基于陶瓷的发光二极管(LED)装置、元件以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了包含一个或多个光发射器装置(例如，发光二极管(LED)或LED芯片)的装置、元件以及方法。一方面，光发射器装置元件可包括：陶瓷体，该陶瓷体具有顶表面；一个或多个光发射器装置，该一个或多个光发射器装置直接或间接地安装在所述顶表面上；以及一个或多个电气元件，该一个或多个电气元件安装在顶表面上并电耦接至一个或多个光发射器装置，其中，一个或多个电气元件可以通过一个或多个非金属层与陶瓷体隔开。本文中公开的元件可改进光提取和热管理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】基于陶瓷的发光二极管（LED)装置、元件以及方法 相关申请的交叉引用 本申请要求于2012年12月14日提交的美国临时专利申请序列号61/737, 560以 及于2013年3月15日提交的美国专利申请第13/836, 940号的优先权，其全部内容通过引 用结合于此。
在本文中公开的主题总体上涉及用于发光二极管（LED)照明的元件、模块以及方 法。更具体地，本文中公开的主题总体上涉及用于增大从光发射器装置（例如，发光二极管 (LED)或LED元件）中提取的亮度并且提高光发射器装置的可制造性的装置、元件以及方 法。
技术介绍
发光二极管（LED)或LED芯片是将电能转换成光的固态装置。LED芯片可以在光 发射器元件或封装内使用，以用于提供在各种照明和光电子应用中使用的不同颜色和图案 的光。光发射器元件和方法可以在各种LED电灯泡和灯具应用中使用，并且发展为白炽、荧 光以及金属卤素灯高亮度放电（HID)照明应用的替代物。传统的光发射器元件可以使用安 装在元件主体内并且有时由反射器腔包围的一个或多个LED芯片。陶瓷或基于陶瓷的衬底 可以与一个或多个LED芯片相关联地使用。 尽管在市场上可获得各种光发射器元件，但是依然需要改进LED装置、元件以及 方法。
技术实现思路
根据本公开，提供了发光二极管（LED)装置、元件以及方法。因此，本公开的目标 在于提供改进了光提取和热效率的光发射器装置元件、模块以及方法。 通过本文中的公开可以变得显而易见的这些和其他目标至少完全地或部分地由 在本文中描述的主题实现。【附图说明】 更特别地在说明书的剩余部分中，包括参考附图，向本领域的技术人员陈述了完 全并且能够公开的包括最佳方式的本主题，附图中： 图1A和图1B是根据本主题的实施方式的光发射器装置元件的横截面侧视图； 图2A和图2B是根据本主题的进一步实施方式的光发射器装置元件的横截面侧视 图； 图3是根据本主题的光发射器装置元件的俯视图； 图4是根据本主题的光发射器装置元件的立体图；以及 图5A是沿图3的线5-5的光发射器装置元件的横截面图，以及图5B示出了光发 射器装置元件的另一实施方式的横截面图。【具体实施方式】 现将详细参考本文中的主题的可能方面或实施方式，附图中示出了本主题的一个 或多个实例。提供每个实例以解释本主题，而非限制本主题。实际上，说明或描述为一个实 施方式的一部分的特征可以在另一实施方式中使用，以产生更进一步的实施方式。其目的 在于，本文中公开和设想的主题涵盖这种修改和变型。 如在不同的示图中所示，为了说明的目的，结构或部分的一些尺寸相对于其他结 构或部分被放大，因此，提供这些尺寸以说明本主题的一般结构。此外，参考在其他结构和 /或部分上形成的结构或部分，描述本主题的各个方面。技术人员将理解的是，提及在另一 结构或部分"上"或"上方"形成的结构预期可以插入额外的结构和/或部分。提及无需插 入的结构或部分就在另一结构或部分"上"形成的结构或部分在本文中描述为在所述结构 或部分"上直接"形成。同样地，要理解的是，当部件表示与另一部件"连接"、"附接"或"耦 接"时，该部件可以是与所述另一部件直接"连接"、"附接"或"耦接"的，或可以具有中间部 件。相反，当部件与另一部件"直接连接"、"直接附接"或"直接耦接"时，表示不具有中间 部件。 此外，如图中示出的，"上"、"上方"、"上部"、"顶部"、"下部"或"底部"等相对术语 在本文中用于描述一个结构或部分与另一结构或部分的关系。