwert ablaufen kann. Dadurch, dass in der Reaktion 1 keine Elektronen ”aufgebraucht” werden, wird auch die Reaktion 2, in der neue Elektronen zur Verfügung gestellt werden, vermindert, da für diese keine Abnehmer zur Verfügung stehen. Durch das Vermindern der Reaktion 2 wird der Übergang von Me zu Me^m+, also das in Lösung gehen der Metallionen, aus dem der Leiterrahmen gefertigt ist, reduziert. Somit wird eine Schädigung des Leiterrahmens vermindert.Due to the trapping of the H ⁺ ions by the additive, the electrons in reaction 1 lack the reaction partners, so that this reaction can only proceed with difficulty. Because no electrons are "consumed" in reaction 1, the reaction 2, in which new electrons are made available, is reduced because there are no consumers available for them. Reducing the reaction 2 reduces the transition from Me to Me ^{m +} , that is, the dissolution of the metal ions from which the lead frame is made. Thus, damage to the lead frame is reduced.

Neben der strahlungsemittierenden Vorrichtung wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer strahlungsemittierenden Vorrichtung beansprucht.In addition to the radiation-emitting device, a method for producing a radiation-emitting device is claimed.

In einer Variante dieses Verfahrens umfasst dieses die Verfahrensschritte:

A) Bereitstellen eines Leiterrahmens (1),
B) Aufbringen einer Strahlungsquelle (3) auf den Leiterahmen (1),
C) Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen Leiterrahmen (1) und Strahlungsquelle (3) mittels einer elektrisch leitenden Kontaktierung (2),
D) Verkapseln der Strahlungsquelle (3) mit einem Vergussmaterial (4), wobei das Vergussmaterial (4) einen Zusatzstoff (5) umfasst, welcher in der Lage ist H⁺-Ionen aufzunehmen, oder diese durch Abgabe von OH^–-Ionen zu neutralisieren.

In a variant of this method, this comprises the method steps:

A) Providing a lead frame ( 1 )
B) application of a radiation source ( 3 ) on the ladder frame ( 1 )
C) establishing an electrically conductive connection between lead frames ( 1 ) and radiation source ( 3 ) by means of an electrically conductive contact ( 2 )
D) encapsulating the radiation source ( 3 ) with a potting material ( 4 ), the potting material ( 4 ) an additive ( 5 ), which is capable of absorbing H ⁺ ions or neutralizing them by releasing OH ^- ions.

In dem Verfahrensschritt D) kann ein Zusatzstoff verwendet werden, wie er beispielsweise in den Ausführungen zuvor im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben wurde.In the process step D), an additive may be used, as described for example in the embodiments previously in connection with the device.

Die im Zusammenhang mit der Vorrichtung ausgeführt Merkmale und Vorteile, gelten entsprechend auch für die Bauteile/Materialien, welche im Verfahren herangezogen werden.The features and advantages embodied in connection with the device also apply correspondingly to the components / materials used in the method.

Im Folgenden sollen Varianten der Erfindung anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.In the following, variants of the invention will be explained in more detail with reference to figures and exemplary embodiments.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer strahlungsemittierenden Vorrichtung. 1 shows a schematic cross section through an embodiment of a radiation-emitting device according to the invention.

2a und 2b zeigen jeweils eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer strahlungsemittierenden Vorrichtung im schematischen Querschnitt, welche ein Gehäuse umfasst. 2a and 2 B each show a further embodiment according to the invention of a radiation-emitting device in schematic cross section, which comprises a housing.

3a und 3b zeigen jeweils einen Ausschnitt aus einer strahlungsemittierenden Vorrichtung im schematischen Querschnitt in der unerwünschte Korrosionsreaktionen ablaufen. 3a and 3b each show a section of a radiation-emitting device in the schematic cross-section in the run unwanted corrosion reactions.

Die 1 zeigt als schematischen Querschnitt eine Ausführungsform, welche einen Leiterrahmen 1 umfasst. Auf dem Leiterrahmen 1 ist eine Strahlungsquelle 3 angeordnet, die mit ihrer Unterseite elektrisch leitend mit einem ersten Teilbereich des Leiterrahmen 1 verbunden ist. Die Oberseite der Strahlungsquelle 3 ist über eine Kontaktierung 2 elektrisch leitend mit einem zweiten Teilbereich des Leiterrahmens 1 verbunden, welcher gegenüber dem ersten Teilbereich elektrisch isoliert ist. Die Kontaktierung 2 und der Leiterrahmen 1 bilden hierbei einen Kontaktbereich 6 aus. Sowohl die Strahlungsquelle 3 wie auch die Kontaktierung 2 sind mit einem Vergussmaterial 4 umgeben, wodurch diese beiden Bauteile verkapselt sind. Das Vergussmaterial 4 umfasst hierbei den Zusatzstoff 5.The 1 shows a schematic cross-section of an embodiment, which is a lead frame 1 includes. On the ladder frame 1 is a radiation source 3 arranged, with its underside electrically conductive with a first portion of the lead frame 1 connected is. The top of the radiation source 3 is about a contact 2 electrically conductive with a second portion of the lead frame 1 connected, which is electrically isolated from the first portion. The contact 2 and the ladder frame 1 form a contact area 6 out. Both the radiation source 3 as well as the contact 2 are with a potting material 4 surrounded, whereby these two components are encapsulated. The potting material 4 this includes the additive 5 ,

Der Leiterrahmen 1 kann beispielsweise Cu umfassen, die Kontaktierung 2 beispielsweise Au. Als Strahlungsquelle 3 kann beispielsweise eine LED verwendet werden. Das Vergussmaterial 4 kann beispielsweise ein Silikon umfassen.The ladder frame 1 may for example comprise Cu, the contacting 2 for example Au. As a radiation source 3 For example, an LED can be used. The potting material 4 may include, for example, a silicone.

Für den Fall, dass der Leiterrahmen 1 und die Kontaktierung 2 aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind bzw. aus Materialien, welche ein anderes elektrochemisches Potenzial aufweisen, liegt im Kontaktbereich 6 eine Potenzialdifferenz zwischen der Kontaktierung 2 und dem Leiterrahmen 1 vor. Durch das Eindringen eines Elektrolyten, beispielsweise Luftfeuchtigkeit, kann es zur Ausbildung eines Kurzschlusselements kommen.In the event that the lead frame 1 and the contact 2 are made of different materials or of materials which have a different electrochemical potential is in the contact area 6 a potential difference between the contacting 2 and the ladder frame 1 in front. The penetration of an electrolyte, such as humidity, can lead to the formation of a short-circuit element.

Die 2a zeigt im schematischen Querschnitt eine weitere Ausführungsform der strahlungsemittierenden Vorrichtung. Diese umfasst, wie die in 1 dargestellte Ausführungsform, ebenfalls einen Leiterrahmen 1, eine Strahlungsquelle 3 und eine Kontaktierung 2. Die Kontaktierung 2 verbindet die Oberseite der Strahlungsquelle 3 elektrisch leitend mit einem Teilbereich des Leiterrahmens 1. Hierbei bilden die Kontaktierung 2 und der Leiterrahmen 1 in dem Bereich, in welchem sie miteinander verbunden sind, einen Kontaktbereich 6 aus. Die in 2a dargestellte Ausführungsform umfasst zusätzlich ein Gehäuse 7. Die Kavität des Gehäuses 7, in dem die Strahlungsquelle 3 angeordnet ist, ist mit einem Vergussmaterial 4 ausgefüllt. Dieses umfasst den Zusatzstoff 5.The 2a shows in schematic cross section a further embodiment of the radiation-emitting device. This includes how the in 1 illustrated embodiment, also a lead frame 1 , a radiation source 3 and a contact 2 , The contact 2 connects the top of the radiation source 3 electrically conductive with a portion of the lead frame 1 , This form the contact 2 and the ladder frame 1 in the area in which they are connected, a contact area 6 out. In the 2a illustrated embodiment additionally comprises a housing 7 , The cavity of the housing 7 in which the radiation source 3 is arranged, is with a potting material 4 filled. This includes the additive 5 ,

