(57)【要約】  少なくとも１つのデバイス（１）の少なくとも１つの表面（１１）上にパリレンコーティング（２）を施す方法を提供する。ここでは、パリレンモノマーを有する第１のガス（４）を供給し、前記パリレンモノマーを有する第１のガス（４）を第１のノズル（３）によって、少なくとも１つの表面（１１）に供給することによって、前記デバイス（１）の少なくとも１つの表面（１１）上にパリレンモノマーを析出する。ここで前記デバイス（１）は大気圧を有する環境内に配置されている。さらに、パリレンコーティングを施す装置を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのデバイス（１）の少なくとも１つの表面（１１）上にパリレンコーティング（２）を施す方法であって、
・パリレンモノマーを含有する第１のガス（４）を供給し、
・前記パリレンモノマーを含有する第１のガス（４）を第１のノズル（３）によって、少なくとも１つの表面（１１）に供給することによって、前記デバイス（１）の少なくとも１つの表面（１１）上にパリレンモノマーを析出させ、ここで前記デバイス（１）は大気圧を有する環境内に配置されている、
ことを特徴とする、パリレンコーティングを施す方法。
【請求項２】
内部でプラズマ（６４）が形成される第２のガス（６）をプラズマ流（６５）として、前記少なくとも１つの表面（１１）へと導く、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記デバイス（１）の前記少なくとも１つの表面（１１）を前記プラズマ流（６５）によって化学的に活性化させる、請求項２記載の方法。
【請求項４】
・パリレンモノマーを含有する前記第１のガス（４）を前記第１のノズル（３）外で供給し、
・内部でプラズマ（６４）が形成される前記第２のガス（６）をプラズマ流として、前記少なくとも１つの表面（１１）へと導き、
・パリレンモノマーを含有する前記第１のガス（４）を、前記第１のノズル（３）内の前記プラズマ流（６５）に供給する、請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
前記第２のガス（６）を、内部でプラズマ（６４）が形成される第２のノズル（５）によって、プラズマ流（６５）として、前記少なくとも１つの表面（１１）へと導く、請求項２または３記載の方法。
【請求項６】
熱供給および／または前記第１のノズル（３）内のプラズマによって、前記第１のノズル（３）内のパリレンダイマーを分解することで前記パリレンモノマーを形成する、請求項１から３および５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記デバイス（１）の前記少なくとも１つの表面（１１）をシリコーンおよび／または金属層によって形成する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記第１のガスおよび／または前記第２のガス（６）は空気、窒素ガスおよび／または希ガスを含有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
・前記少なくとも１つのデバイス（１）上にカバー（１０）を配置し、
・前記カバー（１０）は前記少なくとも１つのデバイス（１）上で、前記デバイス（１）の方向で開放されている中空空間（１２）を有しており、当該中空空間内に、パリレンモノマーを含有する前記第１のガス（４）を導入する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記パリレンモノマーは、フッ素置換パリレンモノマーを含んでいる、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
請求項１から１１までのいずれか１項記載の、少なくとも１つのデバイス（１）の少なくとも１つの表面（１１）上にパリレンコーティング（２）を施す方法を実施するための装置であって、
・パリレンモノマーを含有する第１のガス（４）を、前記デバイス（１）の少なくとも１つの表面（１１）へと導く第１のノズル（３）と、
・前記少なくとも１つのデバイス（１）を、パリレンモノマーを含有する前記第１のガス（４）が供給されている間、前記第１のノズル（３）を通過するように動かす搬送機構（９）とを有しており、
・前記デバイス（１）は、大気圧を有する環境内に配置されている、
ことを特徴とする、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面上にパリレンコーティングを施す装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのデバイス（１）は複数のデバイス（１）を含んでおり、当該複数のデバイスは帯状のラダーフレーム結合で配置されており、前記搬送機構（９）によって前記第１のノズル（３）を通過するように動かされる、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
さらに、前記少なくとも１つのデバイス（１）上にカバー（１０）を有しており、当該カバーは、前記少なくとも１つのデバイス（１）上に、少なくとも１つのデバイス（１）へ向かう方向において開放されている中空空間（１２）を有しており、当該中空空間の内部には、前記第１のノズル（３）によって、パリレンモノマーを含有する前記第１のガス（４）が導入され、前記少なくとも１つのデバイス（１）は前記搬送機構（９）によって当該中空空間を通過する、請求項１１または１２記載の装置。
【請求項１４】
・前記第１のノズル（３）によって、内部でプラズマ（６４）が形成される第２のガス（６）が、プラズマ流（６５）として、前記少なくとも１つの表面（１１）へと導かれ、
・パリレンモノマーを含有する前記第１のガス（４）が、当該第１のノズル（３）内のプラズマ流（６５）に供給される、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
内部でプラズマ（６４）が形成される第２のガス（６）を第２のノズル（５）によって、プラズマ流（６５）として、少なくとも１つの表面（１１）へと導く、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ドイツ連邦共和国特許出願第１０２０１００１０８１９.７号の優先権を主張するものであり、その開示内容は参照により本願に取り入れられる。
【０００２】
パリレンコーティングを施す方法および装置を提供する。
【０００３】
硫黄化合物等の腐食性ガスによって、例えばオプトエレクトロニクスデバイスである電子デバイスの敏感な表面は腐食する。従って例えば、オプトエレクトロクスデバイスの銀表面がこのようなガスによって腐食し、これによってデバイスが故障してしまうことがある。
【０００４】
さらに、電子デバイス（例えばオプトエレクトロニクスデバイス）を包囲する注封材料としてシリコーンを用いることを必要とする適用分野がある。しかしシリコーンは典型的に、腐食性ガスに対して多かれ少なかれ高い透過性を有している。シリコーンの改質、例えばフェニレン群の組み込みをより強固にすることによって、この透過性は低下するが、このような改質されたシリコーンはまた、腐食に対する充分な長期安定性を提供することができない。
【０００５】
銀等の腐食しやすい材料の代わりに、例えば金である別の材料を使用することによって耐腐食性が向上するが、これはコスト上の理由からしばしば不可能である。
【０００６】
腐食性ガスに対して高いバリア特性ひいては低い透過性を有する材料は例えばパリレンである。しかしパリレンは通常、真空方法または低圧方法によってしか被着されない。従って電子デバイス、例えばオプトエレクトロニクスデバイスを大量生産するのには、公知のパリレンコーティング方法は不適切である。なぜなら、このデバイスが、封鎖された容積内で、およびコントロールされた真空または低圧においてコーティングされなければならないからである。これは、作成時間を極めて長くしてしまうか、または、バンドコーティング方法の場合には、コーティング装置に関する、割が合わないほど多くの技術的な手間および経済的なコストを生じさせてしまう。
【０００７】
少なくとも幾つかの実施形態の課題は、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面上にパリレンコーティングを施す方法を提供することである。少なくとも幾つかの実施形態の別の課題は、この様な方法を実施するための装置を提供することである。
【０００８】
これらの課題は、独立請求項の特徴部分に記載されている構成要件を備えた方法および装置によって解決される。本方法および本装置の有利な実施形態および発展形態は従属請求項に規定されており、また以下の説明および図面にも記載されている。
【０００９】
少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面上にパリレンコーティングを設ける、少なくとも１つの実施形態に即した方法では、パリレンモノマーを含有する第１のガスが提供される。パリレンモノマーを含有するこの第１のガスは、第１のノズルによって、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面へと案内される。これによってパリレンモノマーは、少なくとも１つの表面上に析出される。ここでこの少なくとも１つのデバイスは、大気圧を有する環境内に配置される。
【００１０】
殊に、大気圧を有する環境内にデバイスを配置することは、本願の方法を実施するために、少なくとも１つのデバイスを閉鎖されたコーティング容積内または環境に対して封鎖されているコーティングチャンバ、殊に例えば低圧チャンバまたは真空チャンバ内に配置する必要がない、ということを意味する。閉鎖されたシステム内で、周辺環境と接触せずに実施されなければならないパリレンコーティングを施す公知の方法とは異なり、本願の方法は、いわゆるオープンシステムにおいて実施される。大気圧を有する環境は例えば、空間（製造ホール、コーティング実験室または製造実験室等）の一部によって形成される。従って、本願に記載されている方法を実施する装置、および殊に、この装置によってコーティングされるべきデバイスは、コーティングの間、ガス交換および／または空気交換が可能であるように、残りの空間と直接的に接触する。
【００１１】
ここに記載されている方法では、有利には、少なくとも１つのデバイスのコーティング時、殊に複数のデバイスのコーティング時に、高いスループットが得られる。なぜなら例えば、本願に記載されている方法を、コイルコーティング装置として構成されている装置内で行うことができるからである。
【００１２】
さらに搬送機構によって、少なくとも１つのデバイス、殊に複数のデバイスは、パリレンモノマーを有する第１のガスを供給する間に第１のノズルを通過する。しかもこの搬送機構を封鎖されている真空チャンバ、低圧チャンバまたはコーティングチャンバ内に組み込む必要はない。低圧方法における、特別な真空チャンバを用いた、パリレンコーティングされているデバイスの比較可能な大量生産は、ストリップ製造においてのみ使用可能であり、これによっては、少なくとも１つのデバイスが大気圧を有する環境内に配置されている、本願に記載されている方法によって可能である生産個数には達しない。本願に記載されている方法では、用語「パリレン」、「パリレン類」および「パリレンポリマー」は、熱可塑性ポリマー群を称している。これは、エチレン架橋を介して、１．４−位で結合されているフェニレン基を有しており、例えば、ポリ−パラ−キシリレンとも称される。例えば、１．４キノジメタンとも称され、パリレン−ポリマーに重合化される構造
【化１】
2013521414.tif 000002
を有する反応性パリレンモノマーに対する出発物質として、構造式
【化２】
2013521414.tif 000003
を有するパリレンダイマーが用いられる。これは、パラシクロファンまたはジ−パラ−キシリレンとも称される。
【００１３】
上述の構造式を有する材料の代わりに、ここで、水素原子を少なくとも部分的または完全にハロゲンによって置換することができる。例えば塩素原子および／またはフッ素原子によって置換することができる。殊に本願に記載されている方法ではパリレンモノマー、ひいては作成されるパリレンコーティングはフッ素によって置換される。従って例えば、パリレンモノマーは、上述したＣＨ２グループの代わりにＣＦ２グループを有することができる。このようなパリレン類は、高温に対して耐性を有し得る。すなわち、温度が高くても、機械的および／または光学的に劣化しない。従って、少なくとも１つの、本願に記載されている方法によってコーティングされたデバイスは、高い温度において、例えばこれに続き得るはんだ付けプロセスにおいて、さらに処理される。このような使用条件は例えば、電子デバイスまたはオプトエレクトロニクスデバイス、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）またはいわゆるハイパワーＬＥＤとして構成されているデバイスとって、典型的なものである。
【００１４】
パリレンコーティングは有利にはガス、殊に硫黄化合物等の腐食性ガスに対して低い透過性を有している。さらにパリレンコーティングは高い層厚均一性並びに、少なくとも１つの表面への高い接着性を有している。第１のガスによってパリレンモノマーを、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面に導くことによって、パリレンモノマーは均一に、コーティングされるべき少なくとも１つの表面上に、この少なくとも１つの表面の表面トポグラフィに依存せずに堆積し、この上に重合化される。従って本願に記載されている方法を用いて、少なくとも１つの表面上でパリレンモノマーを架橋することによって、高い拡散バリア作用と同時に、例えば赤外から紫外、殊に可視の波長領域における光に対して高い透過性を有するパリレンコーティングを得ることができる。このパリレンコーティングはさらに化学的にも、少なくとも１つの表面に結合する。パリレンコーティングの高い光透過性は、電子デバイスの作動等による熱負荷の後でも、また紫外光を放射するダイオードとして形成されている電子デバイスの場合には紫外波長領域光による照射後にも、得られ続ける。さらに、パリレンコーティングは、黄変に対して高い耐性を有している。この黄変は例えば、シリコーンコーティングの場合に生じ得る。
【００１５】
パリレンモノマーを準備するために、高温下でパリレンダイマーが気化されて、気相においてパリレンモノマーに分解される。パリレンモノマーさらに、気相から凝結によって、表面上に析出され、この上に重合化される。このために、パリレンダイマーは殊に第１のガスに気化され、パリレンモノマーに分解される。殊にこの第１のガスは大気圧を有する。
【００１６】
第１のガスおよび必要な温度に関する適切なその他の条件は当業者には既知であるので、ここで詳細に記載しない。この第１のガスは殊に、パリレンモノマーに対するキャリアガスであり、パリレンモノマーは、第１のガスのガス流において、第１のガスとともに搬送される。
【００１７】
さらにパリレンモノマーを第１のノズル内で形成することができる。このために、第１のノズルは例えば第１の容積を有しており、ここからパリレンダイマーが、第１のガスとともに、開口部を備えた分断壁を通って、第１のノズルの第２の容積の方向へ、第１のガスの相応するガス流によって導かれる。第１の容積および／または開口部を備えた分断壁はこの場合には、パリレンダイマーが複数のパリレンモノマーに分解される温度を有しており、これによって、第２の容積内にパリレンモノマーを有する第１のガスが提供され、第１のノズルによってさらに、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面へと導かれる。流れの速度および第１のガスの選択に対して付加的に、第１のノズルの第２の容積において、条件、例えば温度または温度経過特性が次のように選択される。すなわち、第１のノズル内のパリレンモノマーの不所望の反応、いわゆる副反応が排除されるように選択される。
【００１８】
さらに第２のガスを、少なくとも１つの表面へと導くことができる。第２のガス内でプラズマが形成される。従って、この第２のガスはプラズマ流として、少なくとも１つの表面へと導かれる。換言すれば、この第２のガスは、流体イオン化ガスとして、すなわち流体プラズマとして、少なくとも１つの表面へ導かれる。このプラズマは例えばライトアーク放電によって、第１または第２のノズル内の第２のガス内で形成される。これに対して第１のノズルまたは第２のノズルは１つまたは複数の電極を有することができる。ガスまたはガス流においてプラズマを形成するこの手段または択一的な手段は当業者に既知であり、ここでは詳細に記載しない。
【００１９】
さらに第２のガス内のプラズマが、大気プラズマであってよい。これは次のことを意味している。すなわち第２のガスが大気圧を有しており、プラズマが真空チャンバ内で、低圧の下で形成されなくてもよい、ということを意味している。これによってこの第２のガスはプラズマ流として有利には少なくとも１つのデバイスへ導かれる。このデバイスは大気圧を有する環境内に配置されている。これによって第２のガスのプラズマは有利には、容易に使用可能になる。低圧チャンバは不要になり、これによって、上述の理由から例えば大容量製造のため、すなわち大量のデバイスの大量生産のためにも使用可能である。
【００２０】
さらに上述したプラズマを第１のガス内でも形成することができる。これは次のことを意味する。すなわちパリレンダイマーを有する第１のガスが第１のノズルに供給され、例えば上述したライトアーク放電によって第１のガス内でプラズマが形成される。これによって第１のガスのプラズマ流が形成される。付加的に、第２のガスも供給され、第１のガスと第２のガスの混合ガス内でもプラズマが形成される。これに対して択一的に、上述の様式においても、第２のガス内にプラズマを形成することができ、パリレンダイマーを有する第１のガスが第２のガスのプラズマに供給される。第１および／または第２のガスのプラズマ内のエネルギーによって、パリレンダイマーがパリレンモノマーに分解され、第１のノズル内に供給される。
【００２１】
第１および／または第２のガスのプラズマ流は、少なくとも１つの表面を清掃するため、および／または、少なくとも１つの表面をコーティングするために用いられる。殊に、デバイスのこの少なくとも１つの表面はプラズマ流によって化学的に活性化する。これは、第１の表面において、自由な反応性分子末端が形成されることを意味する。これはパリレンモノマーと化学的に反応して、パリレンモノマーと架橋される。殊に、この少なくとも１つのデバイスは少なくとも１つの表面として、シリコーンコーティングおよび／またはシリコーン封入の表面を有することができる。換言すれば、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面は、シリコーンによって形成される。第１および／または第２のガスのプラズマ流によって、反応性分子末端がシリコーン内で形成される。これはパリレンモノマーとの化学的に結合する。
【００２２】
さらにこの第２のガスを、内部でプラズマが形成される第２のノズルによって、プラズマ流として、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面へ導くことができる。第２のガスのプラズマ流はこの場合には、パリレンモノマーを有する第１のガスが少なくとも１つの表面へと導かれる前に少なくとも１つの表面へと導かれる。このために、第１のノズルと第２のノズルは例えば隣接して配置され、少なくとも１つのデバイスははじめに第２のノズルを通過し、次に第１のノズルを通過する。換言すれば、第１のノズルは、少なくとも１つのデバイスの搬送方向において第２のノズルの後に配置されている。
【００２３】
さらに、第１のノズルと第２のノズルを次のように、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面へ配向することができる。すなわち、プラズマ流としての第２のガスとパリレンモノマーを有する第１のガスが同時に、少なくとも１つの表面へと導かれ、これによって第２のガスのプラズマ流とパリレンモノマーを有する第１のガスのガス流が少なくとも１つの表面上で重畳する。これによって有利には例えば、パリレンモノマーを有する第１のガスの温度が、第１のノズルの外部で、第２のガスのプラズマ流によって上げられる、または高く保たれる。従って、パリレンモノマーが、第１のガスのガス流内ではなく、少なくとも１つの表面上ではじめて反応を起こし、ここで架橋されてパリレンコーティングにされ、重合化される。
【００２４】
さらにパリレンモノマーを有する第１のガスを、第１のノズルの外部で供給することができる。このために、気化エレメントが設けられ、この内部で第１のガスを含有するガス雰囲気内のパリレンダイマーが気化され、分解される。この第１のガスによって、パリレンモノマーは気化エレメントから第１のノズルへ搬送される。第２のガス内ではさらに第１のノズルによってプラズマが形成される。従って、この第２のガスは第１のノズルによって、プラズマ流として、少なくとも１つの表面へと導かれる。パリレンモノマーを含有するこの第１のガスは、第１のノズル内の第２のガスのプラズマ流に供給される。これによって、パリレンモノマーを含有する第１のガスが、第２のガスのプラズマ流によって、少なくとも１つの表面へ導かれる。これによって第１のノズル内で、かつ第１のノズルの外部で、少なくとも１つの表面上で、プラズマ流とパリレンモノマーを含有する第１のガスのガス流とが重畳する。これによって、上述した利点が得られる。既知のコーティング方法では、ライトアークによって形成されたプラズマにおいて、規定されたガス流内で前駆体分子が分解され、反応性イオンおよび分子に変換される。これは例えばシラン前駆体を用いた酸化層の形成時に行われる。また、本明細書に記載されている方法では、既に供給された、反応性パリレンモノマーが第１のガスによってプラズマに供給され、これによって改善されたプロセスコントロールが得られる。
【００２５】
さらに、この第１のガスおよび／または第２のガスは空気、窒素ガス、１つまたは複数の希ガス、殊に例えばアルゴンまたはこれらの組み合わせを有する、またはこれらの組み合わせである。この第１のガスおよび第２のガスはここで同じであってよい。この場合には有利には簡単にプロセスを実行することが可能である。これに対して択一的に、第１のガスおよび第２のガスが異なるものであってもよく、この場合には、第１のガスの搬送特性および流れの特性および第２のガスのプラズマ特性および搬送特性および流れの特性に関する上述したその時々の要求に合わせられる。
【００２６】
さらに、少なくとも１つのデバイスの上に、カバーを配置することができる。このカバーは、中空空間を有することができる。これは、少なくとも１つのデバイスへの方向において開放されている。例えばこのカバーは釣り鐘状カバーの形で釣り鐘状である。従ってカバーのこの中空空間は半分が開放されている中空空間であり得る。これは、カバーの１つまたは複数の壁によって制限されている。
【００２７】
第１のカバーの中空空間内には、パリレンモノマーを含有する第１のガスが導入される。さらに、上述した第２のガスも使用される場合、この第２のガス、殊に第２のガスのプラズマ流が、カバーの中空空間に供給される。このために例えば第１のノズルおよび／または第２のノズルが、カバーの壁、例えば、デバイスに対向しているカバーの上面を通って、この中空空間内に突出する。
【００２８】
カバーは次のように、少なくとも１つのデバイス上に配置される。すなわち、ガス、例えば第１および／または第２のガスが、カバー、殊に中空空間を制限している幾つかの壁部のうちの少なくとも幾つかと、デバイスとの間で、中空空間から排出されるように配置される。これは次のことを意味している。すなわち、カバーが少なくとも１つのデバイスに対して間隔を空けて配置されており、これが、少なくとも１つのデバイスを包囲していない、または取り囲んでいないことを意味している。これによって、このデバイスは一方では大気圧を有する環境内に配置され、他方では、カバーおよびカバーとデバイスとの間で排出されるガスによって、被害を及ぼす環境影響から保護される。このカバーはプラスチックおよび／または金属から成る。
【００２９】
さらに、少なくとも１つのデバイスは基板、半導体ウェハ、電子デバイス、オプトエレクトロニクスデバイスまたはこれらのうちの幾つかまたは組み合わせを有している、または上記のものである。例えば電気デバイスは、抵抗、コンデンサ、コイル、集積回路（ＩＣ）、ＩＣチップまたはこれらの組み合わせを含んでいる、または上記のものである。例えば、オプトエレクロニクスデバイスは、紫外、可視および／または赤外波長領域におけるビームを放射および／または受信し、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、赤外線発光ダイオード（ＩＲＥＤ）、フォトダイオード（ＰＤ）、太陽電池（ＳＣ）、光センサ、レーザダイオードまたはこれらのうちの複数または組み合わせを有している、または上記のものである。
【００３０】
少なくとも１つの表面は、上述したデバイスの場合には殊に、電気的なデバイス（例えば電極層）の金属層（例えば銀を含有している層または銀層）によって形成される。
【００３１】
オプトエレクトロニクスデバイスがさらに、光学的な素子、例えば光学的なモールドおよび／またはレンズを有することができる。この光学的な素子は特に有利にはシリコーンを含んでいる、またはシリコーンから成る、または少なくとも１つの表面を形成する。これによってパリレンコーティングは腐食ガスに対する拡散バリアとして作用する。この腐食ガスはそうでない場合には、シリコーンを通過し、この下にある、デバイスの素子、例えば銀を含有している金属層に被害を及ぼし得る。
【００３２】
少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面上に、パリレンコーティングを施す方法を実施する、少なくとも１つの実施形態に記載されている装置は、殊に第１のノズルを有している。これは、パリレンモノマーを有する第１のガスを、デバイスの少なくとも１つの表面へと案内する。さらに、この装置は搬送機構を有する。この搬送機構は、少なくとも１つのデバイスに、パリレンモノマーを有する第１のガスの供給の間にノズルを通過させる。ここでこのデバイスは、大気圧を有する環境内に配置されている。
【００３３】
殊に搬送機構は搬送帯（例えばベルトコンベヤー）、または例えば１つまたは複数のロールの形状での、コイルコーティング装置の一部としての帯搬送装置を有することができる。さらに少なくとも１つのデバイスが複数のデバイスを有することができる。これらの複数のデバイスは共同で、１つの金属帯または帯状の導体上に、フレーム結合して配置され、搬送機構、例えばロールによって、第１のノズルを通過する。殊に、少なくとも１つのデバイスまたは複数のデバイスは連続して、搬送機構によって動かされ、搬送される。これによって、本願に記載されている方法はコイルコーティングプロセスとして実施され、これによって有利には高いプロセススループットおよび大量生産が実現される。
【００３４】
さらにこの装置は、少なくとも１つのデバイス上にカバーを有することができる。このカバーは、少なくとも１つのデバイス上で、少なくとも１つのデバイスへ向かう方向において開放されている中空空間を有している。この内部には、第１のノズルによって、パリレンモノマーを含有する第１のガスが導入され、少なくとも１つのデバイスは搬送機構によってこの中空空間を通過する。
【００３５】
さらに第１のノズルによって付加的に、その中でプラズマが形成される第２のガスをプラズマ流として、少なくとも１つの表面へと案内することができる。ここで、パリレンモノマーを有する第１のガスが、第１のノズル内の第２のガスのプラズマ流に供給される。これに対して択一的に、第２のノズルによって、その中でプラズマが形成される第２のガスがプラズマ流として、少なくとも１つの表面へ案内される。
【００３６】
方法と関連して記載された特徴および実施形態は同様に、装置および別の実施形態にも当てはまる。これは次のことを意味する。すなわち装置が、方法に関連して上述した、１つまたは複数の特徴、実施形態およびこれらの組み合わせ並びにこれらの特徴を実施するための手段、装置および素子を有することができる、ということを意味している。さらに、装置と関連して記載した特徴および実施形態も、上述の方法に同様に当てはまる。
【００３７】
本発明のさらなる利点および有利な実施形態および発展形態を、以下で、図１〜５に関連した実施形態に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】１つの実施例に即した、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面上にパリレンコーティングを施す方法の概略図
【図２】別の実施例に即した、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面上にパリレンコーティングを施す方法を実施する装置の概略図
【図３】別の実施例による装置の概略図
【図４】別の実施例による装置の概略図
【図５】別の実施例による装置の概略図
【実施例】
【００３９】
実施例および図面において、同じ構成部分または同機能の構成部分にはそれぞれ同じ参照符号を付してある。図示した要素およびこれらの要素の互いの大きさの関係は、基本的に縮尺通りと見なすべきではなく、むしろ個々の要素、例えば層、デバイス、構成素子および領域等は、見やすくおよび／または理解しやすくするため、誇張して厚くまたは大きく図示されていることがある。
【００４０】
図１には、１つの実施例に即した、少なくとも１つのデバイスの少なくとも１つの表面上にパリレンコーティングを施す方法１００が示されている。
【００４１】
この方法１００の第１のステップ１０１では、パリレンモノマーを含有する第１のガスが準備される。次のステップ１０２ではデバイスが準備される。このデバイスは、大気圧を有する環境内に配置されており、次のステップ１０３において、その少なくとも１つの表面へ、パリレンモノマーを含有する第１のガスが第１のノズルによって案内される。従って、このパリレンモノマーは少なくとも１つの表面上に析出される。
【００４２】
発明のさらなる特徴および実施例を、図２〜５における後続の実施例の装置に関連して説明する。
【００４３】
図２には、少なくとも１つのデバイス１の少なくとも１つの表面１１上にパリレンコーティング２を施す方法を実施する装置２００に対する実施例が示されている。
【００４４】
コーティングされるべきデバイス１は、図示の実施例では、発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、これはシリコーンコンパウンドまたはシリコーンから成る光学素子を有している。これは例えばレンズである。少なくとも１つの、コーティングされるべき表面１１はここで、シリコーンによって形成される。択一的にまたは付加的に、別の表面またはさらなる表面が装置２００によってコーティングされてもよい。
【００４５】
上述した実施例に対して択一的または付加的に、コーティングされるべき表面は、例えば電極層として用いられるデバイス１の金属層、例えば銀層によって形成されていてもよい。
【００４６】
デバイス１は大気圧を有する環境内に配置されており、殊に装置２００とともに閉鎖されたシステム、例えば真空チャンバまたは低圧チャンバ内に設けられているのではない。
【００４７】
この装置２００は、第１のノズル３を有している。この第１のノズルは第１の容積３１と第２の容積３２を有している。この第１および第２の容積３１、３２は開口部３４を有する分断壁３３によって相互に分断されている。ここでこの開口部３４を通じて、第１の容積３１と第２の容積３２との間でガス交換が行われる。
【００４８】
第１のノズル３は、第１のガスを第１の容積３１内に案内するためのガス進入口３５を有している。これはガス流入方向４１によって示されている。別のガス案内エレメント、例えば管、管線路およびホースは、見やすくするために、ここでも後続の実施例においても図示されていない。
【００４９】
第１のガスは、図示の実施例では窒素ガスである。第１のガスによって、既に、第１のノズルの外で気化されているパリレンダイマーが第１の体積３１内に導入される。これに対して択一的に、当業者に既知の充分に低い温度において固体であり、例えば粉体の形状で存在するパリレンダイマーが既に第１の容積３１内に配置されていてもよい。この第１の容積３１はこの場合には例えば、相応の加熱部材によって、パリレンダイマーの少なくとも一部が第１の容積３１内で気化する充分な温度を有する。
【００５０】
パリレンダイマーは第１のガスによってさらに、分断壁３３の開口部３４を通って案内される。これはガスの流れ方向４２によって示されている。分断壁３３は加熱部材として形成されている、または相応の加熱部材を有している。従って、開口部３４を通るパリレンダイマーがパリレンモノマーに分解される。これによって、第２の容積３２内に、以降で参照番号４によって示される、パリレンモノマーを有する第１のガスが供給される。
【００５１】
第２の容積３２は、例えば加熱部材によって、適切な温度または適切な温度経過特性を有する。これによって、第１のノズル３の第２の容積３２内で、パリレンモノマーの不所望な反応が生じないことが保証される。このような温度条件は、使用されるパリレンの種類に依存しており、当業者に既知である。例えば、図示の実施例では、パリレンコーティング２が製造される。これはフッ素によって置換されたパリレンモノマーによって形成される。
【００５２】
ガスの流れる方向４１に相応して、ガス進入口３５を通って継続して流れる第１のガスによって次のことが阻止される。すなわち、パリレンモノマーを含有する第１のガス４が、第１のノズル３の第１の容積３１内に戻ることが阻止される。むしろ、この第１のガスはさらにガス排出口３６へと流れ、これを通って第１のノズル３から流出する。これはガスが流れる方向４３によって示されている。
【００５３】
第１のノズル３の示された概略図に対して択一的または付加的に、この第１のノズルは、さらなるまたは異なって配置された容積および／または別のガス案内部を有することができる。
【００５４】
第１のノズル３から流出する、第１のパリレンモノマーを有する第１のガス４（これはガスが流れる方向４５によって示されている）によって、少なくとも１つのデバイス１の少なくとも１つの表面１１へパリレンモノマーが案内され、少なくとも１つの表面１１上にパリレンモノマーが積層される。これは矢印４４によって示されている。反応性パリレンモノマーはこれによって、表面１１上で重合化される。第１のガスは、場合によっては、表面１１上で重合化されないパリレンモノマーとともに表面１１およびデバイス１を通過して流れ、例えば、適切な排気装置によって収容および排除される。
【００５５】
少なくとも１つのデバイス１は、図示の実施例では、搬送方向９９に沿って、第１のノズルを通過する。従って連続的にパリレンコーティング２が施される。これは、パリレンコーティング２を点線によって延ばしていることによっても示されている。
【００５６】
図示の実施例に対して択一的に、第１のノズル３をデバイス１に対して動かすことが可能である。デバイス１の大きさが、第１のノズル３から生じるガス流れ方向４５の横断面以下である場合には、デバイス１をコーティングの間、第１のノズル３に対して動かないように配置することもできる。
【００５７】
さらに、装置２００はカバー１０を有し得る。これは例えば図５に関連して説明される。
【００５８】
後続の実施例において、図２における実施例に即した装置２００の修正および変形を示す。従って、後続の説明は主に、装置２００と各装置との違いに制限される。
【００５９】
図３には、少なくとも１つのデバイス１の少なくとも１つの表面１１上にパリレンコーティング２を施す方法を実施する装置３００に対する、更なる実施例が示されている。
【００６０】
この装置３００は、第１のノズル３を有している。このノズルは上述の実施例に即して構成されている。さらに、装置３００は、第１のノズルに隣接して第２のノズル５を有している。ここで第１のノズル３は、デバイス１の搬送方向９９において第２のノズル５の後方に配置されている。すなわち、コーティングされるべき少なくとも１つの表面１１はまず、第２のノズル５を通過し、次に第１のノズル３を通過する。
【００６１】
第２のノズル５は第１の容積５１と第２の容積５２を有しており、これらの容積の間に、開口部５４を備えた分断壁５３が配置されている。ガス進入口５５を介して第２のガス６（図示の実施例では窒素ガスまたはアルゴン）が第１の容積５１内に流入する。これはガスの流れる方向６１によって示されている。この第２のガスはさらに、分断壁５３の開口部５４を通って第２の容積５２内に流入する。これはガスの流れる方向６２によって示されている。
【００６２】
電気的に絶縁性の分断壁５３では、電極７が第２の容積５２内に配置されている。これは、給電線７１によって、高圧原（図示されていない）に接続されている。
【００６３】
第２のノズル５は、第２の容積５２の部分領域内で、電極７に対して電気的な絶縁部５７を介して電気的に絶縁されている、電気的にアースされているケーシングを有している。電極７と、電気的な絶縁部５７によって覆われていない第２のノズル５のケーシングの領域との間のライトアーク放電によって、第２の容積５２内で、分断壁５３の開口部５４を通じて第２の容積５２内に流れ込む第２のガス６内でプラズマ６４が形成される。これは破線によって示されている。プラズマ６４内でイオン化された第２のガス６は、第２のノズル５のガス排出口５６を通って、プラズマ流６５として、デバイス１の表面１１へと案内される。これはガスが流れる方向６３によって示されている。
【００６４】
第２のガス６のプラズマ流６５によって、一方では、デバイス１の少なくとも１つの表面１１を浄化することが可能になる。他方では、デバイス１の少なくとも１つの表面１１は、このプラズマ流６５によって化学的に活性化する。これは、表面１１を形成する、反応性分子末端がシリコーン内に形成されることによって行われる。これは、第１のノズル３によって析出される、パリレンモノマーと化学的に結合する。
【００６５】
図示の実施例に対して択一的に、第１のノズル３および第２のノズル５を相対的および表面１１に対して配向することができ、第２のガス６のプラズマ流６５とパリレンモノマーを含有する第１のガス４が空間的に重畳し、重なり、これによって上述した複数のプロセスを同時におよび同じ空間領域および表面領域内で実施することができる。付加的にプラズマが熱を供給することができる。この熱によって、導かれたパリレンモノマーが第１のノズル３外で、表面１１上での析出前に不所望の反応を起こすことが阻止される。
【００６６】
図４には、別の実施例に即した装置４００が示されている。
【００６７】
装置４００は第１のノズル３を有している。この第１のノズル３は、先行する実施例の第２のノズル５と同様に、第２のガス６内でプラズマ６４を形成するように構成されている。これによって、ガス排出口３６を通って、プラズマ流６５が発生し、これは、少なくとも１つのデバイス１の少なくとも１つの表面１１に供給される。この第１のノズル３は、図３における第２のノズル５に関して上述したように、殊に、給電線７１を備えた電極７と、電気的絶縁部５７と開口部５４を備えた分断壁５３とを有する。従って、第１のノズル３の第２の容積３２内に、上述した実施例の第２のノズル５におけるように、プラズマ６４、ひいては第２のガス６のプラズマ流６５が形成される。
【００６８】
さらに、装置４００はガス供給線路８を有している。このガス供給線路８内では、第１のノズル３外で形成され、供給された、パリレンモノマーを有する第１のガス４が、第１のノズル３内の第２のガスのプラズマ６４に供給される。これはガスが流れる方向４３によって示されている。
【００６９】
パリレンモノマーを有する第１のガス４は、外部の気化部材内で形成される（図示されていない）。この気化部材は例えば、図５の実施例に関連して示される。パリレンモノマーを有する第１のガス４は、ガス排出開口部３６を通って、第２のガス６のプラズマ流６５とともに排出され、プラズマ流６５とともにデバイス１の表面１１へと案内される。これによって第２のガス６のプラズマ流６５とパリレンモノマーを有する第１のガス４のガス流方向４５が重畳する。これによって、図３における先行する実施例と関連して記載されたプロセスが同時に、かつ同じ空間領域および表面領域内で行われる。付加的に第１のノズル３内にプラズマ６４は熱を供給することができる。この熱によって、供給されたパリレンモノマーが第１のノズル内で、および／または表面１１上での析出前に既に、不所望の反応を起こしてしまうことが阻止される。第１のノズル３の第２の容積３２内の必要な温度のコントロールは、殊にプラズマ６４に対する適切なプロセスパラメーラによって可能に成る。しかも、第２の容積３２内に別の加熱部材を設ける必要はない。
【００７０】
図示の実施例に対して択一的に、ガス供給線路８によってパリレンダイマーを有する第１のガスを直接的に、第２のガス６のプラズマ６４内に供給することができる、またはパリレンダイマーを有する第１のガスを第１のノズル３に、第２のガス６とともに、ガス進入口３５を通じて供給することができる。この場合にはプラズマを例えば、第１のガスおよび第２のガス６内でも形成することができる。プラズマ６４の熱およびエネルギーによって、パリレンダイマーはパリレンモノマーに分解される。
【００７１】
図示されている実施例に対する別の選択肢として、パリレンダイマーを有する第１のガスのみを、第２のガス６無く、ガス進入口３５を通って第１のノズル３内に案内することもできる。ガス供給線路８はこの場合には不要である。第２の容積３２内ではこの場合にはプラズマ６４が第１のガス内で形成される。これによって、パリレンダイマーがパリレンモノマーに分解される。第１のガスはこの場合には、プラズマ流６５として、パリレンモノマーとともに、少なくとも１つの表面１１へと案内される。
【００７２】
図５には、別の実施例に即した装置５００が示されている。これは純粋に例として、図４における実施例に示された第１のノズル３を有している。これに対して択一的に装置５００が、図２の実施例に従った第１のノズル３または図３の実施例に従った第１のノズル３および第２のノズル５を有していてもよい。
【００７３】
装置５００はさらに、ライトアーク放電によって、第１のノズル３内の第２のガス内にプラズマを形成するために、高圧源として構成されているプラズマ発生器７２を有している。これは、給電線７１を介して、第１のノズル３の電極（図示されていない）と接続されている。
【００７４】
さらに装置５００は、気化部材４８を有している。この内部で、大気圧を有している第１のガス内のパリレンダイマーが気化され、パリレンモノマーに分解される。パリレンモノマーを有するこの第１のガスは、図４に関連して示されているように、ガス供給線路８によって、第１のノズル３内の第２のガスのプラズマ流内に案内される。
【００７５】
この装置５００はさらに１つの排気システム（図示されていない）を有している。これによって、汚染物およびもはや必要ではないガスおよびガス成分が気化部材４８および装置５００から除去される。
【００７６】
装置５００はコイルーティング装置、いわゆるリール・トー・リール装置として構成されており、搬送ロールの形態の搬送機構９を有している。この搬送機構によって、複数のデバイス１が搬送方向９９に沿って第１のノズル３を通過して、搬送される。複数のデバイス１の搬送はここで、図示の実施例では連続して行われる。これは、容易なプロセス実行および高いスループットを可能にする。
【００７７】
複数のデバイス１は、導体の形状をした金属帯の上で、フレーム接続して配置されている。これは、搬送機構９の搬送ロールによって搬送される。ラダーフレーム結合は、デバイス１のコーティング後に、個々のデバイス１に個別化される。上述したように、デバイス１は図示の実施例では、シリコーンコンパウンドを有するオプトエレクトロニクスデバイスとして構成されており、ここで、デバイス１の少なくとも１つのコーティングされるべき表面はシリコーンによって形成される。さらに、デバイス１の別の表面もコーティングされ得る。
【００７８】
装置５００はさらに、中空空間１２を備えたカバー１０を有している。この中空空間内に第１のノズル３が突出しており、パリレンモノマーを有する第１のガス並びに、図示の実施例では第２のガスも、プラズマ流として中空空間１２内に導入される。中空空間１２は、カバーの壁部によって制限されており、半分が開放されている。
【００７９】
図５に示されているように、中空空間１２は、デバイス１の方向において開放されている。従って、中空空間１２内に導入された、パリレンモノマーを有する第１のガスおよび第２のガスのプラズマ流が、デバイス１に供給される。
【００８０】
カバー１０はデバイス１上に次のように間隔を空けて配置されている、すなわち図示の実施例では第１のガスおよび第２のガスが、カバー１２の間、すなわち、殊に中空空間１２を制限している壁部とデバイス１との間で、中空空間１２から再び排出されるように、配置されている。これによって複数のデバイス１が、閉鎖されたシステム内ではなく、大気圧を有する環境内に配置される。しかし同時に、デバイス１はコーティングの間に、カバー１０によって、およびカバー１０とデバイス１との間で排出されるガスによって、被害を与える環境影響から保護される。殊にこれによって、周辺空気内の不純物または周辺空気自体の成分（例えば空中酸素）等と反応性パリレンモノマーの不所望な副反応も回避される。カバー１０は図示の実施例ではプラスチックから成る。
【００８１】
方法および装置の、図に関連して示された実施例は、択一的または付加的に、一般的な部分に記載されている特徴、実施形態および組み合わせを有することができる。
【００８２】
本明細書に示した装置および説明した方法によって、パリレンコーティングが施されたデバイスの大量生産が可能になる。この大量生産のプロセススループットは従来の低圧方法では得られないものである。
【００８３】
本発明は、実施例に基づく記載に限定されるものではない。むしろ本発明はあらゆる新規の特徴ならびにそれらの特徴のあらゆる組み合わせを含むものであり、これには殊に特許請求の範囲に記載した特徴の組み合わせ各々が含まれ、このことはそのような特徴または組み合わせ自体が特許請求の範囲あるいは実施例に明示的には記載されていないにしてもあてはまる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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