发光二极管(LED)器件、部件和方法技术

公开了包含一个或多个光发射器器件(诸如发光二极管(LED)或LED芯片)的器件、部件和方法。在一个方面中，一种光发射器器件部件能够包括：具有镜面表面的金属基板；直接或间接安装在所述镜面表面上的一个或多个光发射器器件；以及安装在顶表面上并且电耦合到一个或多个光发射器器件的一个或多个电部件；其中，一个或多个电部件能够通过一个或多个非金属层与所述镜面金属基板间隔开。本文公开的部件能够导致改善的热管理和光输出。

Light Emitting Diode (LED) Devices, Components and Methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光二极管(LED)器件、部件和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年11月22日提交的美国专利申请No.15/359517的权益，其公开内容在此通过引用整体并入本文。
在本文中所公开的主题总体涉及用于发光二极管(LED)照明的部件、模块和方法。更具体而言，在本文中所公开的主题涉及具有经改进的性能和可制造性的多层LED器件、部件和方法。
技术介绍
利用光发射器或光发射器器件(诸如发光二极管(LED)或LED部件)的光电设备在消费电子产品中具有各种应用。一个或多个高亮度LED芯片例如能够被封装在表面安装设备(SMD)壳体内或顶部安装配置中，以用作热管理和尺寸可能很重要的空间受限的应用中的光源。一些高亮度LED芯片能够被容纳在塑料、引脚芯片载体(PLCC)中或者在陶瓷、金属和/或镜面基板中或上。能够针对效率、亮度、耐久性和/或可制造性来改进LED芯片和/或LED壳体。封装在SMD壳体内的针对LED芯片的典型终端产品例如包括但不限于LED灯泡、商业/住宅定向照明、一般室内/室外照明、商业显示器、室内橱柜显示器、相机闪光灯、零售和橱窗显示、应急照明和标志、家用电器以及电视和汽车仪表板。LED部件的改进的领域包括增加的导热率以及针对增加的功率输入的容量，同时保持最佳性能。此外，期望改善LED封装的耐久性。针对高功率或高瓦数应用的封装能够包含各种设计特征，以增加每瓦特流明(LPW)或每美元流明(LP$)。用于增加导热率和高功率容量以及耐久性的设计特征例如能够包括：具有金属和镜子的基板，和/或多个电介质层、预浸料、焊料掩模以及其组合。针对LED部件的其他改进领域包括结合改善例如热特性和/或最小化整体尺寸或占用面积的设计特征，以在被安装到外部源时有效地利用空间。因此，仍然需要克服或缓解现有技术的光发射器器件部件、模块和方法的缺点的经改进的光发射器器件部件、模块和方法。具体地，例如，需要经改进的热容量LED、LED部件和方法，其比现有设备更耐用并且能够以更低的成本、更高的可制造性以及更高的产量来生产。
技术实现思路
根据本公开，提供了发光二极管(LED)器件、部件和方法。因此，本公开的目的是提供改善导热性、功率处理能力以及耐久性的光发射器器件部件、模块和方法。通过在本文中所描述的主题，能够至少全部或部分地实现根据在本文中所公开内容变得显而易见的这些和其他目的。附图说明在本说明书的剩余部分更具体地阐述了本主题的完整并且可行的公开内容，包括参考与一个或多个实施例相关的附图，在附图中：图1是图示根据本主题的实施例的光发射器器件部件的截面侧视图；图2A、2B和2C是图示本主题的另外的实施例的光发射器器件部件的俯视平面视图；图3是图示根据本主题的实施例的光发射器器件部件的截面侧视图；图4A、4B和4C是图示本主题的另外的实施例的光发射器器件部件的俯视平面视图；图5是图示根据本主题的实施例的光发射器器件部件的截面侧视图；图6A、6B和6C是图示本主题的另外的实施例的光发射器器件部件的俯视平面视图；并且图7A、7B、7C和7D是根据本主题的光发射器器件部件的热特性的表格和图形例示。具体实施方式现在将详细参考在本文中的主题的可能方面或实施例，在附图中示出了其中的一个或多个的范例。提供每个范例是为了解释主题而并非作为限制。事实上，作为一个实施例的一部分而例示或描述的特征能够用在另一实施例中，以产生又一另外的实施例。