無次基臺(tái)的發(fā)光二極管(led)部件及其制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光裝置和組件以及其制造方法，并且更具體而言，涉及發(fā)光二極管(LED)及其組件。
[0002]LED是廣為人知的固態(tài)發(fā)光元件，其能夠在向其施加電壓時(shí)產(chǎn)生光。LED通常包括具有第一和第二相對(duì)端面的二極管區(qū)域，并且在其中包括η型層、P型層和ρ-η結(jié)。陽(yáng)極接觸歐姆地接觸P型層并且陰極接觸歐姆地接觸η型層。二極管區(qū)域可以在襯底諸如藍(lán)寶石、硅、碳化硅、砷化鎵、氮化鎵、等生長(zhǎng)襯底上外延形成，但是完成的裝置可以不包括襯底。二極管區(qū)域可以例如從碳化硅、氮化鎵、磷化鎵、氮化鋁和/或砷化鎵基的材料和/或從基于有機(jī)半導(dǎo)體的材料被制作。最終，由LED輻射的光可以在可見光或者紫外光(UV)區(qū)域中，并且LED可以包含諸如磷光體的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
[0003]LED正被越來越多地用在發(fā)光/照明應(yīng)用中，其中目標(biāo)在于針對(duì)普遍存在的白熾燈泡提供取代物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本文所描述的各種實(shí)施例的發(fā)光裝置包括發(fā)光二極管(LED)芯片，所述發(fā)光二極管芯片具有第一和第二相對(duì)端面以及在第一端面上彼此隔開以定義其間的間隙的陽(yáng)極接觸和陰極接觸，陽(yáng)極和陰極接觸具有遠(yuǎn)離第一端面的外端面。阻焊層(solder mask)從該間隙延伸到陽(yáng)極接觸的外端面和/或陰極接觸的外端面上。
[0005]在一些實(shí)施例中，陽(yáng)極和陰極接觸的外端面近似是共面的。此外，在一些實(shí)施例中，在陽(yáng)極接觸的外端面和/或陰極的外端面上的阻焊層從LED芯片的第一端面突出超過陽(yáng)極和陰極接觸的外端面。此外，在其他實(shí)施例中，阻焊層暴露陽(yáng)極和陰極接觸的外端面的至少一部分以定義在由阻焊層暴露的陽(yáng)極和陰極接觸的外端面之間的第二間隙，所述第二間隙比在陽(yáng)極和陰極接觸之間的間隙寬。在其他實(shí)施例中，陰極接觸比陽(yáng)極接觸寬，并且阻焊層從該間隙延伸到陰極接觸的外端面上，但是沒有延伸到陽(yáng)極接觸的外端面上。在另外其他實(shí)施例中，陽(yáng)極接觸比陰極接觸寬。
[0006]在另外其他實(shí)施例中，在由阻焊層暴露的陽(yáng)極和陰極接觸的各自外端面上提供陽(yáng)極接觸延伸和陰極接觸延伸。此外，在一些實(shí)施例中，陽(yáng)極接觸延伸、陰極接觸延伸以及阻焊層的外端面是近似共面的。
[0007]上述實(shí)施例的任一個(gè)還可以包括:在陽(yáng)極接觸(或接觸延伸)的外端面上的第一焊料層和在陰極接觸(或接觸延伸)的外端面上的第二焊料層，通過延伸到陽(yáng)極接觸(或接觸延伸)和/或陰極接觸(或接觸延伸)的外端面上的阻焊層而彼此隔開。
[0008]此外，在上述實(shí)施例的任一個(gè)中，還可以在LED芯片的第二端面上提供磷光體層。還可以在磷光體層上遠(yuǎn)離第二端面和/或直接在第二端面上提供無磷光體的透明層。在一些實(shí)施例中，磷光體層還可以在LED芯片的側(cè)壁上延伸，所述側(cè)壁在第一和第二端面之間。在其他實(shí)施例中，磷光體層包括在其中不均勻散布的磷光體顆粒。
[0009]根據(jù)本文所描述的各種其他實(shí)施例的發(fā)光裝置包括LED芯片，所述LED芯片包括具有第一和第二相對(duì)襯底端面的襯底和在第一襯底端面上的二極管區(qū)域。LED芯片被配置以將二極管區(qū)域以電氣方式連接到印刷電路板以便二極管區(qū)域面向印刷電路板，而在二極管區(qū)域與印刷電路板之間沒有居間次基臺(tái)(submount)。此外，發(fā)光裝置可以結(jié)合印刷電路板被提供，其中二極管區(qū)域面向印刷電路板并且被連接到印刷電路板，而在二極管區(qū)域與印刷電路板之間沒有居間次基臺(tái)。
[0010]在一些實(shí)施例中，印刷電路板包括連接表面，并且在一些實(shí)施例中，二極管區(qū)域以小于大約200 μ m與該連接表面隔開；在其他實(shí)施例中，二極管區(qū)域以小于大約150 μπι與該連接表面隔開；以及在另外其他實(shí)施例中，二極管區(qū)域以小于大約ΙΟΟμπι與該連接表面隔開。此外，在一些實(shí)施例中，LED芯片進(jìn)一步包括遠(yuǎn)離襯底的二極管區(qū)域上的陽(yáng)極接觸和遠(yuǎn)離襯底的二極管區(qū)域上的并且與陽(yáng)極接觸隔開的陰極接觸，并且印刷電路板包括陽(yáng)極墊片和陰極墊片。在這些實(shí)施例中，發(fā)光裝置可以進(jìn)一步包括將陽(yáng)極接觸直接連接到陽(yáng)極墊片并且還將陰極接觸直接連接到陰極墊平的焊料層。
[0011]根據(jù)本文所描述的各種實(shí)施例，可以通過如下步驟制作發(fā)光裝置:提供LED芯片，所述LED芯片具有第一和第二相對(duì)端面以及在第一端面上彼此隔開以定義其間的間隙的陽(yáng)極接觸和陰極接觸；并且形成阻焊層，所述阻焊層從該間隙延伸到陽(yáng)極接觸的外端面和/或陰極接觸的外端面上。在一些實(shí)施例中，陽(yáng)極和陰極接觸的外端面被焊接到印刷電路板。在其他實(shí)施例中，LED芯片被放置在諸如帶子的接收表面上，以便陽(yáng)極接觸、陰極接觸以及阻焊層的外端面面向接收表面。在被放置在接收表面上的LED芯片的第二端面上可以形成磷光體層，并且在該磷光體層上可以形成無磷光體的透明層。在一些實(shí)施例中，磷光體層包括在其中不均勻散布的磷光體顆粒。接收表面可以隨后從在其上具有磷光體層的LED芯片被移除，并且陽(yáng)極和陰極接觸的外端面可以被焊接到印刷電路板。
[0012]上述方法實(shí)施例的任一個(gè)可以進(jìn)一步包括:在由阻焊層暴露的陽(yáng)極和陰極接觸的各自外端面上形成陽(yáng)極接觸延伸和陰極接觸延伸，并且將陽(yáng)極和陰極接觸延伸的外端面焊接到印刷電路板。
[0013]根據(jù)本文所描述的其他實(shí)施例，可以通過如下步驟制作發(fā)光裝置:提供包括具有第一和第二相對(duì)襯底端面的襯底以及在第一襯底端面上的二極管區(qū)域的LED芯片；并且將該LED芯片放置在諸如帶子的接收表面上，以便二極管區(qū)域面向接收表面而在二極管區(qū)域和該帶子之間沒有居間次基臺(tái)。在接收表面上的LED芯片上形成磷光體層，并且其上具有磷光體層的LED芯片被從接收表面移除。已從接收表面移除的LED芯片隨后被焊接到印刷電路板以便二極管區(qū)域面向印刷電路板并且被連接該到印刷電路板，而在二極管區(qū)域和印刷電路板之間沒有居間次基臺(tái)。此外，在移除LED芯片之前和/或之后，可以在磷光體層上形成無磷光體的透明層。在這些實(shí)施例的任一個(gè)中，可以在LED芯片上以及在LED芯片之外的接收表面上形成磷光體層和/或透明層。此外，磷光體層可以包括在其中不均勻散布的磷光體顆粒。
【附圖說明】
[0014]圖1A和IB是根據(jù)本文所描述的各種實(shí)施例的包括阻焊層的發(fā)光裝置的橫截面視圖。
[0015]圖2Α和2Β是根據(jù)本文所描述的各種實(shí)施例的包括阻焊層和接觸延伸的發(fā)光裝置的橫截面視圖。
[0016]圖3A和3B是根據(jù)本文所描述的各種實(shí)施例的無阻焊層或接觸延伸的發(fā)光裝置的橫截面視圖。
[0017]圖4A至4G是根據(jù)本文所描述的各種實(shí)施例的發(fā)光裝置在其中間制作期間的橫截面視圖。
[0018]圖5A至5E是根據(jù)本文所描述的各種其他實(shí)施例的發(fā)光裝置在其中間制作期間的橫截面視圖。
[0019]圖6至10是根據(jù)本文所描述的各種實(shí)施例的包括阻焊層的發(fā)光裝置的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，在所述附圖中示出各種實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式被體現(xiàn)，而不應(yīng)該被解釋為受限于本文所闡述的實(shí)施例。更確切地說，提供這些實(shí)施例以便本公開將是徹底的和完整的，并且將全面地向本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚起見，可以夸大層和區(qū)域的尺寸以及相對(duì)尺寸。自始至終，同樣的數(shù)字指的是同樣的元件。
[0021]將理解，當(dāng)諸如層、區(qū)域或襯底的元件被提到為在另一元件“上”時(shí)，它能夠是直接在其他元件上或者還可以存在居間元件。此外，如在圖中所圖解的，本文可以使用諸如“在…之下”或“覆蓋在…上面”的相對(duì)術(shù)語(yǔ)以描述一個(gè)層或區(qū)域與另一層或區(qū)域相對(duì)于襯底或基底層的關(guān)系。將理解，這些術(shù)語(yǔ)旨在涵蓋除了在圖中所描繪的方位之外的裝置的不同方位。最后，術(shù)語(yǔ)“直接地”意指沒有居間元件。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)的任一和全部組合，并且可以被縮寫為“/”。
[0022]將理解，盡管本文可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、等以描述各種元件、部件、區(qū)域、層、和/或區(qū)段，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)段不應(yīng)該受限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層