[发明专利]具有带中心凹部的托座的LED模块

说明书

本发明涉及固态照明领域。

本发明尤其涉及具有托座(platform)的LED模块的领域，该托座上安装有至少一个LED芯片(LED裸片)。所述LED芯片尤其可以是诸如蓝光照明LED芯片的单色LED芯片。正如公知的，假使在上述芯片顶部放置包括色彩变换颗粒的层，则色彩变换颗粒将会变换(通常是降频变换(down-convert))LED芯片所发射的光中的至少一部分，使得原来由LED芯片所发射的光谱与通过色彩变化颗粒的变换而产生的光谱的混合将从LED模块发射出来。借助此技术，可以制造例如白光照明LED模块。

近来已发展出了用于LED封装设计的表面安装技术(SMT)。所述SMT法具有可将LED元件尺寸最小化的优点。

为了将垂直型LED芯片和面朝上(FU)水平型LED芯片安装到封装(package)(例如由硅制成)上，通常要在托座的刻蚀凹部中形成金属焊盘，以便安装LED芯片。另外，至少一条键合线(通常由金制成)用于将LED芯片的顶表面电极与通常通向托座的反面的电通道连接。

安装有LED芯片的晶片的正面与通常放置电源和控制电路的晶片的反面之间的电连接，是通过表面金属化为电路来实现的。

一般而言，LED封装的元件尺寸的最小化，对于诸如在移动电话中、便携式显示器，LCD的背光等现代的LED应用而言是重要的因素。此外，光学方面，例如使用透镜的情况，也需要光源其自身的最小化。

因此，本发明意在实现此目的：提供一种特别用于使具有处于托座的凹部中的芯片的LED模块最小化的技术。

此目的借助于独立权利要求中的特征来实现，从属权利要求进一步深化了本发明的中心思想。

根据本发明的第一个方面，提供一种在托座内具有至少一个穿通孔的LED模块，所述LED模块包括：

托座，所述托座具有凹部，所述凹部具有带底部的中心部分和包围中心部分的阶梯式扩展部分；

至少一个LED芯片，所述LED芯片布置在中心部分的底部上；

键合线，所述键合线从LED芯片通向扩展部分的底部，以便与LED芯片的第一电极接触。键合线借助于从扩展部分的底部起穿过托座而通向托座的反面的穿通接触件(through contact)，与托座的反面电连接。

LED模块还可以包括在中心部分的底部内的穿通接触件，所述穿通接触件与LED芯片的第二电极接触。

托座可以由硅制成。

可以提供色彩变换介质而用来填充凹部的中心部分，其中，色彩变换介质的顶表面基本上可以与所述凹部的扩展部分的底部齐平。

凹部的扩展部分可以填充有透明介质，优选地，所述透明介质不具有色彩颗粒和/或散射颗粒。

替代地，凹部的扩展部分可以填充有包括色彩变换颗粒和/或散射颗粒的透明介质。

可以选择凹部的扩展部分中的色彩变换颗粒，使得扩展部分中的色彩变换颗粒将光变换为第一光谱，而中心部分中的色彩变化颗粒将光变换为与第一光谱不同的第二光谱。

扩展部分可以填充有在托座的顶表面上方延伸的水滴形顶部。

替代地，扩展部分可以填充有与托座的顶表面齐平的介质。

凹部的中心部分可以具有正方形或矩形的剖面形状。

扩展部分可以具有圆形的形状。

中心部分的底部可以具有小于300μm、优选地介于50μm至150μm之间的厚度。

扩展部分可以具有介于2mm至4mm之间、优选地介于2.0mm至3.0mm之间的直径。

在俯视时，所述托座可以具有正方形或矩形的剖面形状。

界定扩展部分的壁可以例如与托座的界定中心凹部的部分整体地形成。在此情况下，可以通过两步刻蚀工艺，例如在硅中的各向异性刻蚀工艺，来形成凹部的扩展部分和中心部分。

替代地，界定扩展部分的壁可以作为单独的部件而安装至托座的界定中心凹部的部分。

为了将LED芯片的电极与穿通接触件连接，可以在中心凹部的底部上提供金属化层。

在凹部的中心部分的底部内的穿通接触件相对于芯片偏离，即从上方看去时在LED芯片的轮廓外部。

键合线可以借助于从扩展部分的底部起穿过托座而通向托座的反面的另外的穿通接触件，与托座的反面电连接。

本发明的另一方面涉及一种具有带中心部分和扩展部分的凹部的硅托座，所述硅托座设计用于LED模块中。

本发明的又一方面涉及一种LED模块，在所述LED模块中，经由横向金属化通道来接触LED芯片的一个或更多个电极，所述LED模块包括：

托座，所述托座具有凹部；