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在模制互連結(jié)構(gòu)中封裝僅具有頂側(cè)連接的光子構(gòu)建塊的制作方法

文檔序號:7037315閱讀:225來源:國知局
在模制互連結(jié)構(gòu)中封裝僅具有頂側(cè)連接的光子構(gòu)建塊的制作方法
【專利摘要】標準化的光子構(gòu)建塊封裝在模制的互連結(jié)構(gòu)中以形成多種LED陣列產(chǎn)品。在安裝有LED裸片的基板的頂表面和底表面之間無電導(dǎo)體經(jīng)過。高反射材料的微粒噴射到頂表面上?;宓捻敱砻嫔系闹浜副P附接至設(shè)置在互連結(jié)構(gòu)的唇部的下側(cè)的接觸焊盤。在焊料回流工藝中,光子構(gòu)建塊在互連結(jié)構(gòu)內(nèi)自對準?;ミB結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)體通過接觸焊盤和著落焊盤電耦合至光子構(gòu)建塊中的LED裸片。壓縮模制用于在LED裸片之上形成透鏡,使溢料的硅樹脂層覆蓋著落焊盤。側(cè)向位于著落焊盤之上的溢料層通過對溢料層處的顆粒進行噴砂處理而去除。
【專利說明】在模制互連結(jié)構(gòu)中封裝僅具有頂側(cè)連接的光子構(gòu)建塊
[0001]相關(guān)文件的交叉引用
[0002]本申請文件是以下三個美國非臨時專利申請的部分延續(xù)申請,并根據(jù)35U.S.C § 120要求其優(yōu)先權(quán):2011年I月9日提交的題目為“Packaging Photon BuildingBlocks Having Only Top Side Connect1nsin an Interconnect Structure,,的專利申請序列號 12/987,148、2011 年 10 月 28 日提交的題目為 “Jetting a Highly ReflectiveLayer onto an LED Assembly”的專利申請序列號13/284,835、以及2011年11月28日提交的題目為“Micro-Bead Blasting Process for Removing a Silicone Flash Layer”的專利申請序列號13/304,769。此外,本申請根據(jù)35U.S.C § 119要求2012年2月2日提交的題目為 “Packaging Photon Building Blocks Having Only Top Side Connect1ns ina Molded Interconnect Structure”的美國臨時專利申請序列號61/594,371的優(yōu)先權(quán)。每個上述專利文件的主題均通過引用的方式并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明大體上涉及對發(fā)光二極管的封裝,而且更具體地涉及可以作為發(fā)射器被單獨封裝或者作為發(fā)射器陣列而與其它光子構(gòu)建塊一起被封裝的光子構(gòu)建塊。

【背景技術(shù)】
[0004]發(fā)光二極管(LED)是將電能轉(zhuǎn)換成光的固態(tài)器件。當(dāng)跨越相反摻雜層施加電壓時,光從夾在該相反摻雜層之間的由半導(dǎo)體材料制成的有源層發(fā)出。為了使用LED芯片,芯片通常封閉(enclose)在封裝內(nèi),該封裝匯聚光并且保護芯片不被破壞。LED封裝通常包括在底部上的、用于將LED封裝電連接至外部電路的接觸焊盤。傳統(tǒng)上,LED芯片被設(shè)計為作為分立的光發(fā)射器被封裝或者以陣列方式與一組LED芯片一起被封裝。分立光發(fā)射器的LED芯片通常安裝在載體基板上,該載體基板又安裝在印刷電路板上。然而,陣列的LED芯片通常被直接安裝在印刷電路板上,而不采用載體基板。
[0005]陣列產(chǎn)品不是按照傳統(tǒng)上將分立光發(fā)射器作為構(gòu)件塊的方式來制成的。分立光發(fā)射器的載體基板通常認為不必占用在陣列下方的印刷電路板上的空間。此外,對于每個新陣列設(shè)計,從分立光發(fā)射器的載體基板穿過的導(dǎo)電通孔過孔(through-hole via)必須重新配置,以正確連接至印刷電路板上的接觸焊盤。因此,沒有具有特定通孔過孔組的載體可以用作標準構(gòu)建塊。分立發(fā)射器中的通孔過孔的這個問題可以通過將LED芯片電連接至在載體基板的頂側(cè)的跡線和接觸焊盤來解決。但是通過將LED芯片連接至在載體基板的頂側(cè)的焊盤來消除通孔過孔會產(chǎn)生新的問題,即如何將焊盤連接至電源,因為載體基板不再電耦合至下面的印刷電路板。
[0006]圖1 (現(xiàn)有技術(shù))示出了現(xiàn)有的陣列產(chǎn)品10,其中由二十四個LED芯片組成的陣列電連接至在載體基板12的頂側(cè)的焊盤11。陣列產(chǎn)品10是由北卡羅萊納州達勒姆的Cree公司所制造的XLamp:?■產(chǎn)品。在圖1中,載體基板12安裝在金屬盤13上,這與在印刷電路板上相反。載體基板12利用導(dǎo)熱膠14附接至金屬盤13。通過將正極電源線15和負極電源線16的各自的接線手工焊接至焊盤11,陣列產(chǎn)品10被不雅觀地連接至電源。陣列產(chǎn)品10沒有便于將在載體基板12頂側(cè)的焊盤11連接至下面的板或盤中的電源的特征。而且,陣列產(chǎn)品10沒有被配置為合并成一組陣列產(chǎn)品。
[0007]當(dāng)LED不作為分立光發(fā)射器而是相反地以陣列方式被封裝時,陣列的LED芯片直接安裝在不具有按照傳統(tǒng)與分立光發(fā)射器一起使用的載體基板的印刷電路板上。以陣列方式封裝的LED芯片電連接至接觸焊盤、以及在印刷電路板的頂跡線層中的跡線。LED芯片接線鍵合(wire bound)至在印刷電路板的頂側(cè)的跡線。然后,對印刷電路板進行分割,以形成分立的陣列光源。頂側(cè)的跡線的較大暴露面積形成接觸焊盤,至該著落焊盤,電源連接至每個分立的陣列光源。
[0008]在對印刷電路板上的陣列光源進行分割或使其單片化之前,通常將LED覆蓋一層熒光體。熒光體能夠?qū)ED生成的部分藍光轉(zhuǎn)換為光譜黃色區(qū)域中的光。藍光和黃光的組合被人類觀測者視為“白色”光。在分割陣列光源之前,LED通常覆蓋有一層硅樹脂,該硅樹脂層形成至在每個光源上方的透鏡中。硅樹脂層還對LED芯片和頂側(cè)接線起保護作用。
[0009]傳統(tǒng)上,含熒光體的漿液手動配給到在每個陣列光源的LED芯片周圍的環(huán)或隔障(dam)中。然后,使用注射模制或澆注模制在每個陣列光源上方形成透鏡。通過組合配給熒光體和形成透鏡的步驟,改善了制造LED光源的工藝。通過將熒光體加入硅樹脂,可以省略配給熒光體的獨立步驟,而且透鏡是由散布在每個透鏡中的熒光體形成。使用注射模制形成透鏡,其中包含LED裸片的透鏡腔體填充了透鏡材料,而且多余的透鏡材料被擠至泄漏通路之外。
[0010]當(dāng)使用澆注模制時,熒光體硅樹脂漿液液首先被配給至每個腔體的下半部中,然后腔體的上半部閉合(close),以限定透鏡結(jié)構(gòu)并且擠出多余的透鏡材料。注射模制工藝和澆注模制工藝具有多種缺點。第一,熒光體和硅樹脂很貴,而擠出腔體的透鏡材料被浪費了。第二,利用注射模制和澆注模制形成的透鏡的質(zhì)量低,這是因為成品中剩余的氣泡和不均勻性的影響。
[0011]使用這些技術(shù)制作LED透鏡的成本很高,這是因為存在明顯的材料損耗,還因為使用了非標準的半導(dǎo)體封裝技術(shù)和設(shè)備來封裝透鏡。因此,需要尋找通過減少浪費、以及通過使用標準的半導(dǎo)體封裝技術(shù)和設(shè)備以使LED裸片/陣列更易于封裝、來降低制造成本的系統(tǒng)和方法。此外,還需要尋找使用半導(dǎo)體封裝技術(shù)和設(shè)備以使LED封裝大小能夠縮小至更小的大小并能夠手持的系統(tǒng)和方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本文公開了使用標準半導(dǎo)體封裝技術(shù)和設(shè)備來制造并且加工LED器件的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法使LED封裝的大小能夠縮小到比使用常規(guī)的LED封裝技術(shù)而制成的大小更小的大小。此外,還公開了一種在LED裸片/陣列與封裝之間的高效率且低成本的接口互連。
[0013]一種制作LED系統(tǒng)的方法包括,在具有頂側(cè)觸點的基板上的LED裸片之上形成透鏡,然后暴露頂側(cè)觸點。頂側(cè)觸點僅設(shè)置在基板的頂表面上。基板設(shè)置有設(shè)置在基板的頂表面上的LED裸片陣列,使得僅通過頂側(cè)觸點實現(xiàn)至LED裸片陣列的電連接。通過使用壓縮模制以使材料成形,而在至少一個LED裸片之上形成透鏡,該材料設(shè)置在基板的幾乎全部頂表面之上。然后,通過從頂側(cè)觸點上方的區(qū)域中擇性地去除材料,來暴露由該材料覆蓋的頂側(cè)觸點。
[0014]另一種制作LED系統(tǒng)的方法包括在基板上的LED裸片之上形成透鏡,將頂側(cè)觸點中的材料去除,然后將基板從閉合板(closed board)切割下。至LED裸片的電連接僅通過頂側(cè)觸點實現(xiàn)。模制透鏡形成在設(shè)置在基板的頂表面上的LED裸片之上。模制透鏡是采用模制工藝而形成,以對設(shè)置在基板的幾乎全部頂表面之上的材料進行塑形。然后,從僅設(shè)置在基板的頂表面上的頂側(cè)觸點上方的區(qū)域中去除材料。然后,將基板從閉合板切割下。該切割在單個基板的四個側(cè)周圍形成圖案。因此,基板的整個周界(perimeter)具有切口圖案,諸如V切口圖案、鋸片切口圖案、激光切口圖案、打孔切口圖案、或者水噴射切口圖案。
[0015]在使用壓縮模制在金屬芯印刷電路板(MCPCB)上的LED陣列之上形成硅樹脂透鏡的實施例中,留下了硅樹脂溢料層(flash layer)覆蓋接觸焊盤,稍后要求這些接觸焊盤將陣列連接至電源。一種用于去除硅樹脂溢料層的方法包括對在硅樹脂溢料層的氣體流中的磨料顆粒進行噴砂處理。這些顆??梢杂芍靥妓徕c、硫酸鈉、重碳酸銨、二氧化硅、氧化鋁、或者塑料或玻璃珠制成。該磨料顆粒具有介于40微米至60微米之間的中數(shù)直徑。噴嘴定位在溢料層的頂表面的30毫米范圍內(nèi)。通過將氣體壓縮至大于每平方英寸100磅的壓強,并且使壓縮氣體能夠從具有小于2毫米的直徑的噴嘴中逸出,來生成氣體流。以法線與頂表面呈5度至30度的角度,使離開噴嘴的氣體流指向頂表面。將磨料顆粒加入氣體流中,在氣體流中輸運顆粒。然后,使所述顆粒碰撞入溢料層中直到側(cè)向位于接觸焊盤之上的溢料層被去除為止。
[0016]在一些實施例中,LED陣列光源包括安裝在MCPCB上的LED裸片和從硅樹脂層形成的在LED裸片上方的透鏡。MCPCB具有跡線層和阻焊層。LED裸片電耦合至跡線層。阻焊層設(shè)置在跡線層之上。接觸焊盤通過在阻焊層中的開口形成在跡線層上。設(shè)置在LED裸片之上的硅樹脂層在接觸焊盤周圍形成邊緣。硅樹脂層不側(cè)向位于接觸焊盤上方。硅樹脂層在硅樹脂層邊緣處包含微量噴砂介質(zhì)。該噴砂介質(zhì)為重碳酸鈉、硫酸鈉或者重碳酸銨。硅樹脂層還可以包含熒光體。當(dāng)通過對硅樹脂溢料層處氣體流中的噴砂介質(zhì)的磨料顆粒進行噴砂處理而從接觸焊盤上方去除硅樹脂溢料層時,微量噴砂介質(zhì)嵌入在接觸焊盤周圍的硅樹脂的邊緣中。
[0017]在另一實施例中,LED陣列光源包括印刷電路板(PCB)、LED裸片、接觸焊盤和硅樹脂層。PCB具有頂側(cè)、底側(cè)和四個頂邊緣。LED裸片和接觸焊盤均設(shè)置在PCB的頂側(cè)。硅樹脂層設(shè)置在LED裸片之上,并且延伸至PCB的每個頂邊緣。然而,硅樹脂層不側(cè)向設(shè)置在部分接觸焊盤上方,這是因為通過對在硅樹脂層上的氣體流中的磨料顆粒進行噴砂處理,已經(jīng)去除了硅樹脂。
[0018]在另一實施例中,高壓水流用于去除在接觸焊盤之上的硅樹脂溢料層。水加壓至大于每平方英寸50磅的壓強,然后從具有小于I毫米的直徑的噴嘴強行通過。加壓后的水流直接對準在接觸焊盤之上的硅樹脂溢料層,直到該溢料層被去除。使用純凈水作為替代方案,硅石、氧化鋁或石榴石制成的磨料顆??梢约尤胨髦?,以比使用純凈水所需水壓更低的水壓執(zhí)行溢料去除(deflash)處理。
[0019]在一些實施例中,標準化光子構(gòu)建塊用于制造具有一個構(gòu)建塊的分立光發(fā)射器和具有多個構(gòu)建塊的陣列產(chǎn)品。每個光子構(gòu)建塊具有一個或多個安裝在載體基板上的LED芯片。在基板的頂表面和底表面之間無電導(dǎo)體經(jīng)過。光子構(gòu)建塊通過附接至熱沉的互連結(jié)構(gòu)被固定到位。互連結(jié)構(gòu)的一個示例包括模制互連器件(MID)、引線框架器件或者印刷電路板。
[0020]每個光子構(gòu)建塊的基板的頂表面上的著落焊盤利用焊料或者粘合劑附接至設(shè)置在互連結(jié)構(gòu)的唇部的下側(cè)的接觸焊盤。該唇部于基板的側(cè)向邊界內(nèi)在基板之上延伸。在焊料或SAC回流工藝中,光子構(gòu)建塊在互連結(jié)構(gòu)內(nèi)自對準。著落焊盤的熔融SAC或焊料合金潤濕鍍有金屬的接觸焊盤,而且熔融合金的表面張力拉拽在接觸焊盤下面的著落焊盤。在互連結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)體通過接觸焊盤和著落焊盤電耦合至光子構(gòu)建塊中的LED裸片?;ミB結(jié)構(gòu)的底表面與光子構(gòu)建塊的基板的底表面共面。
[0021]在用于陣列產(chǎn)品的一些實施例中,多個光子構(gòu)建塊的基板由互連結(jié)構(gòu)支撐。所有光子構(gòu)建塊的基板具有基本上相同的大小。在熱沉的上表面上放置有熱界面材料,并且互連結(jié)構(gòu)的底表面與該熱界面材料接觸?;ミB結(jié)構(gòu)通過從互連結(jié)構(gòu)中的通孔穿過的螺栓固定至熱沉。
[0022]一種使用由互連結(jié)構(gòu)支撐的相同的標準化光子構(gòu)建塊來制造分立光發(fā)射器和陣列產(chǎn)品的方法包括:將LED裸片安裝在載體基板上的步驟,從載體基板的頂表面到其底表面無電導(dǎo)體經(jīng)過?;宓捻敱砻嫔系闹浜副P放置在接觸焊盤下面并且與接觸焊盤相鄰,該接觸焊盤設(shè)置在互連結(jié)構(gòu)的唇部的下側(cè)。為了將著落焊盤放置在接觸焊盤下面,互連結(jié)構(gòu)的唇部被放置在基板的頂表面之上并且處于基板的側(cè)向邊界內(nèi)。
[0023]通過將著落焊盤鍵合至接觸焊盤,將設(shè)置在互連結(jié)構(gòu)上或者設(shè)置在互連結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)體電連接至在光子構(gòu)建塊上的LED裸片。著落焊盤可以通過加熱著落焊盤的金屬合金而鍵合至接觸焊盤,使得著落焊盤與金屬接觸焊盤對準。作為替代方案,著落焊盤可以使用各向異性導(dǎo)電膠膜(ACF)技術(shù)鍵合至接觸焊盤。在著落焊盤與接觸焊盤對準并且鍵合至接觸焊盤之后,基板的底表面與互連結(jié)構(gòu)的底表面基本共面。
[0024]當(dāng)該方法被用于制造具有多個光子構(gòu)建塊的陣列產(chǎn)品時,在第二光子構(gòu)建塊的基板的頂表面之上放置有互連結(jié)構(gòu)的第二唇部,而且在第二基板上的第二著落焊盤放置在互連結(jié)構(gòu)唇部下面的第二接觸焊盤下面并且與該第二接觸焊盤相鄰。第二光子構(gòu)建塊的第二基板具有與第一光子構(gòu)建塊的基板的大小基本相同的大小。通過將第二著落焊盤鍵合至第二接觸焊盤,互連結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)體電連接至在第二光子構(gòu)建塊上的第二 LED裸片。在第二著落焊盤鍵合至第二接觸焊盤之后,第二光子構(gòu)建塊的基板的底表面與互連結(jié)構(gòu)的底表面基本共面。
[0025]然后,將熱界面材料放置在熱沉的上表面之上。互連結(jié)構(gòu)的底表面和光子構(gòu)建塊的基板的底表面均放置在熱界面材料之上。
[0026]在一些實施例中,新穎的發(fā)光器件包括設(shè)置在基板上方的LED裸片,該基板在基板的頂表面和底表面之間不包括電導(dǎo)體。該器件進一步包括用于將LED裸片電耦合至在基板的側(cè)向邊界外部的導(dǎo)體的裝置。該裝置與設(shè)置在基板的頂表面上的著落焊盤接觸。當(dāng)加熱著落焊盤時,著落焊盤使基板與該裝置上的接觸焊盤對準。該裝置具有與基板的底表面共面的底表面。
[0027]在于基于陣列的LED組件制造期間的任何裸片附接步驟和接線鍵合步驟之后,在LED裸片周圍沉積一層高反射(HR)材料,以涂覆基板的上表面。在一個示例中,通過將液體形式的HR材料微粒噴射到基板的上表面的所選部分上,使HR材料精確沉積,從而形成足夠厚的(至少10微米厚)以至于具有至少為85%的反射率的HR材料層。
[0028]機械公差的限制可以使正在制造的LED組件之間產(chǎn)生物理差異。LED裸片的大小可以稍微不同,而且LED裸片可以放置在稍微不同的位置,一個LED裸片的位置與下一個LED裸片不同。依照一些實施例,機器成像有助于檢測LED組件與LED組件之間的這類物理差異,并且有助于控制噴射工藝以便調(diào)節(jié)這類物理差異,使得正在未覆蓋有LED裸片的上基板表面的幾乎全部制造的每個LED組件涂覆上HR材料。
[0029]在一個示例中,每個HR材料微粒具有小于100微米的直徑,通常直徑在50微米至80微米的范圍內(nèi)。HR材料具有足夠低的粘度(小于IlOOcP),使得其到達基板表面之后便立即在某種程度上側(cè)向流動。由于HR材料的側(cè)向流動的影響,HR材料可以:(I)在橋接接線下面流動,并且涂覆接線下方的基板;⑵到達LED裸片的側(cè)邊緣,并且潤濕側(cè)邊緣;或者,(3)到達熒光體擋環(huán)的側(cè)邊緣的內(nèi)側(cè),并且使熒光體保持潤濕環(huán)的側(cè)邊緣的內(nèi)側(cè)。在一個示例中,在LED裸片之間的基板的區(qū)域不涂覆HR材料,以便減少制造時間。因為HR材料僅在裸片附接之后和接線鍵合之后進行沉積,所以在基板的上表面上的基準標記(由HR材料覆蓋并且遮住的基準標記是用于沉積HR材料的常規(guī)絲網(wǎng)印刷)在裸片附接和接線鍵合期間可以觀察到并且可以使用。通過噴射HR材料微粒來沉積HR層使暴露的未覆蓋有HR材料的基板面積減小。減小暴露的未覆蓋有HR材料的基板面積用于提高生成的LED組件的光效率。
[0030]更多的細節(jié)、實施例和技術(shù)將在下文詳細說明中描述。該
【發(fā)明內(nèi)容】
不旨在定義本發(fā)明。本發(fā)明由權(quán)利要求所定義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]附圖圖示了本發(fā)明的實施例,其中相同的附圖標記表示相同的部件。
[0032]圖1(現(xiàn)有技術(shù))是現(xiàn)有的陣列產(chǎn)品的透視圖,該陣列產(chǎn)品具有多個電連接至在載體基板的頂側(cè)的焊盤的LED芯片。
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LED系統(tǒng)的截面圖,該LED系統(tǒng)具有LED裸片陣列和設(shè)置在基板的頂表面上的頂側(cè)觸點。
[0034]圖3是圖示了一種制作具有壓縮模制透鏡和暴露的頂側(cè)觸點的LED系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0035]圖4是一種具有模制透鏡以及使用溢料去除而暴露的頂側(cè)觸點的LED系統(tǒng)的截面圖。
[0036]圖5是圖示了一種制作具有壓縮模制透鏡以及使用溢料去除而暴露的頂側(cè)觸點的LED系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0037]圖6A是具有模制透鏡、LED裸片陣列和暴露的頂側(cè)觸點的LED系統(tǒng)的透視圖,該LED系統(tǒng)已經(jīng)與閉合板分開并且在其整個周界周圍具有V切口圖案。
[0038]圖6B是圖6A的LED系統(tǒng)的V切割周界的一部分的截面氣泡圖。
[0039]圖7A和圖7B示出了當(dāng)使用激光來使LED系統(tǒng)與閉合板分開時在基板的側(cè)部上形成的激光切口圖案。
[0040]圖8A示出了通過使用鋸片將閉合板切片而在基板的側(cè)部上形成的鋸片切口圖案。
[0041]圖SB是通過使用打孔設(shè)備對閉合板進行打孔而在基板上形成的打孔切口圖案的截面透視圖。
[0042]圖SC示出了通過使用打孔設(shè)備對閉合板進行打孔而在基板的側(cè)部上形成的打孔切口圖案。
[0043]圖8D示出了使用水噴射切割的基板。
[0044]圖8E示出了通過使用水噴射設(shè)備對基板進行切割而在基板的側(cè)部上形成的水噴射切口圖案。
[0045]圖9是圖示了一種通過使LED系統(tǒng)與閉合板分開來制作具有模制透鏡和暴露型頂側(cè)觸點的LED系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0046]圖10是安裝有多個LED裸片陣列的金屬芯印刷電路板(MCPCB)的頂視圖。
[0047]圖11是圖10的MCPCB的頂視圖,該MCPCB上的區(qū)域已經(jīng)做了標記,以便示出應(yīng)該去除溢料層以暴露接觸焊盤的地方。
[0048]圖12是圖10的MCPCB的截面圖,該圖示出了需要使用新穎的噴砂工藝去除的溢料層。
[0049]圖13是圖12的溢料層的更詳細的視圖。
[0050]圖14是一種在不破壞接觸焊盤的情況下去除覆蓋接觸焊盤的硅樹脂溢料層的方法的步驟的流程圖。
[0051]圖15是圖示了在噴砂掩膜封閉的噴砂部位處與溢料層碰撞的噴砂顆粒的截面圖。
[0052]圖16是在已經(jīng)使用圖14的方法去除溢料層之后圖12的噴砂部位的截面圖。
[0053]圖17是需要使用圖14的方法去除硅樹脂溢料層的另一 MCPCB的頂視圖。
[0054]圖18是在圖17的MCPCB上的四個透鏡之間的噴砂部位的自頂向下透視圖。
[0055]圖19是頂側(cè)電觸點去除了硅樹脂溢料層的分立光源的透視圖。
[0056]圖20是由互連結(jié)構(gòu)支撐的新穎光子構(gòu)建塊的截面圖。
[0057]圖21是連接至如圖20所示的著落焊盤的接觸焊盤的更詳細的視圖。
[0058]圖22k是在通過接觸焊盤耦合至基板上的著落焊盤的互連結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)體的截面圖。
[0059]圖22B是圖22A的導(dǎo)體從中空過孔通過到達接觸焊盤的通路的透視圖。
[0060]圖22C是從中空過孔的內(nèi)側(cè)表面通過并且完全覆蓋中空過孔的內(nèi)側(cè)表面的圖22A的導(dǎo)體的透視圖。
[0061]圖23是從互連結(jié)構(gòu)的唇部的邊緣周圍通過的圖22k的導(dǎo)體的截面圖。
[0062]圖24示出了在基板上的、通過各向異性導(dǎo)電膠(ACF)鍵合至在互連結(jié)構(gòu)的唇部的下側(cè)的接觸焊盤的著落焊盤。
[0063]圖25示出了具有金屬箔(foil)層的引線框架互連結(jié)構(gòu),該金屬箔層既用作互連結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體,也用作了鍵合至基板上的著落焊盤的接觸焊盤。
[0064]圖26示出了由具有金屬層的印刷電路板制成的互連結(jié)構(gòu),該金屬層既用作互連結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體,也用作了鍵合至基板上的著落焊盤的接觸焊盤。
[0065]圖27是包括四個由四個著落焊盤環(huán)繞的LED裸片的光子構(gòu)建塊的頂視圖。
[0066]圖28是包括四個由兩個著落焊盤環(huán)繞的LED裸片的光子構(gòu)建塊的另一實施方式的頂視圖。
[0067]圖29A是在構(gòu)建于陣列產(chǎn)品中的互連結(jié)構(gòu)中的兩個光子構(gòu)建塊的頂視圖。
[0068]圖29B是圖29A所示的陣列產(chǎn)品沿線B-B的截面圖。
[0069]圖29C是圖29A所示的陣列產(chǎn)品沿線C-C的截面圖。
[0070]圖30A是在圖29A所示的基板的著落焊盤和互連結(jié)構(gòu)的接觸焊盤之間的連接的更詳細的視圖。
[0071]圖30B示出了圖30A的接觸焊盤,下面無著落焊盤。
[0072]圖31是在構(gòu)建于陣列產(chǎn)品中的互連結(jié)構(gòu)中的四個光子構(gòu)建塊的透視圖。
[0073]圖32是用于使用相同的標準化光子構(gòu)建塊來制造分立光發(fā)射器和陣列產(chǎn)品的步驟的流程圖。
[0074]圖33A是包含多個LED裸片的光子構(gòu)建塊的另一實施例的透視圖。
[0075]圖33B示出了圖33A的光子構(gòu)建塊的另一實施例,其中LED裸片并不一路通過接線連接至著落焊盤。
[0076]圖33C是圖33B的光子構(gòu)建塊的透視圖,該光子構(gòu)建塊包括集中在每個LED裸片之上的微透鏡。
[0077]圖34A是圖33B的光子構(gòu)建塊的截面圖,該光子構(gòu)建塊僅通過在基板的上表面上的著落焊盤由互連結(jié)構(gòu)支撐。
[0078]圖34B是圖33A的光子構(gòu)建塊的截面圖,該光子構(gòu)建塊僅通過在基板的上表面上的著落焊盤支撐。
[0079]圖35A是六角星形模制互連結(jié)構(gòu)的底表面的透視圖。
[0080]圖35B是圖35A中支撐圖33C的光子構(gòu)建塊的模制互連結(jié)構(gòu)的頂透視圖。
[0081]圖36A已經(jīng)封裝的LED陣列的頂透視圖,其中光子構(gòu)建塊由六角模制引線框架結(jié)構(gòu)支撐。
[0082]圖36B是在圖36A中適配有光子構(gòu)建塊的模制引線框架結(jié)構(gòu)的底側(cè)的凹部的底透視圖。
[0083]圖37A是具有對圖33C的光子構(gòu)建塊進行支撐的表面導(dǎo)電路徑的六角模制互連結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0084]圖37B是具有內(nèi)部引線框架導(dǎo)體的六角模制互連結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0085]圖37C是圖37B的模制互連結(jié)構(gòu)的底側(cè)的透視圖,該圖示出了從引線框架導(dǎo)體形成的接觸焊盤。
[0086]圖38是具有導(dǎo)體模板(諸如在圖37C的模制互連結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)體模板)的引線框架軸的透視圖。
[0087]圖39 (現(xiàn)有技術(shù))是一種常規(guī)類型的LED組件的自頂向下示意圖。
[0088]圖40 (現(xiàn)有技術(shù))是圖39的LED組件的簡化截面?zhèn)纫晥D。
[0089]圖41 (現(xiàn)有技術(shù))是金屬芯印刷電路板(MCPCB)的自頂向下示意圖。
[0090]圖42 (現(xiàn)有技術(shù))是在裸片放置之前圖42的MCPCB的裸片放置區(qū)域的自頂向下示意圖。
[0091]圖43 (現(xiàn)有技術(shù))是用于將高反射(HR)材料應(yīng)用到圖42的裸片放置區(qū)域上的絲網(wǎng)印刷掩膜的示意圖。
[0092]圖44 (現(xiàn)有技術(shù))是在HR材料沉積之后圖42的裸片放置區(qū)域的自頂向下示意圖。
[0093]圖45 (現(xiàn)有技術(shù))是在已經(jīng)完成裸片附接之后圖44的裸片放置區(qū)域的自頂向下示意圖。
[0094]圖46(現(xiàn)有技術(shù))是在已經(jīng)完成接線鍵合之后圖45的裸片放置區(qū)域的自頂向下示意圖。
[0095]圖47(現(xiàn)有技術(shù))是在形成熒光體擋環(huán)之后圖46裸片放置區(qū)域的自頂向下示意圖。
[0096]圖48(現(xiàn)有技術(shù))是將熒光體布置在擋環(huán)中之后圖47的裸片放置區(qū)域的自頂向下示意圖。
[0097]圖49是依照一個新穎方面的白色LED組件的自頂向下示意圖。
[0098]圖50 (現(xiàn)有技術(shù))是圖49的白色LED組件的簡化截面?zhèn)纫晥D。
[0099]圖51是MCPCB所在面板(panel)的自頂向下示意圖,圖50的MCPCB是這些MCPCB中的一個。
[0100]圖52是圖50的MCPCB的裸片放置區(qū)域的自頂向下示意圖。
[0101]圖53是在已經(jīng)完成裸片附接之后圖52的裸片放置區(qū)域的自頂向下示意圖。
[0102]圖54是在已經(jīng)完成接線鍵合之后圖53的裸片放置區(qū)域的自頂向下示意圖。
[0103]圖55是在形成熒光體擋環(huán)之后圖54的裸片放置區(qū)域的自頂向下示意圖。
[0104]圖56是示出了通過將HR材料微粒噴射到在LED組件的LED裸片周圍以及之間的基板上來沉積HR層的簡化截面示意圖。
[0105]圖57是在完成HR材料噴射之后裸片放置區(qū)域的簡化自頂向下示意圖。
[0106]圖58是在已經(jīng)將熒光體布置在處于擋環(huán)界限內(nèi)的LED裸片之上之后裸片放置區(qū)域的簡化自頂向下示意圖。
[0107]圖59是LED裸片設(shè)置在井中的白色LED組件的簡化截面示意圖。
[0108]圖60是具有陶瓷基板的白色LED組件的簡化截面示意圖。
[0109]圖61是具有陶瓷基板的白色LED組件的簡化截面示意圖,其中HR材料不接觸任何LED裸片的側(cè)邊緣并且不設(shè)置在LED裸片之間。
[0110]圖62是一種依照新穎方面的方法的流程圖。在第一新穎方面中,在裸片附接和接線鍵合之后,將HR層沉積到LED組件的基板上。在第二新穎方面中,通過噴射HR材料微粒,將HR層沉積到LED組件的基板上。

【具體實施方式】
[0111]現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的一些實施例,這些實施例的示例在附圖中被圖示。
[0112]本文公開了使用標準的半導(dǎo)體封裝技術(shù)和設(shè)備以制造和加工LED器件的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法使LED封裝大小能夠縮小到比使用常規(guī)的LED封裝技術(shù)而制成的大小更小。此外,還公開了一種在LED裸片/陣列和封裝之間的效率更高且成本更低的接口互連。
[0113]在一個實施例中,LED通過提供具有LED裸片陣列和頂側(cè)觸點的基板而制得。使用壓縮模制在LED陣列之上形成一個或多個透鏡,使得一個透鏡形成在至少一個LED裸片之上。通過從覆蓋頂側(cè)觸點的區(qū)域選擇性地去除材料,而使頂側(cè)觸點暴露。以這種方式制作LED透鏡,使得能夠低成本大規(guī)模地生產(chǎn)具有使LED裸片和陣列更易于封裝的接口互連的LED裸片和陣列。
[0114]在另一實施例中,LED系統(tǒng)通過提供具有LED裸片陣列和頂側(cè)觸點的基板而制得。使用壓縮模制而在LED裸片陣列之上形成透鏡,通過從覆蓋頂側(cè)觸點的區(qū)域?qū)Σ牧线M行選擇性地溢料去除而暴露頂側(cè)觸點。以這種方式制作LED透鏡,也可以使得能夠低成本大規(guī)模生產(chǎn)具有使LED裸片和陣列更易于封裝的接口互連的LED裸片和陣列。
[0115]在另一實施例中,LED系統(tǒng)通過將其上形成有LED裸片陣列的基板從閉合板切割出而制得。使用壓縮模制而在LED裸片陣列之上形成模制的透鏡,通過從覆蓋頂側(cè)觸點上方的區(qū)域選擇性地去除材料而暴露多個頂側(cè)觸點。當(dāng)切割基板時,在基板的整個周界周圍形成切口圖案,因為基板從閉合板切割出??梢允褂肰切割、鋸片切割、激光切割、打孔切害I]、水噴射切割、或者這些技術(shù)的組合,從閉合板切下基板。因此,環(huán)繞基板的整個周界的切口圖案具有V切口圖案、鋸片切口圖案、激光切口圖案、打孔切口圖案、水噴射切口圖案、或這些圖案的組合。以這種方式制作LED系統(tǒng)還減少了在具有使基板和LED裸片更易于封裝的接口互連的基板上大規(guī)模生產(chǎn)LED裸片的成本。
[0116]圖2是LED系統(tǒng)20的截面圖,該LED系統(tǒng)20具有設(shè)置在基板23的頂表面22上的LED裸片21陣列。頂側(cè)觸點24也設(shè)置在基板23的頂表面22上。壓縮模制透鏡25設(shè)置在LED裸片21之上。
[0117]圖3是圖示了一種制作具有壓縮模制透鏡25和頂側(cè)觸點24的LED系統(tǒng)20的方法的步驟26至步驟29的流程圖。第一個步驟26包括提供基板23,該基板23具有設(shè)置在基板23的頂表面22上的LED裸片21陣列。至LED裸片21陣列的電連接通過僅設(shè)置在基板23的頂表面22上的多個頂側(cè)觸點24實現(xiàn)。在步驟27中,通過使用壓縮模制以對已經(jīng)設(shè)置在基板23的幾乎全部頂表面22之上的材料進行塑形,而在至少一個LED裸片21之上形成透鏡25。在一個示例中,該材料為硅樹脂。在圖2的實施例中,在LED裸片21陣列之上形成單個透鏡。然而,在其它實施例中,在少于整個的陣列之上,諸如在單獨的LED裸片之上,形成單獨的微透鏡。在步驟28中,通過從覆蓋頂側(cè)觸點24的區(qū)域選擇性地去除形成透鏡的材料,使多個頂側(cè)觸點24暴露。如圖2所示,不需要從觸點24上方的整個區(qū)域去除材料。在步驟29中,從閉合板拆下作為閉合板一部分的基板23。圖2示出了從閉合板拆下的基板23。
[0118]下面參考圖10至圖19提供了關(guān)于具有壓縮模制透鏡和頂側(cè)觸點的LED及其制造方法的詳細說明。具有壓縮模制透鏡和頂側(cè)觸點的LED陣列還可以被配置有接口互連,該接口互連使得封裝LED裸片更容易且性價比更高,如參考圖20至圖38所進一步論述的。圖2示出了接口互連30的一個示例。
[0119]圖4是具有模制透鏡33以及使用溢料去除而暴露的頂側(cè)觸點34的LED系統(tǒng)32的截面圖。具有LED裸片36陣列的襯底35設(shè)置在襯底的頂表面37上。至LED裸片36陣列的電連接通過僅設(shè)置在基板35的頂表面37上的頂側(cè)觸點34實現(xiàn)。模制透鏡33形成在至少一個LED裸片36之上。用于制造透鏡33的材料設(shè)置在基板35的幾乎全部頂表面37之上,但是不設(shè)置在頂側(cè)觸點34之上。該材料從頂側(cè)觸點34之上的區(qū)域選擇性地被去除。多個焊料連接38形成在多個頂側(cè)觸點34上。多個引線39耦合至多個焊料連接38。在圖4中,其中一根引線39被描繪為接線。在圖2中,耦合至焊料連接38的引線40被描繪為通過焊料連接38附接至頂側(cè)觸點24的接觸焊盤。
[0120]圖5是圖示了一種制作具有模制透鏡33以及使用溢料去除而暴露的頂側(cè)觸點34的LED系統(tǒng)32的方法的步驟41至步驟46的流程圖。在步驟41中,基板35設(shè)置有設(shè)置在該基板的頂表面37上的LED裸片36的陣列?;?5是閉合板的一部分。至LED裸片36的電連接通過僅設(shè)置在頂表面37上的頂側(cè)觸點34實現(xiàn)。在步驟42中,通過使用一種模制工藝以對設(shè)置在幾乎全部頂表面37之上的材料進行塑形,在至少一個LED裸片36之上形成模制透鏡33。在步驟43中,通過從覆蓋頂側(cè)觸點34的區(qū)域?qū)υ摬牧线M行選擇性地溢料去除,使頂側(cè)觸點34暴露。在步驟44中,從閉合板拆下基板35。在步驟45中,在頂側(cè)觸點34上形成焊料連接38。在步驟46中,將引線39連接至焊料連接38,使得LED裸片36僅通過引線39連接。
[0121]具有模制透鏡以及使用溢料去除而暴露的頂側(cè)觸點的LED陣列還可以被配置有接口互連,該接口互連使封裝LED裸片和陣列更容易且性價比更高,如參考圖20至圖38所進一步論述的。
[0122]圖6A是已經(jīng)與閉合板分開的LED系統(tǒng)50的截面圖。LED系統(tǒng)50具有模制透鏡
51、LED裸片52陣列、以及暴露的頂側(cè)觸點53。LED裸片52僅通過僅設(shè)置在基板55的頂表面54上的頂側(cè)觸點53電連接。已經(jīng)使用V切割工藝而使LED系統(tǒng)50與閉合板分開,使得在基板55的整個周界周圍出現(xiàn)了 V切口圖案56。因此,V切口圖案56出現(xiàn)在基板55的四個側(cè)57-60的每側(cè)。通過對頂表面54和底表面61兩者進行v劃片然后折斷閉合板的剩余在兩個V切口之間的剩余薄部分62,而將LED系統(tǒng)50自閉合板單片化。從每側(cè)57-60中部通過的薄部分62比上方和下方的切口部分更粗糙,這是因為薄的中間部分已經(jīng)被折斷。
[0123]圖6B是LED系統(tǒng)50的側(cè)部57的一部分的氣泡視圖,該圖更詳細地示出了 V切口圖案56。薄折斷部分62經(jīng)過V切口圖案56的中部。
[0124]在另一實施例中,使用激光以使基板55與閉合板分開。圖7A是頂表面54的自頂向下視圖,該圖示出了在沿著待切割的邊緣灼燒了單獨的激光孔之后,剩余在側(cè)57上的激光劃線(laser-scribed)切口圖案63。激光在基板55的整個周界周圍留下了激光劃線切口圖案63。圖7B示出了在激光束沿著閉合板的待切割的邊緣行進了之后,剩余在側(cè)57上的激光加工(laser-machined)切口圖案64。激光加工切口圖案64比激光劃線切口圖案63更光滑。激光劃線切口圖案63和激光加工切口圖案64兩者以相同的放大率示出。
[0125]在另一實施例中,使用鋸片以使基板55與閉合板分開。鋸片在基板55的整個周界周圍留下了鋸片切口圖案65,如圖8A所示。鋸片切口圖案65上的曲線通過轉(zhuǎn)動鋸片而形成。
[0126]在另一實施例中,使用打孔設(shè)備以使基板55與閉合板分開。打孔在基板55的整個周界的周圍留下了打孔切口圖案66,如圖8B至圖8C所示。打孔切口圖案66包括在打孔設(shè)備行進以切割基板55的方向上生成的基本垂直的線。打孔切口圖案66可以包括次級圖案67,該次級圖案與通過打孔工藝留下來的壓縮結(jié)構(gòu)類似。打孔切口圖案還可以在打孔設(shè)備撞擊基板55的側(cè)留下圓形角部68。在圖8B的方向中,打孔設(shè)備首先從底部撞擊基板55。
[0127]在另一實施例中,使用水噴射設(shè)備以使基板55與閉合板分開。如圖8D所圖示,當(dāng)使用水噴射以切割基板55時,散布在流體中的石榴石顆粒從噴嘴中噴射出并且跟隨穿過基板55的曲線圖案。曲線圖案在與水噴射運動方向相反的方向上彎曲。使用水噴射來切割基板55在基板55的整個周界周圍留下了水噴射切口圖案69,如圖8E所示。水噴射切口圖案69自頂部到底部彎曲,其頂部為水噴顆粒首先撞擊的基板55的表面(即,基板的水噴射所在的一側(cè))。
[0128]圖9是圖示了一種通過使LED系統(tǒng)50與閉合板分開來制作具有模制透鏡51以及暴露的頂側(cè)觸點53的LED系統(tǒng)50的方法的步驟73至步驟77的流程圖。在步驟73中,在設(shè)置在基板55的頂表面54上的LED裸片52之上形成模制透鏡51。通過使用模制工藝以對設(shè)置在基板55的幾乎全部頂表面54之上的材料進行塑形,來形成模制透鏡51。在步驟74中,從頂側(cè)觸點53上方的區(qū)域去除材料。在步驟75中,從閉合板切下基板55。使用諸如V切割、鋸片切片、激光切割、打孔切割或者水噴射切割等技術(shù),來執(zhí)行基板55的切割。在步驟76中,在頂側(cè)觸點53上形成焊料連接。在步驟77中,將引線連接至焊料連接。至LED裸片52的電連接僅通過引線和頂側(cè)觸點53實現(xiàn)。
[0129]下面參考圖10至圖19以及圖39至圖62提供了關(guān)于具有模制透鏡和頂側(cè)觸點的LED系統(tǒng)以及從閉合板制造該LED系統(tǒng)的方法的進一步詳細說明。LED系統(tǒng)還可以被配置有接口互連,該接口互連使封裝LED裸片陣列更容易且性價比更高,如下面參考圖20至圖38所論述的。
[0130]圖10是其上安裝有多個LED裸片111陣列的金屬芯印刷電路板(MCPCB) 110的頂視圖。因為MCPCB 110具有金屬芯,所以經(jīng)由從LED穿過印刷電路板到達該電路板的底表面的通孔過孔而向LED裸片111供電會很困難,這些通過通孔。因此,LED裸片111電連接至在MCPCB 110的頂側(cè)的接觸焊盤。然后,對MCPCB 110進行分割以形成分立的陣列光源??梢酝ㄟ^使用從頂側(cè)與光子構(gòu)建塊電接觸的模制互連結(jié)構(gòu)的多種方式、對分立的光源進行封裝,而將分立的光源用作標準化光子構(gòu)建塊。下面詳細描述了如何將分立光源封裝在僅從頂側(cè)電連接至分立光源的模制互連結(jié)構(gòu)中。
[0131]在圖10的實施例中,MCPCB 110包括LED的4 X 4陣列的5 X 12矩陣。MCPCB 110長約250mm,寬約75mm。每個LED陣列稍后被分割成邊長為11.5mm的正方形MCPCB。因此,MCPCB 110的單位面積印刷電路板的光源密度很高。在覆蓋LED裸片111的透鏡的邊緣與每個分割后的正方形光源的邊緣之間的印刷板上,存在小于3毫米的空間。在正方形的每個角部有接觸焊盤112,該接觸焊盤112用于向陣列光源供電。接觸焊盤112通過暴露跡線層的大三角區(qū)域而形成。跡線層由硬化環(huán)氧樹脂的阻焊層113覆蓋。阻焊層113中的孔形成接觸焊盤112和跡線層上的位置,LED裸片111接線鍵合至跡線層下面。
[0132]使用壓縮模制而在每個LED陣列之上形成透鏡??梢允褂脡嚎s模制是因為從MCPCB 110的頂側(cè)到其底側(cè)不存在高壓模制材料可以從中逸出的孔或開口。因此,MCPCB110為閉合板。用于安裝LED陣列的常規(guī)印刷電路板具有打孔切口或者蝕刻切口,用于隔離每個LED陣列的電引線。另一方面,MCPCB 110是不具有穿過該板的打孔切口、孔或蝕刻切口的閉合板。很高密度的部件和MCPCB 110閉合板有助于壓縮模制。通過密封在MCPCB110的邊框114周圍的腔室,在MCPCB 110的頂部之上形成單個模制腔室。在阻焊層113和模制覆蓋件之間維持有小空間,以使模制材料能夠在LED陣列上方的單獨腔體之間自由流動。在實際模制工藝中,MCPCB 110被倒置并且下降至包含透鏡腔體的模制覆蓋件中。在壓力下模制材料被泵入單個模制腔室中,并且充滿這些腔體的所有空隙,使硬化的模制材料中不存在氣泡或不均勻性。充滿在模制覆蓋件與阻焊層113之間的小空間的模制材料形成薄的溢料層,該溢料層覆蓋必須稍后電耦合至互連封裝結(jié)構(gòu)的接觸焊盤112。
[0133]在一個實施例中,模制材料為在硅樹脂中的熒光體顆粒的漿液。熒光體均勻地散布在硅樹脂中,并將LED生成的部分藍光轉(zhuǎn)換為光譜黃色區(qū)域和紅色區(qū)域中的光。來自LED的藍光和來自熒光體的黃光和紅光組合產(chǎn)生白色光,該白色光通過透鏡的表面光學(xué)傳播開。在使用壓縮模制而形成透鏡之后,通過將MCPCB 110切割成正方形,從而對單獨的LED陣列光源進行分割。然而,在將MCPCB 110分割為單獨的LED陣列光源之前,首先去除覆蓋接觸焊盤112的溢料層,會產(chǎn)生更好的效果。
[0134]圖11是圖2的MCPCB 110的頂視圖,該MCPCB上的區(qū)域已經(jīng)被標記,以便示出應(yīng)該去除溢料層以暴露接觸焊盤的地方。對于圖2中單位大小為11.5mmXll.5mm的LED陣列光源,可以通過從5mmX5_的正方形去除娃樹脂,而將接觸焊盤112的娃樹脂溢料層清除。新穎的微珠噴砂工藝用于從正方形噴砂部位115去除硅樹脂溢料層。
[0135]圖12是圖2的MCPCB 110的截面圖,該圖示出了待使用新穎的噴砂工藝去除的溢料層116。MCPCB 110具有厚的固體鋁基底117。例如,鋁基底117的厚度為1.6mm。介電層118使鋁基底117與形成接觸焊盤112的跡線層119分開。介電層118具有約20微米(百萬分之一米、或Pm)的厚度。跡線層119不完全覆蓋介電層118,而是通過由介電材料分開的圖案化的跡線形成。阻焊層113覆蓋跡線層119并且具有開口,這些開口僅在接觸焊盤112之上以及LED裸片111接線鍵合至跡線的位置之上。
[0136]模制硅樹脂在LED裸片111陣列之上形成透鏡120。在圖12的實施例中,透鏡120的直徑約為LED裸片的4X4陣列的每一側(cè)的長度的兩倍,以使大部分發(fā)射光以在光從透鏡逸出所需臨界角范圍內(nèi)的角度到達透鏡120的表面。透鏡120的高度從阻焊層113算起約為1.5mm。其它實施例具有在LED裸片111上方的不同大小和形狀的透鏡。例如,在每個LED陣列上方的硅樹脂可以具有小的整體曲率,該曲率由許多更小的微結(jié)構(gòu)諸如半球或棱錐所覆蓋。作為替代方案,透鏡形狀可以在每個LED陣列的中部的上方具有波紋。
[0137]圖13是圖12的溢料層116的更詳細的視圖。圖13示出了與跡線層119相比較厚的溢料層116。然而,在一些壓縮模制工藝中,溢料層116具有在50微米至100微米范圍內(nèi)的厚度,跡線層119可以具有小于5微米的厚度。跡線層119通常具有三個子層:較厚的銅下層、較薄的鎳中間層和較薄的金或銀上層。銅比鎳、金或銀更便宜,所以跡線主要由銅組成。需要金或銀上層是因為將接線鍵合(wire bound)直接焊接至銅很難。鎳中間層用于將金或銀附接至較厚的銅層,這是因為金或銀不易于直接粘附至銅。銅的厚度范圍通常為2微米至80微米,鎳的厚度范圍通常為I微米至3微米,金或銀的厚度范圍通常為I微米至5微米。因此,如果從跡線層119的上表面去除不薄于5微米的金或銀,那么接觸焊盤112便會損壞。新穎的微珠噴砂工藝提供了一種在不去除厚度僅為十分一的跡線層119上層的情況下去除厚度約為50微米的硅樹脂溢料層的方式。
[0138]圖14是圖示了在不損壞接觸焊盤的情況下去除覆蓋接觸焊盤的硅樹脂溢料層的微珠噴砂工藝的步驟121至步驟125的流程圖。結(jié)合圖13描述圖14的方法的各個步驟。
[0139]在第一個步驟121中,使用壓縮模制在印刷電路板110之上形成溢料層116。雖然圖13的溢料層116是由壓縮模制硅樹脂形成,但是也可以使用其它的透明模制材料,諸如環(huán)氧樹脂。圖13中的硅樹脂溢料層116設(shè)置在兩個接觸焊盤112上方。
[0140]在步驟122中,將噴嘴127定位在溢料層116的頂表面128的30毫米范圍內(nèi)。為了清除為5_X5_的正方形的噴砂部位115,圖14的方法使用的噴嘴127具有約為2毫米的直徑,并且放置在頂表面128上方約22毫米的位置處。較小的噴嘴直徑可以用于從較小的噴砂部位去除溢料層,在這種情況下,可以將噴嘴定位為更靠近溢料層的頂表面。例如,為了從位于具有邊長為5毫米的單位尺寸的LED陣列之間的、具有2毫米直徑的噴砂部位115清除溢料層,噴嘴127具有約0.5毫米的直徑,并且定位在溢料層116的頂表面128上方約2毫米處。噴砂部位位于待清除溢料層116的接觸焊盤112之上。將噴嘴127定位為遠離頂表面128,會使得離開噴嘴的氣體流能夠在接觸頂表面128之前傳播開成更寬的羽流129。因此,必須將噴嘴127定位為更靠近頂表面128,以便將氣體流保持在更小的噴砂部位115內(nèi)。
[0141]在步驟123中,使離開噴嘴127的氣體流指向溢料層116的在噴砂部位115內(nèi)的頂表面。使離開噴嘴127的氣體流以對于頂表面的法線夾角在5度至30度之間的角度,指向頂表面128。通過將氣體壓縮至大于每平方英寸(psi) 100磅的壓強、然后允許壓縮氣體從噴嘴127逸出,來生成氣體流。為了清除5_X 5mm的正方形的噴砂部位115,通過將氣體壓縮至每平方英寸100磅至140磅范圍內(nèi)的壓強、然后允許壓縮氣體從具有小于2毫米的直徑的噴嘴中逸出,來生成氣體流。
[0142]在步驟124中,將噴砂介質(zhì)的噴砂顆粒130加入氣體流中,使得顆粒在氣體流中被輸運并且碰撞至溢料層116的在接觸焊盤112上方的頂表面128中。噴砂顆粒130也稱為微珠,盡管其無須為球形。噴砂介質(zhì)應(yīng)該具有小于3的摩氏硬度;可以使用重碳酸鈉(NaHCO3)、硫酸鈉和重碳酸銨(碳酸氫銨(NH4HCO3))。在一個實施例中,噴砂顆粒130是已經(jīng)通過濾網(wǎng)而提純和分類以具有最大尺寸約50微米的均勻顆粒大小的、單斜棱晶形態(tài)的重碳酸鈉。噴砂顆粒130以粉末的形式存儲,并且在離開噴嘴127前不久,通過混合器131被加入到氣體流中。
[0143]當(dāng)清除5mmX5mm的正方形的噴砂部位115時,噴嘴可以放置在頂表面128上方約22毫米處,這樣使噴砂顆粒130能夠達到其最高速度。當(dāng)顆粒130首先通過混合器131被加入氣體流時,顆粒的慣性阻止其立即加速到氣體流的速度。然而,在約22毫米范圍內(nèi),顆粒130已經(jīng)加速到氣體流的速度,并且達到其最高速度。在距離噴嘴127超過約30毫米處,環(huán)境氣體的阻力克服氣體流的推力,使顆粒130慢下來。在距離噴嘴127小于約20毫米處,顆粒130尚未加速到氣體流的速度。因此,當(dāng)使用長度約為50微米的顆粒時,可以通過在約22毫米處使用顆粒進行噴砂,來在最短時間內(nèi)清除溢料層116,這是因為微粒在距噴嘴該距離處具有最大動能。
[0144]在步驟125中,使顆粒130碰撞入溢料層116中直到橫向位于接觸焊盤112上方的溢料層被去除為止。顆粒130具有將溢料層116的硅樹脂撕開的小面和邊緣。然后,氣體將撕下的硅樹脂片吹開。少量重碳酸鈉仍然嵌入在尚未去除的硅樹脂中。當(dāng)清除圖11的較大噴砂部位115時,噴嘴127可以放置在距離溢料層116的頂表面128約22毫米處,這使顆粒130能夠獲得其最大動能。因此,可以在較短的2-3秒內(nèi)去除邊長為5mm的單位尺寸的正方形的噴砂部位115中的溢料層。在另一方面,當(dāng)清除在邊長為5毫米的LED陣列之間的具有2毫米直徑的較小噴砂部位115時,噴嘴127必須放置在距離頂表面128較近的2毫米處,這使顆粒130不能實現(xiàn)其最大速度。因此,在直徑為2毫米的噴砂部位中的溢料層僅可以在噴砂8秒之后去除。
[0145]在步驟123中,沒有使離開噴嘴127的氣體流以頂表面128的法線的角度指向溢料層116,即沒有使氣體流正交指向頂表面128。而是,以與頂表面的法線呈5度至30度的角度,使氣體流指向溢料層116,以便將顆粒130吹離噴砂部位。如果噴嘴正交指向溢料層的頂表面,那么噴砂顆粒會直線反彈回來,并且與氣體流中的顆粒發(fā)生碰撞。這會減少噴砂顆粒與溢料層碰撞的碰撞力。此外,在撞擊頂表面之后顆粒不會向側(cè)反彈,所以不會被帶離噴砂部位,而是會累積起來。另一方面,如果使噴嘴以小角度(諸如距法線大于30度)指向溢料層的頂表面,那么顆粒速度矢量在頂表面法線上的量不足以去除溢料層。顆??赡軙捎陧敱砻娴淖饔枚l(fā)生偏轉(zhuǎn),并且不會進入表面。
[0146]甚至在更陡的入射角度(諸如10度)下,當(dāng)溢料層116更厚時,噴砂顆粒130更有可能從頂表面128彈開,而不會進入表面。在噴砂工藝開始時,當(dāng)溢料層116仍然為50微米厚時,顆粒130更可能從頂表面128彈開,這是因為更厚的硅樹脂溢料層可以彈性壓縮吸收掉顆粒的沖擊力。當(dāng)溢料層116受到侵蝕而變得更薄時,隨著與被硅樹脂吸收的顆粒動能的情況相反地、顆粒動能不斷增加地將硅樹脂撕裂,硅樹脂的去除率變得更快。
[0147]當(dāng)前的壓縮模制技術(shù)指定了硅樹脂溢料層的厚度可以為50±25%微米。溢料層宜保持盡可能薄以便節(jié)省硅樹脂,但是也要使硅樹脂能夠在單獨存在的透鏡腔體之間自由流動,從而實現(xiàn)高質(zhì)量的透鏡結(jié)構(gòu)。在溢料層比30毫米更薄的情況下,硅樹脂層的彈性降低到噴砂顆粒不會從硅樹脂彈開、而是會撕裂硅樹脂的程度。由于溢料層可以變得甚至更薄,所以單是壓縮氣體的流動便足以將透鏡結(jié)構(gòu)之間的溢料層去除。
[0148]圖15圖示了在由噴砂掩膜132封閉的噴砂部位處的噴砂顆粒。噴砂掩膜132由不銹鋼制成,并且為約200毫米至500毫米厚。當(dāng)透鏡特別接近噴砂部位115并且必須保護透鏡不受噴砂顆粒130影響時,使用掩膜132。例如,噴砂掩膜132用于在位于具有邊長為5毫米的單位尺寸的LED陣列之間的噴砂部位。通過使用掩膜,加快了噴砂工藝,這是因為當(dāng)氣體流從一個部位移到另一個部位時不需要關(guān)閉氣體流。在氣體流經(jīng)透鏡上方移至新的噴砂部位時,通過掩膜132使每個透鏡120不受噴砂顆粒130的影響。而是,在更大單位尺寸(諸如邊長為11.5mm的陣列單位尺寸)不使用噴砂掩膜的情況下,氣體流隨著噴嘴的位置從一個噴砂部位移至另一噴砂部位而關(guān)閉,以避免損壞透鏡結(jié)構(gòu)。
[0149]然而,使用噴砂掩膜會產(chǎn)生使噴砂工藝減慢的其它復(fù)雜情況。噴砂掩膜的厚度產(chǎn)生了井,該井(i)不僅阻擋了氣體流到達噴砂部位的各個角部,(ii)還阻止將噴砂顆粒吹離噴砂部位。首先,噴砂掩膜阻擋了噴砂部位的最近的角部被成角度的氣體流直接噴砂。因此,首先清潔噴砂部位115的遠側(cè),然后轉(zhuǎn)動MCPCB 110以清潔噴砂部位的另一側(cè)。旋轉(zhuǎn)和氣體流的兩次通過使噴砂工藝減慢。第二,噴砂掩膜132的側(cè)部133形成深井,該深井趨向于陷入噴砂顆粒130。如果氣體流中的噴砂顆粒130與之前累積在噴砂部位115表面之上的顆粒發(fā)生碰撞,那么硅樹脂溢料層116不會被撕裂且被最終去除。因此,氣體流角度向著與頂表面128法線呈30度增加,以使顆粒130從入射顆粒彈開,并從井中彈出。此外,用于生成氣體流的氣體的氣壓向著每平方英寸140磅增加,以便提供具有足以從井中彈出的動能的顆粒。
[0150]圖16是在已經(jīng)使用圖14中的方法去除溢料層116之后的圖12的噴砂部位115的截面圖。圖16表示,在噴砂工藝之后,硅樹脂層在已經(jīng)清潔后的接觸焊盤112周圍形成邊緣134。一些噴砂顆粒130在噴砂工藝中裂開并且形成顆粒尺寸比50微米小得多的粉塵。一些粉塵落在噴砂部位115周圍的硅樹脂中。因此,邊緣134的硅樹脂包含噴砂顆粒130殘留下來的微量噴砂介質(zhì)(諸如重碳酸鈉)。使用氣體質(zhì)譜儀可以在分割的LED陣列光源中檢測到微量重碳酸鈉。
[0151]圖17是使用圖14的方法去除了硅樹脂溢料層的另一 MCPCB135的頂視圖。在圖17中,通過壓縮模制形成了透鏡136和溢料層137。與圖2的MCPCB 110 一樣,MCPCB 135還包括LED陣列的5X 12矩陣。而且,每個LED陣列稍后被分割成邊長為11.5mm的正方形MCPCB。然而,與圖2的MCPCB 110不同,在MCPCB 135上的接觸焊盤138不是通過使被阻焊層覆蓋的跡線層所在的區(qū)域暴露而形成的。而是,接觸焊盤138為從每個透鏡136下面延伸出來的四個金屬條。溢料層137覆蓋該金屬條。
