利用通气孔和间隙的高湿敏性电子器部件制造技术

一种高湿敏性部件或制备这种部件的方法，它包括封装衬底上所有高湿敏性电子器件的封装罩和置于衬底和封装罩之间的密封材料，以围绕每个高湿敏性电子器件或围绕各组高湿敏性电子器件的形成在衬底和封装罩之间的完全密封，其中衬底或封装罩、或两者含通气孔和通气孔封闭材料，或在以预定的距离间隔开衬底和封装罩之前密封材料含间隙，该间隙以散布的密封材料填满。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制包装的电子器件内部的湿度，具体涉及含有多个高湿敏性电子器件的高湿敏性电子器部件及其制造方法，以防止器件过早失效或器件性能的过早下降。
技术介绍
在制造中，电子器件通常由制造含多个电子器件的大衬底来生产。这些衬底通常选自玻璃、塑料、金属、陶瓷、硅和其它半导体材料或这些材料的组合。该衬底可以是刚性的或挠性的，并可作为各个单块或连续卷材来处理。在单个大的衬底上或连续卷材衬底上制造多个电子器件的主要原因是要以减少处理、增加生产量和提高产率来降低生产价格。在微电子工业中，硅晶片加工已从2英寸晶片增加到12英寸晶片，结果大大降低了价格。在液晶显示器(LCD)工业中，玻璃衬底的加工已从300mm×400mm衬底增加到600mm×700mm以上的衬底，并且达到同样的结果。在制造高湿敏性电子器件如有机发光器件(OLED)、聚合物发光器件、电荷耦合器件(CCD)传感器、和微机电传感器(MEMS)中，通过制造有多个高湿敏性电子器件的单个大的衬底或连续的卷材衬底达到了同样的规模经济。附图说明图1A示出在单块衬底10上包含多个高湿敏性电子器件12的未封装的高湿敏性电子器部件14。图1B示出沿图1A截面线1B-1B的高湿敏性电子器部件14的截面图。但是，制造有多个高湿敏性电子器件的单个衬底或连续卷材衬底会引起在制造过程中必须防止高湿敏性电子器件甚至短期暴露于湿气中的问题，而这对低湿敏性电子器件是不重要的。通常的电子器件要求的湿度水平约为2500-低于5000ppm(百万分之一)，以防止器件性能在规定的操件及贮存期中发生过早下降。在包装的器件中将其环境的湿度控制在这一水平是通过封装该器件或密封该器件或在外壳中放置干燥剂来达到的。干燥剂例如是分子筛材料、硅胶材料、和通常称为燥石膏的材料，其通常用来维持上述范围的湿度水平。在这类电子器件的制造和封装过程中，短时间暴露于湿度大于2500ppm中时不会引起器件性能的过早下降。为此，这类电子器的封装是在该电子器件与原始衬底分开后封装的。在制造液晶显示器中，电子线路和液晶材料不是高湿敏性的，所以，封装该电子线路和液晶材料的方法不要求防制造过程中的周围湿度。图2A示出在分离成单个LCD器件之前的典型的多LCD部件28，图2B示出沿图2A的截面线2B-2B的多LCD部件28的截面图。在制造LCD中，背板22和面板24包括多个LCD器件。LCD背板22和LCD面板24是以密封材料20粘在一起的，该密封材料围绕每一个LCD器件，但在密封材料20中有一间隙。在制造多个LCD部件28后，将LCD器件分离，并填充以液晶材料。在填充LCD器件后，在密封材料20中的间隙用间隙密封材料密封，以保持液晶材料，并使LCD背面电子线路26和液晶材料防潮。因为LCD器件不是高湿敏性的，所以多个LCD部件的分离过程通常在环境空气下进行，没有检测到LCD器件的性能下降。湿敏性特别高的电子器件如有机发光器件(OLED)或面板、聚合物发光器件、电荷耦合器件(CCD)传感器、和微机电传感器(MEMS)，需将其湿度控制到低于约1000ppm，有时需控制到甚至低于100ppm。如此低的湿度水平是采用硅胶材料和燥石膏材料的干燥剂不可达到的。如在较高的温度下干燥，分子筛材料在封闭外壳中可达到低于1000ppm的湿度。但是，分子筛材料在或低于1000ppm的湿度下有较低的含水容量，分子筛材料可达到的最小湿度水平是与封闭外壳中的温度有关例如在室温下所吸收的水分可在温度循环到较高温度如100℃期间被释放到封闭外壳或包装中。在这种包装的器件下使用的干燥剂包括金属氧化物粉末、碱金属氧化物粉末、硫酸盐粉末、金属卤化物粉末或高氯酸盐粉末，即有所需的较低的最小平衡湿度和高含水容量的材料。但是，与上述分子筛、硅胶、或燥石膏材料相比，这类材料常常较慢地化学吸收湿气。这种较慢地与水蒸气的反应会在器件外壳内干燥剂密封后导致可测程度的器件性能下降，这是由于例如在器件内所吸收的水分、在密封的器件内存在的湿蒸气、和经器件和外壳之间的封口从外部环境渗透入的湿气。此外，高湿敏性电子器件甚至在制造和封装过程中都不能暴露于大于1000ppm的湿气中，所以需要控制湿度直到该器件完成被封装。