要理解的是，除了在图中描 述的方向以外，"上"、"上方"、"上部"、"顶部"、"下部"或"底部"等相对术语旨在还包括装置 的不同方向。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为位于其他结构或部分"上方"的结 构或部分现在将位于所述其他结构或部分"下方"。同样地，如果在图中的装置沿一轴线旋 转，那么描述为位于其他结构或部分"上方"的结构或部分现在将位于所述其他结构或部分 的"旁边"或"左边"。相同的参考标号在全文中表示相同的部件。 除非具体叙述了不具有一个或多个部件，否则本文中使用的术语"包括"、"包含" 以及"具有"应解释为不排除具有一个或多个部件的开放式术语。 根据本文中描述的实施方式的光发射器或光发射装置可包括可在生长衬底（例 如，碳化硅（SiC)衬底）上制造的基于III-V族氮化物（例如，氮化镓（GaN))的发光二极 管（LED)芯片或激光器，例如，由位于北卡罗来纳州达勒姆市的克利（Cree)公司制造和销 售的这些装置。本文中还设想具有其他生长衬底，例如但不限于蓝宝石、硅（Si)以及GaN。 一方面，SiC衬底/层可以是4H多型体碳化硅衬底/层。然而，可以使用其他Sic候选多型 体，例如，3C、6H以及15R多型体。从位于北卡罗来纳州达勒姆市的克利公司（本主题的受 让人）可购买到合适的SiC衬底，并且在科学文献中以及在大量共同受让的美国专利中，陈 述了制造这种衬底的方法，包括但不限于美国专利号Re34, 861 ;美国专利号4, 946, 547 ; 以及美国专利号5, 200, 022，这些专利的全部内容通过引用结合本文中。在本文中设想具有 任何其他合适的生长衬底。在本文中使用的术语"III族氮化物"表示在氮与周期表的III族中的一个或多个 元素（通常是铝（A1)、镓（Ga)以及铟（In))之间形成的半导体化合物。该术语还表示二元 化合物、三元化合物以及四元化合物，例如，GaN、AlGaN以及AllnGaN。III族元素可以与氮 结合，以形成二元化合物（例如，GaN)、三元化合物（例如，AlGaN)以及四元化合物（例如， AllnGaN)。这些化合物可以具有经验式：一摩尔氮与总共一摩尔III族元素相结合。因此，AlxGal-xN(其中，l>x>0)等公式通常用于描述那些化合物。在合适的科学文献中很好地发 展并报告了用于III族氮化物的外延生长的技术。 虽然本文中公开的LED芯片的多种实施方式包括生长衬底，但是本领域的技术人 员会理解的是，可以去除晶体外延生长衬底，包括LED芯片的外延层在该晶体外延生长衬 底上生长，并且独立的外延层可以安装在替代的载体衬底上或可以安装在具有与原始衬底 不同的热、电、结构和/或光特性的衬底上。本文中描述的主题不限于具有晶体外延生长衬 底的结构，并且可以与这样的结构结合使用，在该结构中，外延层被从其原始生长衬底中去 除并且粘合至替代的载体衬底。 例如，根据本主题的多个实施方式的基于III族氮化物的LED或LED芯片可以在 生长衬底（例如，Si、SiC或蓝宝石衬底）上制造，以提供水平装置（在LED芯片的相同侧 上具有至少两个电触头）。此外，生长衬底可以在制造之后保持在LED上，或者可以被去除 (例如，通过蚀刻、研磨、抛光等）。例如，可以去除生长衬底以减小所产生的LED芯片的厚 度和/或以降低通过竖直LED芯片的前向电压（正向电压）。例如，水平装置（具有或没有 生长衬底）可以与载体衬底或印刷电路板（PCB)通过倒装芯片接合技术接合（例如，使用 焊料）或可以通过丝焊接合。通过伯格曼（Bergmann)等人的美国公布号2008/0258130中 以及埃德蒙德（Edmo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光发射器装置元件，所述光发射器装置元件包括：非金属体，所述非金属体具有顶表面以及与所述顶表面相对的底表面；至少一个或多个基极层，所述一个或多个基极层耦接至所述底表面，所述一个或多个基极层包括至少一个反射材料层；以及一个或多个光发射器装置，所述一个或多个光发射器装置安装在所述顶表面上。

【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：克勒斯托弗·P·胡赛尔，
申请(专利权)人：克利公司，
类型：发明
国别省市：美国;US