包括发光二极管和控制电路的光电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光电子装置(5)，包括第一集成电路(6)，其包括：‑基板，具有第一和第二相对表面；以及‑位于第一表面上的发光二极管的集合的群组(G1、G2、G3)。所述集成电路(6)还包括；‑在所述基板中，用于围绕着每个集合将基板的各部分电绝缘的第一侧面元件(52)；以及‑针对第二表面上的每个群组，被连接到群组的第一端子的至少一个导电接点(461、462、463)以及被连接到群组的第二端子的至少一个第二导电接点(481、482、483)。所述装置包括第二集成电路(7)，其包括：‑第三和第四相对表面；以及‑第三导电接点(70)，位于第三表面上并被电连接到第一和第二导电接点。第一集成电路被附着到第二集成电路的第三表面上。

Photoelectronic devices including light-emitting diodes and control circuits

【技术实现步骤摘要】
包括发光二极管和控制电路的光电子装置本申请是申请号为201580036246.7、专利技术名称为“包括发光二极管和控制电路的光电子装置”、申请日为2015年6月30日的专利技术专利申请的分案申请。本专利申请要求将通过引用结合到本文中的法国专利申请FR14/56178的优先权益。
本专利技术一般地涉及基于半导体材料的光电子装置和制造该光电子装置的方法。本专利技术更一般地涉及包括由三维元件(特别是半导体微米线或纳米线)形成的发光二极管的光电子装置。
技术介绍
短语“包括发光二极管的光电子装置”指定能够将电信号转换成电磁辐射的装置且特别是专用于发射电磁辐射(特别是光)的装置。能够形成发光二极管的三维元件的示例是微米线或纳米线，其包括基于化合物的半导体材料，该化合物主要包括至少一个III族元素和一个V族元素(例如，氮化镓GaN)(在下文中称为III-V化合物)或者主要包括至少一个II族元素和一个VI族元素(例如，氧化锌ZnO)，在下文中称为II-VI化合物。光电子装置可以包括多个发光二极管和发光二极管控制电路。作为示例，可能期望用AC电压(特别是电源电压)对光电子装置供电。发光二极管控制电路然后可能能够对AC电压进行整流并选择性地对发光二极管供电以适应跨装置的瞬时电压并例如促进减少由发光二极管发出的光的闪烁现象。文献WO2013/110029描述了此类光电子装置。发光二极管对应于分立光电子组件，其每个可以包括一个或多个发光二极管。控制电路可以对应于具有与之连接的光电子组件的集成电路。缺点是连接到集成电路的发光二极管的数目受到光电子组件的体积和要在光电子组件之间保持的最小距离的限制。此外，制造光电子装置的方法可能是复杂的，因为其包括将每个光电子组件连接到控制电路的步骤。
技术实现思路
因此，实施例的目的是克服包括发光二极管的前述光电子装置及其制造方法的缺点中的至少一个。本专利技术的另一目的是通过减小被发光二极管占用的空间来增加光电子装置的紧凑性。实施例的另一目的是减小包括串联连接发光二极管的光电子装置的体积。本专利技术的另一目的是减少制造光电子装置的方法的步骤的数目。实施例的另一目的是能够以工业规模且以低成本制造包括发光二极管的光电子装置。因此，实施例提供了一种光电子装置，其包括：第一集成电路，其包括包含第一和第二相对表面的支撑体、位于第一表面上的发光二极管的组合件的群组，每个群组包括并联和/或串联连接在第一和第二端子之间的发光二极管的至少一个组合件，并且发光二极管的每个组合件包括线形、圆锥形或截锥形半导体元件或并联连接的多个线形、圆锥形或截锥形半导体元件，第一集成电路还在支撑体中包括围绕每个组合件的支撑体的各部分的横向电绝缘的第一元件和在第二表面上针对每个群组的被连接到群组的第一端子的至少一个导电焊盘和被连接到群组的第二端子的第二导电焊盘；以及第二集成电路，其包括第三和第四相对表面，第三表面上的第三导电焊盘被电连接到第一和第二导电焊盘，第一集成电路被固定到第二集成电路的第三表面。