在本文中公开和设想的主题旨在涵盖这些修改和变化。在一些方面中，在本文中所描述的固态照明装置、LED器件和/或系统以及其制造方法能够包括各种固态光发射器电配置、颜色组合和/或电路部件，以用于提供具有经改善的效率、经改善的发射曲线、经增强的输出和/或经优化的颜色产生的固态照明装置。诸如在本文中所公开的那些装置和方法有利地比一些其他解决方案成本更低、更有效、更生动、更均匀和/或更亮。除非另外定义，否则在本文中所使用的术语应当被解读为具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，在本文中所使用的术语应当被解读为具有与本说明书和相关领域的上下文中的相应含义一致的含义，并且不应当以理想化或者过于正式的含义来解读，除非在本文中明确地如此定义。在本文中参考作为本主题的理想化方面的示意性图示的截面视图、立体图、正视图和/或平面视图描述了本主题的各方面。由于例如制造技术和/或公差导致的图示的形状的变化是可预期的，使得本主题的各方面不应当被解读为限于在本文中所图示的特定形状。该主题能够以不同的形式体现，并且不应当被解读为限于在本文中所阐述的特定方面或实施例。在附图中，为了清楚起见，能够夸大各层和区域的尺寸和相对尺寸。如在各附图中所示的，出于例示性的目的，一些尺寸的结构或部分相对于其他结构或部分被夸大，并且因此，提供这些结构或部分以例示说明本主题的一般结构。此外，参考在其他结构、部分或者这两者上形成的结构或部分来描述本主题的各个方面。如本领域技术人员将意识到的，对在另一结构或部分“上”或“上方”而形成的结构的引用预期可以插入另外的结构、部分或者这两者。在本文中将对没有介入结构或部分的在另一结构或部分“上”形成的结构或部分的引用被描述为“直接”形成在所述结构或部分上。类似地，将理解，当元件被称为“连接”、“附接”或“耦合”到另一元件时，其能够直接连接、附接或耦合到其他元件，或者可以存在介入元件。相反，当元件被称为“直接连接”、“直接附接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在介入元件。此外，在本文中使用诸如“在...上”、“上方”、“上部”、“顶部”、“下方”或“底部”的相对术语来描述一个结构或部分与另一结构或部分的关系，如在附图中所示的。将理解，除了在附图中所描绘的取向之外，诸如“在...上”、“上方”、“上部”、“顶部”、“下方”或“底部”的相对术语旨在涵盖器件的不同取向。例如，如果附图中的器件被翻转，则被描述为在其他结构或部分“上方”的结构或部分现在将被定向在其他结构或部分“下方”。类似地，如果附图中的器件沿着被描述为“上方”的轴、结构或部分旋转，则其他结构或部分现在将定向在其他结构或部分的“旁边”或“左侧”。相似的附图标记始终指代相似的元素。除非明确记载缺少一个或多个元件，否则在本文中所所用的术语“包括”、“包含”和“具有”应当被解读为不排除存在一个或多个元件的开放式术语。在本文中所使用的术语“(一个或多个)电激发发射器”和“(一个或多个)发射器”是同义术语，并且指代能够产生可见光或近可见光(例如，从红外光到紫外光)波长辐射的任何器件，例如包括但不限于：氙灯、汞灯、钠灯、白炽灯和固态发射器，包括LED或LED芯片、有机发光二极管(OLED)和激光器。术语“(一个或多个)固态光发射器”、“(一个或多个)固态发射器”和“(一个或多个)光发射器”是同义术语，并且指代LED芯片、激光二极管、有机LED芯片和/或任何其他半导体设备，其优选被布置为包括：一个或多个半导体层的半导体芯片，能够包括硅、碳化硅、氮化镓和/或其他半导体材料；基板，其能够包括蓝宝石、硅、碳化硅和/或其他微电子基板；以及一个或多个接触层，其能够包括金属和/或其他导电材料。在本文中所使用的术语“组”、“段”、“串”和“集”是同义术语。