制造光电子部件的方法和光电子部件技术

本发明专利技术涉及制造光电子部件(100)的方法，其具有下列步骤：A)提供半导体(3)，其能够发射初级辐射(8)，B)提供烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂(1)，并C)使所述烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂(1)交联以形成三维交联的聚有机硅氧烷(4)，其中所述三维交联的聚有机硅氧烷(1)的有机含量是最多25重量%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造光电子部件的方法和光电子部件本专利技术涉及制造光电子部件的方法。此外，本专利技术涉及光电子部件。光电子部件，例如发光二极管或大功率发光二极管（LED）通常具有由聚有机硅氧烷（硅酮）形成的透明部件。但是，这些透明部件不具有足够的温度稳定性和蓝光稳定性（Blaulichtstabilität）。而且，其它材料作为透明部件也不够蓝光稳定和温度稳定，或要求超过对于LED芯片允许限值的加工温度，例如玻璃。因此，传统聚有机硅氧烷的较少有利性能由于缺乏替代品而导致对于光电子部件的限制。所用传统聚有机硅氧烷的有限的温度稳定性和蓝光稳定性导致较低的最大环境温度、对散热体的较小热阻和小额定电流的规定。高的渗透性可能额外地是限制使用光电子部件的原因。例如，具有高的硫或硫化物含量的气氛或挥发性有机化合物的存在可能扩散到光电子部件中并损害它们。此外，由于传统硅酮的高的热膨胀（250至300ppm），需要特定的壳体匹配，以例如避免脱层。特别以所需壳体形状存在的传统聚有机硅氧烷通过贵金属催化的加成而交联。聚合物链在此在固化过程中结合，在该固化过程中Si-H键与C-C双键在加聚中反应并形成Si-C键。本专利技术的目的是提供制造光电子部件的方法，该方法提供稳定的光电子部件。特别地，所制造的光电子部件是温度稳定和/或蓝光稳定的。此外，本专利技术的目的是提供稳定，特别是温度稳定和/或蓝光稳定的光电子部件。所述目的通过根据独立权利要求1的制造光电子部件的方法实现。本专利技术的有利实施方式和扩展方式是从属权利要求的主题。此外，所述目的通过根据权利要求15的光电子部件实现。在至少一个实施方案中，所述制造光电子部件的方法具有下列步骤：A)提供半导体，其能够发射初级辐射，B)提供烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂，特别是甲氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂，并C)使所述烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂，特别是甲氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂交联以形成三维交联的聚有机硅氧烷，其中所述三维交联的聚有机硅氧烷的有机含量是最多25重量%，即最大25重量%。专利技术人已认识到，通过在此描述的方法可以产生部件，其相比于具有传统硅酮的部件而言具有提高的温度稳定性和/或蓝光稳定性。所述交联的聚有机硅氧烷可以作为透镜、壳体、浇铸材料和/或转换器元件成型并且出色地用于大功率LED。根据至少一个实施方案，所述光电子部件具有半导体。该半导体包括半导体层序列。该半导体的半导体层序列优选地基于III-V化合物半导体材料。所述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。同样地，所述半导体材料可以是AlxGa1-xAs，其中0≤x≤1。在此，该半导体层序列可以具有掺杂物质以及额外的成分。但是，为了简单，仅说明该半导体层序列的晶格的主要成分，即Al、As、Ga、In、N或P，甚至当它们可以部分地被少量其它物质替代和/或补充时。所述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活性层。在该半导体或半导体芯片运行中，在该活性层中产生电磁辐射。该半导体因此能够发射初级辐射。特别地，该初级辐射的发射通过半导体的辐射主面进行。特别地，该辐射主面具有垂直于光电子部件的半导体层序列的生长方向的取向。半导体芯片的侧面在此和下文中表示具有平行于光电子部件的半导体层序列的生长方向的取向的侧面。该初级辐射的波长或该初级辐射的波长最大值优选位于紫外和/或可见和/或IR光谱范围中，特别是在包括420nm至800nm，例如在包括440nm至480nm的波长下。根据至少一个实施方案，所述半导体是发光二极管，简称LED。该半导体此时优选被设置用于发射蓝光、绿光、红光。在存在转换器元件的情况下，所述光电子部件特别是被设置用于发射白色的混合光。根据至少一个实施方案，该方法具有方法步骤B)提供烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂(1)，特别是甲氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂。该烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂的烷氧基含量可以是包括15重量%至包括40重量%，特别是包括17重量%至包括35重量%，例如17重量%和35重量%。根据至少一个实施方案，所述烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂是烷氧基含量为17+/-4重量%的烷氧基官能化的甲基苯基硅树脂。特别地，该烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂在室温下借助催化通过渗入空气水分经由水解反应和/或缩合反应而固化。合适的催化剂是例如钛酸酯，其与强碱组合。根据至少一个实施方案，所述烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂是烷氧基含量为35+/-4重量%的烷氧基官能化的甲基硅树脂。特别地，该烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂是二甲基硅树脂。所述烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂在固化过程和/或交联过程中特别地具有积极性能，即其丧失少许体积或其交联产物可占据小体积和扩散出去。由此防止在出现的层厚度下不能形成裂纹和缺陷。此外，生成的三维交联的聚有机硅氧烷具有足够高的柔性，其允许无裂纹地制造厚度为例如直至300μm的元件。根据至少一个实施方案，在方法步骤B)中使用苯基和/或甲基取代的硅氧烷，其在缩合反应中与周围水分形成聚有机硅氧烷。在此，若干μm，特别是层厚度为20至80μm的层也是可能的，而不生成裂纹或缺陷。所述三维交联的聚有机硅氧烷明显不同于如今通常用于光电子部件封装的传统硅酮。所述三维交联的聚有机硅氧烷可以借助IR光谱或通过测定其硬度和/或通过其热稳定性来识别。根据至少一个实施方案，步骤B)借助浇铸、滴涂（Dropcasting）、旋涂、喷涂、压缩模塑和/或刮涂进行。根据至少一个实施方案，所述方法具有方法步骤C)使所述烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂交联以形成三维交联的聚有机硅氧烷。特别地，该三维交联的聚有机硅氧烷以窄网眼的形式成型和形成窄网眼的三维Si-O网络。窄网眼在此和下文中表示该交联的聚有机硅氧烷在固化后具有不大于25重量%的有机含量。特别地，该三维交联的聚有机硅氧烷的有机含量是包括13重量%至包括18重量%或包括14重量%至包括16重量%，例如15重量%。该有机含量可以借助热重分析（TGA）在空气中测定。特别地，有机含量的测定在500℃或1000℃的温度下进行。该灰化过程可以直至500℃或直至1000℃进行，直至达到重量恒定。有机成分可例如是甲基和/或苯基。根据至少一个实施方案，步骤C)中的交联是缩合交联。该烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂不借助加成反应交联。根据至少一个实施方案，所述交联的聚有机硅氧烷具有大于70的肖氏A硬度。肖氏硬度的测定在标准DIN-ISO868和DIN-ISO7619-1中规定。根据至少一个实施方案，所述交联的聚有机硅氧烷具有高的温度耐受性。特别地，具有CH3基团作为有机基团的聚有机硅氧烷具有直至250℃的温度耐受性，具有CH3基团和苯基作为有机基团的聚有机硅氧烷具有直至280℃的温度耐受性。根据至少一个实施方案，向所述交联的聚有机硅氧烷或烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂添加至少一种填料。特别地，该填料是二氧化钛。具有二氧化钛的交联的聚有机硅氧烷特别地具有直至380℃的温度耐受性。根据至少一个实施方案，将所述交联的聚有机硅氧烷或烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制造光电子部件(100)的方法，其具有下列步骤：A) 提供半导体(3)，其能够发射初级辐射(8)，B) 提供烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂(1)，并C) 使所述烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂(1)交联以形成三维交联的聚有机硅氧烷(4)，其中所述三维交联的聚有机硅氧烷(4)的有机含量是最多25重量%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.18 US 62/3240281.制造光电子部件(100)的方法，其具有下列步骤：A)提供半导体(3)，其能够发射初级辐射(8)，B)提供烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂(1)，并C)使所述烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂(1)交联以形成三维交联的聚有机硅氧烷(4)，其中所述三维交联的聚有机硅氧烷(4)的有机含量是最多25重量%。2.根据权利要求1的方法，其中步骤C)中的交联是缩合交联。3.根据前述权利要求中至少一项的方法，其中三维交联的聚有机硅氧烷(4)的有机含量是包括13重量%至包括18重量%。4.根据前述权利要求中至少一项的方法，其中交联的聚有机硅氧烷(4)具有大于70的肖氏A硬度。5.根据前述权利要求中至少一项的方法，其中所述烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂(1)是烷氧基含量为17+/-4重量%的烷氧基官能化的甲基苯基硅树脂。6.根据前述权利要求1-4中至少一项的方法，其中烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂(1)是烷氧基含量为35+/-4重量%的烷氧基官能化的甲基硅树脂。7.根据前述权利要求中至少一项的方法，其中交联的聚有机硅氧烷(4)布置在半导体(3)的光束路径中。8.根据前述权利要求中至少一项的方法，其额外地具有步骤D)：将烷氧基官能化的聚有机硅氧烷树脂(4)作为转换器元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：G克罗伊特，M洛斯特，K施密特克，A皮克特，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE