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包括直接管芯安装的发光二极管(LED)阵列和相关组件制造技术

技术编号:10784306 阅读:100 留言:0更新日期:2014-12-17 11:39
一种电子设备可以包括具有封装面的封装衬底,并且所述封装衬底可以包括所述封装面上的正负导电焊盘。多个发光二极管可以电和机械地耦接到所述封装衬底的封装面,所述多个发光二极管电耦接在所述封装面上的正负导电焊盘之间。可以在所述多个发光二极管上以及所述封装衬底的封装面上提供连续的光学涂层,从而所述多个发光二极管在所述光学涂层和所述封装衬底之间。限定由所述连续的光学涂层所覆盖的封装面的区域限定光学区域,并且所述多个发光二极管可以配置为产生至少20流明每平方毫米光学区域,同时传递由所述连续的光学涂层和所述封装衬底之间的多个发光二极管消耗的至少100流明/瓦的功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种电子设备可以包括具有封装面的封装衬底,并且所述封装衬底可以包括所述封装面上的正负导电焊盘。多个发光二极管可以电和机械地耦接到所述封装衬底的封装面,所述多个发光二极管电耦接在所述封装面上的正负导电焊盘之间。可以在所述多个发光二极管上以及所述封装衬底的封装面上提供连续的光学涂层,从而所述多个发光二极管在所述光学涂层和所述封装衬底之间。限定由所述连续的光学涂层所覆盖的封装面的区域限定光学区域,并且所述多个发光二极管可以配置为产生至少20流明每平方毫米光学区域,同时传递由所述连续的光学涂层和所述封装衬底之间的多个发光二极管消耗的至少100流明/瓦的功率。【专利说明】包括直接管芯安装的发光二极管(LED)阵列和相关组件 相关应用 本申请作为提交于2011年2月14日的题目为"Light Emitting Diode (LED) Arrays Including Direct Die Attach And Related Assemblies" 美国申请 No· lV〇27, 006的部分延续申请(CIP)要求优先权,该申请作为提交于2011年1月31日 的题目为 Horizontal Light Emitting Diodes Including Phosphor Particles· 〃的美 国申请No. 13/018,013的部分延续申请(CIP)要求优先权。本申请还要求提交于2012年 1月20日的美国临时申请No. 61/589, 173的优先权。因此,通过引用将上面提及的所有申 请的公开的完整结合在此。
技术介绍
本专利技术涉及半导体发光器件及组件和其制造方法,并且更具体地,涉及半导体发 光二极管(LED)和其组件。 半导体LED是众所周知的在给其施加电压之后能够产生光的固态发光元件。LED 一般地包括二极管区域,该二极管区域具有第一和第二相对面,并且其中包括N型层、p型 层和PN结。阳极触点电阻地接触所述p型层,并且阴极触点电阻地接触所述n型层。该 二极管区域可以被外延地形成在衬底上,诸如蓝宝石、硅、碳化硅、砷化镓、氮化镓等生长衬 底,但是完成的器件可能不包括衬底。该二极管区域可以由,例如,基于碳化硅、氮化镓、磷 化镓、氮化铝和/或砷化镓的材料和/或基于有机半导体的材料制造而成。最后, LED发射 的光可以在可见或者紫外(UV)区域,并且LED可以结合有波长转换材料诸如荧光体。 LED正被越来越多地用于发光/照明应用中,其目标是提供对普遍存在的白炽光 灯泡的取代。 LED正被越来越多地用于发光/照明应用,其目标是提供对普遍存在的白炽和荧 光灯的取代。为了完成以LHI照明取代传统照明的目标,LED照明的设计者面临紧迫的空 间、能量效率和光通量输出要求。这些要求使得LED设计者生产不同布置的LED阵列。典型 的LED布置涉及使用线接合。由于机械或者制造限制和例如由于线接合焊盘产生的光吸收 问题,使用线接合对可被封装在一起的单独led芯片的密度产生了限制。使用单片LED芯 片阵列可以解决与线接合焊盘有关的某些问题,但是单片LED芯片可能增加提高的成本、 受限制形状和减少的产量。
技术实现思路
本专利技术的某些实施例可以提供具有用于各种应用,诸如,更高电压的应用的LED 阵列的小面积LED,其中LED芯片焊接区域被更有效地用于平衡保持提供制造简易性的芯 片间隔、改进的产量和/或较少的光吸收以便提供更有效的和/或改进光输出的实际方面。 取决于空间要求和所希望的操作电压,封装的LED阵列可以提供不同的串行/并行配置。 封装的LED阵列可以使用被个别选择和/或回流焊接到封装衬底的无线接合 LED。在某些 实施例中,封装衬底包括小的导电岛,并且LED芯片可以桥接该较小的导电岛,以便串联地 电耦接LED芯片。封装衬底可以包括较大的导电岛或连续的导电焊盘,以便并联地电耦接 LED芯片。在某些实施例中,可以使用不同尺寸和/或形状的导电焊盘或者岛,以便提供所 希望形状的LED阵列的所希望的串联和/或并联配置。 根据某些实施例,一种电子设备可以包括具有封装面的封装衬底,该封装衬底包 括该封装面上的正负导电焊盘。多个发光二极管可以电和机械地耦接到封装衬底的封装 面,所述多个发光二极管被电耦接在封装面上的正负导电焊盘之间。另外,可以在所述多个 发光二极管以及封装衬底的封装面上上提供连续的光学涂层,因此所述多个发光二极管在 所述光学涂层和所述封装衬底之间,并且以所述连续的光学涂层所覆盖的封装面的面积限 定视觉面积。更具体地,所述多个发光二极管可以配置为产生至少2〇流明每平方毫米视觉 面积,同时传递所述连续光学涂层和所述封装衬底之间的多个发光二极管消耗的至少100 流明/瓦的功率。更具体地,所述多个发光二极管可以配置为产生至少 25流明每平方毫米 视觉面积,同时传递消耗的至少100流明/瓦的功率,和/或权利要求1的电子设备,其中 所述视觉面积在大约20平方毫米到大约200平方毫米的范围内。 所述多个发光二极管可以包括所述连续的光学涂层和所述封装衬底之间的至少2 个发光二极管,所述连续的光学涂层和所述封装衬底之间的至少 6个发光二极管,所述连 续的光学涂层和所述封装衬底之间的至少16个发光二极管,所述连续的光学涂层和所述 封装衬底之间的至少72个发光二极管,所述连续的光学涂层和所述封装衬底之间的至少 98个发光二极管,所述连续的光学涂层和所述封装衬底之间的至少192个发光二极管,或 甚至所述连续的光学涂层和所述封装衬底之间的至少200个发光二极管。 所述发光二极管中的至少一个没有线接合。例如,所述发光二极管中的至少一个 可以包括使用物理地定位在阳极触点和封装衬底之间的第一金属接合(例如第一焊料接 合)电和机械地耦接到封装衬底的阳极触点,以及使用物理地定位在阴极触点和封装衬底 之间的第二金属接合(例如第二焊料接合)电和机械地耦接到封装衬底的阴极触点。更具 体地,所述多个发光二极管中的每一个可以包括具有第一和第二相对面的二极管区域,其 中包括N型层、P型层电阻地接触所述P型层,以及在所述第一面上延伸的阳极触点,电阻 地接触所述N型层并且在所述第一面上延伸的阴极触点,和所述二极管区域的第二面上的 支撑衬底,所述二极管区域在所述支撑衬底和所述阳极和阴极触点之间,所述支撑衬底具 有至少大约50微米的厚度。另外,对于所述多个发光二极管中的每一个,所述二极管区域 可以在所述支撑衬底和所述封装衬底之间。 所述连续的光学涂层包括其中包括荧光体材料的透明和/或半透明材料层。另 夕卜,所述连续的光学涂层相对于所述封装衬底的封装面的厚度可以大于所述多个发光二极 管中的每一个相对于所述封装衬底的封装面的厚度,并且所述连续的光学涂层的与所述封 装衬底相对的表面在包括所述多个发光二极管的区域之上可以大体为平面。 所述封装衬底还可以具有与所述封装面相对的背侧面。另外,所述封装衬底还可 以包括通过所述封装衬底中的第一导电通孔电耦接到正导电焊盘的第一背侧触点,以及通 过所述封装衬底中的第二导电通孔电耦接到负导电焊盘的第二背侧触点。另外,所述封装 衬底可以包括氮化铝衬底和所述背侧面上的金属导热结构。所述金本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电子器件,包括:具有封装面的封装衬底,所述封装衬底包括所述封装面上的正负导电焊盘;电和机械地耦接到所述封装衬底的封装面的多个发光二极管,其中所述多个发光二极管电耦接在所述封装面上的正负导电焊盘之间;和所述多个发光二极管和所述封装衬底的封装面上的连续的光学涂层,从而所述多个发光二极管在所述光学涂层和所述封装衬底之间,其中以所述封装面被所述连续的光学涂层覆盖的区域限定光学区域,并且其中所述多个发光二极管配置为在所述光学区域的每平方毫米产生至少20流明,同时传递所述连续的光学涂层和所述封装衬底之间的所述多个发光二极管所消耗的至少100流明/瓦的功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·多诺弗里欧C·P·胡塞尔J·A·埃德蒙
申请(专利权)人:克里公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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