[0152]圖18是MCPCB 135上的四個透鏡136之間的噴砂部位139的自頂向下透視圖。使用定位在溢料層137上方約22毫米處的直徑為0.077英尺的噴嘴來執(zhí)行微珠噴砂工藝。使用120psi的壓強生成包含約50微米中數(shù)直徑的重碳酸鈉顆粒的氣體流。在噴砂部位139處使用包含噴砂顆粒的氣體流進行噴砂1.65秒。該噴砂操作對材料進行了不同程度地去除,從噴砂部位139的中心向外發(fā)展。在噴砂部位139的中心處,整個厚度的溢料層137已經(jīng)被去除,噴砂操作甚至已經(jīng)從接觸焊盤138去除了上金層的一些。從噴砂部位139的中心還去除了介電層118的一些。從噴砂部位139的中心向外行進,僅從接觸焊盤138的大的部分去除了硅樹脂而不損壞接觸焊盤138的上層。該區(qū)域在圖18中用對角雜散圖案(diagonal hashes)標出。在每個接觸焊盤138上從中心向外至噴砂部位的下一個區(qū)域中,并未從接觸焊盤完全去除硅樹脂溢料層137。圖18示出了在透鏡136角部上通過噴砂工藝部分地變得粗糙的區(qū)域140。
[0153]在另一實施例中,使用水基噴射去除硅樹脂溢料層。將純凈水加壓到在每平方英寸50磅至1000磅之間的壓強,并使其強行通過開口直徑在100微米至1000微米范圍內(nèi)的噴嘴。將出來的水束直接瞄準電接觸焊盤之上的溢料層,直到該溢料層被去除。選擇水壓和噴嘴直徑的組合,以實現(xiàn)具有足夠沖力突破硅樹脂溢料層但是卻不破壞金屬跡線層的水流。作為使用純凈水的替代方案,可以在水流中加入磨料顆粒(諸如硅石、氧化鋁或石榴石的顆粒),以在比使用純凈水更低的水壓下實現(xiàn)更高效的溢料去除工藝。
[0154]圖19是僅從頂側(cè)電觸點去除了硅樹脂溢料層116的分立光源141的透視圖。使用圖14的方法制造分立光源141。分立光源141由對安裝在圖12的MCPCB 110上的LED裸片111陣列進行分割而形成。分立光源141的印刷電路板(PCB)分段142具有頂側(cè)143、底側(cè)144和四個邊緣146-149。發(fā)光二極管裸片150設(shè)置在PCB分段142的頂側(cè)143上。接觸焊盤112也設(shè)置在PCB分段142的頂側(cè)143上。硅樹脂層116設(shè)置在LED裸片150之上,并且延伸至PCB分段142的每個邊緣146-149,但是通過噴砂去除了硅樹脂溢料層116的地方除外。硅樹脂層116不側(cè)向設(shè)置在噴砂部位115處的接觸焊盤112的一部分上方。在圖19的實施例中,硅樹脂溢料層116未從接觸焊盤112的整個表面去除;跡線層的形成接觸焊盤112的一小部分仍然被硅樹脂覆蓋。
[0155]分立光源141的所有電觸點均在頂側(cè)143。因此,PCB分段142在底側(cè)144上不具有電觸點。硅樹脂層116在LED 150上方形成透鏡。在透鏡120的邊緣145與PCB分段142的任意邊緣146-149之間存在的距離小于3毫米,這是因為分立光源141是從高密度印刷電路板110分割出來的。在PCB分段142的邊緣146-149與LED裸片陣列中的任意LED裸片之間的距離也小于3毫米。從PCB分段142的頂側(cè)143到其底側(cè)144無孔經(jīng)過。在分立光源141的頂側(cè)143中的任意打孔切口、通孔或蝕刻切口均可以妨礙使用壓縮模制形成透鏡120,這是因為加壓的模制材料會已從孔中逸出。在噴砂部位115邊緣處的硅樹脂包含仍然嵌入在硅樹脂中的微量噴砂介質(zhì)。
[0156]圖20是由互連結(jié)構(gòu)205支撐的光子構(gòu)建塊204的截面圖。光子構(gòu)建塊204包括其上安裝有LED裸片207的基板206?;?06為非導(dǎo)電陶瓷。在另一實施方式中,基板206為晶體硅。著落焊盤(landing pad) 208設(shè)置在基板206的頂表面209上。從基板206的頂表面209到基板206的底表面210無電導(dǎo)體經(jīng)過。LED裸片207僅通過著落焊盤208電耦合至電源。熱界面材料設(shè)置在LED裸片207和基板206之間。熱界面材料(--Μ)的第一層211由與著落焊盤208相同的材料制成,并且與著落焊盤208在相同的工藝中沉積。在一個實施方式中,焊盤208和第一層211均為由Cu-N1-Au合金或者Cu-N1-Ag合金制成的跡線。熱界面材料的第二層212沉積在第一層211上。在一個實施方式中,第二層212為填充銀的環(huán)氧樹脂。LED裸片207通過第二層212和第一層211鍵合至基板206的頂表面209。
[0157]LED裸片207通過接線鍵合213電連接至著落焊盤208。在LED裸片207之上形成波長轉(zhuǎn)換材料(諸如熒光體)的薄共形層。然后,從在基板206上表面209 —側(cè)的著落焊盤208的大約中間位置到在上表面209相對側(cè)的著落焊盤208的大約中間位置,在LED裸片207和接線鍵合213之上,上模制(overmold)有透明樹脂包封(諸如硅樹脂)。硅樹脂形成透鏡214的形狀。光子構(gòu)建塊204包括基板206、著落焊盤208、以及由透鏡214所包封的所有。
[0158]互連結(jié)構(gòu)205通過著落焊盤208支撐光子構(gòu)建塊204。著落焊盤208電學(xué)地并且機械地連接至設(shè)置在互連結(jié)構(gòu)205唇部下側(cè)的接觸焊盤215。在一個實施方式中,著落焊盤208通過焊膏附接至接觸焊盤215。焊膏的一個示例為SAC合金,諸如SAC 305 (Sn 96.5%,Ag3.0%, Cu 0.5%)。在另一實施方式中,著落焊盤208通過粘合劑附接至接觸焊盤215。粘合劑的一個示例為與各向異性導(dǎo)電膜(ACF)技術(shù)相關(guān)的各向異性導(dǎo)電粘合劑。在圖20的實施例中,著落焊盤通過焊料232電學(xué)地并且機械地連接至接觸焊盤215。
[0159]在圖20的實施例中,接觸焊盤215通過通孔過孔218電連接至在互連結(jié)構(gòu)205的頂表面217上的導(dǎo)電跡線32。因此,每個導(dǎo)電跡線216均通過過孔218、接觸焊盤215、焊料232、著落焊盤208和接線鍵合213電耦合至LED裸片207。互連結(jié)構(gòu)205具有與基板206的底表面210基本共面的底表面219。
[0160]光子構(gòu)建塊204和互連結(jié)構(gòu)205在熱界面材料(--Μ)的第三層220之上附接至熱沉221。在一個實施方式中,熱界面材料第三層220為導(dǎo)熱膠。在另一實施方式中,第三層220由導(dǎo)熱膏(thermal grease)制成,并且互連結(jié)構(gòu)205通過螺栓222附接至熱沉221。底表面210和219的不完全共面的任何小偏離均通過熱界面材料(諸如導(dǎo)熱膏)的厚度進行補償。螺栓222將互連結(jié)構(gòu)205保持在熱沉221之上在恰當(dāng)?shù)奈恢茫ㄟ^著落焊盤208和接觸焊盤215之間的連接使光子構(gòu)建塊204保持在恰當(dāng)?shù)奈恢?。因此,基?06通過--Μ的第三層220熱耦合至熱沉221。在一個實施方式中,基板206的底表面210不直接連接至熱沉221,而是“漂浮”在導(dǎo)熱膏層220中。光子構(gòu)建塊204僅通過著落焊盤208和接觸焊盤215之間的鍵合而機械連接至熱沉221。而是,現(xiàn)有技術(shù)的陣列產(chǎn)品10的載體基板12僅通過將基板12的底表面粘合或焊接至熱沉而附接至熱沉。
[0161]與常規(guī)的分立光發(fā)射器相比,從新穎光子構(gòu)建塊204下方去除了印刷電路板(PCB)和一層--Μ。在常規(guī)的分立光發(fā)射器中,載體基板在金屬芯PCB之上在--Μ層上,其又在另一 --Μ層上在熱沉之上。使用新穎光子構(gòu)建塊來制造陣列產(chǎn)品比使用常規(guī)的分立光發(fā)射器來制造陣列產(chǎn)品更加經(jīng)濟,這是因為節(jié)約了金屬芯PCB和附加TIM層的成本。此外,LED裸片所產(chǎn)生的熱從載體基板通過一個TIM層直接傳到熱沉,比通過常規(guī)分立光發(fā)射器的附加MCPCB和--Μ層傳到熱沉更有效。
[0162]在另一實施例中,光子構(gòu)建塊204和互連結(jié)構(gòu)205不直接附接至在第三TM層220之上的熱沉221。而是,在熱沉221和光子構(gòu)建塊204之間放置均熱器。然后將光子構(gòu)建塊204和互連結(jié)構(gòu)205在第三--Μ層220之上附接至均熱器。均熱器的一個示例為蒸汽腔室(vapor chamber)。
[0163]圖21更詳細地示出了圖20中的接觸焊盤215的其中一個接觸焊盤以及與該接觸焊盤連接的著落焊盤208。接觸焊盤215是互連結(jié)構(gòu)205上的金屬跡線。在一個實施方式中,互連結(jié)構(gòu)205為模制互連器件(MID)。MID 205是通過將金屬化的、高溫?zé)崴懿牧?諸如液晶聚合物(LCP))注入模具中而產(chǎn)生的三維電子電路載體。激光將跡線的路徑寫制(write)在MID 205的表面上。在激光束燒熔(ablate)熱塑材料處,熱塑材料中的金屬添加劑形成很薄的導(dǎo)體路徑。導(dǎo)體路徑上的金屬顆粒形成后續(xù)金屬化用的核子。使用金屬化浴液在導(dǎo)體路徑上形成銅、鎳和/或金的跡線的連續(xù)層。例如,當(dāng)將被燒熔的熱塑材料置于銅浴液時,在導(dǎo)體路徑上形成銅層。無論激光在哪里可以燒熔MID 205的表面,均可以快速地形成三維電路跡線。
[0164]在激光燒熔了焊盤的形狀之后,在MID 205的唇部223的下側(cè)形成接觸焊盤215。按照與形成接觸焊盤215相同的方式,也在互連結(jié)構(gòu)205的頂表面217上形成金屬跡線216。使激光回轉(zhuǎn)從而可以使激光束指向唇部223的頂表面217和下側(cè)兩者,或者,可以使用兩束激光。在圖21的實施方式中,在形成跡線和焊盤之前,用金屬填充通孔過孔218。金屬化浴液在金屬過孔218的端部之上電鍍跡線216和接觸焊盤215。
[0165]通過使焊料合金在接觸焊盤215和著落焊盤208之間回流,在接觸焊盤215和著落焊盤208之間實現(xiàn)電學(xué)上和機械上的連接。例如,可以在著落焊盤208邊緣、在Sn-Ag-Cu焊料合金放置之處,執(zhí)行SAC回流工藝。當(dāng)SAC焊料熔化時,焊料潤濕接觸焊盤215的金屬。然后,熔融SAC合金的表面張力將著落焊盤208拉拽至接觸焊盤215下面。然后,當(dāng)SAC合金冷卻并且凝固時,在著落焊盤208和接觸焊盤215之間形成鍵合。
[0166]圖22A示出了在MID 205上的金屬跡線224是如何電耦合至基板206上的著落焊盤208的另一實施方式。圖22A的MID 205包括中空的錐形過孔225,而不是圖21中示出的填充金屬的過孔218。中空過孔225是在形成模制互連器件205的模制工藝中使用錐形塞而形成的。激光跨過頂表面217、圍繞過孔225的內(nèi)表面、然后在唇部223的下側(cè)燒熔導(dǎo)體路徑,形成接觸焊盤215的形狀。然后,在金屬化浴液中對導(dǎo)體路徑和焊盤形狀進行電鍍。圖22B更詳細地示出了激光的導(dǎo)體路徑。導(dǎo)體路徑的寬度可以比激光的寬度寬得多。激光可以制造多個通路以創(chuàng)建寬導(dǎo)體路徑,諸如圖22C中所示的寬導(dǎo)體路徑。在圖22C中,燒熔中空過孔225的部分呈錐形的整個內(nèi)表面,并且將在金屬化步驟中對其進行電鍍。
[0167]圖23示出了在MID 205上的金屬跡線226是如何電耦合至基板206上的著落焊盤208的另一實施方式。MID 205的唇部223設(shè)定了圓形邊緣。激光制造了跨越頂表面217、圍繞圓形邊緣、然后在唇部223下側(cè)的連續(xù)導(dǎo)體路徑。
[0168]圖24示出了將接觸焊盤215電學(xué)上且機械上耦合至不包括焊料的著落焊盤208的一種替代方式。使用各向異性導(dǎo)電粘合劑227將接觸焊盤215連接至圖24中的著落焊盤208,而不是使用如圖21中所示的利用焊料回流而形成的鍵合。因為沒有使用焊料,所以光子構(gòu)建塊204在互連結(jié)構(gòu)205內(nèi)不會自對準,而是必須在粘合劑凝固之前進行準確定位。各向異性導(dǎo)電粘合劑膜(ACF)技術(shù)包括散布在粘合劑中的導(dǎo)電球。例如,涂覆Au的聚合物球或填充Ni的球散布在環(huán)氧樹脂粘合劑中。然后,將電耦合的表面按壓在一起,至球的直徑。然后,例如通過加熱,使粘合劑凝固。在球接觸兩個表面的那些區(qū)域中,形成電觸點。在球仍然散布在凝固粘合劑中的那些區(qū)域中,各向異性導(dǎo)電粘合劑227不是導(dǎo)電性的。在圖24中,各向異性導(dǎo)電粘合劑227將接觸焊盤215、唇部223的下側(cè)、和MID 205的整個側(cè)機械連接至基板206的側(cè)部和接觸焊盤208。然而,電連接僅實現(xiàn)在接觸焊盤215和著落焊盤208被按壓在一起、至導(dǎo)電球的直徑的那些區(qū)域之間。
[0169]圖25示出了在互連結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)體228是如何使用焊料電耦合至基板206上的著落焊盤208的另一實施方式。圖25的互連結(jié)構(gòu)為引線框架,而不是模制互連器件。金屬箔228被沖壓成分立光發(fā)射器或陣列產(chǎn)品的封裝所需的導(dǎo)體、引線和“鷗翼”的形式。然后,通過在沖壓金屬箔228周圍注射模制液晶聚合物(LCP) 229而制成引線框架結(jié)構(gòu)205。金屬箔既用作導(dǎo)體228又用作接觸焊盤215。在唇部223下面的金屬箔的端部可以按照接觸焊盤的形狀,被沖壓成與著落焊盤208的形狀相對應(yīng)的形狀,以幫助焊料回流工藝期間的自對準。
[0170]圖26示出了在互連結(jié)構(gòu)205中的導(dǎo)體231的另一實施方式,該導(dǎo)體231使用焊料電耦合至基板206的著落焊盤208。圖24的互連結(jié)構(gòu)205為印刷電路板(PCB)。例如,互連結(jié)構(gòu)205是由與環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑一起的玻璃纖維紡織物230制成的FR-4印刷電路板。FR-4PCB205具有若干金屬層。其中一個金屬層231既用作導(dǎo)體又用作接觸焊盤215。在唇部223下面的金屬層231的端部可以形成為與著落焊盤208的形狀相對應(yīng)的形狀,以幫助焊料回流期間的自對準。
[0171]圖27是包括四個LED裸片235-238的光子構(gòu)建塊234的頂視圖。使用相同的材料以制造四個著落焊盤239-242以及四個LED下方的第一 --Μ層211。界面材料層的第二層212沉積在每個LED裸片下方的第一層211上,并且在圖27的視圖中不可見。LED裸片235和238串聯(lián)電連接在著落焊盤239和242之間。兩條接線鍵合將每個LED裸片連接至著落焊盤并且連接至另一 LED裸片。例如,接線鍵合243-244將LED裸片連接至著落焊盤239。虛線圓指示硅樹脂透鏡214對基板206上的部件的包封范圍。透鏡214約延伸至著落焊盤239-242的中部。透鏡214的直徑大約為LED裸片的2X2陣列的每一側(cè)長度的兩倍,以使大部分發(fā)射光在光從透鏡逸出所需的臨界角度內(nèi),到達透鏡214的表面。
[0172]光子構(gòu)建塊234可以用于制造具有單個光子構(gòu)建塊的分立光發(fā)射器以及具有多個光子構(gòu)建塊的陣列產(chǎn)品?;ミB結(jié)構(gòu)205可以容易地被模制或者被配置為,將光子構(gòu)建塊234融入多個不同的分立光發(fā)射器產(chǎn)品中。螺栓孔可以容易地重新定位,而不會改變光子構(gòu)建塊234的設(shè)計,其中螺栓222通過該螺栓孔將互連結(jié)構(gòu)205附接至熱沉221。而且,電耦合至LED裸片的導(dǎo)體可以使用激光而容易地重制跡線(retrace),以將導(dǎo)電路徑寫制在模制互連器件的表面之上。因此,不需要在每次使用光子構(gòu)建塊234制成新光發(fā)射器產(chǎn)品時,都對新發(fā)射器進行測試和質(zhì)檢。
[0173]圖28是僅具有圍繞四個LED裸片235-238的兩個著落焊盤246-247的光子構(gòu)建塊234的頂視圖。與圖17的光子構(gòu)建塊234 —樣,著落焊盤246-247和在四個LED下方的第一 --Μ層211由相同的材料制成,諸如Cu-N1-Au合金或Cu-N1-Ag合金。著落焊盤246-247具有延伸至基板206四個角部的點。在SAC回流步驟中,比著落焊盤239-242更向著基板206的角部延伸的焊料合金可以更精確地將基板206對準在互連結(jié)構(gòu)205的接觸焊盤下方。然而,在接觸焊盤下方的著落焊盤246-247的更小表面面積使得在著落焊盤和接觸焊盤之間的機械連接更弱。
[0174]圖29A是圖17的光子構(gòu)建塊234的頂視圖,該光子構(gòu)建塊234構(gòu)建在具有另一光子構(gòu)建塊248的陣列產(chǎn)品中。模制互連器件249將光子構(gòu)建塊234和248保持在I X 2陣列中的恰當(dāng)位置處。MID 249所在的區(qū)域用截面線來表示。MID 249具有在光子構(gòu)建塊234和248的角部之上延伸并且將那些角部保持在恰當(dāng)位置的六個唇部。例如,MID 249的唇部223在基板206的右上角部之上延伸,并且在唇部223下側(cè)的接觸焊盤使用焊料或粘合劑電學(xué)地并且機械地連接至著落焊盤239的一部分。MID 249還具有同時在光子構(gòu)建塊234的左上角部以及光子構(gòu)建塊248的右上角部之上延伸的另一唇部250。在唇部250下面的獨立存在的接觸焊盤鍵合至光子構(gòu)建塊234的著落焊盤240以及光子構(gòu)建塊248的著落焊盤251。MID 249具有供螺栓222將陣列產(chǎn)品附接至熱沉221的四個孔252。
[0175]圖29B是圖29A所示的1X2陣列產(chǎn)品沿線B-B的截面圖。圖29B示出了在唇部223下側(cè)的接觸焊盤215是如何電學(xué)地并且機械地連接至著落焊盤239的一部分。圖29B還示出了在唇部250下面的接觸焊盤中的鍵合至著落焊盤240和251的一部分。圖29C是圖29A所示的1X2陣列產(chǎn)品沿線C-C的截面圖。MID 249的接觸焊盤在圖29C的截面中不可見。
