Led封装的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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(S卩，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I Ia上提供的第一电极(未不出)，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Ilb上提供的第二电极(未示出)。
[0006]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η-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η-电极两者。
[0007]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Ila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Ila上提供的第二电极lid。在图2a所示的示例中，横向LED管芯11的第一电极Ilc和第二电极Ild具有相等的宽度;然而，横向LED管芯11的第一电极Ilc和第二电极Ild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。
[0008]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(S卩p-n结)与任何附接的热沉分离的任意材料的厚度。
[0009]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】
[0010]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。
[0011]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。
[0012]所述导电层的厚度可以为400μηι或更大。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]根据第二方面，本发明提供了一种制造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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]根据第三方面，本发明提供了一种制造电子组件的方法。所述方法包括使用材料去除过程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电子部件，包括:针对所述一个或多个电子部件的每一个，在所述电子部件的至少一个电极和所述电迹线中的一个之间形成电连接。
【附图说明】
[0027]现在将参照附图并通过示例更具体地描述本发明相关的上述和其他特征，其中:
[0028]图1示意性地示出包括多个传统LED封装的传统LED模块的示例的截面视图；
[0029]图2a示意性地示出包括垂直LED管芯的示例的传统LED封装的示例的截面视图；
[0030]图2b示意性地示出包括倒装芯片横向LED管芯的传统LED封装的示例的截面视图；
[0031]图2c示意性地示出包括倒装芯片横向L E D管芯的另一示例的传统L E D封装的示例的截面视图；
[0032]图3a示意性地示出包括两个垂直LED管芯的传统多管芯LED封装的示例的截面视图；
[0033]图3b示意性地示出包括两个倒装芯片横向LED管芯的传统多管芯LED封装的示例的截面视图；
[0034]图3c示意性地示出包括两个倒装芯片横向LED管芯的传统多管芯LED封装的示例的截面视图；
[0035]图4示意性地示出用于制造本文所述的改进的LED封装的过程；
[0036]图5a示意性地示出本文所述的改进的LED封装的示例性实施例；以及
[0037]图5b示意性地示出本文所述的改进的LED封装的另一示例性实施例。
【具体实施方式】
[0038]本发明人已经认识到，通过提供较厚的顶部铜层以通过进一步减小扩散阻抗来促进热耗散可以大大改进LED封装的性能，并且本发明人之前已经开发了LED封装的设计，其中，厚的铜层(其中，厚指的是>300μπι)被直接布置在LED管芯之下作为电连接件和热扩散件