DE102007046496A1

DE102007046496A1 - Verfahren zur Herstellung einer mit zumindest einer Kavität versehenen Schutzverkapselung für zumindest ein elektronisches Bauteil

Info

Publication number: DE102007046496A1
Application number: DE102007046496A
Authority: DE
Inventors: David John Lacey
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2027-09-29
Also published as: DE102007046496B4

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung einer mit zumindest einer Kavität versehenen Schutzverkapselung für zumindest ein elektronisches Bauteil, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Aufbringen eines flächiges Verkapselungselements (1) und eines Trocknungsmittels (5) aufeinander, wodurch das Trocknungsmittel (5) an vorgegebenen Flächenbereichen einer Oberfläche (1a) des Verkapselungselements (1) anliegt, und - Durchführen eines Formgebungsschritts unter Wärmeeinwirkung, wodurch an der Oberfläche (1a) des flächigen Verkapselungselements (1) zumindest eine Kavität (8) ausgebildet wird, die das Trocknungsmittel (5) aufnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mit zumindest einer Kavität versehenen Schutzverkapselung für zumindest ein elektronisches Bauteil, insbesondere für ein elektrooptisches beziehungsweise optoelektronisches Bauteil wie beispielsweise eine organische Leuchtdiode (OLED; organic light emitting diode). Solche und andere elektronische Bauteile werden zunächst auf einem Trägersubstrat ausgebildet und später mit einer Schutzverkapselung bedeckt, um das Eindringen von Verunreinigungen aus der Umgebungsluft, insbesondere von Feuchtigkeit zu verhindern. Je nach Art des elektronischen Bauteils kann das Trägersubstrat ganz oder teilweise am elektronischen Bauelement verbleiben oder vollständig beziehungsweise teilweise entfernt werden. Als Trägersubstrat können beispielsweise Halbleitersubstrate (auch binäre, ternäre oder quaternäre Substrate, insbesondere III-V-Substrate) eingesetzt werden. Für optoelektronische bzw. elektrooptische Anwendungen können insbesondere transparente Substrate (im sichtbaren oder einem anderen Wellenlängenbereich) eingesetzt werden. Die dem Trägersubstrat abgewandte Seite des elektronischen Bauelements sowie der seitliche Umfang des Bauelements müssen meist gegen Außeneinflüsse abgeschirmt werden. Beispielsweise kann bei organischen Leuchtdioden in das Bauelement eindringende Feuchtigkeit die Lichterzeugung beeinträchtigen und zu einer vorzeitigen Alterung führen. Aber auch die Effizienz und Funktionsfähigkeit anderer elektronischer Bauelemente sind durch das Eindringen von Feuchtigkeit oder von anderen Fremdstoffen gefährdet. All dies führt wäh rend der eigentlich vorgesehenen Lebensdauer zu Qualitätseinbußen bis hin zum vorzeitigen Ausfall.
In den freiliegenden Bereichen des jeweiligen Bauelements wird üblicherweise zum Schutz eine Verkapselung vorgesehen. Diese besteht im Wesentlichen aus einer vorbearbeiteten und dadurch auf einer Seite strukturierten Platte aus beispielsweise einem Glas, einem Metall oder einer Keramik. Die vorstrukturierte Platte besitzt (je nach Bauweise und Anzahl der elektronischen Bauelemente) auf der dem Bauelement zugewandten Seite eine oder mehrere Kavitäten, das heißt Aussparungen. Die Aussparungen beziehungsweise Kavitäten im vorstrukturierten Verkapselungselement dienen zur Aufnahme eines Trocknungsmittels, das heißt eines Trockenhaltungsmittels, und während der Lebensdauer des elektronischen Bauteils Feuchtigkeit (ggfs. auch andere Verunreinigungen) von dem elektronischen Bauelement fernhalten soll. Das Trocknungsmittel kann etwa aus einem physisorbierenden oder einem chemisorbierenden Material gebildet sein.
Die Kavitäten können beispielsweise dort angeordnet sein, wo (in vergleichbarer Position auf dem Trägersubstrat) elektronische Bauelemente angeordnet sind. Die Kavität und das darin angeordnete Trocknungsmittel könnten jedoch ebenso in einem umlaufenden Flächenbereich des Verkapselungselements vorgesehen sein, der nach Zusammenfügung des Verkapselungselements mit dem Trägersubstrat, das Bauelement ringförmig umgibt und insbesondere durch die Verklebung zwischen Verkapselungselement und Trägersubstrat durchgedrungene Feuchtigkeit bindet.
Die Herstellung des Verkapselungselements bringt herkömmlich eine große Vielzahl von Herstellungsschritten und auch beim Transport und Verpacken eine Vielzahl weiterer Arbeitsschrit te mit sich. Insbesondere muss herkömmlich zur Herstellung des Schutzverkapselung zunächst eine Glasplatte oder ein anderes flächiges Verkapselungselement strukturiert werden (und zwar vor Einbringen des Trocknungsmittels), um die Kavitäten auszubilden. Hierzu wird beispielsweise eine Maske auf das noch unstrukturierte Verkapselungselement (etwa eine Glasplatte) aufgebracht und das Verkapselungselement beispielsweise durch eine Sandstrahlbehandlung oder durch eine Ätzung strukturiert. Danach wird das strukturierte Verkapselungselement gereinigt, mit einer Schutzfolie versehen und schließlich für den Versand verpackt. Andernorts wird das Trocknungsmittel hergestellt und in einer Weise, die zum Aufbringen auf die Glasplatte beziehungsweise Einbringen in die Kavitäten geeignet, konfektioniert. In konfektionierter Form wird das Trocknungsmittel ebenfalls versandfertig verpackt und gegebenenfalls noch vorher aktiviert, um herstellungsbedingt verbliebene Feuchtigkeit auszutreiben (insbesondere bei physisorbierenden Trocknungsmitteln).
Das Verkapselungselement und das konfektionierte Trocknungsmittel werden nach dem Versand unter Reinraumbedingungen ausgepackt und aufeinander aufgebracht, wodurch die Schutzverkapselung entsteht. Diese wird dann auf das mit dem zumindest einen elektronischen Bauelement versehene Trägersubstrat aufgebracht. Insbesondere wird die Schutzverkapselung auf das Trägersubstrat aufgeklebt.
Aufgrund der Vielzahl an Arbeitsschritten zum Herstellen des flächigen Verkapselungselements (das die Rückseite des elektronischen Bauteils umschließt), des Trocknungsmittels und sowie für den separaten Versand und das Wiederauspacken bei der Montage entsteht bislang ein hoher Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand zur Herstellung einer Schutzverkapselung und mit ihr versehener elektronischer Bauteile zu verringern und ein vereinfachtes Herstellungsverfahren bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das Folgendes umfasst:

– Aufbringen eines flächigen Verkapselungselements und eines Trocknungsmittels aufeinander, wodurch das Trocknungsmittel an vorgegebenen Flächenbereichen einer Oberfläche des Verkapselungselements anliegt, und
– Durchführen eines Formgebungsschrittes unter Wärmeeinwirkung, wodurch in der Oberfläche des flächigen Verkapselungselements zumindest eine Kavität ausgebildet wird, die das Trocknungsmittel aufnimmt.

Erfindungsgemäß wird das Aufbringen des Trocknungsmittels auf das flächige Verkapselungselement mit der Strukturierung des Verkapselungselements verknüpft. Insbesondere wird erfindungsgemäß das Trocknungsmittel nicht in bereits vorgefertigte Kavitäten eines bereits vorstrukturierten Verkapselungselements eingebracht, sondern das Verkapselungselement selbst wird erst während des Aufbringens oder nach dem Aufbringen des Trocknungsmittels strukturiert. Dies ist bereits deshalb unüblich, weil das Trocknungsmittel, wenn es auf das Verkapselungselement aufgebracht ist, gerade diejenigen Bereiche bedeckt, die eigentlich zu strukturieren wären, jedoch infolge des aufliegenden Trocknungsmittels nicht mehr einer Sandstrahlbearbeitung oder einer chemischen Ätzung zugänglich sind.
Erfindungsgemäß wird die Strukturierung nicht wie herkömmlich durch eine chemische oder sonstige zerstörerische Außeneinwirkung vorgenommen, sondern durch eine Umformung des Verkapselungselements, welches zu diesem Zweck einer Wärmeeinwirkung unterzogen wird, die eine räumliche Verformung des Materials des Verkapselungselements (im einfachsten Fall einer zunächst noch unstrukturierten Glasplatte) ermöglicht oder zumindest erleichtert. Im erwärmten Zustand erfolgt erfindungsgemäß eine Formgebung des Verkapselungselements, bei der das Trocknungsmittel teilweise das Material des Verkapselungselements verdrängt und gerade hierdurch erst die Kavitäten entstehen. Jedoch kann die Ausbildung der Kavitäten ebenso in der Weise geschehen, dass das Material des Verkapselungselements in Freiräume zwischen verschiedenen Bereichen eines Trocknungsmittels gedrängt wird, beispielsweise durch eine Verflüssigung und/oder durch Druckeinwirkung im erwärmten Zustand.
Gegenüber den herkömmlichen Herstellungsverfahren entstehen die Kavitäten erst mit dem Einbringens des Trocknungsmittels in das Material des Verkapselungselements. Zudem wird wie oben geschildert das Trocknungsmittel selbst zur Materialverdrängung beziehungsweise Formgebung des Verkapselungselements verwendet. Danach ist die Schutzverkapselung insgesamt fertig und kann als Ganzes verschickt oder montiert werden, etwa an einem Trägersubstrat mit einem oder oder mehreren elektronischen Bauelementen.
Gegebenenfalls kann die Wärmeeinwirkung zur Umformung des flächigen Trägerelements zugleich genutzt werden, um das Trocknungsmittel thermisch zu aktivieren (das heißt noch vorhandene herstellungsbedingte Feuchtigkeit auszutreiben und das Trocknungsmittel damit aktiv feuchtigkeitsbindend zu ma chen). Die Wärmeeinwirkung kann ferner genutzt werden, um das Trocknungsmittel physikalisch umzuformen, beispielsweise zu sintern.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Oberfläche des Verkapselungselements eine plane Oberfläche ist, die bei dem Formgebungsschritt unter Wärmeeinwirkung verformt wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Herstellungsverfahren lassen sich somit erstmals unstrukturierte, völlig ebene Platten aus beispielsweise Glas, Metall oder Keramik (oder einem sonstigen feuchtigkeitsundurchlässigen Material) verwenden, ohne dass aufwändige Strukturierungsschritte durch chemisches Ätzen oder Sandstraheln erforderlich wären. Vielmehr wird die zunächst ebene Glasplatte im erwärmten Zustand durch das Trocknungsmittel selbst strukturiert, insbesondere lokal vertieft. Hierbei entstehen die Kavitäten erst als Folge des Aufbringens des Trocknungsmittels und des Verkapslungselements aufeinander.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zumindest eine Kavität unter zusätzlicher Druckeinwirkung ausgebildet wird, wodurch das Trocknungsmittel in das erwärmte Verkapslungselement hineingepresst wird. Beispielsweise lassen sich das flächige Verkapselungselement und das Trocknungsmittel zwischen zwei Presswerkzeugen aufeinander aufbringen und zusammenpressen, sodass das Trocknungsmittel dort, wo es mit dem Material des Verkapselungselements in Berührung kommt, dieses verdrängt. Hierzu kann das Trocknungsmittel beispielsweise aus einem Material bestehen, das einen höheren Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt besitzt als das Material des flächigen Verkapselungselements. Es genügt auch, wenn das Trocknungsmittel bei der angewendeten Temperatur weniger zähflüssig ist als das Material des Verkapselungselements. Jedoch selbst bei einem Trocknungsmittel mit niedrigerem Schmelzpunkt können die Presswerkzeuge so geformt sein, dass durch die jeweilige Pressform und/oder das viel größere Volumen des Materials des Verkapselungselements im Vergleich zum Trocknungsmittel dieses Material durch das Trocknungsmittel (und durch die das Trocknungsmittel tragende Kontur des Presswerkzeugs) verdrängt wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Verformbarkeit des Verkapselungselements durch die Wärmeeinwirkung vorübergehend erhöht wird und dass das Verkapselungselements nach dem Ausbilden der zumindest einen Kavität wieder abgekühlt wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Verkapselungselement durch die Wärmeeinwirkung vorübergehend in einen fließfähigen Zustand versetzt wird, in welchem es die Form einer Auflagefläche einer Unterlage annimmt. Dadurch kann das flächige Verkapselungselement (beispielsweise eine Glasplatte) auch ohne äußere Druckeinwirkung verformt werden. Liegt das zunächst unstrukturierte Verkapselungselement beispielsweise in einem Ofen auf einer Auflagefläche auf, die zuvor stellenweise mit dem Trocknungsmittel bedeckt wurde, so senkt sich das Material des Verkapselungselements im schmelzfähigem Zustand aufgrund des Eigengewichts in die Zwischenräume zwischen benachbarten Bereichen, die mit Trocknungsmittel bedeckt ist. Hierdurch werden Zwischenräume zwischen dem Trocknungsmittel aufgefüllt, sodass die Konturen des verbliebenen Trocknungsmittels zugleich die Innenwandung der Kavitäten bilden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein planes Verkapselungselement verwendet wird, das eine vorgegebene, einheitliche Schichtdicke besitzt, und dass die Schichtdicke des Verkapselungselements durch den Formgebungsschritt lokal verringert wird, um das Trocknungsmittel aufzunehmen. Dies kann beispielsweise durch Materialverdrängung durch ein Trocknungsmittel geschehen, welches auf einer planen Oberfläche aufliegt. Ebenso kann jedoch eine bereits strukturierte Auflagefläche einer Unterlage, eines Presswerkzeugs oder eines Druckstempels verwendet werden, um das Trocknungsmittel nicht nur auf die zunächst ebene Oberfläche des Verkapselungselements aufzubringen, sondern das Trocknungsmittel auch in diese hineinzupressen und damit die Kavitäten auszubilden. Hierdurch wird das flächige Verkapselungselement strukturiert oder zumindest nachstrukturiert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Trocknungsmittel mit einer vorgegebene einheitlichen Schichtdicke auf die vorgegebenen Flächenbereiche des Verkapselungselements aufgetragen werden und dass bei dem Formgebungsschritt die zumindest eine Kavität in dem Verkapselungselement bis zu einer Tiefe ausgebildet wird, die größer ist als die vorgegebene Schichtdicke des Trocknungsmittels. Die Oberfläche des Verkapselungselements sollte so geformt sein, dass das Trocknungsmittel nach dem Ausbilden der Kavitäten zumindest nicht aus der übrigen Oberfläche des Verkapselungselements im umgeformten Zustand herausragt.
Vorzugsweise wird das Verkapselungselement im erwärmten Zustand insbesondere so umgeformt, dass die Kavitäten tiefer sind als die Höhe beziehungsweise die Schichtdicke des Trocknungsmittels, sodass das Trocknungsmittel nicht bis zur Öffnung beziehungsweise Mündung der jeweiligen Kavität reicht. Dadurch verbleibt für die spätere Montage ein Restvolumen, in dem sich eindringende Feuchtigkeit über das gesamte Trocknungsmittel verbreiten kann. Dementsprechend ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Trocknungsmittel mit einer vorgegebenen Schichtdicke auf die vorgegebenen Flächenbereiche des Verkapselungselements aufgetragen wird und dass bei dem Formgebungsschritt die zumindest eine Kavität in den Verkapselungselementen bis zu einer Tiefe ausgebildet wird, die größer ist als die vorgegebene Schichtdicke des Trocknungsmittels. Alternativ kann ebenso vorgesehen sein, dass bei dem Formgebungsschritt die zumindest eine Kavität bis zu einer Tiefe in dem Verkapselungselement ausgebildet wird, die genauso groß ist wie die vorgegebene Schichtdicke des Trocknungsmittels. Im letzteren Fall reicht das Trocknungsmittel bis an die Außenseite des Verkapselungselements im umgeformten Zustand heran.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Trocknungsmittel auf das Verkapselungselement aufgedruckt wird. Dies ermöglicht eine sehr einfache Aubrbringung etwa mithilfe eines Druckstempels bzw. einer Druckmaske. Das Trocknungsmittel kann entweder durch die emporragenden Flächenbereiche des Druckstempels selbst aufgetragen werden oder alternativ, wie beispielsweise wie bei einem Siebdruckverfahren, durch Öffnungen eines Druckstempels hindurch auf das Verkapselungselement aufgebracht werden.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Trocknungsmittel in Form eines oder mehrerer Formteile auf das Verkapselungselement aufgebracht wird. Die Formteile beziehungsweise Formstücke aus Trocknungsmittel können beispielsweise aus einem flächigen Rohmaterial vorgeformte Formteile sein, die eine einheitliche, vorgegebene Schichtdicke besitzen. Diese können dann in definierter, beispielsweise matrixförmiger Anordnung auf oder an dem Verkapselungselement positioniert werden.
Hinsichtlich des Formgebungsschrittes kann vorgesehen sein, dass beim Ausbilden der mindestens einen Kavität eine zur Oberfläche des Verkapselungselements entgegengesetzte weitere Oberfläche des Verkapselungselements lokal gewölbt wird. Dieses lokale Wölben der rückseitigen Verkapselungsoberfläche kann insbesondere an denjenigen Stellen geschehen, an denen von der Vorderseite her das Trocknungsmittel aufgedrückt wird.
Der mit dem Trocknungsmittel bedeckte Flächenbereich kann beispielsweise der Querschnittsfläche eines elektronischen, beispielsweise optoelektronischen oder elektrooptischen Bauelements entsprechen oder einen Außenumfang eines oder mehrere elektronischer Bauelemente umlaufen. Insbesondere in letzterem Fall wird – auch bei sehr großflächigen Bauelementen – ein vollständiger Schutz vor feuchtigkeitsbedingter frühzeitiger Alterung erreicht, da Feuchtigkeit meist entlang der Klebefläche zwischen dem fertigen Verkapselungselement und dem Trägersubstrat des elektronischen Bauelements diffundiert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zumindest eine Kavität ausgebildet wird, indem zumindest ein Formteil aus Trocknungsmittel während oder nach der Wärmeeinwirkung in das Material des Verkapselungselements gedrückt wird. Somit entfällt der herkömmlich vorgesehene Schritt des Ätzens oder Sandstrahlens zum Ausbilden der einen oder mehreren Kavitäten; stattdessen werden die Kavitäten gleichzeitig mit dem Zusammenbringen von Trocknungsmittel und Verkapselungselement ausgebildet. Die dadurch erhaltene Form bleibt nach Abkühlen des verformten Verkapselungselements dauerhaft erhalten und erübrigt den separaten Versand von Trocknungsmittel und Verkapselungselement und das nachträgliche Einbringen des Trock nungsmittels in das flächige Verkapselungselement, bevor diese am elektronischen Bauteil montiert wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Trocknungsmittel auf eine nach oben weisende Oberfläche des Verkapselungselements aufgebracht wird. Hierbei braucht das Trocknungsmittel zunächst nur aufgelegt zu werden und kann dann, nachdem das Verkapselungselement aufgeheizt wurde, in dessen Oberseite hineingedrückt werden. Ebenso kann das Trocknungsmittel auf ein bereits erhitztes Verkapselungselement, das somit bereits deformierbar ist, aufgepresst werden.
Alternativ ist vorgesehen, dass das Verkapselungselement und das Trocknungsmittel aufeinander aufgebracht werden, indem das Trocknungsmittel auf vorgegebene Flächenbereiche einer Unterlage aufgebracht wird und das Verkapselungselement auf die mit dem Trocknungsmittel belegte Unterlage aufgebracht wird. Bei dieser Ausführungsform wird das Trocknungsmittel unter dem Verkapselungselement angeordnet, sodass auf die Unterlage zunächst das Trocknungsmittel und darauf erst das Verkapselungselement aufgelegt wird. Bei dieser Ausführungsform braucht das Trocknungsmittel nicht notwendigerweise in das Verkapselungselement hineingedrückt zu werden, sondern die Freiräume zwischen den auf der Unterlage aufliegenden Bereichen aus Trocknungsmittel können durch das in einen fließfähigen Zustand gebrachte Material des Verkapselungselements aufgefüllt werden. Beispielsweise wird das Verkapselungselement zunächst aufgelegt und dann durch Erwärmen fließfähig gemacht.
Dementsprechend ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Verkapselungselement von oben auf die mit dem Trocknungsmittel belegte Unterlage aufgebracht wird und das Material des Verkap selungselements im erwärmten Zustand mit Flächenbereichen der Unterlage, die nicht mit dem Trocknungsmittel bedeckt sind, in Kontakt gebracht wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die mit dem Trocknungsmittel zu bedeckende Unterlage ein Druckstempel ist, der das Trocknungsmittel auf das Verkapselungselement aufdruckt. Somit kann ein und dieselbe Werkzeugfläche zum Halten des Trocknungsmittels in vordefinierter Position (beispielsweise in Form einer matrixförmigen Anordnung einer Vielzahl von Bereichen oder Formteilen aus Trocknungsmittel) sowie zum Auspressen, Aufdrucken oder zumindest Aufbringen des Trocknungsmittels verwendet werden.
Vorzugsweise kann ferner vorgesehen sein, dass die mit den Trocknungsmittel zu bedeckende Unterlage eine Pressform ist, die das Trocknungsmittel in das erwärmte Verkapselungselement hineinpresst. Der Pressvorgang kann während oder nach der Erwärmung stattfinden. Insbesondere kann ein Bedrucken und Hineinpressen des Trocknungsmittels in das Verkapselungselement auch von unten her erfolgen.
Vorzusehen sein, dass die Unterlage eine plane Auflagefläche besitzt, auf die das Trocknungsmittel aufgebracht wird. Hierbei werden Kavitäten ausgebildet, die genau der Form und der Dicke des Trocknungsmittels entsprechen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Unterlage eine Auflagefläche besitzt, die Vorsprünge aufweist, die mit dem Trocknungsmittel bedeckt werden. Bei dieser Ausführungsform können insbesondere Kavitäten gebildet werden, die tiefer sind, als es angesichts der Schichtdicke des Trocknungsmittels erforderlich wäre. Somit können Schutzverkapselungen ausgebildet werden, bei denen ein gewisser Abstand zwischen den zu verkapselnden Bauelementen und Bereichen aus Trocknungsmittel am Boden der Kavitäten besteht. Hierdurch kann eindringende Feuchtigkeit sich zunächst innerhalb des Volumens der jeweiligen Kavität über die genannte Querschnittsfläche der Kavität verteilen und somit in Kontakt mit der vollständigen Oberseite des Trocknungsmittels treten. Dadurch wird ein noch wirksamerer Schutz vor einer Beschädigung des Bauelements erreicht. Zu diesem Zweck wird das Trocknungsmittel nicht in die Vertiefungen, sondern auf die Vorsprünge der Auflagefläche der Unterlage aufgebracht.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verkapselungselement aus einem Glas, insbesondere aus einem Float-Glas besteht. Ebenso Kann das Verkapselungselement jedoch auch aus einem anderen feuchtigkeitsundurchlässigen Material bestehen, beispielsweise aus einem Metall oder aus einer Keramik. Ferner kann das Verkapselungselement auch mehrschichtig aufgebaut sein, beispielsweise aus einem Kunststoff und einer zusätzlichen, feuchtigkeitsundurchlässigen Schicht.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verkapselungselement durch die Wärmeeinwirkung bis über eine Erweichungstemperatur oder bis über eine Schmelztemperatur erwärmt wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Verkapselungselement aus einem Glas (oder auch aus einem Metall oder einer Keramik) besteht und dass das Verkapselungselement bis auf eine Temperatur erwärmt wird, die zwischen 200°C und 2000°C liegt. Es ist, beispielsweise wie im Falle eines Glases, nicht notwendigerweise erforderlich, dass eine Schmelztemperatur erreicht und überschritten wird. Es kann auch ausreichen, lediglich eine Erweichungstemperatur zu überschreiten, bei der das jeweilige Material (insbesondere Glas) des Verkapselungsele ments zumindest mithilfe einer zusätzlichen Druckeinwirkung verformbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Trocknungsmittel durch die Wärmeeinwirkung zugleich aktiviert wird. Hiervon sind insbesondere physisorbierende Trocknungsmittel betroffen, die vor dem Gebrauch erst aufgeheizt werden, um bereits gebundene, unter Umständen herstellungsbedingt noch verbliebene Feuchtigkeit zu entfernen und damit das Trocknungsmittel einsatzfähig zu machen. Somit entfällt eine zusätzliche Wärmebehandlung für das Aktivieren des Trocknungsmittels oder für das Aufheizen des Materials des flächigen Verkapselungselements. Somit können die Verfahrensschritte des Aufheizens des Verkapselungselements, des Einbringens des Trocknungsmittels in die Kavitäten (die herkömmlich separat erfolgen) und des Aktivierens des Trocknungsmittels zu einem einzigen Verfahrensschritt zusammengefasst werden.
Vorzugsweise kann ferner vorgesehen sein, dass das Trocknungsmittel durch die Wärmeeinwirkung zugleich gesintert wird. Hierbei braucht das Trocknungsmittel noch nicht in seinem endgültigen Zustand vorzuliegen, wenn es auf die Oberfläche des Verkapselungselements aufgebracht wird, sondern kann während der Wärmeeinwirkung in den endgültigen Zustand überführt werden. Im Übrigen kann die Wärmeeinwirkung insbesondere dazu ausgenutzt werden, dass das Trocknungsmittel von Beginn an mit den jeweiligen Kontaktflächen des Materials des Verkapselungselements in engen Kontakt gebracht wird. Hierdurch wird auch eine bessere Haftung zwischen dem Trocknungsmittel und dem Material des Verkapselungselements im Bereich der Kavität erreicht, als wenn das Trocknungsmittel wie herkömmlich erst nachträglich in die Kavität eingebracht wird und dort beispielsweise nur den Boden der Kavität in festen Kontakt gebracht wird. Insbesondere kann das Trocknungsmittel während der gleichzeitigen Erwärmung von Trocknungsmittel und Verkapselungsmaterial auch an die Seitenflächen beziehungsweise an seitliche Bereiche der Wandung der Kavität anbacken.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Trocknungsmittel auf eine unstrukturierte Oberfläche des Verkapselungselements aufgebracht wird. Diese Ausführungsform ist mit einer erheblichen Einsparung an Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand verbunden, da die herkömmlich stets notwendige, beispielsweise chemisch oder mechanisch durchgeführte Strukturierung des Verkapselungselements völlig entfällt. Es entfallen auch Maskierungsschritte zum Schutz der vor der beim Strukturieren entstehenden Einwirkung zu schützenden Oberflächenbereiche.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass als Trocknungsmittel ein chemisorbierendes oder physisorbierendes Material verwendet wird. Beispielsweise kann als chemisorbierendes Material ein Metalloxid, beispielsweise Bariumoxid verwendet werden. Als physisorbierendes Material eignet sich beispielsweise Zeolith oder auch Silica-Gel. Es können insbesondere solche Trocknungsmittel eingesetzt werden, die keine Abschirmung von der normalen Außenluft durch ein Schutzgas erfordern, bis sie endgültig durch das Verkapseln des Bauelements eingeschlossen werden.
Grundsätzlich braucht das zur Ausbildung der Kavitäten verwendete Material des Trocknungsmittels nicht vollständig aus Trocknungsmittel zu bestehen, sondern dieses Material kann ebenso noch weitere Bestandteile enthalten, die beispielsweise zur Verfestigung, Härtung oder zur besseren Bindung an das Material des Verkapselungselements dienen. Ferner kann ein beliebiger sonstiger Zusatzstoff in dem Trocknungsmittel enthalten sein. Das Trocknungsmittel muss jedoch zumindest in Teilen (vorzugsweise zu mehr als 50 Prozent, insbesondere zu mehr als 75 Prozent) ein Material enthalten, das Feuchtigkeit bindet.
