发光二极管器件制造技术

根据本发明专利技术的实施例的器件包括安装在导电衬底上的发光二级管（LED）。透镜布置在LED之上。聚合物主体在导电衬底之上模制并且与透镜直接接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用集成到系统中的固态光源而没有分离封装的LED的灯装置。
技术介绍
包括LED的固态照明系统一般具有LED封装内部的一个或多个LED管芯，所述LED封装组装到印刷电路板(PCB)上，有时与可以共同定位或分离连接的电驱动器组合。包含LED的PCB与一个或多个次级光学器件组合，放置在灯泡中并且组装成灯。包括例如LED封装、PCB、次级光学器件、灯泡和灯的封装的多个层增加了制造灯的大小、成本和复杂度。而且，封装的多个层可能降低来自灯的光提取，因为光必须从封装的每一层提取，并且封装的每一层一般都吸收一些光。封装的这些相同的多个层还可能降低来自LED的热量提取效率，因而进一步降低其光学效率。包括发光二极管(LED)、谐振腔发光二极管(RCLED)、垂直腔激光二极管(VCSEL)和边缘发射激光器的半导体发光器件是当前可获得的最高效的光源之一。当前在能够跨可见光谱操作的高亮度发光器件的制造中感兴趣的材料系统包括II1-V族半导体，特别是镓、铝、铟和氮和/或磷的二元、三元和四元合金。典型地，通过借由金属有机化学气相沉积(M0CVD)、分子束外延(MBE)或其它外延技术在蓝宝石、碳化硅、硅、III氮化物、GaAs或其它合适衬底上外延生长具有不同组成和掺杂剂浓度的半导体层的叠层来制造πι-v发光器件。叠层通常包括在衬底之上形成的掺杂有例如Si的一个或多个η型层、在一个或多个η型层之上形成的有源区中的一个或多个发光层、以及在有源区之上形成的掺杂有例如Mg的一个或多个P型层。电接触形成在η和P型区上。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供附连到传导衬底并且布置在模制主体中的一个或多个LED，其形成可以用作例如灯泡或全灯装置的完整照明单元。根据本专利技术的实施例的器件包括安装在导电衬底上的LED。透镜布置在LED之上。聚合物主体模制在导电衬底之上并且与透镜直接接触。根据本专利技术的实施例的方法包括将LED附连到导电衬底并且在LED和导电衬底之上模制主体。主体导热且电绝缘。布置在LED和导电衬底的一部分之上的透镜从主体伸出。【附图说明】图1图示了包括布置在模制主体中的LED的结构。LED之上的透镜和来自LED附连到的传导衬底的引线从模制主体伸出。图2图示了 LED的示例。图3是图1中图示的结构的横截面视图。图4和5是本专利技术的实施例的侧视图。图6图示了制作图1、3、4和5中图示的结构的方法。【具体实施方式】尽管在以下示例中，半导体发光器件是发射蓝光或UV光的III氮化物LED，但是可以使用除LED之外的半导体发光器件，比如激光二极管、由诸如其它II1-V材料、III磷化物、III砷化物、I1-VI材料、ZnO或基于Si的材料之类的其它材料系统制成的半导体发光器件、或非半导体发光器件。在本专利技术的实施例中，在LED之上形成透镜。LED安装在传导框架或衬底上，然后在LED、透镜和传导衬底周围对主体进行模制。图1图示了本专利技术的实施例。模制主体14在图1的中心处图示。模制主体14可以是例如聚合物。在一些实施例中，模制主体14是导热塑料，其可以将热量传导远离LED并且传导到空气或传导衬底中，在那里可以从器件移除热量。形成在LED之上的透镜42的一部分从模制主体14的顶部伸出。电连接到其上安装有LED的传导衬底或者作为传导衬底的一部分的两个引线16从模制主体14的底部伸出。尽管图1的结构包括布置在模制主体中的仅一个LED，但是在其它实施例中，多个LED可以布置在模制主体中。而且，尽管图1的结构图示了从模制主体的顶部伸出的透镜42和从模制主体的底部伸出的引线16，但是本专利技术的实施例不限于该设置。例如，取代于或附加于从模制主体的顶部伸出的透镜42，一个或多个透镜可以从模制主体的侧面或底部伸出。模制主体不限于所图示的形状。图2图示了合适的LED的一个示例。可以使用任何合适的LED或其它发光器件并且本专利技术不限于图2中所图示的LED。图2中所图示的器件是倒装芯片，这意味着LED主体25的底部上的一个或多个反射接触将光从LED的顶部引导到透镜42中。可以使用其它器件几何结构；本专利技术不限于倒装芯片LED。图2中图示的LED可以如下形成。半导体结构22生长在生长衬底(在图2中未示出)上，如本领域中已知的那样。生长衬底通常是蓝宝石，但是可以是任何合适的衬底，诸如例如SiC、S1、GaN或复合衬底。半导体结构22包括夹在η和p型区之间的发光或有源区。η型区24可以首先生长并且可以包括具有不同组成和掺杂剂浓度的多个层，包括例如诸如缓冲层或成核层之类的准备层，和/或设计成促进生长衬底的移除的层，其可以是η型或非有意掺杂的，以及被设计用于得到对于使发光区高效发光而言合期望的特定光学、材料或电学性质的η或甚至P型器件层。在η型区之上生长发光或有源区26。合适的发光区的示例包括单个厚或薄的发光层，或者包括通过阻挡层分离的多个薄或厚发光层的多量子阱发光区。然后可以在发光区之上生长P型区28。如η型区那样，P型区可以包括具有不同组成、厚度和掺杂剂浓度的多个层，包括非有意掺杂的层或η型层。在半导体结构的生长之后，在P型区的表面上形成P接触。P接触30通常包括多个传导层，诸如反射金属和防护金属，其可以防止或减少反射金属的电迀移。反射金属通常是银，但是可以使用任何一种或多种合适的材料。在形成P接触30之后，移除部分的P接触30、P型区28和有源区26以暴露其上形成η接触32的η型区24的一部分。η和ρ接触32和30通过间隙彼此电隔离，间隙可以填充有诸如硅的氧化物或任何其它合适的材料之类的电介质34。可以形成多个η接触过孔；η和ρ接触32和30不限于图2中所图示的布置。η和ρ接触可以重新分布以形成具有电介质/金属叠层的键合垫，如本领域中已知的那样。厚金属垫36和38形成在η和ρ接触上并且与其电连接。垫38电连接到η接触32。垫36电连接到ρ接触30。垫36和38通过间隙40彼此电隔离，间隙40可以填充有电介质材料。间隙40可以在一些实施例中填充有分离相邻的LED 10的相同材料12，在一些实施例中填充有不同的固体材料或者在一些实施例中填充有空气。垫38通过电介质34与P接触30电隔离，电介质34可以在ρ接触30的一部分之上延伸。垫36和38可以是例如金、铜、合金或通过镀层或任何其它合适的技术形成的任何其它合适的材料。垫36和38在一些实施例中足够厚以支撑半导体结构22从而使得可以移除生长衬底。在一些实施例中，取代于厚金属垫36和38，将半导体结构附连到主衬底，主衬底可以是例如硅、陶瓷、金属或任何其它合适的材料。在一些实施例中，生长衬底保持附连到半导体结构。生长衬底可以被减薄和/或纹理化、粗糙化或图案化。许多单独的LED 10形成在单个晶片上。在相邻LED 10之间的区中，通过向下蚀刻到衬底来完全地移除半导体结构，或者将当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，包括：安装在导电衬底上的发光二级管（LED）；布置在所述LED之上的透镜；以及在导电衬底之上模制并且与透镜直接接触的聚合物主体。

【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：PS马丁，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL