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      用于倒裝安裝的水平LED的間隙工藝的制作方法與工藝

      文檔序號:12007194閱讀:344來源:國知局
      用于倒裝安裝的水平LED的間隙工藝的制作方法與工藝
      用于倒裝安裝的水平LED的間隙工藝相關申請本申請要求2011年5月20日提交的申請?zhí)枮?3/112,502且發(fā)明名稱為“GapEngineeringforFlip-ChipMountedHorizontalLEDs”的美國專利申請的優(yōu)先權權益,該美國專利申請自身作為2011年2月14日提交的申請?zhí)枮?3/027,006且發(fā)明名稱為“LightEmittingDiode(LED)ArraysIncludingDirectDieAttachandRelatedAssemblies”的美國專利申請的部分繼續(xù)申請(CIP)而要求其優(yōu)先權權益,上述美國專利申請自身作為2011年1月31日提交的申請?zhí)枮?3/018,013且發(fā)明名稱為“HorizontalLightEmittingDiodesIncludingPhosphorParticles”的美國專利申請的部分繼續(xù)申請(CIP)而要求其優(yōu)先權權益,因此通過全文引用將上述美國專利申請的公開內容并入本文。技術領域本發(fā)明涉及半導體發(fā)光器件和組件及其制造方法,并且更具體地涉及半導體發(fā)光二極管(LED)及其組件。

      背景技術:
      半導體LED是公知的在向其施加電壓后能夠發(fā)光的固態(tài)發(fā)光元件。LED通常包括具有第一和第二相對面的二極管區(qū),并且其中包括n型層、p型層和p-n結。陽極接觸電阻性接觸p型層并且陰極接觸電阻性接觸n型層。二極管區(qū)域可以外延地形成在基板(例如藍寶石、硅、碳化硅、砷化鎵、氮化鎵等制成的生長基板)上,但是完整的器件也可以不包括基板。二極管區(qū)域例如可以由基于碳化硅、氮化鎵、磷化鎵、氮化鋁和/或砷化鎵的材料和/或基于有機半導體的材料制成。最后,由LED放射的光可以在可見光或紫外光(UV)范圍內,并且LED可以集成有波長轉換材料例如熒光體。LED越來越多地用在發(fā)光/照明應用中,其目的是針對普通的白熾燈泡提供替代品。

      技術實現要素:
      根據本文所述各種實施例的發(fā)光器件包括發(fā)光二極管管芯,其中具有沿其表面延伸的間隔開的陽極和陰極接觸。在某些實施例中,陽極和陰極接觸緊密地間隔開并且基本上覆蓋發(fā)光二極管管芯的表面。安裝基板在其上包括間隔開的陽極和陰極襯墊。發(fā)光二極管管芯被倒裝安裝在安裝基板上以使陽極接觸鄰接并導電地接合至陽極襯墊并且陰極接觸鄰接并導電地接合至陰極襯墊,從而界定出沿間隔開的陽極和陰極接觸之間以及間隔開的陽極和陰極襯墊之間的表面延伸的間隙。封裝材料被設置在發(fā)光二極管管芯和安裝基板上。在某些實施例中,透鏡從安裝基板伸出以圍繞發(fā)光二極管管芯且封裝材料被設置在透鏡和安裝基板之間。間隙被設置用于阻止能夠使發(fā)光器件的操作降級的足量封裝材料進入間隙。在某些實施例中,封裝材料在其加熱期間例如在其固化期間膨脹且間隙被設置用于阻止足量的封裝材料進入間隙以使得在加熱期間已進入間隙的封裝材料的膨脹導致發(fā)光器件的操作降級。根據本文所述的各種實施例可以提供不同的裝置以用于阻止能夠使發(fā)光器件的操作降級的足量封裝材料進入間隙。例如,在某些實施例中,間隙的幾何結構譬如間隙的高度、寬度、長度、高寬比和/或形狀被設置用于阻止能夠使發(fā)光器件的操作降級的足量封裝材料進入間隙。在另一些實施例中,不同于封裝材料的填料被設置在間隙內以阻止能夠使發(fā)光器件的操作降級的足量封裝材料進入間隙。在某些實施例中,這些填料可以包括硅基材料和/或阻焊材料并且可以完全填充間隙。附圖說明圖1和圖2是根據本文所述各種實施例的LED和封裝LED的截面圖。圖3A,3B和3C分別是根據圖1或圖2中實施例的LED的頂視圖、截面圖和底視圖。圖4和圖5根據本文所述各種實施例示出了圖1-3中基板的幾何形狀。圖6A是根據圖1-4中的各種實施例的其上安裝有LED的子基底(submount)的照片。圖6B是根據圖1-4中的各種實施例的封裝LED的照片。圖7A和7B分別是根據本文所述各種實施例的并聯電耦合在子基底上的封裝LED管芯陣列的俯視圖和截面圖。圖8A和8B分別是根據本文所述各種實施例的并聯電耦合在包括交指型陰極和陽極襯墊的子基底上的封裝LED管芯陣列的俯視圖和截面圖。圖9A和9B分別是根據本文所述各種實施例的并聯電耦合在子基底上的徑向設置的LED管芯陣列的俯視圖和截面圖。圖10A和10B分別是根據本文所述各種實施例的并聯電耦合在包括交指型電極的子基底上的封裝LED管芯陣列的俯視圖和截面圖。圖11A是根據本文所述各種實施例的用于LED管芯陣列的包括陰極和陽極襯墊的子基底的俯視圖。圖11B是并聯電耦合在圖11B中子基底上的LED管芯陣列的俯視圖。圖12A是根據本文所述各種實施例的用于LED管芯陣列的包括交指型陰極和陽極襯墊的子基底的俯視圖。圖12B是并聯電耦合在圖12B中子基底上的LED管芯陣列的俯視圖。圖12C是來自圖12B中陣列的一列LED管芯的截面圖。圖13A是根據本文所述各種實施例的用于LED管芯陣列的包括交指型陰極和陽極襯墊的子基底的俯視圖。圖13B是并聯電耦合在圖13A中子基底上的LED管芯陣列的俯視圖。圖14A是根據本文所述各種實施例的用于LED管芯陣列的包括陰極、島和陽極襯墊的子基底的俯視圖。圖14B是串聯電耦合在圖14B中子基底上的LED管芯陣列的俯視圖。圖14C是來自圖14B中陣列的一列LED管芯的截面圖。圖15A是根據本文所述各種實施例的用于LED管芯陣列的包括陰極、島和陽極襯墊的子基底的俯視圖。圖15B是串聯電耦合在圖15B中子基底上的LED管芯陣列的俯視圖。圖16A是根據本文所述各種實施例的用于LED管芯陣列的包括陰極、島和陽極襯墊的子基底的俯視圖。圖16B是串聯電耦合在圖16B中子基底上的具有偏移行的LED管芯陣列的俯視圖。圖17A是根據本文所述各種實施例的用于LED管芯陣列的包括陰極、島和陽極襯墊的子基底的俯視圖。圖17B是串聯電耦合在圖17B中子基底上的具有對正的列和行的LED管芯陣列的俯視圖。圖18是根據本文所述各種實施例的具有連續(xù)且共形的熒光體層的LED管芯陣列的截面圖。圖19是根據本文所述各種實施例的具有透鏡的LED管芯陣列的截面圖。圖20是根據本文所述各種實施例的具有攔阻件的LED管芯陣列的截面圖,所述攔阻件包含陣列上的熒光體層。圖21A是根據本文所述各種實施例的在子基底上包括16個LED管芯和公共封裝透鏡的LED組件的照片,并且圖21B是圖21A中的組件去掉封裝透鏡后的照片。圖22A是根據本文所述各種實施例的子基底的照片,包括用于串聯連接的LED管芯陣列的導電襯墊,并且圖22B,22C和22D是包括圖22A中子基底的LED組件的照片。圖23A是根據本文所述各種實施例的封裝發(fā)光器件的截面圖。圖23B是圖23A所示的間隙周圍區(qū)域的放大視圖。圖24A是根據本文所述各種實施例的圖23A中LED的底視圖。圖24B是根據本文所述各種實施例的圖23A中安裝基板的頂視圖。圖25A是根據本文所述各種其他實施例的圖23A中LED的底視圖。圖25B是根據本文所述各種其他實施例的圖23A中安裝基板的頂視圖。圖26A是根據本文所述另一些實施例的圖23A中LED的底視圖。圖26B是根據本文所述另一些其他實施例的圖23A中安裝基板的頂視圖。圖27A是根據本文所述又一些實施例的圖23A中LED的底視圖。圖27B是根據本文所述又一些實施例的圖23A中安裝基板的頂視圖。具體實施方式現參照示出了本發(fā)明各種實施例的附圖來更加完整地介紹本發(fā)明。但是,本發(fā)明可以用多種不同的形式實施并且不應被解讀為受限于本文中所述的實施例。相反地,提供這些實施例是為了使本公開詳盡且完整,并且能夠向本領域技術人員完整地表達本發(fā)明的保護范圍。在附圖中,各個層和區(qū)域的尺寸和相對尺寸可以為了清楚起見而有所放大。同樣的附圖標記始終表示相同的元件。應該理解當某一元件例如一層、一個區(qū)域或一塊基板被稱作在另一個元件“上”時,它可以直接位于另一個元件上或者也可以存在中間元件。另外,相對術語例如“下方”或“上方”在本文中可以被用于描述一層或一個區(qū)域到另一層或另一個區(qū)域如圖所示相對于基板或基底層的關系。應該理解這些術語意在涵蓋除圖中所示取向以外的不同的器件取向。最后,術語“直接”是指不存在中間元件。如本文中所用的術語“和/或”包括一種或多種相關列舉項目的任意和全部的組合并且可以簡寫為“/”。應該理解盡管術語第一、第二等在本文中可以被用于描述不同的元件、部件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應受到這些術語的限制。這些術語僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此,下述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分也可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分而并不背離本發(fā)明的教導。本文中參照構成本發(fā)明理想實施例示意圖的截面圖和/或其他示圖來介紹本發(fā)明的實施例。所以應該預見到由于例如加工技術和/或容差而造成的圖示形狀的改變。因此,本發(fā)明的實施例不應被解讀為受限于本文所示區(qū)域的特定形狀,而是應該包括例如由于加工而造成的形狀偏差。例如,圖示或描述為矩形的區(qū)域通常都由于正常的制造公差而具有圓化或弧形特征。因此,圖中示出的區(qū)域本質上是示意性的,并且它們的形狀并不是為了表示器件中區(qū)域的精確形狀,也不是為了限制本發(fā)明的保護范圍,本文中另有定義的除外。除非本文中另有定義,否則本文中使用的所有術語(包括技術和科學術語)都具有跟本發(fā)明所屬領域普通技術人員的一般理解相同的含義。進一步還要理解例如在常用詞典中定義的那些術語應該被解讀為具有與其在相關領域和本說明書的背景下的含義相一致的含義,并且除非是在本文中有明確定義,否則不應被解讀為理想化或過于正式的意義。如本文中所用,當來自LED的照射在透明層或區(qū)域上的輻射中有至少90%穿過透明區(qū)域而射出時,LED的這一層或區(qū)域即被認為是“透明的”。例如,在由基于氮化鎵的材料制成的藍色和/或綠色LED的背景下,通過考量藍寶石基板上的透射和反射成分來測量,二氧化硅能夠提供透明絕緣層(例如至少90%透明),而氧化銦錫(ITO)能夠提供透明導電層(例如至少90%透明)。而且,如本文中所用,當來自LED的照射在反射層或區(qū)域上的有角度的平均輻射中有至少90%被反射回LED時,LED的這一層或區(qū)域即被認為是“具有反射性”。例如,在基于氮化鎵的藍色和/或綠色LED的背景下,銀(例如至少90%反射)即可被認為是反射性材料。在紫外(UV)LED的情況下,可以選擇合適的材料以提供期望的并且在某些實施例中是較高的反射率和/或提供期望的并且在某些實施例中是較低的吸收率。為了便于理解本文中的說明內容,現主要參照基于碳化硅(SiC)的生長基板上的基于氮化鎵(GaN)的發(fā)光二極管來介紹一些實施例。但是本領域技術人員應該理解本發(fā)明的其他實施例也可以基于生長基板和外延層的各種不同組合。例如,所述組合可以包括GaP生長基板上的AlGaInP二極管;GaAs生長基板上的InGaAs二極管;GaAs生長基板上的AlGaAs二極管;SiC或藍寶石(Al2O3)生長基板上的SiC二極管和/或氮化鎵、碳化硅、氮化鋁、藍寶石、氧化鋅和/或其他生長基板上的基于III族氮化物的二極管。而且,在另一些實施例中,成品內也可以不存在生長基板。例如,可以在形成發(fā)光二極管之后移除生長基板和/或可以在移除生長基板之后再將接合基板設置在發(fā)光二極管上。在某些實施例中,發(fā)光二極管可以是由北卡羅來納州Durham市的Cree公司制造和銷售的基于氮化鎵的LED器件。正如在授予Slater,Jr.等人的發(fā)明名稱為“Phosphor-CoatedLightEmittingDiodesIncludingTaperedSidewalls,andFabricationMethodsTherefor”且受讓給本申請受讓人的美國專利US6853010中所述的那樣,已知可以在發(fā)光二極管的傾斜或錐形側壁上設置共形的熒光體層,因此通過引用將其全部的公開內容就像在此完整闡述一樣地并入本文(以下稱為“'010專利”)。如'010專利所述,錐形或傾斜的側壁能夠允許用幾乎共形的基本上厚度均勻的含熒光體層來覆蓋發(fā)光二極管(LED)的至少一部分放射面。這種更加共形的覆蓋能夠生成期望光譜的光,同時還允許從涂有熒光體的LED放射出更多的輻射通量。在Donofrio等人的申請?zhí)枮?3/018,013且發(fā)明名稱為“HorizontalLightEmittingDiodesIncludingPhosphorParticles”的美國專利申請以及Donofrio等人的申請?zhí)枮?3/017,845且發(fā)明名稱為“ConformallyCoatedLightEmittingDevicesAndMethodsForProvidingTheSame”的美國專利申請中進一步詳細介紹了熒光體層,以上的兩件專利申請均于2011年1月31日提交并且都受讓給本申請的受讓人。因此通過全文引用將上述兩件專利申請的公開內容就像在此完整闡述一樣地并入本文。本文所述的各種實施例可以源于以下的認知:LED傾斜側壁上的共形熒光體層能夠提供更多出人意料的優(yōu)點。具體地,更大粒度的熒光體顆粒可以用在包括熒光體的共形層中。公知的是較大的熒光體顆粒跟小尺寸的熒光體顆粒相比通常在光轉換方面更加高效。不幸的是,大熒光體顆粒跟相對較小的熒光體顆粒相比也會由于其較大的尺寸而具有更低的光散射效率。低散射效率能夠造成相關色溫(CCT)的高角變化,這一點在使用大粒度的熒光體顆粒來增加亮度的白色LED中較為典型。與之構成鮮明對比的是本文所述的各種實施例可以通過在LED的外表面和傾斜側壁上設置包括大熒光體顆粒的共形層來提供相對較高的亮度以及相對較低的角變化。應該理解,現實世界中的熒光體顆粒層在尺寸上并非精確一致。相反,跟其他的顆粒材料一致,可以提供一定的粒度范圍并且使用各種度量指標來指示特定材料的粒度測量值。粒度通常以平均粒徑來量度,這也可以照顧到顆粒物可能是非球形的實際情況。而且,可以通過提供一個或多個經??s寫為“d”的等效粒徑來明確粒度分布,從而指明具有較小直徑的顆粒的質量百分比。因此,也被稱作平均等效粒徑的d50表示50%質量的顆粒具有較小的直徑。另外,等效粒徑d10表示10%質量的顆粒具有較小的直徑,而等效粒徑d90則表示90%質量的顆粒具有較小的直徑。指定的熒光體可以通過d50、d10和/或d90來明確。而且,也可以使用不同于d50、d10和d90的其他度量指標,例如d75和d25。還可以使用這些度量指標的組合。圖1是根據本文所述各種實施例的發(fā)光二極管(也被稱作發(fā)光二極管“管芯”或“芯片”)和封裝的發(fā)光二極管的截面圖。參照圖1,這些發(fā)光二極管100包括二極管區(qū)域110,分別具有相對的第一面110a和第二面110b并且在其中包括n型層112和p型層114。也可以提供其他的層或區(qū)域,其中可以包括無需在本文予以介紹的量子阱、緩沖層等。陽極接觸160電阻性接觸p型層114并且在第一面110a上延伸。陽極接觸160可以直接電阻性接觸p型層114,或者可以通過一個或多個通孔162和/或其他的中間層而電阻性接觸p型層114。陰極接觸170電阻性接觸n型層112并且也在第一面110a上延伸。陰極接觸可以直接電阻性接觸n型層112,或者可以通過一個或多個通孔172和/或其他的中間層而電阻性接觸n型層112。如圖1所示,均在第一面110a上延伸的陽極接觸160和陰極接觸170兩者共面。因為通常都是被外延地形成在基板120上,所以二極管區(qū)域110在本文中也可以被稱作“LED外延區(qū)”。例如,基于III族氮化物的LED外延區(qū)110可以被形成在碳化硅生長基板上。在如下所述的某些實施例中,生長基板可以存在于成品內。在另一些實施例中,生長基板可以被移除。在又一些實施例中,可以設置不同于生長基板的另一塊基板,并且可以在移除生長基板之后再將其他的基板接合至LED。還是如圖1所示,在二極管區(qū)域110的第二面110b上包括透明基板120,例如透明的碳化硅生長基板或透明的藍寶石生長基板。透明基板120包括側壁120a并且還可以包括跟二極管區(qū)域110的第二面110b鄰接的內表面120c以及遠離內表面120c的外表面120b。外表面120b的面積小于內表面120c。在某些實施例中,側壁120a可經分段、傾斜和/或形成多個刻面以提供面積小于內表面120c的外表面120b。在另一些實施例中,如圖1所示,側壁是以傾斜角θ延伸并且在某些實施例中是以鈍角從外表面120b向內表面120c延伸的傾斜側壁120a。根據某些實施例,透明基板120可以具有至少約50微米、至少約100微米或者甚至至少約150微米的厚度。例如,透明基板120可以具有在約150微米到約400微米范圍內或者在約175微米到約35微米范圍內的厚度。熒光體層140可以由此跟二極管區(qū)域110的部分之間以透明基板120的厚度隔開。如上結合圖1所述配置的LED100可以被稱作“水平”或“橫向”LED,原因在于其陽極和陰極接觸都被設置在LED的單個表面上。水平LED可以跟垂直LED相對比,在垂直LED內陽極和陰極接觸就像例如在'010專利中所示的那樣被設置在其相對的表面上。根據本文所述任一實施例可以使用的水平LED的各種其他的結構在Donofrio等人的公開號為2009/0283787、發(fā)明名稱為“SemiconductorLightEmittingDiodesHavingReflectiveStructuresandMethodsofFabricatingSame”且受讓給本申請受讓人的美國專利申請中有詳細介紹,因此通過全文引用將其公開的內容就像在此完整闡述一樣地并入本文(以下稱為“'787專利公開”)。仍繼續(xù)介紹圖1,共形層140被設置在外表面120b和傾斜側壁120a上,共形層140包括平均等效粒徑d50至少為10μm的熒光體顆粒142。在圖1的實施例中,整個外表面120b和整個傾斜側壁120a都被熒光體層140覆蓋。但是,在另一些實施例中,無需用熒光體層140覆蓋整個外表面120b和/或整個傾斜側壁120a。而且,共形熒光體層140在外表面120b和傾斜側壁120a上可以是均勻的厚度。在某些實施例中,該均勻厚度介于約36μm到約56μm之間的范圍內,而在另一些實施例中則可以提供約30μm到約75μm之間的范圍。在另一些實施例中,可以提供約46μm的厚度。根據本文介紹的各種實施例可以提供熒光體層140和二極管區(qū)域110的不同實施例。例如,在某些實施例中,二極管區(qū)域110被設置用于放射藍光例如主波長約為450-460nm的光,并且共形層包括黃色熒光體例如峰值波長約為550nm且平均等效粒徑d50至少為10μm的YAG:Ce熒光體。在另一些實施例中,提供的平均等效粒徑d50至少約為15μm。在又一些實施例中,提供的平均等效粒徑d50介于約15μm到約17μm之間。在另一些實施例中,二極管區(qū)域110如上所述被設置用于在對其通電后放射藍光,并且共形層140可以包括如上所述平均等效粒徑d50至少約為10μm的熒光體以及平均等效粒徑d50的尺寸約為10μm的紅色熒光體(例如基于CASN的熒光體)的混合物。在又一些實施例中,黃色熒光體和紅色熒光體的混合物可以具有黃色熒光體對紅色熒光體至少約5:1并且在另一些實施例中是至少約9:1的熒光體重量比。在某些實施例中,由于提供的黃色熒光體至少是紅色熒光體的五倍,因此可以將更寬范圍的紅色熒光體粒度跟平均等效粒徑d50至少約為10μm的黃色熒光體顆粒結合使用。如上所述,圖1的各種實施例可以源于以下的認知:LED100的傾斜側壁120a上的共形熒光體層140能夠提供更多出人意料的優(yōu)點。具體地,更大粒度的熒光體顆粒142可以用在包括熒光體的共形層140中。公知的是較大的熒光體顆粒142跟小尺寸的熒光體顆粒相比通常在光轉換方面都更加高效。不幸的是,大熒光體顆粒142跟相對較小的熒光體顆粒相比也會由于其較大的尺寸而具有更低的光散射效率。低散射效率能夠造成CCT的高角變化,這一點在使用大粒度的熒光體顆粒來增加亮度的白色LED中較為典型。與之構成鮮明對比的是本文所述的各種實施例可以通過在LED的外表面120b和傾斜側壁120a上設置包括大熒光體顆粒142的共形層140來提供相對較高的亮度以及相對較低的角變化。而且,本文所述的各種實施例還可以提供其他的出人意料的優(yōu)點。具體地,由于跟具有非傾斜側壁的LED相比能夠減小CCT的變化,因此需要使用的紅色熒光體就可以更少。例如,就非傾斜側壁而言,黃色熒光體對紅色熒光體的比例可以約為2:1,但如上所述就可以使用至少約5:1或至少約9:1的比例。因為紅色熒光體通常比黃色熒光體更貴,所以就可以獲得更低成本的LED。而且,由于可以使用黃色熒光體對紅色熒光體的更高比例,因此紅色熒光體的粒度可以因為黃色熒光體的粒度占據主導而在較寬的范圍內變化。繼續(xù)介紹圖1,LED100可以跟封裝的基板(例如子基底180)和透鏡190相組合以提供封裝的LED200。子基底180可以包括主體182,其可以包括氮化鋁(AlN)。在另一些實施例中,金屬芯基板、印刷電路板、引線框和/或其他的常規(guī)封裝基板均可用于以倒裝芯片結構來安裝LED100。子基底180包括子基底面182a以及其上的陽極襯墊184和陰極襯墊186。陽極和陰極襯墊可以包括鍍銀的銅和/或其他的導電材料。如圖1所示,LED100被安裝在子基底180上以使得第一面110a鄰接子基底面182a,外表面110b遠離子基底180,陽極接觸184鄰接陽極襯墊160且陰極接觸186鄰接陰極襯墊170。在某些實施例中,接合層(例如共熔的金/錫焊料層188)被用于導電、導熱和機械地將陽極接觸160連接至陽極襯墊184以及將陰極接觸170連接至陰極襯墊186。在另一些實施例中,可以利用例如熱壓縮接合和/或其他技術來提供陽極接觸160到陽極襯墊184的直接連接以及陰極接觸170到陰極襯墊186的直接連接。封裝器件的陽極192和封裝器件的陰極194可以設置在子基底主體182的第二面182b上,并且可以利用在子基底主體182上和/或在子基底主體182周圍延伸的內部通孔和/或導電層分別連接至陽極襯墊184和陰極襯墊186。以上引用的'787專利公開中介紹了可以跟本文所述實施例一起使用的子基底180的各種實施例。子基底180的各種其他的實施例在Keller等人的公開號為2009/0108281、發(fā)明名稱為“LightEmittingDiodePackageandMethodforFabricatingSame”且受讓給本申請受讓人的美國專利申請中有所介紹,因此通過全文引用將其公開的內容就像在此完整闡述一樣地并入本文(以下稱為“'281專利公開”)。應該理解這些子基底的任何及全部的實施例都可以用在圖1的實施例中。但是,子基底上的襯墊結構可以經過修改以便跟圖1中的水平LED100而非'281專利公開中介紹的垂直LED一起使用。最后,封裝LED200還可以包括從子基底面180a延伸以圍繞LED100的透鏡190。透鏡190可以是如'281專利公開中詳細介紹的模制塑料透鏡并且可以根據在'281專利公開中介紹的技術和/或其他技術加工在子基底上。在某些實施例中,透鏡的直徑可以約為3.06mm。圖2是根據各種其他實施例的LED和封裝LED的截面圖。跟圖1中的實施例相比,熒光體層140'橫跨二極管區(qū)域110和/或在子基底主體182的第一面182延伸。熒光體層可以如'281專利公開中所述被加工為延伸到子基底上。而且,如圖2所示,子基底182可以在其第一面182a上包括層194。層194可以是陽極襯墊184和陰極襯墊186的延伸或者可以與之不同。在某些實施例中,層194是延伸在子基底面182a和共形層140'之間的反射層,所述共形層140'包括在子基底面182a上延伸的熒光體。該反射層194能夠將穿過子基底面182a上的熒光體層的光反射回透鏡190并且能夠由此提高LED的效率。如上結合圖1和圖2介紹的封裝LED可以實施為例如在日期為2010年12月6日且可在cree.com/products/xlamp_xpe.asp獲得的公開號為CLD-DS34,Rev.0的XP-EHigh-EfficiencyWhiteLEDsDataSheet中所述的XP-EHigh-EfficiencyWhite(HEW)LED,因此通過全文引用將其公開的內容就像在此完整闡述一樣地并入本文。圖3A,3B和3C分別是圖1或圖2中的LED100的頂視圖、截面圖和底視圖。圖中未示出熒光體層140/140'。在圖1和圖2中,外表面120b是平面。但是,在圖3A的實施例中,外表面120b'在其中包括至少一個凹槽,例如X形凹槽310。也可以設置多個X形凹槽和/或其他形狀的凹槽。而且,如圖3C所示,在某些實施例中,陽極接觸160和陰極接觸170可以共同占據有效二極管區(qū)域面積的至少約90%。具體地,在圖3A-3C示出的實施例中,基板120的內表面120c是側邊約長1000μm的方形內表面120c,外表面120b'是側邊約長642μm的方形外表面,并且方形內外表面之間的厚度或距離t(也稱作“高度”)是約335μm,由此將外表面120b和內表面120c之間的面積比確定為約0.41。二極管區(qū)域110也可以是側邊約長1000μm的方形。約75μm(微米)的小間隙320被設置在陽極接觸160和陰極接觸170之間。陽極接觸160和陰極接觸170之間的間隙320的寬度可以小于約100μm。在某些實施例中,間隙320的寬度可以小于約80μm。在另一些實施例中,間隙320的寬度可以小于約60μm,并且在又一些實施例中,間隙320的寬度可以小于約40μm。在某些實施例中,間隙320的寬度可以在約10μm到約100μm之間。在另一些實施例中,間隙320的寬度可以在約50μm到約75μm之間,并且在又一些實施例中,間隙320的寬度可以在約50μm到約60μm之間。在某些實施例中,間隙320的高寬比(定義為間隙的高度除以間隙的寬度)可以在約0.2到2之間。在另一些實施例中,間隙320的高寬比可以在約0.5到1.5之間,并且在又一些實施例中,間隙320的高寬比可以在約0.8到1.2之間。在特定的實施例中,間隙320的高寬比可以約為1。有效連附面積的計算可以如下所述:二極管區(qū)域的總有效面積=751,275μm2(陰極)+70,875μm2(間隙)+70,875μm2(陽極)=893,025μm2??傆行нB附面積=751,275μm2(陰極)+70,875μm2(陽極)=822,150μm2。因此,有效連附面積是有效二極管區(qū)域面積的至少約90%。根據某些實施例,總連附面積(也就是陽極接觸160和陰極接觸170的組合表面積)可以大于LED的表面110a的總表面積的70%、大于表面110a的總表面積的80%或者甚至大于表面110a的總表面積的90%。如圖3A至3C所示,例如LED的表面110a可以具有1×106μm2的表面積,陽極接觸160可以具有70,875μm2的接觸表面積,并且陰極接觸170可以具有751,275μm2的接觸表面積。因此,陽極接觸160和陰極接觸170可以共同占據LED的表面110a的表面積的約82%。陽極接觸160和陰極接觸170的表面積可以不對稱,其中陰極170占據組合接觸面積的至少70%、占據組合接觸面積的至少80%或者甚至占據組合接觸面積的至少90%。如圖3A至3C所示,例如陰極接觸170可以占據總接觸面積的約91%(也就是100%×751,275μm2/(751,275μm2+70,875μm2))或者占據LED的表面110a的表面積的約75%(也就是100%×751,275μm2/(1×106μm2))。如圖3A至3C進一步示出的那樣,例如陽極接觸160可以占據總接觸面積的約9%(也就是100%×70,875μm2/(751,275μm2+70,875μm2))或者占據LED的表面110a的表面積的約7%(也就是100%×70,875μm2/(1×106μm2))。因此,LED100可以如圖1和圖2所示不對稱地橋接子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186。如圖3A至3C進一步示出的那樣,陽極接觸160和陰極接觸170的寬度可以是LED的表面110a的寬度的至少60%、LED的表面110a的寬度的至少70%或者甚至是LED的表面110a的寬度的至少90%。例如,每一個陽極接觸160和陰極接觸170均可具有約945μm的寬度,并且LED的表面110A可以具有1000μm的寬度(沿跟陽極接觸160和陰極接觸170的寬度相同的方向)。因此,圖3C中的每一個陽極接觸160和陰極接觸170所具有的寬度都可以是LED表面110a寬度的約95%。表1示出了可以根據各種其他實施例提供的基板120的各種結構的幾何形狀。應該理解本文所用的“面積比”是基于表面?zhèn)冗叺某叽缜也话ㄓ捎诩y理、凹槽和/或其他光提取特征導致的任何額外的表面積。表1圖4示出了這樣的實施例。具體地,表1的第一行示出了各種實施例,其中內表面120c是側邊約為1000μm(微米)長(總面積1,000,000μm2)的方形內表面,外表面120b是側邊約為642μm長(總面積412,164μm2)的方形外表面,并且方形內外表面之間的距離(高度)約為335μm,由此將外表面和內表面(頂部和基底)之間的面積比確定為約0.41,并且將內表面(基底)的高度和側邊之間的高寬比確定為約0.335。圖3B中也示出了這樣的實施例。表1的第二行示出的實施例中內表面120c是側邊約為850μm長(總面積722,500μm2)的方形內表面,外表面120b是側邊約為492μm長(總面積242,064μm2)的方形外表面,并且方形內外表面之間的距離(高度)約為335μm,由此將外表面和內表面之間的面積比確定為約0.33,并且將高度和基底之間的高寬比確定為約0.39。最后,表1的第三行示出了各種實施例,其中內表面120c是側邊約為700μm長(總面積約722,500μm2)的方形內表面,外表面120b是側邊約為342μm長(總面積約116,964μm2)的方形外表面,并且方形內外表面之間的距離(高度)約為335μm,由此將外表面和內表面之間的面積比確定為約0.24,并且將高度和基底之間的高寬比確定為約0.5。圖5和表2示出了另一些實施例,其中內表面120c是尺寸為350μm×470μm的矩形內表面。在表2的第一行,高度約為175μm厚,且外表面120b是尺寸為177μm×297μm的矩形,由此提供164,500μm2的基底(內)面積和52,569μm2的頂部(外)面積。頂部和基底的面積比約為0.32,并且高度和基底之比約為0.5。表2的第二行示出了更厚的約為290μm的高度,以使頂部具有約44μm×164μm的側邊,導致面積比約為0.044且高度和基底之比約為0.8。表2相應地,表1和表2中跟圖4和圖5相對應的實施例能夠提供發(fā)光二極管,其中外表面和內表面的面積比小于或約為0.4,并且在某些這樣的實施例中,內表面的高度和側邊的高寬比至少約為0.3。這些表格和附圖還示出了另一些實施例,其中外表面和內表面的面積比小于或約為0.33,并且在某些這樣的實施例中,內表面的高度和側邊的高寬比至少約為0.4。這些表格和附圖還示出了又一些實施例,其中外表面和內表面的面積比小于或約為0.04,并且在某些這樣的實施例中,高度和基底的高寬比至少約為0.8。已經發(fā)現光提取可以隨著外部面積與內部面積的比值減小而得到改善。面積較大的器件例如表1第一行介紹的DA1000能夠通過設置如圖3A所示的凹槽而提供額外的提取。這樣看起來是表明通過進一步減小頂部和基底的比值即可獲得更多的提取利益,但是這樣可能會由于側壁傾斜所需的葉片寬度而變得昂貴。在較小的器件例如表2第一列所述的DA350上,藍光不會隨著比值的進一步增大而進一步增加,因此約0.32的高寬比就已經足以用于最大的藍光提取。如表1和表2所述的橫向LED結構跟前代的垂直芯片相比能夠允許頂部與基底(基板的外表面與內表面)的非常低的比值,原因在于無需為了器件的電性能而考慮背側(頂部)的接觸面積。而且,由于熒光體層能夠將光散射回芯片內,因此這些器件改善的光提取也可以是轉換效率的一項因素。圖6A是其上裝有結合圖1-4介紹的LED110的子基底180的照片。圖6B是圖1-4中包括透鏡190的封裝LED200的照片。圖1-6中示出的各種實施例也可以被看作示出了包括二極管區(qū)域110的發(fā)光二極管100,具有相對的第一面110a和第二面110b并且在其中包括n型層112和p型層114。陽極接觸160電阻性接觸p型層并且在第一面110a上延伸。陰極接觸170電阻性接觸n型層112并且也在第一面110a上延伸。透明基板120被設置在第二面110b上。透明基板包括鄰接第二面110b的內表面120c、遠離第二面的面積小于內表面120c的外表面120b以及從外表面延伸至內表面的側壁120a。外表面和內表面的面積比小于或約為0.4。在某些實施例中,側壁是分段側壁。在另一些實施例中,側壁包括以傾斜的角度從外表面伸向內表面的傾斜側壁。包括熒光體142的共形層140,140'被設置在外表面120b和側壁120a上,其中熒光體142具有至少約10μm的平均等效粒徑d50。圖1-6也可以被看作描述了封裝發(fā)光二極管管芯200的其他實施例,封裝發(fā)光二極管管芯200包括發(fā)光二極管管芯,包括如上所述的二極管區(qū)域、陽極接觸和陰極接觸。也設有如上所述的子基底180。而且,包括熒光體142的共形層140,140'跟二極管區(qū)域110間隔開且共形地延伸到遠離發(fā)光二極管管芯110的子基底面182a上。共形層可以通過透明基板120和/或通過其他方式(例如圓頂)跟二極管區(qū)域隔開。圖1,2,3A至3C,4,5和6A至6B中的LED也可以在同一塊封裝基板(例如子基底)上設置為陣列,正如以下更加詳細介紹的那樣。例如,LED陣列可以設有串聯和/或并聯電連接的LED。每一個LED都可以具有水平結構,其中每一個LED的陽極和陰極接觸都設置在LED和子基底的對應襯墊之間。利用如上所述的直接LED管芯連附,LED管芯陣列可以設置為在LED管芯之間具有小于約250微米、小于約100微米或者甚至小于約50微米的間距。某些實施例可以為具有較高電壓的LED陣列提供相對較小面積的LED子基底,其中更加高效地利用LED管芯接合面積以平衡期望操作電壓和芯片面積,且通過保持芯片間距的實際應用來進行平衡以使得便于制造和光吸收減少從而提供更高的效率和更多的光輸出。例如,LED管芯之間的間距可以是小于約75微米、小于約60微米、小于約40微米和/或在約40微米到約75微米的范圍內。通常,如果提供了足夠的空間(例如大于約10微米或大于約20微米)以允許制造布局和/或減少發(fā)光二極管管芯之間的光吸收,那么可能就需要發(fā)光二極管管芯之間的間距較小。根據某些實施例,LED管芯之間的間距可以在約20微米到約500微米的范圍內、在約40微米到約150微米的范圍內或者甚至在約50微米到約100微米的范圍內。在下述的實施例中,LED管芯、子基底及其元件可以如上參照圖1,2,3A至3C,4,5和6A至6B中所述來提供。但是,為了便于圖示而從以下的附圖中省略了一些元件,如果包含這些元件將顯得過于重復。例如,以下可以示出二極管區(qū)域110但未示出其中的元件(例如并未單獨示出n型層112、p型層114、導電通孔162/172等)。但是以下討論的每一個二極管區(qū)域110都可以包括以上參照圖1和圖2介紹的元件。圖7A和7B示出了在子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間并聯電耦合的六個LED管芯100a到100f構成的陣列的俯視圖和截面圖。另外,靜電放電(ESD)保護器件194可以電耦合在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間。如圖所示,部分陽極襯墊184可以延伸在陰極襯墊186的相對部分之間且LED管芯100a到100f可以橋接陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。而且,所有的LED管芯100a到100f均可設置在同一個透鏡190的圓形區(qū)域內。盡管如上參照圖1所述,每一個LED管芯100a到100f都被示出為具有單獨的熒光體層140,但是也可以如上參照圖2所述,在所有的LED管芯100a到100f上設置連續(xù)的熒光體層。如以上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和陰極接觸170的表面積可以不對稱,其中陰極170占據組合接觸面積的至少70%、占據組合接觸面積的至少80%或者甚至占據組合接觸面積的至少90%。相應地,LED管芯100a到100f可以不對稱地橋接子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。換句話說,陰極接觸170和陰極襯墊186之間的接觸面積可以明顯大于陽極接觸160和陽極襯墊184之間的接觸面積,并且LED管芯100a到100f在陰極襯墊186上的部分可以明顯大于LED管芯100a到100f在陽極襯墊184上的部分。另外,反射和電絕緣填料192可以設置在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的子基底主體182上。通過在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間設置反射性填料192,可減少反射性較差的子基底主體182內的光損失并且可以由此提高效率。子基底主體182例如可以是氧化鋁和/或氮化鋁,并且填料192可以是白色阻焊層、載有氧化鈦顆粒的低模量材料(例如硅樹脂、凝膠等)等。間隙196(以及其中的填料192)的寬度可以小于約75μm或者甚至小于約40μm。在圖7A和圖7B的組件中,LED管芯100a到100f被設置為2行和3列的矩形陣列(其中每一行都包括相同數量的LED管芯且其中每一列都包括相同數量的LED管芯)。相鄰LED管芯之間的間距可以是約0.1mm,并且所有LED管芯都可以設置在直徑約為2.55mm的透鏡190的圓形周邊內。每一個LED管芯都可以具有約0.35mm的寬度和約0.47mm的長度,并且ESD保護器件194可以具有約0.3mm的寬度和約0.6mm的長度。如上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和陽極襯墊184之間以及陰極接觸170和陰極襯墊186之間的金屬接合(也就是焊料層188)(沿圖7A的水平方向且伸入圖7B的平面內)的寬度可以是LED管芯寬度的至少約60%(例如至少0.21mm)、LED管芯寬度的至少約70%(例如至少0.25mm)或者甚至是LED管芯寬度的至少90%(例如至少0.32mm)。通過提供相對較大的接觸表面積,可減小電阻和熱阻。通過將所有的LED100a到100f設置為跟透鏡190的周邊充分間隔開,可提高穿過透鏡190的光透射效率。盡管在圖7B的截面圖中并未示出透鏡190,但是應該理解透鏡190實際上可以在子基底180上構成圍繞所有LED管芯100a到100f的半球或半球形部分。圖8A和8B示出了在子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間并聯電耦合的六個LED管芯100a到100f構成的陣列的俯視圖和截面圖。另外,靜電放電(ESD)保護器件194可以電耦合在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間。如圖所示,陽極襯墊184和陰極襯墊186可以是交指型,并且LED管芯100a到100f可以橋接陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。而且,所有的LED管芯100a到100f均可設置在同一個透鏡190的圓形區(qū)域內。盡管如上參照圖1所述,每一個LED管芯100a到100f都被示出為具有單獨的熒光體層140,但是也可以如上參照圖2所述,在所有的LED管芯100a到100f上設置連續(xù)的熒光體層。如以上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和陰極接觸170的表面積可以不對稱,其中陰極170占據組合接觸面積的至少70%、占據組合接觸面積的至少80%或者甚至占據組合接觸面積的至少90%。相應地,LED管芯100a到100f可以不對稱地橋接子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。換句話說,陰極接觸170和陰極襯墊186之間的接觸面積可以明顯大于陽極接觸160和陽極襯墊184之間的接觸面積,并且LED管芯100a到100f在陰極襯墊186上的部分可以明顯大于LED管芯100a到100f在陽極襯墊184上的部分。另外,反射和電絕緣填料192可以設置在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的子基底主體182上。通過在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間設置反射性填料192,可減少反射性較差的子基底主體182內的光損失并且可以由此提高效率。子基底主體182例如可以是氧化鋁和/或氮化鋁,并且填料192可以是白色阻焊層、載有氧化鈦顆粒的低模量材料(例如硅樹脂、凝膠等)等。陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196(以及其中的填料192)的寬度可以小于約100μm。在某些實施例中,間隙196的寬度可以小于約80μm。在另一些實施例中,間隙196的寬度可以小于約60μm,并且在又一些實施例中,間隙196的寬度可以小于約40μm。在某些實施例中,間隙196的寬度可以在約10μm到約100μm之間。在另一些實施例中,間隙196的寬度可以在約50μm到約75μm之間,并且在又一些實施例中,間隙196的寬度可以在約50μm到約60μm之間。在某些實施例中,間隙196的高寬比(定義為間隙的高度除以間隙的寬度)可以在約0.2到2之間。在另一些實施例中,間隙196的高寬比可以在約0.5到1.5之間,并且在又一些實施例中,間隙196的高寬比可以在約0.5到1.5之間。在特定的實施例中,間隙196的高寬比可以約為1。在組裝圖8A和圖8B時,LED管芯100a到100f被設置為2行和3列的矩形陣列。LED管芯的尺寸和其間的間距可以跟如上參照圖7A和圖7B的結構所述的內容相同。但是,跟圖7A和圖7B的結構相比,圖8A和圖8B的兩行LED管芯100a到100f可以對齊,以使兩行的陽極接觸160都朝向子基底180的第一側面并且兩行的陰極接觸170都朝向子基底跟第一側面相對的第二側面。盡管在圖8B的截面圖中并未示出透鏡190,但是應該理解透鏡190實際上可以在子基底180上構成圍繞所有LED管芯100a到100f的半球。圖9A和9B示出了在子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間并聯電耦合的七個LED管芯100a到100g構成的基本為圓形陣列的俯視圖和截面圖。另外,靜電放電(ESD)保護器件194可以電耦合在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間。如圖所示,所有的LED管芯100a到100g均可設置在同一個透鏡190的圓形區(qū)域內。此外,每一個LED管芯100a到100g相對于透鏡190的周邊都可以共享相同的間距,并且每一個LED管芯100a到100g相對于圓形陣列的中心和/或相對于透鏡190的中心都可以沿徑向取向。通過將LED管芯100a到100g的圓形陣列設置為相對于透鏡190的周邊對稱間隔,可提供穿過透鏡190的更加均勻和/或高效的光輸出。如前所述,LED管芯100a到100g可以橋接陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。盡管如上參照圖1所述,每一個LED管芯100a到100g都被示出為具有單獨的熒光體層140,但是也可以如上參照圖2所述,在所有的LED管芯100a到100g上設置連續(xù)的熒光體層。如以上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和陰極接觸170的表面積可以不對稱,其中陰極170占據組合接觸面積的至少70%、占據組合接觸面積的至少80%或者甚至占據組合接觸面積的至少90%。相應地,LED管芯100a到100g可以不對稱地橋接子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。換句話說,陰極接觸170和陰極襯墊186之間的接觸面積可以明顯大于陽極接觸160和陽極襯墊184之間的接觸面積,并且LED管芯100a到100g在陰極襯墊186上的部分可以明顯大于LED管芯100a到100g在陽極襯墊184上的部分。另外,反射和電絕緣填料192可以設置在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的子基底主體182上。通過在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間設置反射性填料192,可減少反射性較差的子基底主體182內的光損失并且可以由此提高效率。子基底主體182例如可以是氧化鋁和/或氮化鋁,并且填料192可以是白色阻焊層、載有氧化鈦顆粒的低模量材料(例如硅樹脂、凝膠等)等。間隙196(以及其中的填料192)的寬度可以小于約75μm或者甚至小于約40μm。在9A和圖9B的組件中,每一個LED管芯都可以具有約0.35mm的寬度和約0.47mm的長度,并且ESD保護器件194可以具有約0.3mm的寬度和約0.6mm的長度。如上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和陽極襯墊18之間以及陰極接觸170和陰極襯墊186之間的金屬接合(也就是焊料層188)(伸入圖9B的平面內)的寬度可以是LED管芯寬度的至少約60%(例如至少0.21mm)、LED管芯寬度的至少約70%(例如至少0.25mm)或者甚至是LED管芯寬度的至少90%(例如至少0.32mm)。通過提供相對較大的接觸表面積,可減小電阻和熱阻。通過將所有的LED100a到100g設置為跟透鏡190的周邊充分間隔開,可提高穿過透鏡190的光透射效率。盡管在圖9B的截面圖中并未示出透鏡190,但是應該理解透鏡190實際上可以在子基底180上構成圍繞所有LED管芯100a到100g的半球。圖10A和10B示出了在子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間并聯電耦合的七個LED管芯100a到100f構成的基本為圓形陣列的俯視圖和截面圖。另外,靜電放電(ESD)保護器件194可以通過相應的金屬接合188電耦合在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間。ESD保護器件194可以包括電耦合且機械耦合至陽極襯墊184和陰極襯墊186的接觸195。如圖所示,所有的LED管芯100a到100f均可設置在同一個透鏡190的圓形區(qū)域內。而且,每一個LED管芯100a到100f相對于透鏡190的周邊都可以共享基本上相同的間距。跟圖9A和圖9B中的圓形陣列相比,圖10A和圖10B中的每一個LED管芯100a到100f都可以沿相同的軸線(例如圖10A中的垂直軸)取向,并且陽極襯墊184和陰極襯墊186可以是交指型。通過將LED管芯100a到100f的圓形陣列設置為相對于透鏡190的周邊對稱間隔,可提供穿過透鏡190的更加均勻和/或高效的光輸出。如前所述,LED管芯100a到100f可以橋接陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。盡管如上參照圖1所述,每一個LED管芯100a到100f都被示出為具有單獨的熒光體層140,但是也可以如上參照圖2所述,在所有的LED管芯100a到100f上設置連續(xù)的熒光體層。如以上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和陰極接觸170的表面積可以不對稱,其中陰極170占據組合接觸面積的至少70%、占據組合接觸面積的至少80%或者甚至占據組合接觸面積的至少90%。相應地,LED管芯100a到100f可以不對稱地橋接子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。換句話說,陰極接觸170和陰極襯墊186之間的接觸面積可以明顯大于陽極接觸160和陽極襯墊184之間的接觸面積,并且LED管芯100a到100f在陰極襯墊186上的部分可以明顯大于LED管芯100a到100f在陽極襯墊184上的部分。另外,反射和電絕緣填料192可以設置在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的子基底主體182上。通過在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間設置反射性填料192,可減少反射性較差的子基底主體182內的光損失并且可以由此提高效率。子基底主體182例如可以是氧化鋁和/或氮化鋁,并且填料192可以是白色阻焊層、載有氧化鈦顆粒的低模量材料(例如硅樹脂、凝膠等)等。間隙196(以及其中的填料192)的寬度可以小于約75μm或者甚至小于約40μm。在10A和圖10B的組件中,每一個LED管芯都可以具有約0.35mm的寬度和約0.47mm的長度,并且ESD保護器件194可以具有約0.3mm的寬度和約0.6mm的長度。如上參照圖3A至3C所述陽極接觸160和陽極襯墊184之間以及陰極接觸170和陰極襯墊186之間的金屬接合(也就是焊料層188)(伸入圖7B的平面內)的寬度可以是LED管芯寬度的至少約60%(例如至少0.21mm)、LED管芯寬度的至少約70%(例如至少0.25mm)或者甚至是LED管芯寬度的至少90%(例如至少0.32mm)。通過提供相對較大的接觸表面積即可減小電阻和熱阻。通過將所有的LED100a到100f設置為跟透鏡190的周邊充分間隔開,可提高穿過透鏡190的光透射效率。盡管在圖7B的截面圖中并未示出透鏡190,但是應該理解透鏡190實際上可以在子基底180上構成圍繞所有LED管芯100a到100f的半球。圖11A是包括陽極襯墊184和陰極襯墊186且無LED管芯的子基底180的俯視圖,而圖11B是包括子基底180和其上安裝的LED管芯100a到100d的組件的俯視圖。因為截面圖跟圖7所示基本相同,所以針對圖11A和11B中的結構并未提供單獨的截面圖。如圖所示,四個LED管芯100a到100d可以并聯電耦合在子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間。另外,部分陽極襯墊184可以延伸在陰極襯墊186的相對部分之間且LED管芯100a到100d可以橋接陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。而且,所有的LED管芯100a到100d均可設置在同一個透鏡190的圓形區(qū)域內。如上參照圖1所述,每一個LED管芯100a到100d都可以設有單獨的熒光體層140,或者如上參照圖2所述,可以在所有的LED管芯100a到100d上設置連續(xù)的熒光體層。如以上參照圖3A至3C所述,LED管芯100a到100d的陽極接觸160和陰極接觸170的表面積可以不對稱,其中陰極占據組合接觸面積的至少70%、占據組合接觸面積的至少80%或者甚至占據組合接觸面積的至少90%。相應地,LED管芯100a到100d可以不對稱地橋接子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。換句話說,陰極接觸和陰極襯墊186之間的接觸面積可以明顯大于陽極接觸和陽極襯墊184之間的接觸面積,并且LED管芯100a到100d在陰極襯墊186上的部分可以明顯大于LED管芯100a到100d在陽極襯墊184上的部分。如上所述,反射和電絕緣填料可以設置在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的子基底主體182上。通過在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間設置反射性填料即可減少反射性較差的子基底主體內的光損失并且可以由此提高效率。子基底主體180例如可以是氧化鋁和/或氮化鋁,并且填料可以是白色阻焊層、載有氧化鈦顆粒的低模量材料(例如硅樹脂、凝膠等)等。間隙196(以及其中的填料)的寬度可以約為75μm或更小,或者甚至小于約40μm。圖11A和圖11B示出了子基底180以及LED管芯100a到100d的更多尺寸,其中所有的尺寸均以毫米(mm)為單位給出。在圖11B的組件中,LED管芯100a到100d被設置為2行和2列的矩形陣列(其中每一行都包括相同數量的LED管芯且其中每一列都包括相同數量的LED管芯)。LED管芯相鄰列之間的間距可以約為0.05mm,LED管芯相鄰行之間的間距可以約為0.075mm,并且所有的LED管芯都可以設置在直徑約為2.55mm的透鏡190的圓形周邊內。每一個LED管芯都可以具有約0.7mm的寬度以及約0.7mm的長度。如上參照圖3A至3C所述,LED陽極接觸和陽極襯墊184之間以及LED陰極接觸和陰極襯墊186之間的金屬接合(也就是焊料層188)(沿圖11B的水平方向)的寬度可以是LED管芯寬度的至少60%(例如至少0.42mm)、LED管芯寬度的至少70%(例如至少0.49mm)或者甚至是LED管芯寬度的至少90%(例如至少0.63mm)。通過提供相對較大的接觸表面積,可減小電阻和熱阻。通過將所有的LED100a到100d設置為跟透鏡190的周邊充分間隔開,可提高穿過透鏡190的光透射效率。盡管并未示出透鏡190的截面圖,但是應該理解透鏡190實際上可以在子基底180上構成圍繞所有LED管芯100a到100d的半球。圖12A是包括陽極襯墊184和陰極襯墊186且無LED管芯的子基底180的俯視圖,圖12B是包括子基底180和其上安裝的LED管芯100a到100v的裝置的俯視圖,且圖12C是穿過LED管芯100a,100j,100m和100v(如截面線12C-12C'所示)截取的截面圖。在圖12A,12B和12C中,22個LED管芯100a到100v構成的陣列被并聯電耦合在子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間。如圖所示陽極襯墊184和陰極襯墊186可以是交指型并且LED管芯100a到100v可以橋接陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。而且所有的LED管芯100a到100v均可設置在同一個透鏡190的圓形區(qū)域內。盡管如上參照圖1所述,每一個LED管芯100a到100v都被示出為具有單獨的熒光體層140,但是也可以如上參照圖2所述,在所有的LED管芯100a到100v上設置連續(xù)的熒光體層。如以上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和陰極接觸170的表面積可以不對稱,其中陰極170占據組合接觸面積的至少70%、占據組合接觸面積的至少80%或者甚至占據組合接觸面積的至少90%。相應地,LED管芯100a到100v可以不對稱地橋接子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。換句話說,陰極接觸170和陰極襯墊186之間的接觸面積可以明顯大于陽極接觸160和陽極襯墊184之間的接觸面積,并且LED管芯100a到100v在陰極襯墊186上的部分可以明顯大于LED管芯100a到100v在陽極襯墊184上的部分。另外,反射和電絕緣填料192可以設置在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的子基底主體182上。通過在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間設置反射性填料192,可減少反射性較差的子基底主體182內的光損失并且可以由此提高效率。子基底主體182例如可以是氧化鋁和/或氮化鋁,并且填料192可以是白色阻焊層、載有氧化鈦顆粒的低模量材料(例如硅樹脂、凝膠等)等。間隙196(以及其中的填料192)的寬度可以小于約75μm或者甚至小于約40μm。在圖12A,12B和12C的組件中,LED管芯100a到100v被設置為四行的線性陣列,并且至少部分相鄰行中的LED管芯可以偏移以使陣列不具有常規(guī)的列。通過將陣列的中心行(或排)設置為長于陣列的周邊行(或排)(例如中心行跟周邊行相比包括更多數量的LED管芯)就可以在陣列內設置更多數量的LED管芯,同時仍保持在所有管芯和透鏡190的周邊之間有足夠的間距。因此就可以獲得更大的光輸出且不會明顯降低來自陣列周邊LED管芯的輸出效率。如本文中所用的,一排LED管芯可意指LED管芯的任何線性排列,例如一列LED管芯或一行LED管芯。一行內相鄰LED管芯之間的間距可以約為0.05mm,相鄰行的LED管芯之間的間距可以約為0.075mm,并且所有的LED管芯都可以設置在直徑約為3mm的透鏡190的圓形周邊內。每一個LED管芯都可以具有約0.35mm的寬度以及約0.47mm的長度。如上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和陽極襯墊184之間以及陰極接觸170和陰極襯墊186之間的金屬接合(也就是焊料層188)(沿圖12B的水平方向且伸入圖12C的平面內)的寬度可以是LED管芯寬度的至少約60%(例如至少0.21mm)、LED管芯寬度的至少約70%(例如至少0.25mm)或者甚至是LED管芯寬度的至少90%(例如至少0.32mm)。通過提供相對較大的接觸表面積,可減小電阻和熱阻。通過將所有的LED100a到100v設置為跟透鏡190的周邊充分間隔開,可提高穿過透鏡190的光透射效率。盡管在圖12C的截面圖中并未示出透鏡190,但是應該理解透鏡190實際上可以在子基底180上構成圍繞所有LED管芯100a到100v的半球。圖13A是包括陽極襯墊184和陰極襯墊186且無LED管芯的子基底180的俯視圖,而圖13B是包括子基底180和其上安裝的54個LED管芯100a到100bbb的組件的俯視圖。因為根據先前提供的截面圖就可以理解截面的結構,所以并未提供單獨的截面圖。穿過LED管芯100a,100j,100p和100cc截取的截面圖跟圖12C所示基本相同。在圖13A和13B中,54個LED管芯100a到100bbb構成的陣列被并聯電耦合在子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間。如圖所示,陽極襯墊184和陰極襯墊186可以是交指型,并且LED管芯100a到100bbb可以橋接陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。而且,所有的LED管芯100a到100bbb均可設置在同一個透鏡190的圓形區(qū)域內。盡管如上參照圖1所述,每一個LED管芯100a到100bbb都可以具有單獨的熒光體層140,但是也可以如上參照圖2所述,在所有的LED管芯100a到100bbb上設置連續(xù)的熒光體層。如以上參照圖3A至3C所述,LED管芯的陽極接觸和陰極接觸的表面積可以不對稱,其中陰極接觸占據組合接觸面積的至少70%、占據組合接觸面積的至少80%或者甚至占據組合接觸面積的至少90%。相應地,LED管芯100a到100bbb可以不對稱地橋接子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。換句話說,陰極接觸和陰極襯墊186之間的接觸面積可以明顯大于陽極接觸和陽極襯墊184之間的接觸面積,并且LED管芯100a到100bbb在陰極襯墊186上的部分可以明顯大于LED管芯100a到100bbb在陽極襯墊184上的部分。另外,反射和電絕緣填料可以設置在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的子基底主體182上。通過在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間設置反射性填料,可減少反射性較差的子基底主體內的光損失并且可以由此提高效率。子基底主體例如可以是氧化鋁和/或氮化鋁,并且填料可以是白色阻焊層、載有氧化鈦顆粒的低模量材料(例如硅樹脂、凝膠等)等。間隙196(以及其中的填料)的寬度可以約為75μm或更小,或者甚至小于約40μm。在圖13A和13B的組件中,LED管芯100a到100bbb被設置為七行(或水平線)和十列(或垂直線)的線性陣列。而且,陣列的中心行長于陣列的周邊行,以使中心行跟周邊行相比包括更多數量的LED管芯。類似的,陣列的中心列長于陣列的周邊列,以使中心列跟周邊列相比包括更多數量的LED管芯。通過將陣列的中心行和/或中心列設置得長于陣列的周邊行/周邊列,可在陣列內設置更多數量的LED管芯同時在所有的管芯和透鏡190的周邊之間保持足夠的間距。因此就可以獲得更大的光輸出且不會明顯降低來自陣列周邊LED管芯的輸出效率。如本文中所用的,一排LED管芯可意指LED管芯的任何線性排列,例如一列LED管芯或一行LED管芯。一行內相鄰LED管芯之間的間距可以約為0.05mm,相鄰行的LED管芯之間的間距可以約為0.075mm,并且所有的LED管芯都可以設置在直徑約為4.42mm的透鏡190的圓形周邊內。每一個LED管芯都可以具有約0.35mm的寬度以及約0.47mm的長度。如上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和陽極襯墊184之間以及陰極接觸170和陰極襯墊186之間的金屬接合(也就是焊料層188)(沿圖12B的水平方向且伸入圖12C的平面內)的寬度可以是LED管芯寬度的至少約60%(例如至少0.21mm)、LED管芯寬度的至少約70%(例如至少0.25mm)或者甚至是LED管芯寬度的至少90%(例如至少0.32mm)。通過提供相對較大的接觸表面積,可減小電阻和熱阻。通過將所有的LED100a到100bbb設置為跟透鏡190的周邊充分間隔開,可提高穿過透鏡190的光透射效率。盡管并未示出透鏡190的截面圖,但是應該理解透鏡190實際上可以在子基底180上構成圍繞所有LED管芯100a到100bbb的半球。圖14A是包括陽極襯墊184、陰極襯墊186和島襯墊185且無LED管芯的子基底180的俯視圖,圖14B是包括子基底180和其上安裝的LED管芯100a到100p的組件的俯視圖,且圖14C是穿過LED管芯100c到100f(如截面線14C-14C'所示)截取的截面圖。在圖14A,14B和14C中,16個LED管芯100a到100p構成的陣列被串聯電耦合在子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間。更具體地,島襯墊185可以在陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的串聯連接內電鄰接的LED管芯之間提供電連接。而且,陽極襯墊184、陰極襯墊186和島襯墊185可以通過間隙196和/或反射性和電絕緣的填料192分離。因此即可提供從陽極襯墊184經LED管芯100a,100b,100c,…,100p(按字母順序)到陰極襯墊105的電耦合。另外,每一個島襯墊185都可以提供電鄰接LED管芯的陰極接觸和陽極接觸160之間的電耦合,并且每一個LED管芯都可以橋接陽極襯墊184和島襯墊185之間、兩個島襯墊185之間、或者島襯墊185和陰極襯墊186之間的間隙。另外,所有的LED管芯100a到100p均可設置在同一個透鏡190的圓形區(qū)域內。盡管如上參照圖1所述,每一個LED管芯100a到100p都被示出為具有單獨的熒光體層140,但是也可以如上參照圖2所述,在所有的LED管芯100a到100p上設置連續(xù)的熒光體層。如以上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和陰極接觸170的表面積可以不對稱,其中陰極170占據組合接觸面積的至少70%、占據組合接觸面積的至少80%或者甚至占據組合接觸面積的至少90%。相應地,LED管芯100a到100v可以不對稱地橋接子基底180的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。換句話說,陰極接觸170和陰極襯墊186之間的接觸面積可以明顯大于陽極接觸160和陽極襯墊184之間的接觸面積,并且LED管芯100a到100v在陰極襯墊186上的部分可以明顯大于LED管芯100a到100v在陽極襯墊184上的部分。另外,反射和電絕緣填料192可以設置在陽極襯墊184、島襯墊185和陰極襯墊186之間的子基底主體182上。通過在襯墊184、185和186之間設置反射性填料192,可減少反射性較差的子基底主體182內的光損失并且可以由此提高效率。子基底主體182例如可以是氧化鋁和/或氮化鋁,并且填料192可以是白色阻焊層、載有氧化鈦顆粒的低模量材料(例如硅樹脂、凝膠等)等。間隙196(以及其中的填料192)的寬度可以小于約75μm或者甚至小于約40μm。在圖14A,14B和14C的組件中,LED管芯100a到100p被設置為四行(或水平線)和四列(或垂直線)的線性陣列。而且,陣列的中心行長于陣列的周邊行,以使中心行跟周邊行相比擁有更多數量的LED管芯,并且陣列的中心列長于陣列的周邊列,以使中心列跟周邊列相比擁有更多數量的LED管芯。通過將陣列的中心行和/或中心列設置得長于陣列的周邊行/周邊列,可在陣列內設置更多數量的LED管芯同時在所有的管芯和透鏡190的周邊之間保持足夠的間距。因此就可以獲得更大的光輸出且不會明顯降低來自陣列周邊LED管芯的輸出效率。如本文中所用的,一排LED管芯可意指LED管芯的任何線性排列例如一列LED管芯或一行LED管芯。一行內相鄰LED管芯之間的間距可以約為0.05mm,相鄰行的LED管芯之間的間距可以約為0.05mm,并且所有的LED管芯都可以設置在直徑約為3mm的透鏡190的圓形周邊內。每一個LED管芯都可以具有約0.35mm的寬度以及約0.47mm的長度。如上參照圖3A至3C所述,陽極接觸160和相應襯墊184/185之間以及陰極接觸170和相應襯墊185/186之間的金屬接合(也就是焊料層188)(沿圖14B的水平方向且伸入圖14C的平面內)的寬度可以是LED管芯寬度的至少60%(例如至少0.21mm)、LED管芯寬度的至少70%(例如至少0.25mm)或者甚至是LED管芯寬度的至少90%(例如至少0.32mm)。通過提供相對較大的接觸表面積,可減小電阻和熱阻。通過將所有的LED100a到100p設置為跟透鏡190的周邊充分間隔開,可提高穿過透鏡190的光透射效率。盡管在圖14C的截面圖中并未示出透鏡190,但是應該理解透鏡190實際上可以在子基底180上構成圍繞所有LED管芯100a到100p的半球。圖15A是示出了用于LED管芯串聯陣列的具有陽極襯墊184、島襯墊185和陰極襯墊186的子基底180的俯視圖,并且圖15B是圖15A中的子基底裝有LED管芯100a到100p的串聯陣列的俯視圖。圖15A和15B中的結構類似于圖14A,14B和14C,其區(qū)別在于圖15A和15B中的子基底被設置用于較大的0.7mm×0.7mm尺寸的LED管芯。圖15A和15B中的其他尺寸以毫米(mm)為單位設置。在圖15B中,電流路徑從陽極襯墊184垂直穿過每一列到達陰極襯墊186。更具體地,電流路徑向下穿過最右列(包括LED管芯100a到100b)、向上穿過下一列(包括LED管芯100c到100f)、向下穿過下一列(包括LED管芯100g到100j)、向上穿過下一列(包括LED管芯100k到100n)然后向下穿過最左列(包括LED管芯100o到100p)。圖16A是示出了用于LED管芯串聯陣列的具有陽極襯墊184、島襯墊185和陰極襯墊186的子基底180的俯視圖,并且圖16B是圖16A中的子基底裝有十七個LED管芯100a到100q的串聯陣列的俯視圖。圖16A和16B中的結構類似于圖15A和15B,其區(qū)別在于圖16A和16B中的子基底在相鄰行的LED管芯之間提供了水平的電流路徑和偏移。圖16A和16B中的尺寸以毫米(mm)為單位設置。在圖16B中,電流路徑從陽極襯墊184水平穿過每一行到達陰極襯墊186。更具體地,電流路徑從右向左穿過最上行(包括LED管芯100a到100b)、從左向右穿過下一行(包括LED管芯100c到100f)、從右向左穿過下一行(包括LED管芯100g到100k)、從左向右穿過下一行(包括LED管芯100l到100o)然后從右向左穿過最下行(包括LED管芯100p到100q)。圖17A是示出了用于LED管芯串聯陣列的具有陽極襯墊184、島襯墊185和陰極襯墊186的另一種子基底180的俯視圖,并且圖17B是圖17A中的子基底裝有十六個LED管芯100a到100p的串聯陣列的俯視圖。圖17A和17B的結構類似于圖14A,14B和14C。在圖17B中,電流路徑從陽極襯墊184垂直穿過每一列到達陰極襯墊186。更具體地,電流路徑向下穿過最右列(包括LED管芯100a到100b)、向上穿過下一列(包括LED管芯100c到100f)、向下穿過下一列(包括LED管芯100g到100j)、向上穿過下一列(包括LED管芯100k到100n)然后向下穿過最左列(包括LED管芯100o到100p)。如上例如參照圖7B,8B,9B,10B,12C和14C所述,可以為每一個LED管芯100提供單獨的熒光體層140。根據另一些實施例,可以如圖18所示,在LED管芯100的陣列以及子基底位于LED管芯之間的部分上設置連續(xù)且共形的熒光體層140'。共形的熒光體層140'例如可以具有比LED管芯100的厚度更小并且比相鄰LED管芯100之間間距的一半更小的厚度。無論是單獨的熒光體層140還是連續(xù)的熒光體層140',都可以如圖19所示在陣列上設置單個透鏡190。盡管圖18和圖19示出了島襯墊185上LED管芯100的串聯設置,但實際上可以在上述的任意并聯或串聯陣列上設置連續(xù)且共形的熒光體層140'和/或透鏡。根據再一些實施例,攔阻件195可以如圖20的截面圖所示圍繞LED管芯100的陣列,并且攔阻件195可以被用于限定可作為液體散布在其中并隨后固化的熒光體層140"。攔阻件195和熒光體層140"可以取代任何上述結構中的透鏡190和熒光體層140/140'。例如,攔阻件195可以界定圍繞LED管芯100陣列的周邊,其中由攔阻件195界定的周邊具有跟如上參照圖7A,8A,9A,10A,11B,12B,13B,14B和16B所述透鏡190的周邊相對應的布局和尺寸。如圖20所示,熒光體層140"的厚度可以大于LED管芯100(包括陰極/陽極接觸和接合金屬188在內)的厚度。盡管將攔阻件195和厚熒光體層140"跟LED管芯100的串聯陣列和島襯墊185一起示出,但攔阻件195和厚熒光體層140"可以跟任何上述的并聯或串聯結構一起使用。先參照圖21A-B和22A-D中的照片來介紹根據各種實施例的LED組件示例。在圖21A中,LED組件包括串聯電耦合在子基底上并且封裝在共用透鏡內的十六個LED管芯構成的陣列,并且在圖21B中示出了無透鏡的LED組件(包括子基底和LED管芯)。圖21A和21B的子基底中的導電陽極襯墊、島襯墊和陰極襯墊例如可以基本上如圖15A所示那樣設置(成鏡像反轉)。如圖所示,LED管芯的陣列可以成列設置(更一般地稱為排),其中串聯電流路徑被定義為上下穿過陣列的各列。而且,不同列的LED可以包括不同數量的LED管芯和/或相鄰列的LED管芯可以偏移,以使得可以設置相對較大的LED管芯陣列且在透鏡周邊和陣列中的所有LED管芯之間有足夠的間距。由此即可提高從LED管芯陣列穿過透鏡的光輸出效率。在圖21A-B的LED組件中,十六個LED管芯可以焊接至如上所述例如參照圖1-6和15A-B所述的子基底的導電襯墊。陣列中的每一個LED管芯可以具有約350微米×約470微米的尺寸(表面積約為164,500平方微米或者約為0.1645平方毫米)以為LED組件提供約2.63平方毫米的總有效發(fā)光面積。子基底可以具有約5mm×5mm的尺寸,表面積約為25平方毫米。相鄰LED管芯之間的間距可以約為425微米。此外,圖21B所示的LED管芯設置/間距可以例如通過減少LED管芯之間的光吸收和/或通過保持陣列中所有LED管芯和透鏡周邊之間足夠的間距來提供更好的光通量。在測試之后,16個LED管芯中的每一個都可以具有約3V的正向操作電壓Vf,并且16個LED管芯的串聯耦合陣列可以具有約46V的正向操作電壓。通過流經16個LED管芯的串聯耦合陣列的約21.9mA的操作電流、約46V的正向操作電壓以及約1W的所得功率,圖21A-B中的LED組件提供約146lm的光通量以及約70的顯色指數(CRI)。具有較小子基底和較小LED管芯串聯耦合陣列的類似LED組件可以設置為如圖22A-D所示。在圖22A中,LED子基底被設置用于十六個LED管芯的串聯電耦合陣列,并且圖22B-C示出了封裝在圖22A的子基底上具有不同透鏡/熒光體的LED管芯陣列。圖22A-D的子基底中的導電陽極襯墊、島襯墊和陰極襯墊例如可以基本上如圖14A和/或17A所示那樣設置。如圖所示,LED管芯的陣列可以成行設置(更一般地稱為排),其中串聯電流路徑被定義為左右穿過陣列的各行。而且,不同行和/或列的LED可以包括不同數量的LED管芯以使得可以設置相對較大的LED管芯陣列且在透鏡周邊和陣列中的所有LED管芯之間有足夠的間距。由此即可提高從LED管芯陣列穿過透鏡的光輸出效率。在圖22A-D的LED組件中,十六個LED管芯可以焊接至如上所述例如參照圖1-6、14A-C和17A-B所述的子基底的導電襯墊。陣列中的每一個LED管芯可以具有約240微米×約470微米的尺寸(表面積約為76,800平方微米或者約為0.0768平方毫米)以為LED組件提供約1.23平方毫米的總有效發(fā)光面積。子基底可以具有約3.5mm×3.5mm的尺寸,表面積約為12.25平方毫米。此外,用于圖22A-D中LED陣列的LED管芯設置/間距可以例如通過減少LED管芯之間的光吸收和/或通過保持陣列中所有LED管芯和透鏡周邊之間足夠的間距來提供更好的光通量。在測試之后,16個LED管芯中的每一個都可以具有約3.08V的正向操作電壓Vf,并且16個LED管芯的串聯耦合陣列可以具有約49.4V的正向操作電壓。通過流經16個LED管芯的串聯耦合陣列的約21.9mA的操作電流、約49.4V的正向操作電壓以及由16個LED管芯的陣列消耗的約1.08W(電瓦特)的所得功率,圖22B中的LED組件以454nm的波長提供約537mW的輻射通量,圖22C中的LED組件提供測量為6500K下133流明的冷白光輸出,并且圖22D中的LED組件提供測量為3080K下104流明的暖白光輸出。圖22B-D中組件的不同輸出緣于不同組件所用的不同熒光體組合/成分/濃度等。經單獨測量,圖22B-D中的每一個LED管芯可以在約20毫安的操作電流下以約32mW的功率產生具有約454nm波長的光輸出。相應地,某些實施例可以針對施加較高電壓的LED陣列以允許相對較小面積的LED子基底(例如25平方毫米或更小,或者甚至是12.25平方毫米或更小)。這樣的LED例如可以由于較低的電流要求而提供至少約12V、至少約24V、至少約36V、至少約42V、至少約48V、至少約50V或者甚至大于54V的Vf(假定每一個LED管芯都有約3V的Vf)以及對應的較高效率。某些實施例可以通過有效數量的個體LED管芯允許非常高的電壓操作(例如像如上參照圖21A-B和22A-D所述大于約45V),正像例如在2011年1月31日提交的申請?zhí)枮?3/018,013的美國專利申請中所述的那樣,因此通過全文引用將其公開內容并入本文。根據上述的某些實施例,LED組件可以在子基底上包括串聯耦合的LED管芯,子基底的總表面積范圍是約0.5平方毫米到約5.0平方毫米,并且更具體地是約1平方毫米到約3平方毫米。每一個個體LED管芯的表面積范圍是約0.01平方毫米到約0.3平方毫米,并且更具體地是約0.05平方毫米到約0.2平方毫米。相應地,16個LED管芯的串聯耦合陣列可以提供的組合LED管芯的表面積范圍是約0.16平方毫米到約4.8平方毫米,并且更具體地是約0.8平方毫米到約3.2平方毫米。對于16個LED管芯的串聯電耦合陣列,所述陣列可以提供大于約45V、大于約48V、大于約50V或者甚至大于約54V的總正向操作電壓。如上所述,LED管芯可以焊接至子基底襯墊以消除LED管芯陣列之間的導線并改善LED管芯陣列之間的電耦合。因此,上述的多種實施例可以提供一種電子器件,包括電接合和機械接合至子基底的多個發(fā)光二極管(LED)管芯,其中每一個LED管芯都包括二極管區(qū)域、陽極接觸和陰極接觸。更具體地,每一個LED管芯都可以包括二極管區(qū)域,所述二極管區(qū)域具有相對的第一面和第二面并且在其中包括n型層和p型層且第一面位于第二面和封裝基板之間。每一個LED管芯的陽極接觸都可以電阻性接觸p型層并且可以在第二面和封裝基板之間的第一面上延伸,而陰極接觸可以電阻性接觸n型層并且可以在第二面和封裝基板之間的第一面上延伸。另外,相鄰LED管芯可以間隔開的距離是在約20微米到約500微米的范圍內、在約40微米到約150微米的范圍內或者甚至在約50微米到約100微米的范圍內。通過將多個發(fā)光二極管(LED)管芯中的每一個放置在子基底上并且通過執(zhí)行回流操作以在每一個LED管芯的陽極和陰極接觸以及子基底之間提供金屬接合,可順序地(和單獨地)組裝這些電子器件。而且,金屬接合層可以利用共熔焊料接合來設置。通過順序地/單獨地放置相對較小的LED管芯就可以單獨測試LED管芯以相對于大面積LED管芯和/或相對于放置操作期間保持在生長基板上的LED管芯陣列提供更好的產量。根據某些實施例,通量可以設置在LED管芯和子基底之間并且回流操作可以在子基底上放置了所有LED管芯之后執(zhí)行。根據某些其他的實施例,在將多個LED管芯放置在子基底上時,子基底的溫度可以保持在用于金屬接合的回流溫度以上。多個LED管芯可以串聯電耦合,其中多個LED管芯中的每一個都有在約2V到約4V范圍內的正向操作電壓,并且其中多個串聯耦合的LED管芯的正向操作電壓至少約為12V。更具體地,每一個LED管芯都可以具有在約2.5V到約3.5V范圍內(例如約3V)的正向操作電壓,并且多個串聯耦合的LED管芯的正向操作電壓可以至少約為12V、至少約為24V、至少約為36V、至少約為48V或者甚至至少約為54V。例如,多個串聯耦合的LED管芯可以包括至少約4個LED管芯、至少約8個LED管芯、至少約12個LED管芯或者甚至是至少約16個LED管芯。根據某些其他的實施例,多個LED管芯可以并聯電耦合。通過使用較大數量的較小LED管芯的并聯陣列而不是使用較少甚至是一個較大的LED管芯就可以因為在生產較小的管芯時能夠將較大百分比的制造晶圓轉化為有效的LED管芯而提高LED管芯的有效產量。例如,多個并聯的LED管芯可以包括至少約4個LED管芯、至少約8個LED管芯、至少約12個LED管芯或者甚至是至少約16個LED管芯。從成本和制造的角度看,可以禁止使用尺寸超過1mm或1.4mm的LED管芯以提供所需的性能和光提取。例如,可以使用四個700微米的LED管芯來代替1.4mm的LED管芯。每個晶圓的管芯產量可以隨著LED管芯尺寸的減小而增加。對于700微米的LED管芯,每個芯片的提取效率可以因為外表面和內表面的比值減小而提高。增加大LED管芯的厚度(例如1.4mm的LED管芯)以提高提取效率可能會因為切割鋸片和起始基板厚度的成本而不可行。另外,多個LED管芯可以接合至表面積小于約85平方毫米、小于約65平方毫米、小于約30平方毫米或者甚至小于約15平方毫米的子基底面。如上所述,包括至少4個、至少8個、至少12個或者甚至是至少16個LED管芯的LED管芯陣列可以設置在這些相對較小的子基底上。用于倒裝安裝的水平LED的間隙工藝現已介紹的各種實施例可以設置在LED管芯緊密隔開的陽極和陰極接觸之間以及在安裝基板緊密隔開的陽極和陰極襯墊之間延伸的間隙,從而阻止足以使發(fā)光器件的操作降級的封裝材料進入間隙。具體地,如以上詳盡介紹的那樣,倒裝芯片式水平LED能夠提供高效、穩(wěn)定和可靠的發(fā)光組件。由于倒裝芯片式LED能夠提供大面積的管芯連附,因此可以通過例如適當熱匹配的基板上的共熔管芯連附來獲得高管芯剪切強度?,F已介紹的各種實施例可以源于以下認知:在適當熱匹配的基板上利用合適的管芯連附實現高管芯剪切強度對于提供高度可靠的倒裝安裝式水平LED可能是必要的,但是可能不足夠的。更具體地,本文所述的各種實施例可以源于以下認知:在發(fā)光二極管管芯被倒裝安裝在安裝基板上之后,設置在透鏡和安裝基板之間的封裝材料可能在封裝過程期間或之后侵入LED管芯下方。如果侵入的封裝材料量過高,那就可能隨著固化而弱化管芯連附,其原因在于封裝材料通常會在固化或硬化時膨脹。在封裝材料膨脹時,發(fā)光二極管管芯和安裝基板之間原本認為是可靠的接合可能會在隨后的封裝期間退化,所述封裝包括借助透鏡和安裝基板之間的封裝材料將透鏡安置在安裝基板上。本文介紹的各種實施例可以提供“間隙工藝”以阻止足以使發(fā)光器件的操作降級的封裝材料進入間隙。間隙內可允許的封裝材料最大量可以是管芯和基板之間所有相關接口處的粘附力(例如管芯以及陽極和陰極接觸之間的粘附力、基板以及陽極和陰極襯墊之間的粘附力、陽極和陰極接觸之間以及陽極和陰極襯墊之間接合的粘附力)以及封裝材料性質的函數。例如,如果封裝材料非常軟或者在固化期間的膨脹低,那就可以允許更多的封裝材料進入間隙,而在管芯剪切強度低時間隙內就只能允許較少的封裝材料。現介紹間隙工藝的各種詳細實施例。圖23A是根據本文所述各種實施例的包括加工間隙的發(fā)光器件的截面圖,且圖23B是間隙周圍區(qū)域的放大視圖。參照圖23A和23B,例如根據圖1-22中的任意實施例提供了一種水平倒裝安裝的LED管芯400。LED管芯400可以包括二極管區(qū)域、基板和/或共形層,所述二極管區(qū)域具有相對的第一面和第二面并且在其中包括n型層和p型層,所述共形層包括根據本文介紹的任意實施例所述的熒光體或者可以根據水平倒裝安裝的LED管芯的任何其他結構來進行設置。如圖23A所示,LED管芯400包括緊密隔開的分別沿其表面400a延伸的陽極接觸160和陰極接觸170。根據本文介紹的任意實施例或者任何其他的用于LED的安裝基板還提供了安裝基板420。安裝基板420在本文中也可以被稱作“子基底”。安裝基板420在其表面420a上分別包括緊密隔開的陽極襯墊184和陰極襯墊186。LED管芯400被倒裝安裝在安裝基板420上,以使陽極接觸160鄰接并導電地接合至陽極襯墊184且陰極接觸170鄰接并導電地接合至陰極襯墊186。根據本文介紹的任意實施例或者其他的連附技術,接合可以是直接接合或者是使用管芯連附材料188的接合。如圖23A和23B所示,倒裝芯片接合界定出間隙425。間隙425沿表面400a延伸并且包括分別在LED管芯400上緊密隔開的陽極接觸160和陰極接觸170之間的間隙410以及分別在安裝基板420上緊密隔開的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196。因此,如圖23B所示,間隙425可以界定出間隙高度H和間隙寬度W。應該理解間隙425的寬度W不需要在間隙的整個高度H上都是均勻的和/或高度H不需要在整個寬度W上都是均勻的。例如,陽極接觸160和陰極接觸170之間的間距可以不同于陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間距,或者管芯連附材料188也可以具有不同的間隙寬度。在此情況下,間隙425的寬度W可以被視為兩個間隙196,410中較寬者的寬度。在某些實施例中,LED管芯400上的間隙410的寬度與安裝基板420上的間隙196的寬度之比可以約為1(也就是間隙196和間隙410具有大致相同的寬度)。在另一些實施例中,LED管芯400上的間隙410的寬度與安裝基板420上的間隙196的寬度之比可以小于1(也就是LED管芯400上的間隙410小于安裝基板420上的間隙196)。在特定的實施例中,LED管芯400上的間隙410的寬度與安裝基板420上的間隙196的寬度之比可以約為0.5至1。具體地,LED管芯400上的間隙410跟安裝基板420上的間隙196相比可以具有更窄的寬度。在某些實施例中,LED管芯400上的間隙410的寬度可以約為75微米或更小,而安裝基板420上的間隙196的寬度可以大于75微米。在某些實施例中,LED管芯400上的間隙410的寬度可以約為50微米或更小,而安裝基板420上的間隙196的寬度可以大于50微米。在某些實施例中,LED管芯400上的間隙410的寬度可以比安裝基板420上的間隙196的寬度至少小約10微米。在某些實施例中,LED管芯400上的間隙410的寬度可以比安裝基板420上的間隙196的寬度至少小約20微米,另外在某些實施例中,LED管芯400上的間隙410的寬度可以比安裝基板420上的間隙196的寬度至少小約30微米。在特定的實施例中,LED管芯400上的間隙410的寬度可以約為50微米,而安裝基板420上的間隙196的寬度可以約為60微米。減小LED管芯400上的間隙410的寬度可以有助于分別確保LED管芯400上的陽極接觸160和陰極接觸170之間以及安裝基板420上的陽極襯墊184和陰極襯墊186之間有更大的接觸面積。而且,減小LED管芯400上的間隙410的寬度可以減小間隙425的總體積從而可以減少能夠進入間隙430的封裝材料量。圖24A是類似于以上圖3所示的LED管芯400的底視圖。該底視圖示出了間隙410還包括長度L。另外,圖24B是安裝基板420的頂視圖,該圖也示出了間隙425的長度L。通常,基板420具有比LED管芯400更大的面積以使間隙425的間隙長度L如圖24A所示由LED管芯400的間隙長度確定。繼續(xù)介紹圖23A和23B,根據本文介紹的任意實施例和/或其他的透鏡結構,透鏡190從安裝基板420延伸以圍繞發(fā)光二極管管芯400。根據本文介紹的任意實施例和/或根據其他的封裝技術,封裝材料430被設置在透鏡190和安裝基板420之間。仍然參照圖23A和23B,間隙425被設置用于阻止足以使發(fā)光器件440的操作降級的封裝材料430進入間隙425。具體地,已知要提供陽極和陰極襯墊160到LED管芯400的表面400a、陽極接觸184和陰極接觸186到安裝基板420的表面420a以及陽極接觸160和陰極接觸170以及陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的管芯連附材料或其他接合188的穩(wěn)固連附,從而提供足夠的管芯剪切強度以承受在發(fā)光器件440工作期間可能產生的熱膨脹和/或機械應力。但是,本文介紹的各種實施例還認識到在封裝或隨后的過程期間,向安裝基板420上倒裝安裝LED管芯400之后出現的特有問題的存在性。例如,可以使用液體注模、熱壓縮模制和/或其他模制過程來形成透鏡190和/或通過用封裝材料填充透鏡190和基板420之間的空間而將透鏡190接合到基板420上,正像例如在2010年5月4日授予Medendorp,Jr.的發(fā)明名稱為“PackagedSemiconductorLightEmittingDevicesHavingMultipleOpticalElements”的美國專利US7709853、2010年7月27日授予Loh等人的發(fā)明名稱為“MethodsofFormingSemiconductorLightEmittingDevicePackagesbyLiquidInjectionMolding”的美國專利US7763478、2010年12月14日授予Loh等人的發(fā)明名稱為“ThermocompressionMoldingofPlasticOpticalElements”的美國專利US7850887以及Loh等人在2008年8月14日公開的公開號為2008/0191225且發(fā)明名稱為“MethodsofFormingPackagedSemiconductorLightEmittingDevicesHavingFrontContactsbyCompressionMolding”的美國專利申請中介紹的那樣,因此通過全文引用將上述所有專利文獻的公開內容并入本文。不幸的是,在封裝過程期間,部分封裝材料430可能會進入間隙425內。而且,在隨后的固化或硬化期間,封裝材料430通常都會膨脹。因此,間隙425內的封裝材料可能充分膨脹從而使發(fā)光器件440的操作降級,并且在極端情況下可能會導致LED管芯400脫離基板420。本文介紹的各種實施例可以提供間隙工藝以設置間隙425用于阻止足以使發(fā)光器件430的操作降級的封裝材料430進入間隙?,F接合圖25A-27B進一步介紹間隙工藝的各種實施例。通常,間隙工藝可以通過以下操作提供:幾何地設置間隙425以阻止足以使發(fā)光器件440的操作降級的封裝材料430進入間隙,和/或在間隙內設置不同于封裝材料430的填料,以阻止足以使發(fā)光器件440的操作降級的封裝材料430進入間隙425.現在介紹幾何結構的各種實施例。幾何結構可以涉及間隙的高度、寬度、長度、高寬比和/或形狀等結構。間隙寬度:通常,間隙寬度W應該最小化以提供較小的間隙開口并限制能夠滲入間隙425內的封裝材料430的量。在某些實施例中,間隙應該不寬于100微米。對于間隙寬度W應該有多小也可以有所限制。具體地,間隙寬度過小可能會造成襯墊160/170或接觸184/186內的金屬遷移問題和/或可能會在陽極和陰極接觸184/186或陽極和陰極襯墊160/170之間產生電弧。因此,在某些實施例中可以提供10微米的最小寬度。如上所述,在某些實施例中,最大寬度W小于75微米,而在另一些實施例中則小于40微米。高度:高度H也可以被設置為足夠大以使進入間隙425的任何封裝材料430都不能填滿整個間隙425。封裝材料可以隨后沿高度方向向上或向下膨脹而不會完全填滿間隙425并使發(fā)光器件的操作降級。在某些實施例中,最小高度可以至少為30微米,并且在某些實施例中最小高度可以在30微米和200微米之間。在某些實施例中,通過控制襯墊160/170、接觸184/186、接合層188的厚度和/或通過提供其他的間距特征即可控制高度H。高寬比:在某些實施例中,高寬比也就是高度H跟寬度W之比應該至少為0.4以允許進入間隙425的任何封裝材料膨脹。在某些實施例中可以提供0.4到4之間的高寬比。在特定的實施例中,間隙425的高寬比可以在約0.8到1.2之間。橫截面積:在某些實施例中,間隙的橫截面積也就是H×W的乘積應該小于40,000平方微米以使封裝材料430更加難以進入間隙。在某些實施例中,橫截面積可以在2000平方微米到40,000平方微米之間變動。在另一些實施例中,間隙的橫截面積可以是不同于矩形的形狀例如梯形或彎曲的。長度:在另一些實施例中,間隙的長度L可以增加以使封裝材料430不會沿間隙的整個長度L滲入間隙425,并且滲入間隙425內的封裝材料430能夠沿長度L中未被滲透的部分膨脹。長度L例如可以如圖25A和25B所示通過提供彎曲的間隙長度而增加。間隙425可以沿其一部分彎曲以增加間隙的長度L。因此,長路徑可以允許封裝材料從管芯下方向外橫向膨脹而不是緊靠管芯垂直膨脹。另外,可以如圖24A和24B所示以及如圖10-12和13-17所示提供角度以阻止封裝材料進一步滲入間隙內。收縮開口:圖26A和26B示出了在其一端或多端包括收縮開口410a的間隙410。具體地,間隙410可以包括第一和第二間隙端部410a以及其間的比間隙端部410a橫截面積更大的間隙主體。類似的,安裝基板420上的間隙196可以包括第一和第二間隙端部196a以及其間的比間隙端部196a橫截面積更大的間隙主體。因此,在向安裝基板420上安裝LED管芯400時形成的間隙425可以具有收縮開口。通過收縮一個或多個間隙開口可以減少或阻止進入間隙425的封裝材料量。還應該理解間隙幾何結構的上述和各種其他的實施例可以組合為不同的組合和子組合。在另一些實施例中,間隙工藝可以通過在間隙內設置不同于封裝材料的填料來阻止足以使發(fā)光器件的操作降級的封裝材料進入間隙??梢赃x擇填料以使其在隨后的處理期間不會過度膨脹。圖27A和27B對應于圖24A和24B,但是示出了間隙425內不同于封裝材料430的填料192。填料也可以根據本文所述的任何其他實施例來提供。填料192的用法也可以就像以上結合圖7-20所述的那樣提供。在某些實施例中,填料192電絕緣并且可以有反射性。在某些實施例中,填料可以是光阻焊層和/或低模量材料例如硅樹脂、凝膠等并且在某些實施例中可以載有氧化鈦顆粒。填料192可以部分或完全填充間隙410。根據本文所述的各種實施例,可以將多種技術用于提供填料192。在某些實施例中,填料192可以是固化時具有低膨脹率的硅樹脂材料。這種材料可以被散布到陽極接觸160和陰極接觸170之間的間隙410內和/或陽極襯墊184和陰極襯墊186之間的間隙196內。可選地,填料192可以被噴涂到基板表面420a和/或LED管芯表面400a上,并且隨后利用常規(guī)的平坦化技術從接觸160,170和/或184,186上移除。在另一些實施例中,在LED管芯400被倒裝安裝到安裝基板420上之后但是在基板420上安置透鏡190和封裝材料430之前,可將填料192通過間隙的開口(一個或多個)散布到間隙410內。如前所述,填料193的厚度可以等于間隙的高度H或者可以等于或小于接觸160/170或184/186的厚度。填料192也可以沿間隙410的整個長度L延伸或者僅部分地沿長度L延伸。在另一些實施例中,填料192可以包括白色焊膏。焊膏可以如上所述散布在間隙425內,或者可以噴涂到LED管芯的整個表面400a和/或基板420的表面420a上,并隨后通過例如在圖17A/17B和22A中圖示的平坦化從接觸160/170和/或184/186移除。在又一些實施例中,填料192可以是跟封裝材料430相同的材料,但是可能要在將封裝材料430安置到基板420上之前先固化。更具體地,封裝材料可以被散布到間隙425內或者被涂覆到LED管芯的表面410a和/或基板420的表面420a上并且被平坦化。封裝材料可以在平坦化之前或之后進行固化。因此,在這些實施例中,固化的封裝材料可以用作填料192以在隨后散布未固化的封裝材料期間避免未固化的封裝材料430侵入間隙內。因此,如本文中所用的“不同材料”可以包括處于未固化和固化狀態(tài)的相同材料。還應該理解的是,填料的各種實施例可以組合為各種組合和子組合并且可以利用上述幾何結構在各種組合和子組合中使用。最后,以上已經結合使用單個LED的圖23-27介紹了各種實施例。但是,根據本文所述的例如結合圖7-22介紹的各種實施例,也可以將多個LED倒裝安裝在基板上。本文中已經結合上述說明內容和附圖公開了很多不同的實施例。應該理解書面介紹和圖示這些實施例的每一種組合和子組合將會過度重復并且模糊不清。因此,包括附圖在內的本說明書應該被解讀為構成了本文所述實施例的所有組合和子組合及其實現和使用的方式和過程的完整書面說明,并且應該支持對于所有這些組合和子組合的權利要求。已經在附圖和說明書中公開了本發(fā)明的實施例,并且盡管使用了一些特定的術語,但這些術語僅以一般性和說明性的意義使用而并不是為了限制在所附權利要求中闡明的本發(fā)明的保護范圍。
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