为此，在制造和封装期间需控制湿度以防止器件性能的下降。为减少在器件内所吸收的湿气量和在密封器件中存在的湿气量，高湿敏性器件如有机发光器件(OLDE)或面板、聚合物发光器件、电荷耦合器件(CCD)传感器、和微机电传感器(MEMS)常在低湿度环境如湿度小于1000ppm和干箱中进行密封。为确保密封器件内的低湿度，这些高湿敏性器件在任何其它加工步骤如互连和组件连接之前要在低湿度环境内完全密封。为达到这种低湿度密封，高湿敏性器件如电荷器件(CCD)传感器和微机电传感器(MEMS)通常是在从多部件衬底或晶片上分离后以单个部件与单独的外壳逐一密封。其它器件如有机发光器件(OLED)是以在单一部件上的多个器件进行密封；但是，在现在的制造方法中，采用金属或玻璃的各个外壳部件在分离前密封每个器件。图3A示出在单块衬底10上包含多个OLED器件32的典型多OLED部件34，器件32用各个封装罩30和密封材料20封装，图3B示出沿图3A的截面线3B-3B的多OLED部件34的截面图。现有的两种密封高湿敏性器件的方法要求在低的湿度环境中将各个外壳部件组装到各个器部件或多个器部件的高水平的操件。为了减少在低湿度环境中用于封装多个高湿敏性器部件的各个外壳部件的操作，可设想一种LCD密封方法的改进，其中在衬底和封装罩之间的密封材料在粘合前设有间隙。图4A示出包括含多个高湿敏性电子器件12的衬底10的高湿敏性电子器部件14，单一的封装罩30封装所有的高湿敏性电子器件12和密封材料20。采用此技术的问题在图4A中表示了，其中当衬底和封装罩接触密封材料后使衬底10和封装罩30移到其预定的空间时，由于在每个密封区内产生的高气压使密封材料20受损。这种受损表现为窄的密封宽度或甚至在封口中有间隙，这就降低和消除了对湿敏性高的电子器件的保护。图4B示出沿图4A的截面线4B-4B的高湿敏性电子器部件14的截面图。因此，需要有高湿敏性电子器部件及制造高湿敏性电子器部件的方法，它不会损害在制造和封装中使高湿敏性电子器件防湿所需的封口。许多出版物描述了控制在封装的电子器件中的湿度水平的方法和/或材料。例如，Kawami等人的EP 0776147A1公开了在气密外壳中封装的有机EL部件，容器中含有由用于化学吸收湿气的固体化合物组成的干燥物质。该干燥物质与有机EL部件隔开，并且将该干燥物质采用真空汽相淀积、溅射、或旋涂以预定的形状固结。Kawami等人提到下列干燥剂的应用碱金属氧化物、碱土金属氧化物、硫酸盐、金属卤化物、和高氯酸盐。但Kawami等人未提及有多个气密性外壳的多EL器部件，也未提及制造有多个气密性外壳的多EL器部件的方法。Kawami等人未讨论也未提及多EL器部件的操作和密封问题以及其解决办法，如防止封口由于在封装中密封区内产生的高气压而受损的方法。Shores的US-A-5 304 419公开了用于包封电子器中的封装罩中的湿气和颗粒吸收剂。在部分封装罩的内表面涂以含固体干燥剂的压敏粘合剂。Shore本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有多个高湿敏性电子件的高湿敏性电子器部件，它包含：ａ） 含两个或更多的高湿敏性电子器件的衬底；ｂ） 封装衬底上所有高湿敏性电子器件的封装罩；ｃ） 置于衬底和封装罩之间的密封材料，以围绕每一个高湿敏性电子器件或围绕各组高湿敏 性电子器件在衬底和封罩之间形成完全密封；ｄ） 其中，衬底或封装罩或两者包括通气孔和通气孔封闭材料。

【技术特征摘要】
US 2001-9-21 09/9606771.一种含有多个高湿敏性电子件的高湿敏性电子器部件，它包含a)含两个或更多的高湿敏性电子器件的衬底；b)封装衬底上所有高湿敏性电子器件的封装罩；c)置于衬底和封装罩之间的密封材料，以围绕每一个高湿敏性电子器件或围绕各组高湿敏性电子器件在衬底和封罩之间形成完全密封；d)其中，衬底或封装罩或两者包括通气孔和通气孔封闭材料。2.权利要求1的高湿敏性电子器部件，其中衬底包括刚性或挠性的材料玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。3.权利要求1的高湿敏性电子器部件，其中封装罩包括刚性或挠性的材料玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。4.权利要求1的高湿敏性电子器部件，其中密封材料是有机材料、无机材料、或其组合，该材料经熔化和冷却或反应固化。5.权利要求4的...

【专利技术属性】
技术研发人员：ML波罗森，J施米藤多夫，PG贝西，JP塞比基，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]