[0176]圖30A至圖30B更詳細地圖示了在圖29A的著落焊盤239和接觸焊盤215之間的連接。接觸焊盤215具有與下面的著落焊盤239的角部相同的輪廓形狀。可以在使上面的接觸焊盤與下面著落焊盤上的焊料對準的條件下執(zhí)行焊料回流工藝,或者,可以倒置該工藝。可以倒置圖29B的結(jié)構(gòu),使得著落焊盤在接觸焊盤之上并且與在接觸焊盤上的熔融焊料對準。
[0177]在SAC回流工藝中,當(dāng)著落焊盤239上的SAC焊料熔化時,焊料潤濕接觸焊盤215的金屬。然后,熔融SAC焊料的表面張力拉拽在著落焊盤239的具有與接觸焊盤215相同形狀的一部分之上的接觸焊盤215。因此,基板206角部的四個著落焊盤分別被拉拽向具有相同形狀的接觸焊盤,并且在MID 249的框架內(nèi)與光子構(gòu)建塊234對準。當(dāng)SAC焊料冷卻并且凝固時,在著落焊盤和接觸焊盤之間形成鍵合。在著落焊盤和接觸焊盤之間的焊料鍵合將光子構(gòu)建塊保持在恰當(dāng)位置,使得即使當(dāng)陣列產(chǎn)品未附接至熱沉?xí)r,基板的底表面也與MID249的底表面219基本共面。陣列產(chǎn)品可以在未附接至任何子裝載件(submount)(諸如熱沉)的情況下出廠。如果不考慮運輸過程中經(jīng)常遇到的振動和沖撞,在著落焊盤和接觸焊盤之間的鍵合的強度足夠保持陣列產(chǎn)品的機械完整性。
[0178]圖30A還示出了在MID 249的頂表面上的導(dǎo)體253,該導(dǎo)體253電耦合至第一 LED裸片235。導(dǎo)體253是通過對利用激光而燒熔的路徑進行電鍍而形成的金屬跡線。金屬跡線253通過實心金屬過孔254、接觸焊盤215、焊料232或ACF粘合劑、著落焊盤239、和接線243-244而電耦合至LED裸片235。虛線表示硅樹脂透鏡214的范圍。
[0179]圖30B示出了圖30A的接觸焊盤215,該接觸焊盤215下方?jīng)]有的光子構(gòu)建塊234的著落焊盤239。在接觸焊盤215周圍的三角形截面線區(qū)域是在光子構(gòu)建塊234的基板206右上角部之上延伸的唇部223。圖30B還示出了 MID 249的在基板206右下角部之上延伸的唇部255。用格子圖案示出的MID 249所在的區(qū)域從互連結(jié)構(gòu)的頂表面217到底表面219均填充液晶聚合物。
[0180]圖31是圖17的光子構(gòu)建塊234的透視圖,該光子構(gòu)建塊234構(gòu)建在具有三個其它光子構(gòu)建塊的陣列產(chǎn)品中。模制互連器件256將光子構(gòu)建塊保持在2X2陣列中的恰當(dāng)位置?;ミB結(jié)構(gòu)256包括在光子構(gòu)建塊之間的橋,這些橋?qū)χ行膷u257進行支撐,在該中心島257下方接觸焊盤附接至四個光子構(gòu)建塊的內(nèi)部著落焊盤。由于MID 256是在模制工藝中形成的,所以容易得到非平面的表面。MID 256具有在涂覆有反光材料(諸如金屬膜)的光子構(gòu)建塊周圍的曲線壁258。可以使曲線壁成形,以對從光子構(gòu)建塊發(fā)出的光進行拋物線反射。連接至接觸焊盤(未在圖31中示出)的導(dǎo)體利用激光被畫在曲線壁之上,然后在金屬化浴液中進行電鍍。導(dǎo)體利用圖21和圖22中示出的通孔過孔或者中空過孔而連接至接觸焊盤。雖然圖31闡述了由互連結(jié)構(gòu)支撐的光子構(gòu)建塊的2X2陣列,但是也可以利用光子構(gòu)建塊之間的橋按類似方式制成其它尺寸的陣列。
[0181]圖32是圖示了使用相同的標準化光子構(gòu)建塊制造分立光發(fā)射器和陣列產(chǎn)品的方法的步驟259-265的流程圖,該標準化光子構(gòu)建塊具有安裝在載體基板上的一個或多個LED芯片。該方法可以用于以任意配置連接(諸如并聯(lián)或串聯(lián))的光子構(gòu)建塊,以實現(xiàn)由此產(chǎn)生的陣列產(chǎn)品的所需光輸出和功耗。通過該方法能夠容易地將光子構(gòu)建塊電學(xué)地、機械地并且熱學(xué)地連接至最終照明產(chǎn)品的其它結(jié)構(gòu)??梢匀菀椎嘏渲弥岭娫吹碾娺B接。光子構(gòu)建塊的定向可以容易地與照明產(chǎn)品的反射器和透鏡對準。在不改變光子構(gòu)建塊的情況下,將互連結(jié)構(gòu)機械連接至照明產(chǎn)品的螺栓的位置可以被容易地重新配置。而且,互連結(jié)構(gòu)可以被容易地配置為與多個熱沉熱連接。
[0182]在第一步驟259中,將發(fā)光二極管裸片235安裝在第一光子構(gòu)建塊234的載體基板206上?;?06不具有從其頂表面209到其底表面210經(jīng)過的電導(dǎo)體。使用第一 --Μ層211和第二 --Μ層212將LED裸片235附接至基板206。基板206的頂表面239上的著落焊盤239按照與第一 TIM層211相同的工藝用相同的材料制成。
[0183]在步驟260中,將著落焊盤239放置在接觸焊盤215下面并且與接觸焊盤215相鄰,該接觸焊盤215設(shè)置在互連結(jié)構(gòu)249的唇部223的下側(cè)。這樣,唇部223放置在基板206的頂表面209之上并且在互連結(jié)構(gòu)249的側(cè)向邊界內(nèi)。在步驟260結(jié)束時,將光子構(gòu)建塊放置在互連結(jié)構(gòu)249內(nèi)。
[0184]在步驟261中,通過將著落焊盤239鍵合至接觸焊盤215,將互連結(jié)構(gòu)249的導(dǎo)體216電連接至LED裸片235。通過焊料或ACF粘合劑使焊盤鍵合。當(dāng)使用焊料時,著落焊盤239通過對在著落焊盤239上的金屬合金進行加熱而鍵合至接觸焊盤215,使得著落焊盤與金屬接觸焊盤對準。當(dāng)使用各向異性導(dǎo)電膠膜(ACF)技術(shù)來鍵合焊盤時,光子構(gòu)建塊準確定位在互連結(jié)構(gòu)249內(nèi),并且當(dāng)通過加熱使ACF粘合劑凝固時,著落焊盤239鍵合至接觸焊盤215。在著落焊盤239與接觸焊盤215對準并且鍵合至接觸焊盤215之后,基板206的底表面210與互連結(jié)構(gòu)249的底表面219基本共面。
[0185]在步驟262中,當(dāng)使用圖32的方法來制造陣列產(chǎn)品時,將互連結(jié)構(gòu)249的第二唇部250放置在第二基板的頂表面之上;將第二著落焊盤251放置在附接至唇部250下側(cè)的第二接觸焊盤下面,并且與該第二接觸焊盤相鄰。第二基板是第二光子構(gòu)建塊248的一部分,并且具有與第一基板206的尺寸基本相同的尺寸。設(shè)置在第二基板上的第二 LED裸片具有與第一基板206上的LED裸片235的尺寸基本相同的尺寸。
[0186]在步驟263中,當(dāng)使用圖32的方法來制造陣列產(chǎn)品時,通過將第二著落焊盤251鍵合至附接至唇部250下側(cè)的第二接觸焊盤,將互連結(jié)構(gòu)249的第二導(dǎo)體電連接至設(shè)置在第二基板上的第二 LED裸片。例如,著落焊盤251可以通過使用SAC回流工藝,或者通過使用各向異性導(dǎo)電粘合劑,鍵合至第二接觸焊盤。在將第二唇部250放置在第二基板的頂表面之上、并且將著落焊盤251鍵合至唇部250下側(cè)的接觸焊盤之后,第二基板的底表面與互連結(jié)構(gòu)249的底表面219基本共面。
[0187]在步驟264中,將熱界面材料220放置在熱沉221的上表面之上。除了基板206下面以及直接圍繞基板的區(qū)域外,熱沉221的上表面不必平面。例如,熱沉221的上表面可以為燈具的大部分彎曲的表面。同樣,除了緊鄰基板206的區(qū)域外,基板206的底表面210與互連結(jié)構(gòu)249的底表面219不需共面。
[0188]在步驟265中,將基板206和互連結(jié)構(gòu)249放置在熱界面材料220之上,使得熱界面材料220與基板206的底表面210以及互連結(jié)構(gòu)249的底表面219接觸。當(dāng)使用圖32的方法來制造陣列產(chǎn)品時,也將光子構(gòu)建塊248的第二基板放置在熱界面材料220之上,使得熱界面材料220與第二基板的底表面接觸。圖32的方法還可以用于制造具有多于兩個光子構(gòu)建塊的陣列產(chǎn)品,諸如圖31中示出的陣列產(chǎn)品。
[0189]圖33A至圖33C為與圖20的光子構(gòu)建塊204類似的光子構(gòu)建塊269的實施例的透視圖。為了圖33至圖33B示出了不具有透鏡的光子構(gòu)建塊269,以便更好地示出LED裸片。圖33C示出了具有模制在LED裸片之上的硅樹脂透鏡結(jié)構(gòu)的光子構(gòu)建塊269。
[0190]光子構(gòu)建塊269包含與光子構(gòu)建塊204的單個LED裸片相對的九個LED裸片。使用銀環(huán)氧樹脂將LED裸片,包括帶標記的LED裸片207,安裝在基板206上。著落焊盤208設(shè)置在基板206的上表面209上。從基板206的上表面209到基板206的底表面210無電導(dǎo)體經(jīng)過。LED裸片僅通過著落焊盤208電耦合至電源。在圖33A的實施例中,LED裸片通過接線鍵合271電連接至著落焊盤208。著落焊盤208為由Cu-N1-Au合金或Cu-N1-Ag合金制成的跡線。在另一實施例中,著落焊盤208為由填充銀的環(huán)氧樹脂制成的跡線。高反射(HR)材料的層270設(shè)置在環(huán)272內(nèi),該環(huán)272在LED裸片和接線鍵合271之間以及在LED裸片和接線鍵合271周圍,如圖33A所示。在圖33A的示例中,HR材料層270與擋環(huán)272接觸,并且還與LED裸片的側(cè)部接觸。
[0191]圖33B示出了光子構(gòu)建塊269的另一實施例,其中LED裸片并非一路通過接線鍵合271連接至著落焊盤208。而是,短接線從LED裸片連接至近旁上表面209上的跡線,該跡線又電連接至著落焊盤208。LED裸片組還通過接線鍵合271彼此串聯(lián)連接。
[0192]圖33C示出了已經(jīng)模制在九個LED裸片之上的透鏡結(jié)構(gòu)214。在將光子構(gòu)建塊從形成基板206的金屬芯印刷電路板(MCPCB)分割出來之前,在LED裸片之上模制透鏡結(jié)構(gòu)214。在光子構(gòu)建塊仍然為單個MCPCB的一部分的同時,如圖2所示,在LED裸片之上沉積有波長轉(zhuǎn)換材料(諸如熒光體)的薄共形層。例如,在LED裸片之上形成包含黃色熒光體273的硅樹脂共形層。然后,使用壓縮模制以在LED裸片和接線鍵合271之上模制透明樹脂包封(諸如硅樹脂),從而使得在每個LED裸片207之上形成透鏡。在圖33C的實施例中,在九個LED裸片的每個裸片的中心之上形成獨立存在的微透鏡?;?06的大部分上表面209可以由LED裸片及其關(guān)聯(lián)的透鏡結(jié)構(gòu)占用,這是因為與熱沉或燈具的機械上和電學(xué)上的連接已經(jīng)從光子構(gòu)建塊中去除并且轉(zhuǎn)換(transfer)成了支撐光子構(gòu)建塊的互連結(jié)構(gòu)。在圖33C的實施例中,在基板206的上表面209上、在基板206的每個邊緣與覆蓋其中一個LED裸片的透鏡之間,存在的距離小于3毫米。
[0193]圖34A至圖34B是由互連結(jié)構(gòu)205僅通過在基板206的上表面209上的著落焊盤208來支撐的光子構(gòu)建塊269的截面圖。著落焊盤208電學(xué)地并且機械地連接至設(shè)置在互連結(jié)構(gòu)205的唇部的下側(cè)的接觸焊盤215。在一個實施方式中,著落焊盤208通過焊膏附接至接觸焊盤215。焊膏的一個示例為SAC合金,諸如SAC 305 (Sn 96.5%、Ag 3.0%, Cu
0.5% )0在與圖34A至圖34B示出的方向相倒置的方向上的SAC回流工藝中,基板206上的著落焊盤208與互連結(jié)構(gòu)205上的接觸焊盤215自對準。在由互連結(jié)構(gòu)205和光子構(gòu)建塊269組成的封裝LED陣列中,基板206僅通過著落焊盤208和接觸焊盤215電學(xué)地并且機械地連接至互連結(jié)構(gòu)205。在該情況下將封裝LED陣列從LED廠商出廠送到燈具廠商。在另一實施方式中,通過粘合劑將著落焊盤208附接至接觸焊盤215。粘合劑的一個示例為與各向異性導(dǎo)電膜(ACF)技術(shù)相關(guān)聯(lián)的各向異性導(dǎo)電粘合劑。
[0194]在圖34A的實施例中,在互連結(jié)構(gòu)205的頂表面217之上的導(dǎo)體為金屬跡線216。附接至著落焊盤208的接觸焊盤215也為金屬跡線。金屬化浴液對互連結(jié)構(gòu)205之上的跡線216和接觸焊盤215進行電鍍。通孔過孔218將金屬跡線216電耦合至接觸焊盤215。
[0195]在圖34B的實施例中,使用激光將附接至著落焊盤208的接觸焊盤215寫制到互連結(jié)構(gòu)205的表面上。此外,使用相同的激光工藝,在互連結(jié)構(gòu)205的表面上形成導(dǎo)電路徑。模制互連結(jié)構(gòu)205由包含金屬添加劑的熱塑材料形成。導(dǎo)電路徑226由金屬添加劑形成,其中激光束在互連結(jié)構(gòu)205表面上燒熔熱塑材料。導(dǎo)電路徑中的金屬顆粒還形成用于對導(dǎo)電路徑進行可選后續(xù)金屬化的核子。在圖34B的實施例中,激光已經(jīng)跨過頂表面217、圍繞唇部223、至唇部的下側(cè)燒熔連續(xù)的導(dǎo)體路徑226,形成接觸焊盤215。導(dǎo)電路徑在頂表面217上被擴寬,以形成可以附接有電源接線和接地接線的接觸焊盤。以這種方式,在圖34B的模制互連結(jié)構(gòu)205中不需要過孔或內(nèi)部金屬層。
[0196]圖34B示出了在LED裸片之上形成包含黃色熒光體273的硅樹脂共形層的一個實施方式。綠色熒光體274散布于在LED裸片之上形成透鏡的硅樹脂中。而且在透鏡之上沉積包含紅色熒光體275的硅樹脂共形層。
[0197]圖35A至圖35B分別是支撐圖33C的光子構(gòu)建塊269的互連結(jié)構(gòu)276的底側(cè)和頂側(cè)的透視圖。模制互連結(jié)構(gòu)276具有六角星形,并且通過頂側(cè)著落焊盤208來支撐光子構(gòu)建塊269。在模制互連結(jié)構(gòu)276中部存在開口 277,光子構(gòu)建塊269的透鏡從該開口突出。圖35A示出了模制互連結(jié)構(gòu)276的底表面218,其中已經(jīng)形成有凹部278。凹部278具有光子構(gòu)建塊269的基板206的形狀。在圖35A示出的模制互連結(jié)構(gòu)276的方向中,光子構(gòu)建塊269翻轉(zhuǎn)并插入凹部278中,使得頂側(cè)著落焊盤208附接至從凹部278的內(nèi)表面279突出的接觸焊盤215。每個接觸焊盤215為從凹部278的內(nèi)表面279延伸至互連結(jié)構(gòu)276的頂表面217的圓柱形金屬過孔的底部。每個圓柱形金屬過孔的頂部耦合至可以附接有電源接線和接地接線的矩形接觸焊盤280。在互連結(jié)構(gòu)276的頂表面217上的六個接觸焊盤280中的兩個接觸焊盤形成至接觸焊盤215的冗余連接。
[0198]圖35B示出了由光子構(gòu)建塊269構(gòu)成的封裝LED陣列281,該光子構(gòu)建塊269從其頂側(cè)由六角星形模制互連結(jié)構(gòu)276支撐。圖35B示出了模制互連結(jié)構(gòu)276的頂表面217以及經(jīng)過開口 277而突出的光子構(gòu)建塊269的透鏡結(jié)構(gòu)214。在圖35B示出的模制互連結(jié)構(gòu)276的方向上,光子構(gòu)建塊269向上插入在凹部278中,從而將基板206的頂表面209放置在凹部278的內(nèi)表面279之下。這樣,將著落焊盤208放置在接觸焊盤215之下并且與該接觸焊盤相鄰。硅樹脂溢料層16的外部邊緣夾在頂表面209和內(nèi)表面279之間。接觸焊盤215從凹部278的內(nèi)表面279突出以橋接(bridge)夾在中間的溢料層16的寬度,以便與著落焊盤208接觸。然后,使用焊料或?qū)щ娬澈蟿⒅浜副P208附接至接觸焊盤215。在溢料層16約為50微米厚的一個實施例中,接觸焊盤215以及將接觸焊盤215連接至著落焊盤208的焊料或粘合劑的突出高度的總和必須也為50微米。作為替代方案,可以使開口 277周圍的內(nèi)表面279的邊框凹陷,以適應(yīng)溢料層16的厚度。然后,在焊料回流步驟中使光子構(gòu)建塊269對準在凹部278內(nèi)部。在圖35A的倒置方向上,在每個著落焊盤208上的熔融焊料均在下面的接觸焊盤215之上對準。
[0199]圖36A示出了封裝LED陣列282,其中光子構(gòu)建塊269由六角模制引線框架結(jié)構(gòu)283支撐,該引線框架結(jié)構(gòu)283僅具有星形互連結(jié)構(gòu)276的六個螺絲凹部284中的兩個螺絲凹部。金屬過孔將在模制引線框架結(jié)構(gòu)283的頂表面217上的接觸焊盤285連接至在該結(jié)構(gòu)背側(cè)的凹部278中的接觸焊盤215。模制引線框架283還包括設(shè)置在比頂表面217更低處的側(cè)焊盤286。側(cè)焊盤286設(shè)置在從六角引線框架結(jié)構(gòu)283的更長側(cè)延伸出來的模制擱板287上??梢詫㈦娫唇泳€和接地接線288焊接至側(cè)焊盤286,使得絕緣線的厚度適配在模制引線框架結(jié)構(gòu)283的上表面217平面和底表面219平面之間。側(cè)焊盤286通過在模制引線框架結(jié)構(gòu)283內(nèi)的導(dǎo)電層而電耦合至接觸焊盤285。
[0200]圖36B示出了在適配有光子構(gòu)建塊269的模制引線框架結(jié)構(gòu)283的底側(cè)的凹部278。接觸焊盤215從凹部278的內(nèi)表面279稍稍抬高,并且耦合至在模制引線框架結(jié)構(gòu)283的頂表面217上的接觸焊盤285。
[0201]圖37A示出了封裝的LED陣列289,其中光子構(gòu)建塊269由六角模制互連結(jié)構(gòu)290支撐,該模制互連結(jié)構(gòu)290僅具有星形互連結(jié)構(gòu)276的六個螺絲凹部284中的兩個螺絲凹部?;ミB結(jié)構(gòu)290不具有模制引線框架結(jié)構(gòu)283的圓柱形金屬過孔。而是如圖34B中所示,通過使用激光寫制導(dǎo)電區(qū)域,來形成凹部278中的接觸焊盤215和頂表面217上的接觸焊盤285。通過延伸跨過頂表面217、圍繞開口 277的圓形邊緣、然后落在內(nèi)表面279上、至接觸焊盤215的導(dǎo)電路徑226,頂表面217上的每個接觸焊盤285電耦合至在模制互連結(jié)構(gòu)290底側(cè)的接觸焊盤215?;ミB結(jié)構(gòu)290還包括在模制擱板287上的側(cè)焊盤286。通過跨過上表面217以及互連結(jié)構(gòu)290的側(cè)而使用激光寫制的導(dǎo)體路徑291,側(cè)焊盤286電耦合至接觸焊盤285。激光還用于將側(cè)焊盤286寫制到模制擱板287上?;ミB結(jié)構(gòu)290不具有過孔或內(nèi)部金屬層。
[0202]圖37B至圖37C分別為已經(jīng)在引線框架導(dǎo)體周圍模制了的六角模制互連結(jié)構(gòu)292的頂側(cè)和底側(cè)的透視圖。圖37B示出了互連結(jié)構(gòu)292,該互連結(jié)構(gòu)292對具有覆蓋LED裸片陣列的單個透鏡的光子構(gòu)建塊293進行支撐。模制互連292和光子構(gòu)建塊293 —起包括封裝LED陣列294。與圖37A的互連結(jié)構(gòu)290不同,互連結(jié)構(gòu)292具有由金屬引線框架形成的內(nèi)部金屬導(dǎo)體,在該金屬引線框架周圍已經(jīng)模制有塑料。在模制擱板287上的側(cè)焊盤295為引線框架的一部分。
[0203]圖37C示出了在適配有光子構(gòu)建塊293的互連結(jié)構(gòu)292的底側(cè)的凹部278。接觸焊盤215從凹部278的內(nèi)表面279稍稍抬高,并且為導(dǎo)體的引線框架層的一部分。如圖38所示,兩個接觸焊盤215和一個側(cè)焊盤295為相同引線框架導(dǎo)體296的一部分。引線框架由金屬薄片制成,引線框架導(dǎo)體由金屬薄片沖壓而成。例如,可以使用0.1mm的銅-鎳-鈀合金片制造引線框架。將引線框架卷到卷軸297上,然后作為模制在導(dǎo)體的每個模板298周圍的單獨互連結(jié)構(gòu)而展開。在形成單獨互連結(jié)構(gòu)之后,切斷從弓I線框架卷軸至側(cè)焊盤295的連接。然后,在焊料回流步驟將光子構(gòu)建塊的著落焊盤與互連結(jié)構(gòu)的接觸焊盤對準之前,將光子構(gòu)建塊以卷到卷(reel-to-reel)工藝插入凹部中。
[0204]存在多種不同類型的LED組件。圖39(現(xiàn)有技術(shù))是一種這類LED組件300的自頂向下示意圖。LED組件300包括安裝在金屬芯基板306上的四個側(cè)向接觸的LED裸片302-305。在該情況下,基板306為金屬芯印刷電路板(MCPCB)。虛線圖示出的區(qū)域307-310表示設(shè)置在阻焊層311 (見圖40)下方的金屬層的部分。附圖標記312指金屬部分307中的通過在阻焊層311中的第一開口而暴露的部分。類似地,附圖標記311指金屬部分308中的通過在阻焊層311中的第二開口而暴露的部分。這些暴露的部分312和313充當(dāng)鍵合焊盤。環(huán)結(jié)構(gòu)314為硅樹脂擋環(huán)。在LED裸片之上的環(huán)結(jié)構(gòu)314內(nèi)設(shè)置一定量的通常稱為熒光體315的材料。該熒光體實際上包括硅樹脂以及嵌入硅樹脂中的熒光體顆粒。
[0205]圖40 (現(xiàn)有技術(shù))是圖39的LED組件300的簡化截面圖。MCPCB 306包括鋁層316、全局介電層317、金屬部分307-310是其一部分的金屬化層318、以及阻焊層311。金屬層318可以包括多個金屬子層,這些金屬子層包括很反光的金屬上金屬(諸如銀)層。金屬部分310為安裝有LED裸片302-305的正方形焊盤。LED裸片302-305通過相關(guān)聯(lián)的數(shù)量的銀環(huán)氧樹脂固定至焊盤310。銀環(huán)氧樹脂的量319示出為將LED裸片304固定至焊盤310。銀環(huán)氧樹脂的量320示出為固定焊盤310的LED裸片305。附圖標記321-323指接線鍵合。
[0206]高反射(HR)材料層324設(shè)置在環(huán)314內(nèi)、在裸片302-305與接線321-323之間以及在裸片302-305和接線321-323周圍,如圖所示。該示意圖的簡化之處在于:HR材料所在的區(qū)域具有光滑并且圓形的邊緣。LED裸片302-305發(fā)出的一些光可以被熒光體315中的熒光體顆粒吸收。然后,這些顆??梢园l(fā)出熒光并且重發(fā)射光,使得該光指向下,而不是如預(yù)期那樣指向上。附圖標記335指一種這類熒光體顆粒。光線336從LED裸片304的頂部發(fā)出、向上行進、并且被顆粒335吸收。然后,第二光線337從顆粒335發(fā)出并且該第二光線向下返回,如圖所示。設(shè)置HR材料324,使該光線將被反射,使其可以向上通過該組件并且從該組件穿出,如光線338。顆粒335僅僅是一個這類顆粒。在熒光體315的硅樹脂材料中散布有眾多顆粒。從LED裸片302-305發(fā)出的光可以在不同的方向上發(fā)出,包括從LED裸片的側(cè)部發(fā)出。類似地,從熒光體顆粒發(fā)出的光線可以任何方向離開顆粒。對顆粒335、對從顆粒335發(fā)出光的方向、以及對圖40中相關(guān)聯(lián)的光線336、337和338的顆粒335的圖示,僅表示一種這類顆粒及其相關(guān)聯(lián)的光線。HR材料的一個示例為可從日本東京的ShinEtsu Chemical公司購買的娃樹脂材料。
[0207]圖41至圖48 (現(xiàn)有技術(shù))圖示了制造圖39的LED組件300的現(xiàn)有技術(shù)方法。圖41 (現(xiàn)有技術(shù))是MCPCB的面板325的自頂向下示意圖。MCPCB 306為該面板的其中一個MCPCB。圖42 (現(xiàn)有技術(shù))是面板325的MCPCB部分306的焊盤部分310的自頂向下示意圖。該焊盤部分310通過阻焊層311中的開口暴露。圖43 (現(xiàn)有技術(shù))是在形成高反射(HR)材料層324的下一個步驟中用到的絲網(wǎng)印刷掩膜326的圖示。圖44(現(xiàn)有技術(shù))是示出了使用圖43的絲網(wǎng)印刷掩膜326將HR層324沉積到面板325上的結(jié)果的示意圖。HR材料層324沉淀在陰影圓形區(qū)域中。該圓形區(qū)域處于MCPCB 306的中心。如圖所示,在圓形HR層324中有八個窗口 327-334。圖45 (現(xiàn)有技術(shù))是示出了下一個裸片附接步驟的結(jié)果的示意圖。四個裸片302-305中的每個裸片一定量的銀環(huán)氧樹脂附接在HR層24中的四個中央窗口 327-330中對應(yīng)一個中央窗口中。HR層中開口 327-330中的每個開口均比其相關(guān)聯(lián)的裸片稍大,以適應(yīng)裸片和接線鍵合的物理尺寸變化和放置不準確度。圖46 (現(xiàn)有技術(shù))是示出了下一個附接接線鍵合步驟的結(jié)果的示意圖。該示意圖中僅有其中三條接線鍵合321-323具有附圖標記。一些接線鍵合在裸片之間延伸。其它的接線則從裸片延伸至基板的導(dǎo)電上層。圖47(現(xiàn)有技術(shù))示出了下一個形成擋環(huán)314步驟的結(jié)果。形成擋環(huán)314,使得其包圍HR材料圓形層324,如圖所示。圖48 (現(xiàn)有技術(shù))示出了將熒光體315放置在LED裸片302-305之上在由擋環(huán)314劃界的區(qū)域中的下一個步驟的結(jié)果。在熒光體315凝固之后,使面板325單片化,以形成多個LED組件,LED組件300便是這些LED組件中的一個。
[0208]圖49是根據(jù)本發(fā)明的一個新穎方面的白色LED組件340的自頂向下簡化圖。LED組件340包括安裝在基板345上的四個側(cè)向接觸LED裸片341-344。在本示例中,基板為金屬芯印刷電路板(MCPCB)。虛線圖示出的區(qū)域346-349表示設(shè)置在阻焊層350 (見圖50)下方的金屬層357的各個部分。附圖標記351指金屬部分346中的通過阻焊層350中第一開口暴露的部分。附圖標記352指金屬部分347中的通過阻焊層350中第二開口暴露的部分。這些暴露的部分351和352充當(dāng)鍵合焊盤。環(huán)結(jié)構(gòu)353為硅樹脂擋環(huán)。在LED裸片之上的環(huán)結(jié)構(gòu)353內(nèi)設(shè)置一定量的熒光體315。該熒光體實際上包括硅樹脂以及嵌入硅樹脂中的熒光體顆粒。
[0209]圖50是圖49的LED組件50的簡化截面?zhèn)纫晥D。MCPCB 345包括鋁層355、全局介電層356、金屬化層357、和阻焊層350。金屬部分346-349是層357的部分。金屬層357包括多個金屬子層,這些金屬子層包括銅下層、鎳中間層、和很反光的金屬(諸如銀)上層。金屬部分349為其上安裝有LED裸片341-344的金屬正方形焊盤。LED裸片為側(cè)向接觸的藍色LED器件,這些藍色LED器件的外延層制作在絕緣藍寶石基板上。LED裸片341-344通過相關(guān)聯(lián)數(shù)量的銀環(huán)氧樹脂固定至焊盤349。銀環(huán)氧樹脂的量358示出為將LED裸片343固定至焊盤349。銀環(huán)氧樹脂的量359示出為固定焊盤349的LED裸片344。附圖標記360-362指從圖49的自頂向下透視圖中看見的接線鍵合中的三個接線鍵合。
[0210]高反射(HR)材料層363設(shè)置在環(huán)353內(nèi)、在裸片和接線之間以及在裸片和接線周圍,如圖所示。在圖50的示例中,層363不僅接觸擋環(huán)353,還接觸LED裸片341-344的側(cè)邊緣。
[0211]圖51至圖58圖示了一種制造圖49的LED組件340的方法。
[0212]圖51是MCPCB的面板364的自頂向下示意圖。MCPCB 345是該面板的其中一個MCPCB。
[0213]圖52是面板364的MCPCB 345的焊盤部分349的自頂向下示意圖。該焊盤部分349通過阻焊層350中的開口暴露。面板的金屬表面通過等離子清潔。角部349A至349D充當(dāng)稍后組裝步驟用到的基準標記。
[0214]圖53示出了該方法的下一個步驟的結(jié)果。LED裸片341-344均放置于焊盤部分349并且鍵合至焊盤部分349,如圖所示。每個裸片通過相關(guān)數(shù)量的銀環(huán)氧樹脂鍵合至焊盤部分349。鍵合線厚度(介于裸片底部和基板表面頂部之間的距離)小于12微米,并且通常約為8微米。
[0215]圖54示出了該方法的下一個步驟的結(jié)果。接線鍵合被附接。其中一些接線在裸片之間延伸。其它的接線從裸片延伸至基板的導(dǎo)電上層。附圖標記360-362指其中三條接線。接線可以是直徑為I密爾的金線段。
[0216]圖55示出了該方法的下一個步驟的結(jié)果。擋環(huán)353形成在如圖所示的結(jié)構(gòu)上。
[0217]圖56圖示了該方法中沉積HR材料層363的下一個步驟。在一個示例中,使用噴射工藝沉積HR材料層363。HR材料的微粒從噴射頭365噴射出,使得微粒向著基板345 (MCPCB)行進并撞擊基板,從而有效地將基板的表面涂上HR材料。液體HR材料不在LED裸片下面流動,這是因為銀環(huán)氧樹脂鍵合材料占用了該空間。在HR材料微粒擊在基板處,從而使得例如,在裸片周圍、在裸片之間、以及在圓形擋環(huán)353的界線內(nèi)的基板表面區(qū)域涂上HR材料,但是使得裸片頂表面和接線鍵合頂表面不涂上HR材料之時,噴射頭365移動跨過圖55的組件表面。圖56中用附圖標記366指出了這些微粒中的一個微粒。箭頭367表示微粒從噴射頭365向著基板的表面行進的路徑。在一個示例中,每個微粒具有小于100微米的直徑,直徑通常在50微米至80微米的范圍內(nèi)。層363沉積了至少為10微米厚。箭頭373指該厚度。在圖示示例中,層363為50微米厚。在噴射頭365的底部與接鍵合線的上界限之間的距離369約為500微米。在該示例中,在噴射頭365底部與金屬層357 (包括焊盤349)上表面之間的距離368為大約1000微米。在該示例中,在噴射頭365底部與擋環(huán)353上表面之間的距離370為大約500微米。
[0218]使正被噴射的HR材料具有預(yù)定的、受控的粘度,使得在HR材料固化并凝固之前,液體HR材料不會跨過正被涂的表面?zhèn)认蛄鬟^。由于該流動動作的影響,使得液體HR材料微粒被射到的基板表面上、靠近接線鍵合。然后,曾經(jīng)在基板表面上的液體HR材料在接線下方側(cè)向流動,使得在完成沉積HR材料的步驟之后,HR層363涂覆基板345 (MCPCB)的在接線正下方的的表面。在接線的接線與基板在其處接觸的端部,接線的整個圓形周界接觸HR材料。類似地,由于液體HR材料的預(yù)定密度的影響,該HR材料側(cè)向流動,使得其到達并潤濕LED裸片341-344的側(cè)邊緣,如圖所示。附圖標記372指LED裸片343的側(cè)邊緣。在該示例中,僅潤濕側(cè)邊緣372的底部藍寶石部分。未潤濕側(cè)邊緣372的上外延部分。類似地,使HR材料側(cè)向流動,以使?jié)櫇癍h(huán)353的內(nèi)部側(cè)邊緣,如圖所示。附圖標記373指擋環(huán)353的內(nèi)部側(cè)邊緣。HR材料沉積到這樣的厚度,使得一旦該材料固化并凝固,其具有至少85%(例如94% )的反射率。
[0219]在一個示例中,HR材料是可從日本東京的ShinEtsu Chemical公司購買的材料KER-2010-DAM或者材料KER-2020。HR材料可以包括硅樹脂和氧化鈦粉末,其中氧化鈦粉末懸浮在硅樹脂中。通過使用溶劑對HR材料進行切割,使HR材料可以用于噴射。在一個示例中,該溶劑為油基溶劑,諸如可從ShinEtsu購買的二甲基甲酰胺(DMF)DMF0.65CS。使用溶劑對RH材料進行適當(dāng)切割之后,HR材料在室溫下具有低于1100厘泊(cP)的粘度,在該示例中,在室溫下具有100cP的粘度。在一個示例中,用于噴射HR材料的噴射設(shè)備是可從加利福尼亞州、卡爾斯巴德市、洛克大道西2747號(郵編92010)的Hordson Asmtek購買的Asymtek X1020噴射機。該噴射機具有兩個噴射頭。第一噴射頭用于應(yīng)用具有第一粘度的HR材料,而第二噴射頭用于應(yīng)用具有第二粘度的HR材料。
[0220]圖57示出了沉積HR材料的步驟的結(jié)果。HR材料層363涂覆在擋環(huán)353界限內(nèi)的除了 LED裸片341-344頂表面的幾乎全部區(qū)域。層363涂覆基板的在橋接鍵合接線下方的上表面。然而,在圖47的現(xiàn)有技術(shù)示例中,在每個LED裸片周圍存在基板的未覆蓋有HR材料的外圍條,而在圖57所示的結(jié)構(gòu)中則不具有這類未覆蓋的外圍條。然而,在圖47的現(xiàn)有技術(shù)示例中,在接線附接至基板的區(qū)域中存在基板的未覆蓋區(qū)域,而在圖57所示的結(jié)構(gòu)中則不存在這類未覆蓋區(qū)域。使HR材料涂覆基板的上表面直到接線與基板接觸的位置處。還使HR材料涂覆基板的上表面直到LED裸片的側(cè)邊緣。使HR材料涂覆基板的上表面直到擋環(huán)353的內(nèi)部側(cè)邊緣。
[0221]圖58示出了該方法的下一個步驟的結(jié)果。在由擋環(huán)353劃界的圓形區(qū)域中沉積熒光體354,使得熒光體354覆蓋LED裸片,如圖50所示。然后,允許對熒光體進行固化和硬化。一旦已經(jīng)沉積了熒光體354之后,使MCPCB的面板單片化,從而形成多個LED組件。圖49中圖示的LED組件結(jié)構(gòu)340便是這些LED組件中的一個。
[0222]上面結(jié)合圖49至圖58所述的方法相較于上面結(jié)合圖39至圖48所述的現(xiàn)有技術(shù)方法具有多個有利方面。首先,相較于現(xiàn)有技術(shù)的絲網(wǎng)印刷方法,基板上表面的未覆蓋HR材料的量減少了?;宓奈锤采wHR材料的部分可以吸收光并且通常就在吸收光、或者相反地不反射光井,從而會降低LED組件的光效率。通過使用噴射工藝用HR材料覆蓋基板的更大表面,使得更多的光從LED組件反射,并且提高了 LED組件的光效率。在用于沉積HR材料的現(xiàn)有技術(shù)絲網(wǎng)印刷工藝中,物理尺寸的變化以及裸片附接和接線鍵合工藝中的瑕疵要求HR層中的窗口如此的大,從而使得在裸片附接和接線鍵合之后,暴露基板的相當(dāng)大的區(qū)域仍然未覆蓋HR材料。在噴射工藝中,在裸片放置和接線鍵合之后涂覆HR材料,使用機器視覺和控制技術(shù)對噴射工藝進行控制,從而使基板得以被涂覆直到涂覆到結(jié)構(gòu)(LED裸片和擋環(huán))的邊緣,即使對于一個組件與下一個組件,這些結(jié)構(gòu)所處的位置稍有不同。使用側(cè)向流動的HR材料減少了考慮對于不同組件裸片放置差異和接線位置差異的需要。HR材料自然地側(cè)向流動直至合適的結(jié)構(gòu),即使對于不同組件這些結(jié)構(gòu)并非總是沉積在相同的位置。
[0223]第二,在敏感的裸片附接和接線鍵合工藝步驟之后,進行HR層沉積。另一方面,在沉積HR材料的現(xiàn)有技術(shù)絲網(wǎng)印刷方法中,在裸片附接和接線鍵合之前,將HR材料絲網(wǎng)印刷到基板上。HR材料為有機材料。如果在基板上存在有機殘留物時執(zhí)行裸片附接和接線鍵合,那么在裸片附接和接線鍵合中可能會出現(xiàn)誤差,并且這類誤差會使LED組件的制造產(chǎn)量降低。相應(yīng)地,在HR絲網(wǎng)印刷步驟之后,在傳統(tǒng)上常常進行等離子清潔,以試圖在裸片附接和接線鍵合之前去除所有這類有機殘留物。然而,相較于在從未暴露于有機物的被等離子清潔的表面上進行裸片附接,該等離子清潔很難進行。因此,能夠通過使用噴射工藝,減少或消除由于在具有有機殘留物的表面上執(zhí)行裸片附接和接線鍵合所導(dǎo)致的缺陷。
[0224]第三,噴射的HR層可以用于涂覆具有較大臺階以及具有不同水平的表面、以及傾斜的表面。另一方面,在現(xiàn)有技術(shù)的絲網(wǎng)印刷方法中,正被施加HR材料的表面必須更平。在新穎噴射工藝的一個示例中,在基板的相對平坦且平面的特定區(qū)域施加粘度較低的第一HR材料,使得HR材料會在接線鍵合之下流動,并且流動直至裸片的邊緣,然而向基板表面的更加傾斜或更呈臺階式的其它部分施加粘度較大的第二 HR材料。利用噴射機的第一噴射頭施加第一 HR材料,而利用噴射機的第二噴射頭施加第二 HR材料。
[0225]第四,在特定情況下,能夠通過不對基板的特定部分涂覆HR材料,來提高LED組件的生產(chǎn)率。在一些示例中,在LED裸片之間的基板區(qū)域小。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對該小裸片間區(qū)域進行涂覆僅有輕微的有益效果。因而,不向裸片間區(qū)域噴射HR材料,以便節(jié)省制造時間。
[0226]第五,一般期望能夠?qū)⒒鶞蕵擞浄胖迷诨灞砻嫔希⑶沂孤闫浇雍徒泳€鍵合設(shè)備的成像系統(tǒng)在裸片附接工藝和接線鍵合處理期間使用這些基準標記。在裸片附接和接線鍵合之前已經(jīng)沉積了 HR層的現(xiàn)有技術(shù)絲網(wǎng)印刷工藝中,可用于放置合適基準標記的暴露基板區(qū)域有限。基板的大部分上表面已經(jīng)由HR材料覆蓋。另一方面,在涂覆HR材料的新穎噴射方法中,裸片附接和接線鍵合發(fā)生在HR層的沉積之前。因而,稍后會被HR材料覆蓋的基準標記(例如349A-349D)在裸片附接和接線鍵合期間對于裸片附接和接線鍵合成像系統(tǒng)依然可用。
[0227]使用噴射進行HR層沉積并不限于圖50所闡述的特定LED組件。圖59是另一類LED組件375的示意圖。在圖59和圖50的示意圖中,相同的附圖標記表示相同或相似的結(jié)構(gòu)。在圖59的LED組件中,基板345形成井376?;宓纳媳砻婢哂蟹瞧矫娴男螤睢K膫€LED裸片341-344安裝在井376底部處的金屬焊盤349上。使用噴射對該井的側(cè)壁涂覆HR材料。在圖示的具體示例中,除LED裸片341-344之外,對基板的在擋環(huán)353圓形界線內(nèi)的幾乎全部上表面涂覆HR材料。涂到該井的側(cè)壁上的液體HR材料,可以是具有與涂到基板的表面的剩余部分上的液體HR材料的粘度相比更高粘度的液體HR材料。產(chǎn)生的HR層與在基板各個邊緣和傾斜表面之上的基板非平面上表面共形。
[0228]圖60是另一類LED組件377的示意圖。在這種情況下,基板345包括陶瓷部分378。金屬制的第一電極379(P+電極)、第二電極(N-電極)和熱焊盤381設(shè)置在陶瓷部分378的底表面上。導(dǎo)電過孔282將P+電極379耦合至在陶瓷部分378的上表面上的金屬部分348。類似地,導(dǎo)電過孔383將N-電極380耦合至在陶瓷部分378的上表面上的金屬部分346。在基板的頂部和底部上的金屬層的厚度可以大,諸如80微米,并且這樣大的厚度使得難以絲網(wǎng)印刷HR材料。HR層363接觸每個LED裸片的至少一個側(cè)邊緣的幾乎全部,如圖所示。在圖示示例中,基板345的在LED裸片341-344之間的表面區(qū)域未覆蓋有上述HR材料,以便減少生產(chǎn)時間。在LED裸片341-344之間的裸片間距離小于300微米,并且該裸片間區(qū)域未噴射有HR材料。在其它示例中,該裸片間區(qū)域涂覆有HR材料。在設(shè)置了擋環(huán)(未示出)的一個示例中,HR層363可以一路向外延伸至擋環(huán),也可以不一路向外延伸至擋環(huán)。HR層363可以接觸這類擋環(huán)的內(nèi)部側(cè)邊緣;或者可以使停止在不足擋環(huán),使得HR層363不與擋環(huán)的內(nèi)部側(cè)邊緣接觸。
[0229]圖61是LED組件384的示意圖,其中基板345包括如圖60中所示的陶瓷部分378,但是HR層363不接觸LED裸片341-344中的任何LED裸片的側(cè)邊緣。HR層363沉積為停止在不足LED裸片,使得HR層363不與任何LED裸片的任何側(cè)邊緣接觸。在最終組件中,LED裸片呈現(xiàn)為設(shè)置在HR層363中的中央窗口中。然而,與涂覆HR材料的絲網(wǎng)印刷常規(guī)方法相比,在圖60和圖61的結(jié)構(gòu)中極大地減少了暴露基板(在未被LED裸片或HR材料覆蓋的熒光體354下面的基板)的量。
[0230]圖62是方法385的流程圖。首先,若必要,清潔基板(步驟386)。在一個示例中,基板345是圖51的面板364的一部分。對面板364進行等離子清潔,以從其表面去除任何有機材料。接下來(步驟387),將多個LED裸片附接至基板。在一個示例中,LED裸片為使用銀環(huán)氧樹脂附接至基板345的裸片341-344。圖53示出了該裸片附接步驟的結(jié)果。然后(步驟388),若必要,執(zhí)行接線鍵合。在一些情況下,不使用接線鍵合,并且在不用接線鍵合的情況下將裸片電連接至基板。在執(zhí)行了接線鍵合的一個示例中,接線鍵合步驟的結(jié)果如圖54所示。接下來(步驟389),若必要,在LED裸片周圍形成擋環(huán)。在使用擋環(huán)353的一個示例中,形成擋環(huán)的步驟的結(jié)果如圖55所示。然后(步驟390),將HR材料層沉積到基板345上,使得HR材料不會覆蓋LED裸片。圖56示出了在噴射工藝中可以如何沉積該HR材料的一個示例。將HR材料噴射到基板上表面的在裸片341-344周圍的暴露部分上,允許液體HR材料被固化及硬化。接下來(步驟391),將一定量的液體熒光體(事實上是承載有熒光體顆粒的硅樹脂)放置在LED裸片之上并且允許其被固化。在一個示例中,該步驟的結(jié)果如圖58所圖示。然后,將LED組件的產(chǎn)生的面板單片化(分割)以形成多個單獨存在的LED組件。在一個示例中,圖49是這些單獨存在的LED組件中的一個LED組件的自頂向下示意圖。在第一新穎方面中,在LED組件工藝中,在裸片附接步驟之后、以及在接線鍵合步驟之后,沉積LED組件的HR層。在第二新穎方面中,通過噴射液體HR材料的微粒,將LED組件的HR層沉積到LED組件的基板上。
[0231]雖然出于教學(xué)的目的對特定具體實施例進行了描述,但是本專利文件的教導(dǎo)具有廣泛的可應(yīng)用性并且不局限于以上所描述的具體實施例。相應(yīng)地,在不背離如權(quán)利要求中所規(guī)定的本發(fā)明的范圍的情況下,可以對所描述實施例的各種特征進行各種修改、改變和組合。
【權(quán)利要求】
1.一種制作LED系統(tǒng)的方法,包括: 提供基板,具有設(shè)置在所述基板的頂表面上的LED裸片陣列,其中至所述LED裸片陣列的電連接通過僅設(shè)置在所述基板的所述頂表面上的多個頂側(cè)觸點實現(xiàn); 通過使用壓縮模制以使材料成形,而在至少一個所述LED裸片之上形成透鏡,所述材料設(shè)置在所述基板的基本上全部所述頂表面之上;以及 通過從覆蓋著所述多個頂側(cè)觸點的區(qū)域選擇性地去除所述材料,而暴露所述多個頂側(cè)觸點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中提供所述基板包括提供板,所述板為閉合板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中形成所述透鏡包括,將壓縮模制材料設(shè)置在基本上全部的所述閉合板之上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,進一步包括: 將所述基板從所述閉合板拆分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中暴露所述多個頂側(cè)觸點包括,將所述材料從覆蓋著所述多個頂側(cè)觸點的區(qū)域噴砂去除。
6.一種LED系統(tǒng),包括: 具有頂表面的基板; LED裸片陣列,其中至所述LED裸片的電連接僅通過設(shè)置在所述基板的所述頂表面上的多個頂側(cè)觸點實現(xiàn);以及 在至少一個所述LED裸片之上形成的壓縮模制透鏡,所述壓縮模制透鏡由材料制成,其中所述材料設(shè)置在所述基板的除了在所述多個頂側(cè)觸點之上以外的基本上全部所述頂表面之上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED系統(tǒng),其中所述基板為閉合板的一部分,所述部分已經(jīng)從所述閉合板拆分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED系統(tǒng),進一步包括: 在所述多個頂側(cè)觸點上形成的多個焊料連接;以及 耦合至所述多個焊料連接的多個引線。
9.一種制作LED系統(tǒng)的方法,包括: 提供基板,具有設(shè)置在所述基板的頂表面上的LED裸片陣列,其中至所述LED裸片的電連接通過僅設(shè)置在所述基板的所述頂表面上的多個頂側(cè)觸點實現(xiàn); 通過使用模制以使材料成形,而在至少一個所述LED裸片之上形成模制透鏡,所述材料設(shè)置在所述基板的基本上全部所述頂表面之上;以及 通過從覆蓋著所述多個頂側(cè)觸點的區(qū)域?qū)λ霾牧线M行選擇性地溢料去除,而暴露所述多個頂側(cè)觸點。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中提供所述基板進一步包括提供閉合板。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中形成所述模制透鏡包括,將所述材料設(shè)置在基本上全部的所述閉合板之上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,進一步包括: 將所述基板從所述閉合板拆分。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中暴露所述多個頂側(cè)觸點包括,將所述材料從覆蓋著所述多個頂側(cè)觸點的區(qū)域噴砂去除。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,進一步包括: 在所述多個頂側(cè)觸點上形成多個焊料連接;以及 將多個引線連接至所述多個焊料連接,其中僅通過所述多個引線連接所述LED裸片。
15.一種LED系統(tǒng),包括: 基板,具有設(shè)置在所述基板的頂表面上的LED裸片陣列,其中至所述LED裸片陣列的電連接通過僅設(shè)置在所述基板的所述頂表面上的多個頂側(cè)觸點實現(xiàn);以及 在至少一個所述LED裸片之上形成的模制透鏡,其中所述模制透鏡由材料制成,所述材料設(shè)置在所述基板的除了在所述多個頂側(cè)觸點之上以外的基本上全部所述頂表面之上,其中從在所述多個頂側(cè)觸點上方的區(qū)域選擇性地去除所述材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的LED系統(tǒng),其中所述基板為閉合板的一部分,所述部分已經(jīng)從所述閉合板拆分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的LED系統(tǒng),進一步包括: 在所述多個頂側(cè)觸點上形成的多個焊料連接;以及 耦合至所述多個焊料連接的多個引線。
18.一種制作LED系統(tǒng)的方法,包括: 在設(shè)置在基板的頂表面上的LED裸片之上形成的模制透鏡,其中通過使用模制以使材料成形而形成所述模制透鏡,所述材料設(shè)置在所述基板的基本上全部所述頂表面之上; 將所述材料從在多個頂側(cè)觸點上方的區(qū)域去除,所述多個頂側(cè)觸點僅設(shè)置在所述基板的所述頂表面上;以及 將所述基板從閉合板切割下,其中至所述LED裸片的電連接僅通過所述多個頂側(cè)觸點實現(xiàn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中所述基板為矩形并且具有四個側(cè),以及其中切割所述基板在所述四個側(cè)中的每一側(cè)形成切口圖案。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中通過將所述基板從所述閉合板V切割下,來執(zhí)行切割所述基板。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中通過使用鋸片將所述基板從所述閉合板劃切下,來執(zhí)行切割所述基板。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中通過將所述基板從所述閉合板激光切割下,來執(zhí)行切割所述基板。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中通過將所述基板從所述閉合板打孔切割下,來執(zhí)行切割所述基板。
24.根據(jù)權(quán)利要18所述的方法,其中切割所述基板通過使用選自由下列各項組成的組的技術(shù)的組合來執(zhí)行切割、激光切割、用鋸片劃切和打孔切割。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中形成所述模制透鏡包括,將所述材料設(shè)置在基本上全部的所述閉合板之上。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中通過選擇性地去除所述材料來暴露所述多個頂側(cè)觸點包括,將所述材料從覆蓋著所述多個頂側(cè)觸點的區(qū)域噴砂去除。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,進一步包括: 在所述多個頂側(cè)觸點上形成多個焊料連接;以及 將多個引線連接至所述多個焊料連接,其中僅通過所述多個引線連接所述LED裸片。
28.—種LED系統(tǒng),包括: 包括周界以及LED裸片陣列的基板 具有頂表面和周界的基板; 設(shè)置在所述頂表面上的LED裸片陣列,其中至所述LED裸片的電連接僅通過設(shè)置在所述基板的所述頂表面上的多個頂側(cè)觸點實現(xiàn);以及 設(shè)置在至少一個所述LED裸片之上的透鏡,其中所述透鏡由材料模制,其中所述材料設(shè)置在所述基板的除了在所述多個頂側(cè)觸點之上以外的基本上全部所述頂表面之上,以及其中切口圖案存在于所述周界周圍。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的LED系統(tǒng),其中所述切口圖案選自由下列各項組成的組:v切口圖案、鋸片切口圖案、打孔切口圖案和激光切口圖案。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的LED系統(tǒng),其中所述切口圖案為選自由下列各項組成的組的切口圖案的組合:v切口圖案、鋸片切口圖案、打孔切口圖案和激光切口圖案。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的LED系統(tǒng),其中所述基板為閉合板的一部分,所述部分已經(jīng)從所述閉合板拆分。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的LED系統(tǒng),進一步包括: 在所述多個頂側(cè)觸點上形成的多個焊料連接;以及 耦合至所述多個焊料連接的多個引線。
33.一種設(shè)備,包括: 具有頂側(cè)、底側(cè)、和四個邊緣的印刷電路板; 設(shè)置在所述印刷電路板的所述頂側(cè)的發(fā)光二極管裸片; 設(shè)置在所述印刷電路板的所述頂側(cè)的接觸焊盤;以及 設(shè)置在所述發(fā)光二極管裸片之上的硅樹脂層,其中所述硅樹脂層延伸至所述印刷電路板的所述四個邊緣中的每個邊緣,以及其中所述硅樹脂層不側(cè)向設(shè)置在所述接觸焊盤的一部分上方。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備,其中所述印刷電路板在所述底側(cè)不具有電觸點。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備,其中從所述印刷電路板的所述頂側(cè)到所述印刷電路板的所述底側(cè)無孔經(jīng)過。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備,其中所述硅樹脂層在所述發(fā)光二極管上方形成透鏡,以及其中在所述印刷電路板的所述邊緣與所述透鏡的邊緣之間小于3毫米。
37.一種方法,包括: 使氣體流指向溢料層的頂表面,其中所述溢料層設(shè)置在印刷電路板上的接觸焊盤上方,以及其中所述溢料層由硅樹脂制成;以及 使顆粒碰撞入所述溢料層中,其中在所述氣體流中輸運所述顆粒,以及其中使所述顆粒碰撞入所述溢料層中直到側(cè)向上在所述接觸焊盤上方的所述溢料層被去除為止。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,進一步包括: 通過使用壓縮模制在所述印刷電路板之上形成所述溢料層。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中從所述印刷電路板的頂側(cè)到所述印刷電路板的底側(cè)無孔經(jīng)過。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中所述接觸焊盤定位在所述印刷電路板的頂側(cè),以及其中無電觸點設(shè)置在所述印刷電路板的底側(cè)。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中使所述氣體流以對于所述溢料層的所述頂表面的法線夾角在30度以內(nèi)的角度,指向所述頂表面。
42.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中使所述氣體流以對于所述溢料層的所述頂表面的法線夾角在45度以內(nèi)的角度,指向所述頂表面。
43.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中通過將所述氣體壓縮至大于每平方英寸50磅的壓強、并且允許壓縮的所述氣體從具有小于2毫米的直徑的噴嘴逸出,來生成所述氣體流。
44.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中通過將所述氣體壓縮至每平方英寸50磅至200磅之間的壓強,來生成所述氣體流。
45.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中所述氣體流從距離所述溢料層的所述頂表面大于20毫米的噴嘴發(fā)出。
46.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中所述顆粒具有40微米至60微米之間的中數(shù)直徑。
47.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法,其中所述顆粒由重碳酸鈉制成。
48.一種設(shè)備,包括: 金屬芯印刷電路板的跡線層; 電耦合至所述跡線層的發(fā)光二極管裸片; 設(shè)置在所述跡線層之上的阻焊層,其中通過在所述阻焊層中的開口在所述跡線層上形成接觸焊盤;以及 設(shè)置在所述發(fā)光二極管之上的硅樹脂層,其中所述硅樹脂層在所述接觸焊盤的周圍形成邊緣,其中所述硅樹脂層在所述邊緣處包含微量噴砂介質(zhì),以及其中所述噴砂介質(zhì)選自由下列各項組成的組:重碳酸鈉、硫酸鈉和重碳酸銨。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的設(shè)備,其中在所述硅樹脂層中包含熒光體顆粒。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的設(shè)備,其中所述硅樹脂層側(cè)向上不存在于所述接觸焊盤上方。
51.根據(jù)權(quán)利要求48所述的設(shè)備,其中所述硅樹脂層在所述發(fā)光二極管上方形成透鏡。
52.根據(jù)權(quán)利要求48所述的設(shè)備,其中所述金屬芯印刷電路板具有邊緣,以及其中所述金屬芯印刷電路的所述邊緣與所述透鏡的邊緣之間小于3毫米。
53.—種方法,包括: 將噴嘴定位在硅樹脂層的頂表面的30毫米范圍內(nèi); 使從所述噴嘴離開的氣體流以對于所述頂表面的法線夾角在5度至30度之間的角度,指向所述頂表面; 將顆粒加至所述氣體流中,使得所述顆粒由所述氣體流輸運并且碰撞入所述硅樹脂層的所述頂表面中,其中所述硅樹脂層設(shè)置在印刷電路板上的接觸焊盤上方;以及 使所述顆粒碰撞入所述硅樹脂層中,直到側(cè)向上位于所述接觸焊盤上方的所述硅樹脂層被去除為止。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法,進一步包括: 通過使用壓縮模制在所述印刷電路板之上形成所述硅樹脂層。
55.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法,其中所述硅樹脂層覆蓋發(fā)光二極管。
56.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法,其中所述顆粒具有40微米至60微米之間的中數(shù)直徑。
57.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法,其中所述顆粒由重碳酸鈉制成。
58.一種器件,包括: 第一發(fā)光二極管(LED)裸片; 具有頂表面和底表面的第一基板,其中所述第一 LED裸片設(shè)置在所述第一基板上方,以及其中從所述第一基板的所述頂表面到所述第一基板的所述底表面無電導(dǎo)體經(jīng)過;以及具有導(dǎo)體和底表面的互連結(jié)構(gòu),其中所述互連結(jié)構(gòu)的所述底表面與所述第一基板的所述底表面基本上共面,以及其中所述互連結(jié)構(gòu)的所述導(dǎo)體電耦合至所述第一 LED裸片。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的器件,進一步包括: 設(shè)置在所述第一基板的所述頂表面上的著落焊盤;以及 設(shè)置在所述互連結(jié)構(gòu)的唇部的下側(cè)的接觸焊盤,其中所述著落焊盤和所述接觸焊盤通過焊料或粘合劑附接。
60.根據(jù)權(quán)利要求58所述的器件,其中所述第一基板具有側(cè)向邊界,其中所述互連結(jié)構(gòu)具有唇部,以及其中所述唇部在所述側(cè)向邊界內(nèi)在所述第一基板之上延伸。
61.根據(jù)權(quán)利要求58所述的器件,進一步包括: 第二基板,所述第二基板的尺寸與所述第一基板的尺寸基本上相同; 設(shè)置在所述第二基板上的第二 LED裸片,其中所述第二 LED裸片具有與所述第一 LED裸片的尺寸基本上相同的尺寸,其中從所述第二基板的頂表面到所述第二基板的底表面無導(dǎo)體經(jīng)過,其中所述互連結(jié)構(gòu)的所述底表面與所述第二基板的所述底表面基本上共面,以及其中所述互連結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)體電耦合至所述第二 LED裸片。
62.根據(jù)權(quán)利要求58所述的器件,其中所述互連結(jié)構(gòu)選自由下列各項組成的組:模制互連器件(MID)、FR-4環(huán)氧樹脂電路板、和引線框架結(jié)構(gòu)。
63.根據(jù)權(quán)利要求58所述的器件,進一步包括: 具有上表面的熱沉,其中所述熱沉由固體金屬制成;以及 熱界面材料,其中所述第一基板的所述底表面接觸所述熱界面材料,以及其中所述熱沉的所述上表面接觸所述熱界面材料。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的器件,其中所述互連結(jié)構(gòu)的所述底表面接觸所述熱界面材料。
65.根據(jù)權(quán)利要求58所述的器件,進一步包括: 各向異性導(dǎo)電粘合劑,其中所述互連結(jié)構(gòu)的所述導(dǎo)體通過所述各向異性導(dǎo)電粘合劑電耦合至所述第一 LED裸片。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的器件,其中所述各向異性導(dǎo)電粘合劑將所述互連結(jié)構(gòu)機械連接至所述第一基板。
67.—種方法,包括: 將發(fā)光二極管(LED)裸片安裝在基板上,其中所述基板具有頂表面和底表面,其中著落焊盤設(shè)置在所述基板的所述頂表面上,以及其中從所述基板的所述頂表面到所述基板的所述底表面無電導(dǎo)體經(jīng)過; 將所述著落焊盤與設(shè)置在互連結(jié)構(gòu)的唇部的下側(cè)的接觸焊盤相鄰地放置,其中所述互連結(jié)構(gòu)具有底表面,以及其中所述互連結(jié)構(gòu)的所述底表面與所述基板的所述底表面在對準之后基本上共面;以及 加熱所述著落焊盤,使得所述著落焊盤與所述接觸焊盤對準。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法,其中所述互連結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)體,以及其中在加熱之后所述互連結(jié)構(gòu)的所述導(dǎo)體電耦合至所述LED裸片。
69.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法,其中所述基板具有側(cè)向邊界,以及其中將所述著落焊盤與所述接觸焊盤相鄰地放置包含,將所述唇部放置在所述基板的所述側(cè)向邊界內(nèi)。
70.根據(jù)權(quán)利要求67所述的器件,其中所述互連結(jié)構(gòu)選自由下列各項構(gòu)成的組:模制互連器件(MID)、FR-4環(huán)氧樹脂電路板、和引線框架結(jié)構(gòu)。
71.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法,進一步包括: 將熱界面材料放置在熱沉的上表面之上;以及 將所述基板和所述互連結(jié)構(gòu)放置在所述熱界面材料之上,使得所述熱界面材料接觸所述基板的所述底表面以及所述互連結(jié)構(gòu)的所述底表面兩者。
72.—種方法,包括: 將第一發(fā)光二極管(LED)裸片安裝在第一基板上,其中所述第一基板具有頂表面、底表面和側(cè)向邊界,以及其中從所述第一基板的所述頂表面到所述第一基板的所述底表面無電導(dǎo)體經(jīng)過;以及 將互連結(jié)構(gòu)的第一唇部放置在所述第一基板的所述頂表面之上并且在所述側(cè)向邊界內(nèi),其中所述互連結(jié)構(gòu)具有底表面,以及其中在將所述第一唇部放置在所述頂表面之上之后,所述互連結(jié)構(gòu)的所述底表面與所述第一基板的所述底表面基本上共面;以及將所述互連結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體電連接至所述LED裸片。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法,進一步包括: 將所述互連結(jié)構(gòu)的第二唇部放置在第二基板的頂表面之上,其中在將所述第二唇部放置在所述第二基板的所述頂表面之上之后,所述互連結(jié)構(gòu)的所述底表面與所述第二基板的底表面基本上共面;以及 將所述互連結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)體電連接至設(shè)置在所述第二基板上的第二 LED裸片,其中所述第二基板具有與所述第一基板的尺寸基本上相同的尺寸,以及其中所述第二 LED裸片具有與所述第一 LED裸片的尺寸基本上相同的尺寸。
74.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法,其中所述互連結(jié)構(gòu)選自由下列各項構(gòu)成的組:模制互連器件(MID)、FR-4環(huán)氧樹脂電路板、和引線框架結(jié)構(gòu)。
75.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法,進一步包括: 將熱界面材料放置在熱沉的上表面之上;以及 將所述第一基板和所述互連結(jié)構(gòu)放置在所述熱界面材料之上,使得所述熱界面材料接觸所述第一基板的所述底表面以及所述互連結(jié)構(gòu)的所述底表面兩者。
76.—種器件,包括: 發(fā)光二極管(LED)裸片; 具有頂表面、底表面和側(cè)向邊界的基板,其中所述LED裸片設(shè)置在所述基板上方,以及其中從所述基板的所述頂表面到所述基板的所述底表面無電導(dǎo)體經(jīng)過;以及 用于將所述LED裸片電耦合至定位于所述基板的所述側(cè)向邊界外部的導(dǎo)體的裝置,其中所述裝置具有與所述基板的所述底表面基本上共面的底表面。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的器件,進一步包括: 設(shè)置在所述基板的所述頂表面上的著落焊盤,其中所述裝置通過焊料或粘合劑附接至所述著落焊盤。
78.根據(jù)權(quán)利要求76所述的器件,進一步包括: 設(shè)置在所述基板的所述頂表面上的著落焊盤,其中當(dāng)設(shè)置在所述著落焊盤與所述接觸焊盤之間的焊料被加熱時,所述著落焊盤使所述基板與所述裝置上的接觸焊盤對準。
79.—種方法,包括: 將多個發(fā)光二極管(LED)裸片附接至基板;以及 將高反射(HR)材料沉積至所述基板上,使得所述層不覆蓋所述LED裸片,其中沉積發(fā)生在附接所述LED裸片之后。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法,其中所述HR材料層的沉積包括,噴射所述HR材料的微粒。
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法,其中所述HR材料層包括二氧化鈦和硅樹脂,以及其中所述HR材料層不在所述LED裸片之下不在所述LED裸片與所述基板之間延伸。
82.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法,其中所述HR材料層具有至少為85%的反射率,其中所述HR材料層至少為10微米厚,以及其中所述HR材料在沉積之時具有室溫下小于1100厘泊(cP)的粘度。
83.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法,進一步包括: 將接線鍵合附接至所述LED裸片,其中附接所述接線鍵合發(fā)生在沉積所述HR材料層之N /.刖。
84.根據(jù)權(quán)利要求83所述的方法,其中所述HR材料層在所述接線鍵合之下延伸,以及其中所述HR材料層接觸所述接線鍵合。
85.一種方法,包括: 通過將高反射(HR)材料的多個微粒噴射到基板上,來將所述HR材料層沉積至所述基板上。
86.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法,其中在將所述微粒噴射至所述基板上之時,發(fā)光二極管(LED)裸片被設(shè)置在所述基板上。
87.根據(jù)權(quán)利要求86所述的方法,其中在將所述微粒噴射至所述基板上之時,鍵合接線被設(shè)置為與所述LED裸片接觸。
88.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法,其中所述HR材料層具有至少為85%的反射率。
89.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法,其中所述HR材料層至少10微米厚。
90.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法,其中所述HR材料包括鈦。
91.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法,其中每個所述微粒的直徑小于100微米。
92.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法,其中在沉積所述HR材料之時,所述HR材料具有室溫下小于1100厘泊(cP)的粘度。
93.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法,其中所述HR材料層設(shè)置在所述基板的表面上,以及其中所述微粒從噴射頭射出,以及其中當(dāng)所述微粒從噴射頭射出時,所述噴射頭設(shè)置在距離所述基板的所述表面至少1000微米處。
94.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法,其中所述微粒從噴射頭射出,并且直到其撞擊到所述基板為止從所述噴射頭行進了大于1000微米的距離。
95.根據(jù)權(quán)利要求86所述的方法,其中所述HR材料層形成基本上平面的層,其中在所述基本上平面的層中存在窗口,以及其中所述LED裸片設(shè)置在所述窗口中。
96.根據(jù)權(quán)利要求95所述的方法,其中所述HR材料層不在所述LED裸片之上延伸,以及其中所述HR材料層不在所述LED裸片之下延伸。
97.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法,其中所述基板為印刷電路板的面板,以及其中在所述基板上設(shè)置了多個發(fā)光二極管(LED)裸片。
98.根據(jù)權(quán)利要求86所述的方法,其中所述HR材料層接觸所述LED裸片。
99.根據(jù)權(quán)利要求86所述的方法,其中所述LED裸片具有多個側(cè)邊緣,以及其中所述HR材料層接觸至少一個所述側(cè)邊緣。
100.根據(jù)權(quán)利要求86所述的方法,其中所述基板具有形成井的表面,其中所述LED裸片設(shè)置在所述井中,以及其中所述HR材料層的至少一部分設(shè)置在所述井中。
101.根據(jù)權(quán)利要求87所述的方法,其中所述HR材料層在所述鍵合接線之下延伸。
102.根據(jù)權(quán)利要求87所述的方法,其中在所述HR材料被噴射到所述基板上之后,所述HR材料側(cè)向流過所述基板的表面,從而在所述鍵合接線之下流動。
103.根據(jù)權(quán)利要求87所述的方法,其中所述微粒從第一噴射頭噴射,所述方法進一步包括: 通過使用第二噴頭將第二材料的第二多個微粒噴射至所述基板上,來將一定量的所述第二材料沉積到所述基板上。
104.一種設(shè)備,包括: 具有上表面的基板; 具有多個側(cè)邊緣的發(fā)光二極管(LED)裸片,其中所述LED裸片設(shè)置在所述基板的所述上表面的第一部分上;以及 高反射(HR)材料層,設(shè)置在所述基板的所述上表面的第二部分上,使得所述層不在所述LED裸片之下延伸,也不在所述LED裸片之上延伸,而是使得所述層接觸所述LED裸片的至少一個所述側(cè)邊緣。
105.根據(jù)權(quán)利要求104所述的設(shè)備,進一步包括: 附接至所述LED裸片的接線,其中所述HR材料層在所述接線之下在所述接線與所述基板之間延伸。
106.根據(jù)權(quán)利要求105所述的設(shè)備,其中所述HR材料層的厚度大于10微米,以及其中所述HR材料包括鈦。
107.根據(jù)權(quán)利要求105所述的設(shè)備,其中所述HR材料層具有大于85%的反射率。
108.根據(jù)權(quán)利要求105所述的方法,其中所述基板的所述上表面形成井,其中所述LED裸片設(shè)置在所述井中,以及其中所述HR材料層的至少一部分設(shè)置在所述井中。
109.根據(jù)權(quán)利要求105所述的設(shè)備,其中所述基板的所述上表面具有非平面的形狀,以及其中所述HR材料層與所述上表面基本上共形,但是不覆蓋所述LED裸片。
【文檔編號】H01L33/62GK104170102SQ201380014416
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月2日
【發(fā)明者】R·S·維斯特, 童濤, M·權(quán), M·索羅門斯基 申請人:普瑞光電股份有限公司
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