Die in 2b als schematischer Querschnitt dargestellte Ausführungsform entspricht weitgehend jener, welche in der 2a dargestellt ist. Jedoch umfasst die in 2b dargestellte Ausführungsform zusätzlich eine Sperrschicht 8. Die Sperrschicht 8 ist zwischen der Strahlungsquelle 3 und dem Leiterrahmen 1 angeordnet, wodurch letztere maskiert wird. Die Unterseite der Strahlungsquelle 3 ist elektrisch leitend über die Sperrschicht 8 mit dem Leiterrahmen 1 verbunden. Die Kontaktierung 2 verläuft von der Oberseite der Strahlungsquelle 3 nun zur Oberfläche der Sperrschicht 8. Der Kontaktbereich 6 wird somit in dieser Ausführungsform zwischen der Kontaktierung 2 und der Sperrschicht 8 ausgebildet. Aber auch zwischen der Sperrschicht 8 und dem Leiterrahmen 1 liegt eine Potentialdifferenz vor. Die Sperrschicht 8 kann beispielsweise ein in Lösunggehen des Leiterrahmens 1, also eine Abgabe von Metallionen aus dem Leiterrahmen in das Vergussmaterial 4, weitgehend verhindern. Jedoch kann auch eine solche Sperrschicht beispielsweise Poren oder Fehlstellen aufweisen, durch welche Metallionen hindurchwandern können.In the 2 B embodiment shown as a schematic cross-section largely corresponds to that in the 2a is shown. However, the in 2 B illustrated embodiment additionally a barrier layer 8th , The barrier layer 8th is between the radiation source 3 and the ladder frame 1 arranged, whereby the latter is masked. The underside of the radiation source 3 is electrically conductive over the barrier layer 8th with the ladder frame 1 connected. The contact 2 runs from the top of the radiation source 3 now to the surface of the barrier 8th , The contact area 6 is thus in this embodiment between the contact 2 and the barrier layer 8th educated. But also between the barrier layer 8th and the ladder frame 1 there is a potential difference. The barrier layer 8th For example, one can go into solving the leadframe 1 , So a discharge of metal ions from the lead frame in the potting material 4 , largely prevent. However, such a barrier layer can also have, for example, pores or imperfections through which metal ions can migrate.

Die 3a zeigt einen Ausschnitt aus einer Ausführungsform der strahlungsemittierenden Vorrichtung als schematischen Querschnitt. Der Ausschnitt zeigt einen Leiterrahmen 1, auf dem eine Sperrschicht 8 aufgebracht ist. Auf der Sperrschicht 8 ist die Kontaktierung 2 aufgebracht, welche in ihrer nicht dargestellten Verlängerung zur Strahlungsquelle 3 führt. Die Kontaktierung 2 ist über die Sperrschicht 8 elektrisch leitend mit einem Teilbereich des Leiterrahmes 1 verbunden. Das Vergussmaterial 4 ist über der Sperrschicht 8 aufgetragen und steht in dem Bereich, in dem die Sperrschicht 8 unterbrochen ist, auch in direktem Kontakt mit dem Leiterrahmen 1. Das Vergussmaterial 4 umfasst einen Zusatzstoff 5. Die Sperrschicht 8 kann beispielsweise durch Fehlstellen 9 oder Poren im Material unterbrochen sein. Die Fehlstellen können beispielsweise auch eine Folge einer Reaktion des Materials der Sperrschicht 8 mit einem Schadstoff aus der Umgebung oder einer Verunreinigung sein: Ag⁺ + S^– → AgS. Das Vergussmaterial 4 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel ein Silikon. In der hier dargestellten Ausführungsform besteht der Leiterrahmen 1 aus Cu, die Sperrschicht 8 aus Ag und die Kontaktierung 2 aus Au. Somit bilden der Leiterrahmen 1, die Sperrschicht 8 und die Kontaktierungen 2 bzw. die Metalle, aus denen sie gefertigt sind, eine elektrochemische Kette Cu/Ag/Au. Hierbei ist Cu das unedelste Metall und Au das edelste Metall. In den Bereichen, in denen die Bauelemente aus diesen Metallen in Kontakt zueinander stehen, liegt somit eine Potenzialdifferenz vor. Diese Potenzialdifferenz ist die treibende Kraft für die Wanderung von Elektronen aus dem Leiterrahmen 1 durch die Sperrschicht 8 zur Kontaktierung 2.The 3a shows a section of an embodiment of the radiation-emitting device as a schematic cross section. The detail shows a ladder frame 1 on which a barrier layer 8th is applied. On the barrier layer 8th is the contact 2 applied, which in its extension, not shown, to the radiation source 3 leads. The contact 2 is over the barrier layer 8th electrically conductive with a portion of the Leiterrahmes 1 connected. The potting material 4 is above the barrier layer 8th plotted and stands in the area where the barrier layer 8th is interrupted, even in direct contact with the lead frame 1 , The potting material 4 includes an additive 5 , The barrier layer 8th can be caused by defects 9 or pores in the material to be interrupted. For example, the imperfections may also be due to a reaction of the material of the barrier layer 8th with a pollutant from the environment or an impurity: Ag ⁺ + S ^- → AgS. The potting material 4 includes in this embodiment a silicone. In the embodiment shown here, there is the lead frame 1 made of Cu, the barrier layer 8th from Ag and the contacting 2 from Au. Thus form the lead frame 1 , the barrier layer 8th and the contacts 2 or the metals from which they are made, an electrochemical chain Cu / Ag / Au. Here Cu is the most precious metal and Au is the noblest metal. In the areas in which the components made of these metals are in contact with each other, there is thus a potential difference. This potential difference is the driving force for the migration of electrons from the lead frame 1 through the barrier layer 8th for contacting 2 ,