Es kann vorgesehen sein, dass das Trocknungsmittel auf eine Vielzahl von Flächenbereichen der Oberfläche des Verkapselungselements aufgebracht wird, die auf der Oberfläche des Verkapselungselements eine matrixförmige Anordnung bilden. Bei dieser Ausführungsform können insbesondere mehrere Bereiche der Oberfläche des Verkapselungselements zu Kavitäten umgeformt werden, um eine Vielzahl elektronischer Bauelemente zu verkapseln, wenn das umgeformte Verkapselungselement auf das Trägersubstrat mit den Bauelementen verbunden wird. Alternativ kann jedoch auch ein Bereich der Umgebung eines oder mehrerer (oder auch sämtlicher) Bauelemente zu einer einzigen Kavität umgeformt werden. Eine solche Kavität kann beispielsweise ein einziges, mehrerere oder alle Bauelemente ringförmig oder in anderer Weise umgeben. Dabei umläuft der mit dem Trocknungsmittel bedeckte und zu einer Kavität vertiefte Bereich (etwa ein Randbereich des Verkapselungselements) diejenigen Grundfläche auf der Oberfläche des Verkapselungselements, die der Grundfläche der schützenden Bauelemente entspricht.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Schutzverkapselung für ein elektrooptisches oder optoelektronisches Bauteil, insbesondere für eine Leuchtdiode, eine organische Leuchtdiode, ein Display oder eine Flächenleuchtquelle hergestellt wird. Jedoch können beliebige andere Bauelemente, insbesondere solche, die auf einem Substrat, beispielsweise einem Halbleiter substrat auszubilden sind, mithilfe der erfindungsgemäßen Schutzverkapselung verkapselt werden.
Die zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Schutzverkapselung für zumindest ein elektronisches Bauteil mit einem flächigen Verkapselungselement, das auf zumindest einer Seite eine strukturierte Oberfläche mit zumindest einer Kavität besitzt, und einem Trocknungsmittel, das in der zumindest einen Kavität angeordnet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Schutzverkapselung nach einem der in dieser Anmeldung beschriebenen Verfahren hergestellt ist.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erlaubt erstmals die Verwendung noch dünnerer Schutzverkapselungen mit einer maximalen Schichtdicke von unterhalb 0,5 mm, da die Bereiche des Verkapselungselement, die unterhalb der Kavitäten eine verringerte Schichtdicke besithen, von Anfang an durch das Trocknungsmittel verstärkt sind, was zur mechanischen Stabilität beiträgt und besser vor mechanischer Beschädigung, beispielsweise vor einer Bruchbeschädigungen beim Transport schützt.
Vorzugsweise ist insbesondere vorgesehen, dass das Verkapselungselement der Schutzverkapselung eine maximale Schichtdicke von kleiner als 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,2 mm besitzt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit den Einsatz dünnerer Verkapselungsplatten, beispielsweise Glasplatten oder Keramikplatten, zur Herstellung von Verkapselungen elektronischer Bauelemente. Durch diese Verringerung der erforerlichen Mindestschichtdicke wird eine Materialeinsparung und somit Kosteneinsparung erzielt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Trocknungsmittel an den Boden und an die Seitenwandung der zumindest einen Kavität thermisch festgebacken ist. Da das Trocknungsmittel nicht erst nachträglich, sondern bereits bei Ausbildung und zur Ausbildung der Kavitäten mit dem Material des Verkapselungselements in Berührung kommt (und zwar wenn diese erwärmt ist), entsteht eine größere Haftung auch an den Seitenwänden bzw. den seitlichen Bereichen der jeweiligen Kavität, als wenn wie herkömmlich das Trocknungsmittel erst nachträglich auf den Boden der Kavität bei Raumtemperatur aufgepresst wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Seite des flächigen Verkapselungselements, auf der die zumindest eine Kavität und das Trocknungsmittel angeordnet sind, eine freiliegende Fläche der Schutzverkapselung bilden. Somit wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Schutzverkapselung hergestellt werden, in deren Kavitäten das Trocknungsmittel fester gebunden ist als im Falle einer nachträglichen Anbringung des Trocknungsmittels. Mit dieser Schutzverkapselung können insbesondere optoelektronische und elektrooptische Bauelemente, beispielsweise Leuchtdioden (insbesondere organische Leuchtdioden) Flächenleuchtquellen, Displays oder beliebige andere elektronische Bauelemente verkapselt werden.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines verkapselten elektronischen Bauteils mit einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen 3,
2 eine schematische Darstellung eines noch nicht verkapselten elektronischen Bauteils sowie eines flächigen Verkapselungselements mit zunächst noch unstrukturierten Oberflächen,
die 3 bis 7 Verfahrensschritte einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
die 8 bis 10 Verfahrensschritte einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
die 11 bis 14 Verfahrensschritte einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
die 15 bis 18 Verfahrensschritte einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
die 19 eine Ausführungsform eines elektronischen Bauteils mit genau einem elektronischen Bauelement,
20 eine andere Ausführungsform eines elektronischen Bauteils mit einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen,
21 einen herkömmlichen Verfahrensablauf zur Herstellung und Montage einer Schutzverkapselung und
22 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ermöglichten Verfahrensablaufs zur Herstellung und Montage einer Schutzverkapselung.
1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines elektronischen Bauteils 20, das eine Mehrzahl von elektronischen, insbesondere optoelektronischen beziehungsweise elekt rooptischen Bauelementen 3 aufweist, die auf einem Trägersubstrat 4 angeordnet sind. Das elektronische Bauteil 20 besitzt eine Verkapselung 10, die aus einem im Wesentlichen flächigen Verkapselungselement 1 mit zwei zueinander parallelen Hauptflächen und einem Trocknungsmittel 5 gebildet ist. Die dem Trägersubstrat 3 zugewandte Oberfläche des Verkapselungselements 1 ist eine strukturierte Oberfläche; sie besitzt insbesondere eine Vielzahl von Kavitäten 8 (oder zumindest eine Kavität 8). In allen oder in zumindest einigen der Kavitäten 8 ist ein Trocknungsmittel 5 angeordnet, vorzugsweise am Boden der jeweiligen Kavität. Das Trocknungsmittel verhindert eine Beschädigung der elektronischen Bauelemente 3 durch Feuchtigkeit, die entlang der Grenzfläche zwischen dem Trägersubstrat 3 und dem Verkapselungselement 1 eindringen kann. Auch kann Feuchtigkeit beispielsweise aus dem verwendeten Klebstoff ausdiffundieren, solange der Klebstoff noch nicht völlig ausgehärtet und trocken ist. Ebenso können auch während der üblicherweise mehrjährigen Betriebsdauer geringe Mengen an Feuchtigkeit durch die Klebstoffschicht hindurch beziehungsweise entlang der Grenzfläche zwischen Trägersubstrat und Verkapselungselement zu den Bauelementen 3 vordringen. Das in den Kavitäten 8 vorgesehene Trocknungsmittel 5 nimmt diese Feuchtigkeit auf, insbesondere durch Chemisorption oder Physisorption, und verhindert dadurch eine Beschädigung der Bauelemente 3.
2 zeigt schematisch das noch unverkapselte elektronische Bauteil mit den auf einer Seite des Trägersubstrats 3 angeordneten elektronischen Bauelementen 4. Ferner ist ein flächiges Verkapselungselement 1 dargestellt, dessen laterale Abmessungen beispielsweise im Wesentlichen denjenigen des Trägersubstrats 3 entsprechen können; zumindest soll das Verkapselungselement die Grundflächen sämtlicher zu verkapseln der elektronischer Bauelemente 4 überdecken. Die später im fertigen Bauteil dem Trägersubstrat zugewandte Oberfläche 1a ist zunächst noch unstrukturiert, soll aber mit (beispielsweise mehreren) Kavitäten 8 versehen werden (von denen in 2 eine gestrichelt angedeutet ist), die das Trocknungsmittel aufzunehmen und die elektronischen Bauelemente 4 umschließen. Herkömmlich werden die Kavitäten entweder durch ein Sandstrahlverfahren oder durch eine chemische Ätzung hergestellt, wobei jeweils Maskierungsschritte erforderlich sind. Die vorliegenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens vereinfachen die Herstellung eines Verkapselungselements mit einer strukturierten Oberfläche, die ein oder mehrere Kavitäten aufweist, erheblich.
Die 3 bis 7 zeigen Verfahrensschritte einer ersten Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß 3 werden ein flächiges Verkapselungselement 1 und ein Trocknungsmittel 5 aufeinander angeordnet. Das Trocknungsmittel 5 wird auf vorgegebenen Flächenbereichen 11 einer (vorzugsweise zunächst ebenen) Oberfläche 1a des Verkapselungselement 1 angeordnet. Beispielsweise kann das Trocknungsmittel auf eine nach oben weisende Oberfläche 1a aufgelegt, aufgedruckt oder anderweitig aufgebracht werden. Das zunächst planare Verkapselungselement 1 besitzt eine vorgegebene Schichtdicke D. Ferner kann auch das Trocknungsmittel 5 mit einer einheitlichen, vorgegebenen Schichtdicke d1 aufgebracht werden. Beispielsweise kann das Trocknungsmittel 5 in Form eines oder mehrerer Formteile 6, die jeweils eine vorzugsweise identische Schichtdicke d1 besitzen, auf das Verkapselungselement 1 aufgelegt werden. Alternativ kann das Trocknungsmittel auch mit einer vorgegebenen Schichtdicke d1 aufgedruckt werden, beispielsweise wenn es als Druckmasse vorliegt.
4 zeigt die Anordnung aus Verkapselungselement 1 und Trocknungsmittel 5, nachdem sie aufeinander aufgebracht wurden. Das Trocknungsmittel 5 ragt vollständig aus der Oberfläche 1a des Verkapselungselement 1 hervor. Erfindungsgemäß wird daher ein Formgebungsschritt angewandt, bei dem die Oberfläche 1a umgeformt wird, um ein oder mehrere Kavitäten auszubilden.
Hierzu wird unter Wärmeeinwirkung das Material des Verkapselungselements 1 verformt, wie in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Es ist jedoch festzuhalten, dass alternativ auch das Verkapselungselement 1 auch zuerst aufgewärmt und erst anschließend (beim Inkontaktbringen mit dem Trocknungsmittel 5) verformt werden kann.
Gemäß 5 wird die in 4 gezeigte Anordnung aus Verkapselungselement 1 und Trocknungsmittel 5 zwischen zwei Pressformen 7 zusammengepresst. Eine erste Pressform kann beispielsweise eine Unterlage 12 sein. Der Pressvorgang dieses Formgebungsschrittes 15 (6) findet unter Wärmeeinwirkung W statt. Beispielsweise können die Pressformen 17 erwärmt sein, oder die Wärmeeinwirkung kann auf andere Weise, beispielsweise durch die umgebende Atmosphäre, etwa in einem Ofen, erfolgen. Die Temperatur wird beispielsweise bis auf eine Temperatur erhöht, die zwischen 200°C und 2000°C liegt und die beispielsweise einer Schmelztemperatur oder einer Erweichungstemperatur des Materials des Verkapselungselements entspricht (diese temperaturbezogenen Merkmale können ebenso mit den nachstehend noch genannten Ausführungsarten des erfindungsgemäßen Verfahrens kombiniert werden). Gemäß 5 werden die Pressformen 17 unter Druckeinwirkung p zusammenge presst, wodurch sich die in 6 dargestellte Anordnung ergibt.
Gemäß 6 wurde das Trocknungsmittel in das Material des Verkapselungselement 1 hineingepresst, wodurch die zuvor unstrukturierte (beispielsweise obenliegende) Oberfläche 1a zu einer strukturierten Oberfläche 2 umgeformt wurde, die nun eine oder mehrere Kavitäten 8 aufweist. Die Kavitäten 8 werden somit nicht durch zusätzliche Bearbeitungsschritte vorstrukturiert, bevor das Trocknungsmittel eingebracht wird. Stattdessen werden die Kavitäten durch das Hineindrücken des Trocknungsmittels 5 ausgebildet. Die anfängliche Schichtdicke D des Verkapselungselements (5) wird somit lokal verringert, und zwar mindestens um die Schichtdicke d1 des Trocknungsmittels. Die Wärmeeinwirkung W (und fakultativ, wie bei diesem Ausführungsbeispiel, auch die Druckeinwirkung) braucht nur vorübergehend angewandt zu werden.
7 zeigt die auf diese Weise erhaltene Schutzverkapselung 10, deren Verkapselungselement 1 auf zumindest einer Seite eine strukturierte Oberfläche 2 mit zumindest einer Kavität 8 aufweist. In den Kavitäten ist das Trocknungsmittel 5 so angeordnet, dass es nicht über die äußersten Bereiche der strukturierten Oberfläche 2 hinausragt und somit vollständig innerhalb der Kavitäten angeordnet ist.
Die 8 bis 10 zeigen eine weitere Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß 8 wird das Trocknungsmittel 5 als Druckmasse 19 (das heißt auf ähnliche Weise wie eine Druckfarbe) auf das Verkapselungselement 1 aufgebracht. Hierzu ist beispielsweise eine der beiden Pressformen 17 als Druckstempel 16 ausgebil det, der beispielsweise Vorsprünge 18 aufweisen kann, die mit einem Film aus dem Trocknungsmittel 5 bedeckt sind. Selbstverständlich können ebenso alternative Druckverfahren angewandt werden, beispielsweise Siebdruckverfahren. Bei diesen Verfahren wird eine Druckmaske verwendet, wobei das Trocknungsmittel 5 beziehungsweise die aufzudruckende Masse gerade in den Öffnungen der Druckmaske auf das zu bedruckende Element, hier auf das Verkapselungselement 1, aufgebracht wird. 8 zeigt zudem eine Ausführungsart, bei der das Verkapselungselement 1 schon aufgewärmt wird (Wärmeeinwirkung W), es mit dem Trocknungsmittel 5 in Kontakt gebracht wird. Somit ist die Reihenfolge des Aufbringens von Verkapselungselement und Trocknungsmittels aufeinander und des Durchführens des Formgebungsschrittes 15 variierbar; insbesondere können beide Schritte gleichzeitig durchgeführt werden. Ferner kann das Aufheizen des Verkapselungselements, das den Formgebungsschritt ermöglicht, auch schon vorgenommen werden, bevor das Verkapselungselement und das Trocknungsmittel miteinander in Kontakt gebracht werden.
Gemäß 8 wird die Druckmasse 19 nicht lediglich aufgedruckt, um auf dem Verkapselungselement 1 haften zu bleiben, sondern die Druckmasse 19 wird zusätzlich unter Druckeinwirkung p (bei gleichzeitiger Wärmeeinwirkung W oder zumindest bei bereits vorgewärmtem Verkapselungselement 1) in das Verkapselungselement 1 hineingedrückt. Das Verkapselungselement wird somit nicht nur von außen bedruckt, sondern verformt.
Dadurch entsteht die Anordnung gemäß 9, bei der die zuvor ebene Oberfläche 1a nun strukturiert ist und Kavitäten 8 aufweist, die durch das hineingedrückte Trocknungsmittel 5, gegebenenfalls (wie in 9 dargestellt) zusätzlich durch Vorsprünge 18 in der Auflagefläche des Druckstempels 16 herrühren.
10 zeigt schließlich die fertiggestellte Schutzverkapselung 10 mit dem Verkapselungselement 1 und dem Trocknungsmittel 5, das in Kavitäten 8 einer unter Wärmeeinwirkung (und vorzugsweise zusätzlicher Druckeinwirkung) strukturierter Oberfläche 2 angeordnet sind. Wie in 10 erkennbar, besitzen die Kavitäten 8 eine Tiefe, die größer ist als die Schichtdicke des eingebrachten Trocknungsmittels 5. Somit ragt die Seitenwandung 9 der jeweiligen Kavitäten über das Trocknungsmittel 5 hinaus und bietet Raum für hervorstehende Bereiche der zu verkapselnden elektronischen Bauelemente des elektronischen Bauteils. Die zur strukturierten Oberfläche 2 entgegengesetzte Oberfläche 1b des Verkapselungselement 1 kann unstrukturiert bleiben, sie kann jedoch auch deformiert werden, beispielsweise lokal gewölbt werden – je nach Form der Auflagefläche der jeweiligen Pressform 17 (beispielsweise unten in 9).
Die 11 bis 14 zeigen eine weitere Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß 11 wird zunächst das Trocknungsmittel 5 auf einer Unterlage 12 angeordnet. Die Unterlage 12 kann beispielsweise eine Pressform sein, sie muss jedoch nicht zum Pressen verwendet werden, sondern kann ebenso eine Unterlage für einen ausschließlich unter Wärmeeinwirkung stattfindenden Schmelz- oder Fließvorgang sein, bei dem das Verkapselungselement 1 im erwärmten Zustand allein aufgrund seines Eigengewichts beginnt, sich umzuformen. Gemäß 11 wird das Trocknungsmittel auf vorgegebene Flächenbereiche 14 der Auflagefläche 13 der Unterlage 12 aufgebracht. Diese Flächenbereiche 14 können beispiels weise denjenigen Flächenbereichen entsprechen, in denen Kavitäten in dem Verkapselungselement 1 auszubilden sind.
Das Trocknungsmittel 5 kann beispielsweise in Form eines oder mehrere Formteile 6 auf der Unterlage angeordnet werden, beispielsweise in Form einer matrixförmigen Anordnung mehrerer Formteile. Die Formteile können beispielsweise eine einheitliche Schichtdicke d1 besitzen. Sie können beispielsweise aus einer flächigen Rohmasse ausgestanzt oder anderweitig herausgetrennt worden sein und dann in vorgesehenen Relativpositionen zueinander auf der Unterlage 12 angeordnet werden. Alternativ kann das Trocknungsmittel 5 auch in Form einer Druckmasse 19 (in den 11 bis 14 nicht explizit dargestellt) auf die Unterlage 12 aufgebracht werden.
Gemäß 11 wird auf die Anordnung aus Unterlage 12 und Trocknungsmittel 5 ein noch unstrukturiertes Verkapselungselement 1 aufgebracht, beispielsweise von oben aufgelegt. Dadurch ergibt sich die Anordnung gemäß 12, bei der das zunächst noch unverformte Verkapselungselement 1 auf einer oder mehreren Bereichen aus Trocknungsmittel 5 besteht, die ihrerseits durch die Unterlage 12 gehalten werden. Spätestens danach beginnt man mit der Anwendung der Wärmeeinwirkung W, wodurch die Temperatur T erhöht wird, um das Material des Verkapselungselement 1 in einen fließfähigen, verformbaren Zustand zu bringen, in welchem es aufgrund seines Eigengewichts (oder optional unter zusätzlicher Druckeinwirkung) seine Form verändert und insbesondere die Zwischenräume zwischen benachbarten Bereichen aus Trocknungsmittel 5 auffüllt.
13 zeigt das Ergebnis des Formgebungsschrittes, welcher bewirkt, dass sich das in den fließfähigen Zustand gebrachte Material des Verkapselungselement 1 gleichmäßig über die ge samte Auflagefläche der Unterlage 12 verteilt und somit die Auflagefläche 12 zwischen den mit Trocknungsmittel 5 bedeckten Bereichen (d. h. die Oberfläche der Unterlage) kontaktiert. Somit wurde die untere Oberfläche 1a (12) des Verkapselungselements 1 umgeformt und besitzt nun Kavitäten, die jeweils das auf der Auflagefläche 13 der Unterlage aufliegende Trocknungsmittel 5 umgeben und seitlich umschließen.
14 zeigt das auf diese Weise hergestellte Verkapselungselement 10 mit der (wie abgebildet noch nach unten weisenden) strukturierten Oberfläche 2, in denen das Trocknungsmittel 5 in Kavitäten 8 eingeschlossen ist. Die entgegengesetzte Oberfläche 1b kann entweder plan sein oder lokal gewölbt, wellig oder in anderer weise verformt sein, wie in 14 gestrichelt angedeutet. Es können hierzu wellige oder anderweitig unebene Auflageflächen verwendet werden, um beispielsweise die Bruchfestigkeit des herzustellenden Verkapselungselements 10 bei gleichzeitiger Materialeinsparung zu erhöhen.
Die 15 bis 18 zeigen eine weitere Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß 15 wird (wie in 11) zunächst das Trocknungsmittel 5 auf eine Unterlage 12 aufgebracht und anschließend das flächige Verkapselungselement 1 auf diese Anordnung aus Unterlage und Trocknungsmittel aufgelegt. Die Unterlage 12 kann zugleich eine Pressform 17 sein, die (siehe 16 und 17) unter zusätzlicher Druckeinwirkung mit einer weiteren Pressform 17 zusammengepresst wird. Zusätzlich kann die Unterlage beziehungsweise die Pressform zugleich ein Druckstempel 16 sein, der dazu verwendet wird, selektiv auf vorgegebenen Flächenbereichen der einen Oberfläche 1a des Verkapselungselements 1 das Trocknungsmittel 5 aufzudrucken. So zeigt 15, dass das Trocknungsmittel 5 beispielsweise auf Vorsprüngen 18 der Auflagefläche 13 aufgebracht wird; entweder in Form einer Druckmasse 19 oder in Form eines oder mehrerer Formteile 6. Auf diese Anordnung wird schließlich das flächige Verkapselungselement 1 aufgelegt.
Gemäß 16 wird dann die Wärmeeinwirkung W bzw. eine Wärmebehandlung durchgeführt, bei der die Temperatur des Verkapselungselement 1 erhöht wird.
Kann als Material des Verkapselungselements 1 kann, wie ebenso auch in allen anderen Ausführungsformen dieser Anmeldung, etwa ein Glas, beispielsweise ein Float-Glas, aber ebenso auch eine Keramik oder ein Metall oder ein mehrschichtiges Material mit zumindest einer wasserundurchlässigen Schicht sein. Im Falle eines Glases kann die Temperatur T bis über eine Erweichungstemperatur oder eine Schmelztemperatur des Glases erhöht werden, um das Material des Verkapselungselement 1 in den fließfähigen Zustand zu bringen. Gemäß 16 werden das Trocknungsmittel und das Verkapselungselement 1 mithilfe zweier oder mehrerer Pressformen 17 zusammengepresst, wodurch das Verkapselungselement 1 deformiert wird und infolge der Temperaturerhöhung (und vorzugsweise auch der Druckeinwirkung) eine Form annimmt, die durch die Auflageflächen beider Pressformen 17 vorgegeben ist.
17 zeigt als Ergebnis dieses Formgebungsschrittes, dass das Material des Verkapselungselements 1 die gesamte Auflagefläche 13 (bzw. Außenfläche) der unteren Pressform 17 bedeckt und somit die Zwischenräume zwischen benachbarten Vorsprüngen 18 (15) vollständig ausfüllt. Dadurch entstehen Kavitäten 8, die jeweils das Trocknungsmittel einschließen und die tiefer sind, als es der Schichtdicke des Trocknungsmittels 5 entspricht.
18 zeigt die fertige Schutzverkapselung 10 nach dem Abkühlen des Materials des Verkapselungselements 1. In der unteren, strukturierten Oberfläche 2 sind die Kavitäten 8 angeordnet, die vorzugsweise einen Boden 17 und eine Seitenwandung 9 besitzen. Das Trocknungsmittel 5 besitzt eine Schichtdicke d1, die kleiner ist als die Tiefe der Kavitäten 8. Am Boden der Kavitäten 8 wurde somit die ursprüngliche Schichtdicke des Verkapselungselements lokal bis auf eine verringerte Schichtdicke d2 des Verkapselungselement 1 reduziert. Die ursprüngliche Schichtdicke D des Verkapselungselement 1 wird bei der Umformung vorzugsweise um mehr als die Schichtdicke d1 des Trocknungsmittels 5 verringert. So bleibt genügend Spielraum zur Aufnahme des jeweiligen elektronischen Bauelements.
19 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines elektronischen Bauteils 20, das beispielsweise genau ein elektronisches Bauelement 4 aufweist. Das elektronische Bauelement kann beispielsweise eine Leuchtdiode, insbesondere eine organische Leuchtdiode, alternativ jedoch jedes beliebige elektrooptische oder optoelektronische Bauteil sein. Insbesondere kommen als elektronische Bauelemente Leuchtdioden, Bildschirme, Displays, Flächenleuchten oder photovoltaische Elemente in Betracht. Gemäß 19 besitzt das elektronische Bauteil 20 ein Trägersubstrat für das elektronische Bauelement 4. Letzteres umfasst insbesondere eine erste Elektrode 4a, eine zweite Elektrode 4b und einen dazwischen angeordneten Schichtenstapel 4c, der insbesondere ein aktiver Schichtenstapel ist. Der Schichtenstapel dient beispielsweise zur Umwandlung von elektrischer Energie in elektromagnetische Strahlung oder umgekehrt.
Das elektronische Bauteil 20 besitzt ferner eine Schutzverkapselung 10, die aus dem Verkapselungselement 1 und dem Trocknungsmittel 5 gebildet ist. Das Verkapselungselement 1 besitzt zumindest eine Kavität 8, das heißt eine Vertiefung in der dem Trägersubstrat 3 zugewandten Oberfläche. In der Kavität 8 sind das Trocknungsmittel sowie ein Bereich des elektronischen Bauteils 4 angeordnet. Grundsätzlich wird unter der Kavität 8 jede beliebige Vertiefung in der Oberfläche, insbesondere Hauptfläche eines flächigen Verkapselungselements verstanden. Das Verkapselungselement kann insbesondere eine Glasplatte, Metallplatte, Keramikplatte oder eine Mehrschichtanordnung mit zumindest einer wasserundurchlässigen Schicht sein. Die strukturierte Oberfläche des Verkapselungselements 1 (in 19 die untere Fläche) ist außerhalb der Kavitäten 8 an dem Trägersubstrat 3 angebracht, beispielsweise mithilfe eines Klebstoffs 21. Dieser bildet eine dünne Klebeschicht, die herstellungsbedingt noch eine gewisse Restfeuchtigkeit enthalten kann. Diese wird durch das Trocknungsmittel 5 gebunden und gelangt daher nicht in das elektronische Bauelement 4. Ebenso wird während der Gebrauchsdauer des Bauteils 20 (beziehungsweise während der vorgesehenen Lebensdauer von typischerweise vielen Jahren) Feuchtigkeit, die zwischen dem Trägersubstrat 3 und der Verkapselung 10 in die Kavität 8 eindringt, durch das Trocknungsmittel 5 gebunden. Dies verhindert eine vorzeitige Alterung und Verschlechterung des elektronischen Bauteils 20 aufgrund in das Bauelement 4 selbst eingedrungener Feuchtigkeit. Als Trägersubstrat können beispielsweise isolierende transparente Oxide (ITO; insulating transparent Oxide) verwendet werden, insbesondere bei optoelektronischen Bauelementen, bei denen das Trägersubstrat für die emittierte Strahlungswellenlänge durchlässig sein soll.
Als Trocknungsmittel 5 kommen grundsätzlich alle chemisorbierenden oder physisorbierenden Materialien in Betracht, beispielsweise Zeolith oder Bariumoxid, um nur einige wenige Beispiele zu nennen. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen elektronischen Bauteil ist, wie in 19 erkennbar, das Trocknungsmittel 5 nicht nur mit der Bodenfläche 7 der zumindest einen Kavität 8 fest verbunden, sondern befindet sich ebenso in festem Kontakt mit der Seitenwandung 9 der Kavitäten 8. Ferner ist aufgrund der unter Wärmeinwirkung erfolgten Formgebung beziehungsweise Umformung des Verkapselungselements 1 das Trocknungsmittel 5 fest an die Innenwandung, d. h. sowohl an den Boden 7 als auch an die Seitenwandung 9 der jeweiligen Kavität 8 angebacken und haftet daher besser an dem Material des Verkapselungselements als bei der herkömmlichen nachträglichen Einbringung des Trocknungsmittels 5 in zuvor ausgeformte Kavitäten.
Da außderdem die Kavitäten erst beim Inkontaktbringen des Verkapselungselements 1 mit dem Trocknungsmittel 5 ausgebildet werden, entfallen erfindungsgemäß Herstellungsschritte für den separaten Transport und das Verpacken von Trocknungsmittel und Verkapselungselement sowie Herstellungsschritte für das vorherige Strukturieren des Verkapselungselement zum Ausbilden der Kavitäten.
20 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines elektronischen Bauteils 20. Gemäß 20 weist das elektronische Bauteil 20 eine Mehrzahl von elektronischen Bauelementen 4 auf, die beispielsweise eine matrixförmige Anordnung M auf der Grundfläche des Trägersubstrats 3 bilden können. Das e lektronische Bauteil 20 besitzt eine Schutzverkapselung 10, dessen Verkapselungselement 1 seitlich in lateraler Richtung über die elektronischen Bauelemente 4 hinausreicht, im Bereich der elektronischen Bauelemente 4 eine Kavität 8' (mit oder ohne Trocknungsmittel) aufweist und zudem eine zusätzliche, das zumindest eine Bauelement 4 umgebende, aber nicht überdeckende äußere Kavität 8 aufweist, die zumindest teilweise mit Trocknungsmittel 5 gefüllt ist. Auf der Grundfläche des Trägersubstrats 3 beziehungsweise des Verkapselungselements 1 umläuft diese zusätzliche Kavität 8 eine oder vorzugsweise alle elektronischen Bauelemente 4 und verhindert dadurch feuchtigkeitsbedingte Schäden, die durch eindringende Feuchtigkeit vom Rand der Grenzfläche zwischen Trägersubstrat und Verkapselungselement her entstehen könnten. Somit braucht gemäß 20 nicht jede Kavität (insbesondere nicht die Kavität 8' zur Aufnahme der elektronischen Bauelemente 4) mit einem Trocknungsmittel 5 versehen zu sein, sondern es genügt, wenn eine außen umlaufende Kavität 8 mit einem Trocknungsmittel 5 versehen ist. Diese äußere, sich um den Umfang weniger oder aller elektronischer Bauelemente 4 erstreckende Kavität 8 mit dem Trocknungsmittel 5 kann beispielsweise ringförmig geformt sein. Sie kann ebenso rechteckig oder in anderer Weise die Bauelemente umlaufen.
In der in 20 dargestellten Querschnittsansicht, die eine Schnittfläche senkrecht durch das Trägersubstrat und das Verkapselungselement zeigt, ist jeweils links und rechts von der matrixförmigen Anordnung M ein Querschnitt der umlaufenden Kavität 8 erkennbar. Diese Kavität ist zumindest teilweise mit dem Trocknungsmittel 5 ausgefüllt.
Im Übrigen kann anstelle der matrixförmigen Anordnung M mehrerer Bauelemente 4 jede andere Anordnung von Bauelementen oder auch nur ein einziges Bauelement vorgesehen sein. Ferner kann anstelle der Kavität 8', die sämtliche Bauelemente überdeckt und einschließt, auch eine Mehrzahl von Kavitäten 8' vorgesehen sein, die jeweils eines oder einige der Bauelemente überdecken und einschließen.
Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer der hier offenbarten Ausführungsformen der Anmeldung das Trocknungsmittel nicht separat ausgeformt, transportiert, verpackt und gehandhabt werden muss, bevor es in die Kavitäten eingebracht wird, können insbesondere ringförmig oder auf andere Weise um den Außenumfang der elektronischen Bauelemente umlaufende Strukturen aus Trocknungsmitteln einfacher hergestellt werden; bereits von Anfang an nach dem Aufdrucken oder anderweitigem Aufbringen des Trocknungsmittels auf das flächige Verkapselungselement 1 bildet das Verkapselungselement eine stabile Unterlage zum Schutz des Trocknungsmittels 5.
21 zeigt einen herkömmlichen Verfahrensablauf zum Herstellen und Montieren einer Schutzverkapselung. Zunächst wird ein unstrukturiertes Verkapselungselement, beispielsweise eine Glasplatte (beispielsweise aus einem Float-Glas), eine Metallplatte oder eine Keramikplatte bereitgestellt. Anschließend wird die noch unstrukturierte Platte (beziehungsweise das noch unstrukturierte, flächige Verkapselungselement) strukturiert. Hierzu wird üblicherweise auf das Verkapselungselement eine Maskenschicht aufgebracht und dann die Maskenschicht zuerst selbst strukturiert. Anschließend wird durch die strukturierte Maskenschicht hindurch das Verkapselungselement bearbeitet, etwa durch Sandstrahlen oder durch eine chemisches Ätzen. Hierdurch werden auf vordefinierten Flächenbereichen des Verkapselungselements Kavitäten ausgebildet. Anschließend wird die Maskenschicht entfernt und das strukturierte Verkapselungselement gereinigt und für den Versand transportfertig verpackt.
Separat hiervon wird das Trocknungsmittel bereitgestellt und anschließend in einer für den Versand geeigneten Weise konfektioniert. Das Bereitstellen des Trocknungsmittels kann beispielsweise das Extrudieren einer Masse aus Trocknungsmittel umfassen, um einen flächigen Streifen aus Trocknungsmittelmasse zu erhalten. Die Masse aus Trocknungsmittel ist jedoch in dieser Form noch nicht geeignet, um später – beim Anwender bei der Verkapselung eines elektronischen Bauteils – auf das strukturierte Verkapselungselement aufgebracht zu werden, denn die die Masse aus Trocknungsmittel ist selbst noch nicht strukturiert.
Daher wird das Trocknungsmittel zunächst selbst (im Rahmen der Konfektionierung) strukturiert. Beispielsweise kann ein Streifen aus Trocknungsmittelmasse auf eine Trägerfolie aufgebracht werden und dann einem Stanzprozess unterzogen werden, der bestimmte Flächenbereiche des Trocknungsmittels (ggfs. mit der Trägerfolie) ausstanzt und somit eine definierte, beispielsweise matrixförmige Anordnung von Formteilen aus Trocknungsmasse hinterlässt, die mithilfe der Trägerfolie später auf ein strukturiertes Verkapselungselement aufgebracht werden kann.
Die Anordnung aus Trägerfolie und Trocknungsmittel wird anschließend verpackt und an den Anwender versandt.
Dort werden das Verkapselungselement und das Trocknungsmittel jeweils ausgepackt, gegebenenfalls gereinigt und in eine feuchtigkeitsfreie Atmosphäre verbracht (beispielsweise in eine Glovebox). Dort wird anschließend das Trocknungsmittel (beziehungsweise die Folie mit dem darauf angeordneten Trocknungsmittel) auf das strukturierte Verkapselungselement mit den Kavitäten aufgebracht. Dabei gelangt das Trocknungsmittel idealerweise paßgenau genau in die Kavitäten und kann insbesondere auf den Boden der Kavitäten aufgedrückt werden. Die seitlichen Abmessungen der Formteile aus Trocknungsmittel entsprechen dabei in etwa den seitlichen Abmessungen der Kavitäten. Aufgrund gewisser Toleranzen werden die seitlichen Abmessungen der Formteile aus Trocknungsmittel jedoch geringfügig kleiner sein als die seitlichen Abmessungen der Kavitäten. Somit wird das Trocknungsmittel einen geringfügigen Abstand von der Seitenwandung der Kavität besitzen und nur auf den Boden der Kavität aufgedrückt werden. Aufgrund der Druckeinwirkung muss das Trocknungsmittel sodann an dem Verkapselungselement haften bleiben.
Die auf diese Weise beim Anwender fertiggestellte Schutzverkapselung wird anschließend auf das Trägersubstrat mit dem zumindest einen elektronischen Bauelement aufgebracht, wodurch ein verkapseltes Bauteil entsteht.
Der getrennte Versand von Verkapselungselement und Trocknungsmittel ist bei dieser Vorgehensweise unter anderem dadurch bedingt, dass das Trocknungsmittel erst kurz vor Verkapselung des elektronischen Bauteils in die Kavitäten des Verkapselungselements eingebracht wird und bis dahin separat von dem strukturiertem Verkapselungselement gehandhabt und versandt wird. Ferner ist nachteilig, dass zunächst aufwendige Bearbeitungsschritte zum Strukturieren des zunächst unstrukturierten Verkapselungselements erforderlich sind. Nachteilig ist ferner, dass gegebenenfalls auch das schon ak tivierte und zugleich konfektionierte Trocknungsmittel während des gesamten Transportweges vor eindringender Feuchtigkeit geschützt werden muss.
22 zeigt ein Beispiel eines durch die vorliegende Erfindung ermöglichten Verfahrensablaufs. Es werden zunächst Verkapselungselement und das Trocknungsmittel bereitgestellt, wobei das Verkapselungselement noch unstrukturiert ist. Das Trocknungsmittel wird auf das (unstrukturierte) Verkapselungselement aufgebracht. Hierzu wird das Trocknungsmittel in strukturierter Form bereitgestellt, beispielsweise in Form mehrerer Formteile aus Trocknungsmittel, die in vorgegebener matrixförmiger Anordnung relativ zueinander angeordnet sind, oder in Form einer Masse aus Trocknungsmittel, die durch einen Druckvorgang, beispielsweise durch ein Siebdruckverfahren oder durch ein anderes Druckverfahren, unmittelbar auf das unstrukturierte Verkapselungselement aufgedruckt wird. Das mit dem Trocknungsmittel versehene Verkapselungselement wird anschließend oder schon gleichzeitig einem Formgebungsschritt unterzogen, bei dem unter Wärmeeinwirkung (und optional unter zusätzlicher Druckeinwirkung) das Verkapselungselement so verformt wird, dass in denjenigen Oberflächenbereichen, in denen das Trocknungsmittel aufliegt oder anliegt, Kavitäten um das Trocknungsmittel herum entstehen. Somit ist keine eigene Maskenschicht für das Strukturieren des Verkapselungselements erforderlich. Die Wärmeeinwirkung kann beispielsweise in einem Ofen erfolgen, in dem das Verkapselungselement beispielsweise auf einer Unterlage, zwischen zwei Pressformen oder auf einer sonstigen Auflagefläche aufgeheizt wird. Insbesondere kann im erhitzten Zustand des Verkapselungselements das Trocknungsmittel in die Masse des Verkapselungselements hineingepresst werden. Ebenso kann ein beliebiges anderes Verfahren der in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen angewandt werden.
Schließlich wird das strukturierte Verkapselungselement aus dem Ofen entnommen und bildet nach dem Abkühlen die fertige Schutzverkapselung 10, die anschließend zum Anwender versandt wird. Dort wird sie, gegebenenfalls nach optionaler nochmaliger, kurzzeitiger Erwärmung zur Aktivierung des Trocknungsmittels, auf das Trägersubstrat mit dem zumindest einen elektronischen Bauelement aufgebracht. Dadurch entsteht das verkapselte elektronische Bauteil.
Das Aufbringen der fertigen Schutzverkapselung auf das Trägersubstrat kann wiederum mithilfe eines Klebstoffs erfolgen.
Im Vergleich mit dem herkömmlichen Prozessablauf ist eine wesentlich geringere Anzahl von Arbeitsschritten erforderlich. Somit verringern sich Zeit- und Kostenaufwand zur Herstellung eines der erfindungsgemäß hergestellten Schutzverkapselung und des damit verkapselten elektronischen Bauteils.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer mit zumindest einer Kavität (8) versehenen Schutzverkapselung (10) für zumindest ein elektronisches Bauteil (20), wobei das Verfahren folgendes umfasst: – Aufbringen eines flächigen Verkapselungselements (1) und eines Trocknungsmittels (5) aufeinander, wodurch das Trocknungsmittel (5) an vorgegebenen Flächenbereichen (11) einer Oberfläche (1a) des Verkapselungselements (1) anliegt, und – Durchführen eines Formgebungsschritts (15) unter Wärmeeinwirkung (W), wodurch an der Oberfläche (1a) des flächigen Verkapselungselements (1) zumindest eine Kavität (8) ausgebildet wird, die das Trocknungsmittel (5) aufnimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (1a) des Verkapselungselements (1) eine plane Oberfläche ist, die bei dem Formgebungsschritt (15) durch die Wärmeinwirkung (W) verformt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kavität (8) unter zusätzlicher Druckeinwirkung (p) ausgebildet wird, wodurch das Trocknungsmittel (5) in das erwärmte Verkapselungselement (1) hineingepresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Wärmeeinwirkung (W) die Verformbarkeit des Materials des Verkapselungselements (1) vorübergehend erhöht wird und dass das Material des Verkapselungselements (1) nach dem Ausbilden der zumindest einen Kavität (8) wieder abgekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungselement (1) durch die Wärmeeinwirkung (W) vorübergehend in einen fließfähigen Zustand versetzt wird, in welchem es die Form einer Auflagefläche (13) einer Unterlage (12) annimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein planes Verkapselungselement (1) verwendet wird, das eine vorgegebene, einheitliche Schichtdicke (D) besitzt, und das die Schichtdicke (D) des Verkapselungselements (1) durch den Formgebungsschritt (15) zum Ausbilden der zumindest einen Kavität (8) lokal verringert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (5) mit einer vorgegebenen Schichtdicke (d1) auf die vorgegebenen Flächenbereiche (11) des Verkapselungselements (1) aufgebracht wird und dass bei dem Formgebungsschritt (15) die zumindest eine Kavität (8) bis zu einer Tiefe in dem Verkapselungselement (1) ausgebildet wird, die größer ist als die vorgegebene Schichtdicke (d1) des Trocknungsmittels (5).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (5) mit einer vorgegebenen Schichtdicke (d1) auf die vorgegebenen Flächenbereiche (11) des Verkapselungselements (1) aufgetragen wird und dass bei dem Formge bungsschritt (15) die zumindest eine Kavität (8) bis zu einer Tiefe in dem Verkapselungselement (1) ausgebildet wird, die genauso groß ist wie die vorgegebene Schichtdicke (d1) des Trocknungsmittels (5).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (5) auf das Verkapselungselement (1) aufgedruckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel in Form eines oder mehrerer Formteile (6) auf das Verkapselungselement (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Formteil (6) des Trocknungsmittels (5) ein aus einem flächigen Rohmaterial vorgeformtes Formteil ist, das eine einheitliche, vorgegebene Schichtdicke (d1) besitzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ausbilden der zumindest einen Kavität (8) eine zur Oberfläche (1a) des Verkapselungselements (1) entgegengesetzte weitere Oberfläche (1b) des Verkapselungselements (1) lokal gewölbt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kavität (8) ausgebildet wird, indem das zumindest eine Formteil (6) des Trocknungsmittels (5) während oder nach der Wärmeeinwirkung (W) in das Material des Verkapselungselements (1) gepresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (5) auf eine nach oben weisende Oberfläche (1a) des Verkapselungselements (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungselement (1) und das Trocknungsmittel (5) aufeinander aufgebracht werden, indem das Trocknungsmittel (5) auf vorgegebene Flächenbereiche (14) der Auflagefläche (13) einer Unterlage (12) aufgebracht wird und dass Verkapselungselement (1) auf die mit dem Trocknungsmittel (5) belegte Unterlage (12) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungselement (1) von oben auf die mit dem Trocknungsmittel (5) belegte Unterlage (12) aufgebracht wird und in erwärmtem, fließfähigen Zustand mit Flächenbereichen der Unterlage, die nicht mit dem Trocknungsmittel (5) bedeckt sind, in Kontakt gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Trocknungsmittel (5) zu bedeckende Unterlage (12) ein Druckstempel (16) ist, mit dem das Trocknungsmittel (5) auf das Verkapselungselement (1) aufgedruckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Trocknungsmittel (5) zu bedeckende Unterlage (12) eine Pressform (17) ist, mit der das Trocknungsmittel (5) in das erwärmte Verkapselungselement (1) hineingepresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (12) eine plane Auflagefläche (13) besitzt, auf die das Trocknungsmittel (5) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (12) eine strukturierte Auflagefläche (13) besitzt, die Vorsprünge (18) aufweist, die mit dem Trocknungsmittel (5) bedeckt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungselement (1) aus einem Glas, insbesondere aus einem Float-Glas besteht.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungselement (1) durch die Wärmeeinwirkung (W) bis über eine Erweichungstemperatur oder bis über eine Schmelztemperatur hinaus erwärmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungselement (1) aus einem Glas, aus einem Metall oder aus einer Keramik besteht und dass das Verkapselungselement bis auf eine Temperatur (T) erwärmt wird, die zwischen 200°C und 2000°C liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (5) durch die Wärmeeinwirkung (W) aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (5) durch die Wärmeeinwirkung (W) gesintert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (5) auf eine zunächst unstrukturierte Oberfläche (1a) des Verkapselungselements (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass als Trocknungsmittel (5) ein chemisorbierendes oder physisorbierendes Material verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (5) auf eine Vielzahl von Flächenbereichen (11) der Oberfläche (1a) des Verkapselungselements (1) aufgebracht wird, die auf der Oberfläche (1a) das Verkapselungselement (1) eine matrixförmige Anordnung (M) bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzverkapselung (10) für ein elektrooptisches oder optoelektronisches Bauteil (20), insbesondere für eine Leuchtdiode, insbesondere eine organische Leuchtdiode, oder ein Display oder eine Flächenleuchtquelle hergestellt wird.
Schutzverkapselung (10) für zumindest ein elektronisches Bauteil (20), mit einem flächigen Verkapselungselement (1), das auf zumindest einer Seite eine strukturierte Oberfläche (2) mit zumindest einer Kavität (8) besitzt, und einem Trocknungsmittel (5), das in der zumindest einen Kavität (8) angeordnet ist.
Schutzverkapselung nach Anspruch 30, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
Schutzverkapselung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkapselungselement (1) der Schutzverkapselung (10) eine maximale Schichtdicke (D) von kleiner als 0,5 mm, vorzugsweise von zwischen 0,2 bis 0,5 mm besitzt.
Schutzverkapselung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (5) an den Boden (7) und an die Seitenwandung (9) der zumindest einen Kavität (8) festgebacken ist.
Schutzverkapselung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Seite des flächigen Verkapselungselements (1), auf der die zumindest eine Kavität (8) und das Trocknungsmittel (5) angeordnet sind, eine freiliegende Fläche der Schutzverkapselung (10) bildet.
Elektronisches Bauteil (20), das Folgendes aufweist: – ein Trägersubstrat (3), – zumindest ein elektronisches Bauelement (4), das auf dem Trägersubstrat (3) angeordnet ist, und – eine Schutzverkapselung (10) mit einem flächigen Verkapselungselement (1) und einem Trocknungsmittel (5), wobei das Verkapselungselement zumindest eine Kavität (8) aufweist, die dem zumindest einem elektronischen Bauelement (4) zugewandt ist, und wobei das Trocknungsmittel (5) in der zumindest einen Kavität (8) angeordnet ist.