如在本文中所使用的，这些术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光发射器器件部件，包括：具有顶表面的金属基板；在所述金属基板的所述顶表面的至少部分上的镜面表面；一个或多个光发射器器件，其被安装在所述金属基板的所述顶表面或所述镜面表面上；以及一个或多个电部件，其被安装在所述金属基板的所述顶表面上并且被电耦合到所述一个或多个光发射器器件，其中，所述一个或多个电部件通过多个非金属层与所述金属基板间隔开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.22 US 15/359,5171.一种光发射器器件部件，包括：具有顶表面的金属基板；在所述金属基板的所述顶表面的至少部分上的镜面表面；一个或多个光发射器器件，其被安装在所述金属基板的所述顶表面或所述镜面表面上；以及一个或多个电部件，其被安装在所述金属基板的所述顶表面上并且被电耦合到所述一个或多个光发射器器件，其中，所述一个或多个电部件通过多个非金属层与所述金属基板间隔开。2.根据权利要求1所述的光发射器器件部件，其中，所述一个或多个非金属层包括多个电介质层。3.根据权利要求2所述的光发射器器件部件，其中，所述多个电介质层包括聚酰亚胺基聚合物。4.根据权利要求2所述的光发射器器件部件，其中，所述电介质层中的每个电介质层包括印刷电路板(PCB)。5.根据权利要求4所述的光发射器器件部件，其中，每个印刷电路板包括FR-4、CEM-3、CEM-4或相关的复合材料。6.根据权利要求4所述的光发射器器件部件，其中，所述PCB通过以下方式进行层叠：将一个PCB放置在另一个PCB的顶部上。7.根据权利要求6所述的光发射器器件部件，还包括在两个PCB层之间的预浸料层。8.根据权利要求1所述的光发射器器件部件，其中，所述一个或多个光发射器器件包括发光二极管(LED)芯片。9.根据权利要求1所述的光发射器器件部件，其中，所述一个或多个光发射器器件被直接安装在所述金属基板的所述顶表面上或者被直接安装在所述镜面表面上，而没有除了薄粘合剂层之外的任何介入层。10.根据权利要求1所述的光发射器器件部件，还包括在所述一个或多个非金属层的上表面上的焊料掩模。11.根据权利要求1所述的光发射器器件部件，其中，与具有非金属基板而没有多个非金属层的器件相比，所述一个或多个非金属层增加所述光发射器器件部件的导热率。12.根据权利要求1所述的光发射器器件部件，其中，所述光发射器器件通过引线键合部被电耦合到所述一个或多个电部件。13.根据权利要求12所述的光发射器器件部件，其中，所述一个或多个非金属层形成梯级式配置，其中，在第一非金属层与第二非金属层之间具有凹进突缘，其中，至少一个电部件和引线键合部位于所述凹进突缘处。14.根据权利要求1所述的光发射器器件部件，其中，所述一个或多个非金属层被安装到所述金属基板并且与所述一个或多个光发射器器件相邻。15.根据权利要求1所述的光发射器器件部件，其中，所述一个或多个非金属层的高度大于所述一个或多个光发射器器件的高度。16.根据权利要求1所述的光发射器器件部件，还包括与所述一个或多个非金属层相接触的保持材料，其中，所述保持材料形成围绕所述一个或多个光发射器器件的坝状体。17.根据权利要求16所述的光发射器器件部件，其中，所述保持材料的高度至少与所述一个或多个非金属层一样高，并且高于所述一个或多个光发射器器件。18.根据权利要求16所述的光发射器器件部件，其中，所述保持材料覆盖将所述一个或多个光发射器器件电耦合到所述一个或多个电部件的引线键合部。19.根据权利要求16所述的光发射器器件部件，其中，以至少两层来施加所述保持材料，其中一层在另一层的顶部上。20.根据权利要求16所述的光发射器器件部件，还包括密封剂，所述密封剂覆盖所述一个或多个光发射器器件并且被包含在由所述保持材料形成的所述坝状体之内。21.根据权利要求1所述的光发射器器件部件，还包括横切所述一个或多个非金属层的过孔。22.根据权利要求21所述的光发射器器件部件，其中，焊料掩模被设置在所述一个或多个非金属层...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·R·F·韦尔奇，C·K·布莱克利，J·C·赖赫泽，C·P·胡塞尔，
申请(专利权)人：科锐公司，
类型：发明
国别省市：美国,US