[发明专利]LED封装在审
申请号: | 201480057964.8 | 申请日: | 2014-10-23 |
公开(公告)号: | CN105684175A | 公开(公告)日: | 2016-06-15 |
发明(设计)人: | J·里夫斯;A·扬 | 申请(专利权)人: | 利特库尔有限公司 |
主分类号: | H01L33/62 | 分类号: | H01L33/62 |
代理公司: | 北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280 | 代理人: | 王勇;李科 |
地址: | 英国谢*** | 国省代码: | 英国;GB |
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摘要: | |||
搜索关键词: | led 封装 | ||
技术领域
本发明涉及发光二极管,特别但并非排他地涉及改进的LED封装, 以及制造改进的LED封装的方法。
背景技术
发光二极管(LED)是一种当施加电流时释放光子的p-n结半导体二极 管,其中,发射的光的量正比于电流。
在将LED管芯用于实际应用中之前,LED管芯必须被封装并且组装到 LED设备中,该LED设备被称为灯具或灯泡。例如,图1示出了传统的 LED灯具,其包括多个LED管芯,LED管芯分别安装在第一电路板上以 形成LED封装,并且之后每个LED封装被安装在另外的电路板上以形成 LED模块,然后LED模块被安装在暴露至外部空气的热沉上。
图2a、2b和2c示意性地示出传统LED封装10的三个示例,其中, 单个LED管芯11被安装在电路板12上,其中,电路板12包括三层;顶 部铜层12a,非导电衬底层12b和底部金属层12c。电路板12的顶部铜层 12a被蚀刻以形成一个或多个腔12d,其中,腔分隔顶部铜层12a的各部 分以限定多个电迹线12e、12f。
图2a示意性地示出传统LED封装10的示例,其包括具有垂直结构/ 架构的LED管芯11。就这一点而言,垂直的LED管芯被形成为使得在 LED管芯的相对的侧面上(即,顶部和底部上)提供电触点/电极。因此, 图2a所示的LED管芯11具有在LED管芯11的接合至电路板12的第一 电迹线12e的第一(下)表面11a上提供的第一电极(未示出),以及在 LED管芯11的通过线接合13连接至电路板12的第二电迹线12f的第二 (上)表面11b上提供的第二电极(未示出)。
图2b示意性地示出传统LED封装10的示例,其包括具有横向/水平 结构/架构的LED管芯11。就这一点而言,横向LED管芯被形成为使得在 管芯的同一侧上(即在顶部或底部上)提供两个电触点/电极。面朝上的横 向LED管芯在LED管芯的顶侧(即光离开LED管芯的侧面)具有p-电极 和n-电极两者,而倒装芯片横向LED管芯在LED管芯的底侧(即与光离 开LED管芯的侧面相对的侧面)具有p-电极和n-电极两者。
图2b所示的LED管芯11是倒装芯片LED管芯并因此具有在LED管 芯11的接合至电路板12的第一电迹线12e的第一(下)表面11a上提供 的第一电极11c,以及在LED管芯11的接合至电路板12的第二电迹线12f 的第一(下)表面11a上提供的第二电极11d。在图2a所示的示例中,横 向LED管芯11的第一电极11c和第二电极11d具有相等的宽度;然而, 横向LED管芯11的第一电极11c和第二电极11d也有可能具有不相等的 宽度,如图2c的示例性实施例所示的。
不但产生光,LED管芯内的电流还能释放热量,这引起p-n结的温度 升高,继而降低发光效率。因此,最大的光产生需要高电流和低温度两者, 这仅能够通过最小化沿从p-n结至最终热量排放(通常排放至环境空气) 的热路径的热阻来实现。就这一点而言,材料的热阻取决于其热导率和材 料尺寸。因此,传统的LED封装被制造为尽可能的小和薄,从而最小化 将LED管芯的发光元件(即p-n结)与任何附接的热沉分离的任意材料的 厚度。
基于上述,需要一种改进的LED封装配置,其减小与现有技术的LED 封装相关的热阻问题。
发明内容
根据第一方面,本发明提供了一种发光二极管(LED)封装。所述LED 封装包括布置在非导电衬底上的导电层、延伸通过所述导电层从而将所述 导电层分隔成多个电迹线的多个高纵横比的腔、以及安装在所述导电层的 暴露表面上的一个或多个LED管芯,所述一个或多个LED管芯的每一个 具有与所述电迹线中的一个电接触的第一电极。
每个高纵横比的腔可以从所述导电层的暴露表面延伸至所述非导电 衬底。对于每个高纵横比的腔,所述高纵横比的腔的宽度可以大于所述高 纵横比的腔的高度。多个高纵横比的腔的每一个可以填充有介电材料。
所述导电层的厚度可以为400μm或更大。
所述一个或多个LED管芯的每一个可以具有与所述电迹线中的另一 个电接触的第二电极。
所述LED封装可以包括单个倒装芯片LED管芯,所述倒装芯片LED 管芯具有接合至所述电迹线中的一个的第一电极和接合至所述电迹线中 的另一个的第二电极。
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