根据实施例，支撑体包括包含第五和第六相对表面的基板，发光二极管位于第五表面的侧面，并且针对每个组合件包括至少一个第二导电元件，其与基板绝缘且从第五表面横过基板至第六表面并连接到第一导电焊盘中的一个。根据实施例，第一元件能够将在每个组合件的发光二极管下面的基板的各部分横向电绝缘。根据实施例，第一元件包括在基板中从第五表面延伸至第六表面的绝缘壁。根据实施例，第二集成电路包括从第三表面横过第二集成电路至第四表面的排热装置。根据实施例，所述装置包括针对每个组合件的覆盖所述组合件的每个发光二极管的电极层，并且还包括围绕着所述组合件的发光二极管覆盖电极层的导电层。根据实施例，第二元件与导电层或电极层接触。根据实施例，第二集成电路包括意图接收AC电压的整流电路。根据实施例，第一集成电路包括发光二极管的组合件的N个群组，其中，N是从2变化到200的整数，并且第二集成电路包括N-1个开关，每个开关被连接到所述群组中的一个的第一端子或第二端子。根据实施例，第二集成电路包括N个电路元，所述N-1个电流源中的每一个被连接到所述群组中的一个的第一端子或第二端子。根据实施例，所述装置在第四表面上包括第四导电焊盘。根据实施例，所述群组中的至少一个包括发光二极管的至少两个组合件。附图说明在特定实施例的以下非限制性描述中将结合附图来详细地讨论前述及其它特征和优点，在所述附图中：图1是包括发光二极管的光电子装置的实施例的部分简化横截面图；图2是包括微米线或纳米线的发光二极管的实施例的图1的详图；图3是包括包含微米线或纳米线的发光二极管的光电子装置的另一实施例的部分简化横截面图；图4是图1的光电子装置的部分简化横截面图；图5至图8是包括包含微米线或纳米线的发光二极管的光电子装置的其它实施例的部分简化横截面图；以及图9和图10是用于控制图1中所示的光电子装置的电路的实施例的图。具体实施方式为了明了起见，在各种图中用相同的参考标号来指定相同元件，并且此外，如在集成电路的表示中通常的那样，各种图并未按比例。此外，仅示出并将描述对理解本专利技术有用的那些元件。特别地，此后描述的用于控制光电子装置的电路的逻辑电路在本领域的技术人员的能力范围内且并未详细地描述。在以下描述中，除非另外指明，术语“基本上”、“近似”以及“大约”意指“在10％内”。此外，“主要由材料制成的化合物”或“基于材料的化合物”意指化合物包括大于或等于95％的比例的所述材料，此比例优选地大于99％。本描述涉及光电子装置，其包括由三维元件(例如微米线、纳米线、圆锥形元件或截头圆锥形元件)形成的发光二极管。在以下描述中，描述了用于由微米线或纳米线形成的发光二极管的实施例。然而，可以针对除微米线或纳米线之外的三维元件(例如，金字塔形三维元件)实现这些实施例。术语“微米线”或“纳米线”指定一种三维结构，其沿着优选方向具有细长形状，具有在从5nm至2.5μm、优选地从50nm至2.5μm范围内的至少两个维度(称为次要维度)，第三维度(称为主要维度)等于最大次要维度的至少1倍、优选地5倍且更优选地至少10倍。在某些实施例中，次要维度可以小于或等于约1μm、优选地在从100nm至1μm、更优选地从100nm至300nm范围内。在某些实施例中，每个微米线或纳米线的高度可以大于或等于500nm，优选地在从1μm至50μm范围内。在以下描述中，术语“线”用来意指“微米线或纳米线”。优选地，穿过横截面的重心、在垂直于线的优选方向的平面内的线的中线基本上是直线的，并且此后称为线的“轴”。根据实施例，提供了已知包括至少两个集成电路(也称为芯片)的光电子装置。第一集成电路包括在半导体基板的前表面上形成且相互电绝缘的发光二极管的至少两个组合件。