3b zeigt nun mögliche Reaktionen, welche in dem Ausschnitt, wie er in 3a dargestellt ist, ablaufen können. Aufgrund der hohen Permeabilität von Silikon können H₂O und SO₂ aus der Umwelt in das Vergussmaterial eindringen und zu 2H⁺ und SO₃ ^2–, schwefliger Säure, reagieren. Alternativ kann der Schwefel auch durch beispielsweise H₂S oder andere schwefelhaltige Verbindungen von außen in das Vergussmaterial 4 eingetragen werden. Die H⁺-Ionen können jetzt an der Kontaktierung 2, welche aus dem edelsten der drei Metall gefertigt ist, Elektronen aufnehmen, wodurch sie in H₂ umgewandelt werden. In der Fehlstelle 9 der Sperrschicht 8 steht das Vergussmaterial 4 in direktem Kontakt mit dem Leiterrahmen 1. Hierdurch ist es möglich, dass die Cu-Ionen des Leiterrahmens direkt in das Vergussmaterial 4 abgegeben werden können, wodurch Elektronen abgegeben werden. Bei dem Übergang von Cu in Cu²⁺ werden zwei Elektronen frei, welche aufgrund der zuvor beschriebenen Potenzialdifferenz über die Sperrschicht 8 zur Kontaktierung 2 weitergeleitet werden. Die Cu²⁺-Ionen im Vergussmaterial 4 können des Weiteren mit den SO₃ ^2–-Ionen zu CuSO₃ reagieren, welches sich auf der Sperrschicht 8 ablagern kann. 3b now shows possible reactions, which in the clipping, as he in 3a is shown, can run. Due to the high permeability of silicone, H ₂ O and SO ₂ from the environment can penetrate into the potting material and react to 2H ⁺ and SO ₃ ^2- , sulfurous acid. Alternatively, the sulfur can also by, for example, H ₂ S or other sulfur-containing compounds from the outside into the potting material 4 be registered. The H ⁺ ions can now contact 2 , which is made of the noblest of the three metals, absorb electrons, thereby converting them into H ₂ . In the defect 9 the barrier layer 8th is the casting material 4 in direct contact with the lead frame 1 , This makes it possible that the Cu ions of the lead frame directly into the potting material 4 can be discharged, whereby electrons are discharged. In the transition from Cu to Cu ²⁺ , two electrons are released due to the previously described potential difference across the barrier layer 8th for contacting 2 to get redirected. The Cu ²⁺ ions in the potting material 4 may further react with the SO ₃ ^2- ions to form CuSO ₃ , which is on the barrier layer 8th can deposit.

Durch den Zusatzstoff 5 im Vergussmaterial 4 werden nun die H⁺-Ionen abgefangen (durch den Pfeil schematisch angedeutet), sodass die Reaktion von H⁺-Ionen zu Wasserstoff an der Kontaktierung 2 nicht mehr stattfinden kann. Für den Fall, dass es sich bei dem Zusatzstoff 5 um Al(OH)₃ handelt, kann das Abfangen der H⁺-Ionen durch folgende Reaktion erfolgen: Al(OH)₃ + 3H⁺ → Al³⁺ + 3H₂O. Dadurch, dass die Reaktion, in der die Elektronen aufgebraucht werden, nun unterdrückt oder vermindert wird, wird auch die Reaktion, in der die Elektronen gebildet werden, unterbunden bzw. vermindert. Dies bedeutet, dass an der Fehlstelle 9 somit weniger bzw. keine Cu-Ionen mehr in Lösung gehen. Die Lebensdauer des Leiterrahmens 1 wird somit durch eine verbesserte Korrosionsstabilität erhöht. Dadurch, dass keine oder weniger Cu-Ionen in Lösung gehen können, wird auch gleichzeitig die Bildung des CuSO₃-Niederschlags reduziert bzw. verhindert. Hierdurch kann der Leiterrahmen 1 effektiv vor Korrosion geschützt werden, obwohl Feuchtigkeit von außen in das Vergussmaterial 4 eindringen kann, und dieses in manchen Bereichen in direktem Kontakt mit dem Leiterrahmen 1 steht.By the additive 5 in potting material 4 Now the H ⁺ ions are trapped (indicated schematically by the arrow), so that the reaction of H ⁺ ions to hydrogen at the contacting 2 can not take place anymore. In the event that it is the additive 5 to Al (OH) ₃ is capable of intercepting the H ⁺ ions may be carried out by the following reaction: Al (OH) ₃ + 3H ⁺ → Al ³⁺ + 3H ₂ O. The fact that the reaction in which the electrons are used up , is now suppressed or reduced, and the reaction in which the electrons are formed, suppressed or reduced. This means that at the defect 9 thus less or no more Cu ions go into solution. The life of the lead frame 1 is thus increased by improved corrosion stability. Due to the fact that no or less Cu ions can go into solution, the formation of the CuSO ₃ precipitate is simultaneously reduced or prevented. This allows the lead frame 1 effectively protected from corrosion, although moisture from the outside in the potting material 4 can penetrate, and in some areas in direct contact with the lead frame 1 stands.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn diese Merkmale oder diese Merkmalkombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description with reference to the embodiments. Rather, the invention encompasses every new feature as well as every combination of features, which in particular includes any combination of features in the patent claims, even if these features or this feature combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

Claims

A radiation-emitting device, comprising - a lead frame ( 1 ), - a radiation source ( 3 ), which on the lead frame ( 1 ), - an electrically conductive contact ( 2 ), which the lead frame ( 1 ) electrically conductive with the radiation source ( 3 ), - a potting material ( 4 ), which on the surface of the radiation source ( 3 ), wherein the potting material ( 4 ) an additive ( 5 ), which is capable of absorbing H ⁺ ions or neutralizing them by releasing OH ^- ions.

A radiation-emitting device according to claim 1, wherein between the lead frame ( 1 ) and contacting ( 2 ) in the contact area ( 6 ) there is an electrochemical potential difference.

A radiation-emitting device according to any one of the preceding claims, wherein the lead frame ( 1 ) in direct contact with the potting material ( 4 ) stands.

Radiation-emitting device according to one of the preceding claims, wherein the potting material ( 4 ) comprises a silicone.

Radiation-emitting device according to one of the preceding claims, wherein the additive ( 5 ) the pH in the casting material ( 4 ) is set.

Radiation-emitting device according to one of the preceding claims, wherein the pH in the potting material ( 4 ) is above 7.

Radiation-emitting device according to one of the preceding claims, wherein the additive ( 5 ) comprises a metal hydroxide.

Radiation-emitting device according to one of the preceding claims, wherein the additive ( 5 ) comprises a zeolite.

Radiation-emitting device according to one of the preceding claims, wherein the additive ( 5 ) comprises a metal hydride.

Radiation-emitting device according to one of the preceding claims, wherein the additive ( 5 ) comprises an ion exchanger.

Radiation-emitting device according to one of the preceding claims, wherein the additive ( 5 ) in a proportion of 0.05 to 2% by weight in the casting material ( 4 ) is present.

A radiation-emitting device according to any one of the preceding claims, wherein the lead frame ( 1 ) comprises a metal Me.

A radiation emitting device according to claim 12, wherein Me is Cu.

Radiation-emitting device according to one of the preceding claims, wherein the radiation source ( 3 ) is a LED.

Method for producing a radiation-emitting device, comprising the method steps: A) Provision of a lead frame ( 1 ), B) application of a radiation source ( 3 ) on the ladder frame ( 1 ), C) producing an electrically conductive connection between lead frames ( 1 ) and radiation source ( 3 ) by means of an electrically conductive contact ( 2 ), D) encapsulating the radiation source ( 3 ) with a potting material ( 4 ), the potting material ( 4 ) an additive ( 5 ), which is capable of absorbing H ⁺ ions or neutralizing them by releasing OH ^- ions.