[发明专利]用于倒装安装的水平LED的间隙工艺

说明书

相关申请

本申请要求2011年5月20日提交的申请号为13/112,502且发明名称为“Gap Engineering for Flip-Chip Mounted Horizontal LEDs”的美国专利申请的优先权权益，该美国专利申请自身作为2011年2月14日提交的申请号为13/027,006且发明名称为“Light Emitting Diode(LED)Arrays Including Direct Die Attach and Related Assemblies”的美国专利申请的部分继续申请(CIP)而要求其优先权权益，上述美国专利申请自身作为2011年1月31日提交的申请号为13/018,013且发明名称为“Horizontal Light Emitting Diodes Including Phosphor Particles”的美国专利申请的部分继续申请(CIP)而要求其优先权权益，因此通过全文引用将上述美国专利申请的公开内容并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体发光器件和组件及其制造方法，并且更具体地涉及半导体发光二极管(LED)及其组件。

背景技术

半导体LED是公知的在向其施加电压后能够发光的固态发光元件。LED通常包括具有第一和第二相对面的二极管区，并且其中包括n型层、p型层和p-n结。阳极接触电阻性接触p型层并且阴极接触电阻性接触n型层。二极管区域可以外延地形成在基板（例如蓝宝石、硅、碳化硅、砷化镓、氮化镓等制成的生长基板）上，但是完整的器件也可以不包括基板。二极管区域例如可以由基于碳化硅、氮化镓、磷化镓、氮化铝和/或砷化镓的材料和/或基于有机半导体的材料制成。最后，由LED放射的光可以在可见光或紫外光(UV)范围内，并且LED可以集成有波长转换材料例如荧光体。

LED越来越多地用在发光/照明应用中，其目的是针对普通的白炽灯泡提供替代品。

发明内容

根据本文所述各种实施例的发光器件包括发光二极管管芯，其中具有沿其表面延伸的间隔开的阳极和阴极接触。在某些实施例中，阳极和阴极接触紧密地间隔开并且基本上覆盖发光二极管管芯的表面。安装基板在其上包括间隔开的阳极和阴极衬垫。发光二极管管芯被倒装安装在安装基板上以使阳极接触邻接并导电地接合至阳极衬垫并且阴极接触邻接并导电地接合至阴极衬垫，从而界定出沿间隔开的阳极和阴极接触之间以及间隔开的阳极和阴极衬垫之间的表面延伸的间隙。封装材料被设置在发光二极管管芯和安装基板上。在某些实施例中，透镜从安装基板伸出以围绕发光二极管管芯且封装材料被设置在透镜和安装基板之间。间隙被设置用于阻止能够使发光器件的操作降级的足量封装材料进入间隙。在某些实施例中，封装材料在其加热期间例如在其固化期间膨胀且间隙被设置用于阻止足量的封装材料进入间隙以使得在加热期间已进入间隙的封装材料的膨胀导致发光器件的操作降级。

根据本文所述的各种实施例可以提供不同的装置以用于阻止能够使发光器件的操作降级的足量封装材料进入间隙。例如，在某些实施例中，间隙的几何结构譬如间隙的高度、宽度、长度、高宽比和/或形状被设置用于阻止能够使发光器件的操作降级的足量封装材料进入间隙。在另一些实施例中，不同于封装材料的填料被设置在间隙内以阻止能够使发光器件的操作降级的足量封装材料进入间隙。在某些实施例中，这些填料可以包括硅基材料和/或阻焊材料并且可以完全填充间隙。

附图说明

图1和图2是根据本文所述各种实施例的LED和封装LED的截面图。

图3A,3B和3C分别是根据图1或图2中实施例的LED的顶视图、截面图和底视图。

图4和图5根据本文所述各种实施例示出了图1-3中基板的几何形状。

图6A是根据图1-4中的各种实施例的其上安装有LED的子基底(submount)的照片。

图6B是根据图1-4中的各种实施例的封装LED的照片。

图7A和7B分别是根据本文所述各种实施例的并联电耦合在子基底上的封装LED管芯阵列的俯视图和截面图。

图8A和8B分别是根据本文所述各种实施例的并联电耦合在包括交指型阴极和阳极衬垫的子基底上的封装LED管芯阵列的俯视图和截面图。

图9A和9B分别是根据本文所述各种实施例的并联电耦合在子基底上的径向设置的LED管芯阵列的俯视图和截面图。

图10A和10B分别是根据本文所述各种实施例的并联电耦合在包括交指型电极的子基底上的封装LED管芯阵列的俯视图和截面图。