在半导体基板中形成硅通孔或TSV并与之绝缘，每个TSV将基板的前表面连接到后表面。第二集成电路包括被用于控制第一集成电路的发光二极管的组合件的电子组件，特别是晶体管。单一集成电路例如通过“倒装芯片”型连接而固定到第二集成电路。将光电子芯片连接到控制芯片的焊接凸块确保光电子芯片与控制芯片之间的机械连接，并且进一步确保发光二极管的每个组合件到控制芯片的电连接。第一集成电路在以下描述中称为光电子电路或光电子芯片，并且第二集成电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电子装置(5；90)，包括：第一集成电路(6)，包括包含了第一和第二相对表面的支撑体、位于第一表面上的发光二极管的组合件(D1、D2、D3)的群组(G1、G2、G3)，在第一群组和第二群组中，每个群组包括并联连接在第一端子和第二端子之间的发光二极管的至少一个组合件，所述第一群组适于发射第一波长的光，所述第二群组适于发射不同于第一波长的第二波长的光，第一集成电路还在支撑体中包括围绕每个组合件的支撑体的各部分的横向电绝缘的第一元件(52)和在第二表面上针对每个群组的被连接到群组的第一端子的至少一个第一导电焊盘(461、462、463)和被连接到群组的第二端子的第二导电焊盘(481、482、483)；以及第二集成电路(7)，包括第三和第四相对表面，第三表面上的第三导电焊盘(70)被电连接到所述第一导电焊盘和所述第二导电焊盘，所述第一集成电路被固定到所述第二集成电路的第三表面。

【技术特征摘要】
2014.06.30 FR 14561781.一种光电子装置(5；90)，包括：第一集成电路(6)，包括包含了第一和第二相对表面的支撑体、位于第一表面上的发光二极管的组合件(D1、D2、D3)的群组(G1、G2、G3)，在第一群组和第二群组中，每个群组包括并联连接在第一端子和第二端子之间的发光二极管的至少一个组合件，所述第一群组适于发射第一波长的光，所述第二群组适于发射不同于第一波长的第二波长的光，第一集成电路还在支撑体中包括围绕每个组合件的支撑体的各部分的横向电绝缘的第一元件(52)和在第二表面上针对每个群组的被连接到群组的第一端子的至少一个第一导电焊盘(461、462、463)和被连接到群组的第二端子的第二导电焊盘(481、482、483)；以及第二集成电路(7)，包括第三和第四相对表面，第三表面上的第三导电焊盘(70)被电连接到所述第一导电焊盘和所述第二导电焊盘，所述第一集成电路被固定到所述第二集成电路的第三表面。2.根据权利要求1所述的光电子装置，其中，所述支撑体包括基板(10)，其包括第五和第六相对表面(12、14)，发光二极管位于第五表面的侧面，并且针对每个组合件(D1、D2、D3)包括至少一个第二导电元件(401、402、403)，其与基板绝缘且从第五表面跨过基板至第六表面并连接到所述第一导电焊盘中的一个。3.根据权利要求2所述的光电子装置，其中，所述第一元件(52)能够将在每个组合件(D1、D2、D3)的发光二极管下面的基板(10)的部分(531、532、533)横向电绝缘。4.根据权利要求3所述的光电子装置，其中，所述第一元件(52)包括在基板中从第五表面延伸至第六表面的绝缘壁。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的光电子装置，其中，所述第二集成电路(7)包括从第三表面跨过所述第二集成电路至第四表面的排热装置(92)。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·梅西埃，菲力浦·吉莱，泽维尔·于翁，
申请(专利权)人：艾利迪公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR