LED封装制造技术

根据第一方面，本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光二极管，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术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。所述LED封装可以包括多个倒装芯片LED管芯，每个倒装芯片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。所述LED封装可以包括多个垂直LED管芯，每个垂直LED管芯具有接合至所述电迹线中的一个的第一电极和通过线接合连接至所述电迹线中的另一个的第二电极。所述LED封装可以包括多个垂直LED管芯，每个垂直LED管芯具有接合至所述电迹线中的一个的第一电极。根据第二方面，本专利技术提供了一种制造LED封装的方法。所述方法包括：使用材料去除方法在布置在非导电衬底上的导电层中形成多个高纵横比的腔，每个所述高纵横比的腔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。所述方法还包括在所述导电层的暴露表面上安装一个或多个LED管芯，包括：针对所述一个或多个LED管芯的每一个，在所述LED管芯的第一电极和所述电迹线中的一个之间形成电连接。所述材料去除过程可以是激光烧蚀、喷水加工和微铣削中的任意一种。所述方法还可以包括：在所述导电层中形成高纵横比的腔之后，使用介电材料填充所述腔。使用介电材料填充所述腔的步骤可以包括使用喷墨印刷、微模塑和化学气相沉积中的任意一种。所述方法还可以包括：针对所述一个或多个LED管芯的每一个，在所述LED管芯的第二电极和所述电迹线中的另一个之间形成电连接。所述方法可以包括通过如下方式将单个倒装芯片LED管芯安装在所述导电层的暴露表面上：将LED管芯的第一电极接合至所述电迹线中的一个以及将LED管芯的第二电极接合至所述电迹线中的另一个。所述方法可以包括通过如下方式将多个倒装芯片LED管芯安装在所述导电层的暴露表面上：针对多个倒装芯片LED管芯的每一个，将LED管芯的第一电极接合至所述电迹线中的一个以及将LED管芯的第二电极接合至所述电迹线中的另一个。所述方法可以包括通过如下方式将多个垂直LED管芯安装在所述导电层的暴露表面上：针对多个垂直LED管芯的每一个，将LED管芯的第一电极接合至所述电迹线中的一个，以及在LED管芯的第二电极和所述电迹线中的另一个之间形成线接合。所述方法可以包括通过如下方式将多个垂直LED管芯安装在所述导电层的暴露表面上：针对多个垂直LED管芯的每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管LED封装，包括：导电层，其布置在非导电衬底上并且具有至少300μm的厚度；多个高纵横比的腔，其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；以及一个或多个LED管芯，其安装在所述导电层的暴露表面上，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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.25 GB 1318911.31.一种发光二极管LED封装，包括：
导电层，其布置在非导电衬底上并且具有至少300μm的厚度；
多个高纵横比的腔，其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；以及
一个或多个LED管芯，其安装在所述导电层的暴露表面上，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。
2.根据权利要求1所述的LED封装，其中，每个高纵横比的腔从所
述导电层的暴露表面延伸至所述非导电衬底。
3.根据前述权利要求中任一项所述的LED封装，其中，对于每个高
纵横比的腔，所述高纵横比的腔的宽度大于所述高纵横比的腔的高度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的LED封装，其中，对于每个高
纵横比的腔，所述腔的高度和宽度比为3:1或更大，以及优选地在3:1和
5:1之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的LED封装，其中，所述多个高
纵横比的腔的每一个填充有介电材料。
6.根据前述权利要求中任一项所述的LED封装，其中，所述导电层
的厚度在300μm和700μm之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的LED封装，其中，所述一个或
多个LED管芯的每一个具有与所述电迹线中的另一个电接触的第二电极。
8.根据权利要求7所述的LED封装，其中，所述LED封装包括单个
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。
9.根据权利要求7所述的LED封装，其中，所述LED封装包括多个
倒装芯片LED管芯，每个倒装芯片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。
10.根据权利要求7所述的LED封装，其中，所述LED封装包括多
个垂直LED管芯，每个垂直LED管芯具有接合至所述电迹线中的一个的
第一电极和通过线接合连接至所述电迹线中的另一个的第二电极。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的LED封装，其中，所述LED

\t封装包括多个垂直LED管芯，每个垂直LED管芯具有接合至所述电迹线
中的一个的第一电极。
12.一种制造LED封装的方法，包括：
使用材料去除过程在导电层中形成多个高纵横比的腔，所述导电层布
置在非导电衬底上并且具有至少300μm的厚度，每个所述高纵横比的腔延
伸通过所述导电层从而将所述导电层分隔成多个电迹线；以及
在所述导电层...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·里夫斯，A·扬，
申请(专利权)人：利特库尔有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB