[发明专利]具有温度探测的发光设备封装

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及一种发光设备封装，特别涉及一种具有內设的 (design-in)热探测单元的发光设备封装，该内设的热探测单元可以用作 温度探测和温度控制。

发明背景

[0002]目前，发光二极管(此后被称为“LED”)是半导体领域里最 创新和发展最快的技术之一。尽管在过去十几年，LED被用于指示和信 号领域，但LED的技术开发和改进使其能够广泛用于照明应用。

[0003]在照明应用里使用LED极具吸引力，理由包括：其能够每瓦 特产生更多光能、有更长的使用寿命、更小的尺寸、更大的耐用性、环保、 以及有色彩、光线控制和暗淡化方面的灵活性。

[0004]LED发光体的主要应用是LCD背光、白光照明、色调照明和 汽车照明。众所周知，LED发光体的光学特征，特别是红色LED，会随环 境温度的变化有较大变化。例如，在寒冷气候下使用的LED发光体的发光 强度、CRI(显色性指数)、CCT(相关色温)和色度值将不同于在温暖气 候下使用的相同LED发光体的发光强度、CRI(显色性指数)、CCT(相 关色温)和色度值。因此，在照明应用里LED发光体的一个主要难题是提 供一个一致性的期望的光性能，其不随环境温度变化而变化。

[0005]早期已经作出许多尝试来探测LED的温度，并通过一个外部 电源进行调整以保持LED模块的性能一致性。但是，前期努力具有以下缺 点：LED模块的尺寸不能太小；由于温度探测单元和LED之间的距离太 大，反应时间很慢且不准确；LED发出的光被阻碍；需要对每个LED模 块进行校准；并且存在焊接性能层次(soldering perform hierarchy)问题。 以上有关功能、性能和成本方面的限制导致无法提供一个有效的LED模 块。所以，需要一种发光设备封装，其能够解决LED模块的诸多缺点。

发明概述

[0006]依照本发明的一个实施例，披露了一种发光设备封装。发光设 备封装包括一个功能基板；至少一个发光元件，其键合到功能基板上；和 至少一个内设的热探测单元，其建造在功能基板上，其中内设的热探测单 元靠近发光元件，并且内设的热探测单元被设置以探测温度并传递一个温 度信号。

[0007]依照本发明的另一个实施例，披露了一种发光系统。发光系统 包括一个功能基板；至少一个发光元件，其键合到功能基板上；和至少一 个内设的热探测单元，其建造在功能基板上，其中内设的热探测单元靠近 发光元件，且内设的热探测单元被设置以探测温度并传递一个温度信号； 一个电源，其被连接到至少一个发光元件，电源被设置以提供电流到至少 一个发光元件；和一个微控制器单元，其被连接到电源和内设的热探测单 元，微控制器单元被设置以控制从电源提供到至少一个发光元件的电流， 微控制器单元元还被设置以接收来自内设热探测单元的温度信号。

[0008]依照本发明的另一个实施例，披露了一种制作具有内设热探测 单元的发光设备封装的方法。此方法包括提供一个半导体基板；在半导体 基板上建造一个内设的热探测单元；在半导体基板上产生一个钝化层；利 用一个或多个掩膜将半导体基板图案化，并利用一个或多个掩膜以及一个 或多个制作步骤蚀刻钝化层和基板，从而在半导体基板上形成一个布局设 计；以及在半导体基板上形成一个或多个金属走线和平台。

[0009]从以下的详细描述，本领域技术人员将更容易理解本发明的其 它实施例，其中本发明实施例是通过附图进行描述。将会认识到，本发明 能够适用于其它和不同的实施例，且能够在不同方面对其细节进行修改， 而没有脱离本发明的精神和范围。

附图说明

[0010]图1是本发明一个实施例的一种发光设备封装的截面图；

[0011]图2是描述本发明一个实施例的一种发光系统运作的模块图； 其包括发光设备封装；

[0012]图3是本发明第二实施例的一种发光设备封装的截面图；

[0013]图4是本发明一个实施例的局部简化了的半导体晶圆布局的 俯视图；並且描述热探测单元位置。

[0014]图5A到5K描述本发明一个实施例的一个具有内设热探测单 元的半导体基功能基板的示范制作过程；此内设热探测单元是建造在半导 体基功能基板上。

[0015]图6A是本发明第三实施例的一种发光设备封装的截面图；