JP2013522877A - 自己整合特徴を有する発光ダイオードのウェハレベルパッケージ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3B
Description
Claims (33)
- 発光ダイオード(LED)のウェハレベルパッケージングアッセンブリであって、
複数の個別の搭載ユニットであって、個別の搭載ユニットがワイヤボンド領域、前記ワイヤボンド領域にある第1ビア、LED取付部位、及び前記LED取付部位にある第2ビアを含む、複数の個別の搭載ユニットを含むパターンニングされた基板と、
前記パターンニングされた基板に取りつけられたアライメント基板であって、前記アライメント基板は、前記パターンニングされた基板の対応する搭載ユニットと整合した複数の個別のアライメントユニットであり、前記個別のアライメントユニットは、個別のLED取付部位及び個別の前記ワイヤボンド領域の少なくとも一部を露出する空洞を有する、アライメント基板と、
複数のLEDであって、少なくとも1つが各空洞に配置され、各LEDは、前記ワイヤボンド領域にある対応する前記第1ビアにワイヤボンドされる第1電気リード、及び前記LED取付部位にある対応する前記第2ビアにワイヤボンドされる第2電気リードを有する複数のLEDと、
を含むパッケージングアッセンブリ。 - 前記パターンニングされた基板及び前記アライメント基板は、シリコン基板を含む請求項1に記載のパッケージングアッセンブリ。
- 前記パターンニングされた基板及び前記アライメント基板は、ガラス基板を含む請求項1に記載のパッケージングアッセンブリ。
- 前記パターンニングされた基板及び前記アライメント基板は、一般的に同様の熱膨張係数を有する請求項1に記載のパッケージングアッセンブリ。
- さらに、前記空洞で前記LEDの少なくとも一部の上を覆う変換材料を含む請求項1に記載のパッケージングアッセンブリ。
- 前記変換材料は、蛍光体を含む請求項5に記載のパッケージングアッセンブリ。
- さらに、前記パターンニングされた基板と前記アライメント基板との間に接合材料を含む請求項1に記載のパッケージングアッセンブリ。
- 前記接合材料は金属化層を含む請求項7に記載のパッケージングアッセンブリ。
- 前記接合材料は接着材料を含む請求項7に記載のパッケージングアッセンブリ。
- 前記ワイヤボンド領域は、前記搭載ユニットの表面の前記第1ビアに形成される第1導電性材料を含み、前記LED取付部位は、前記搭載ユニットの表面の前記第2ビアに形成される第2導電性材料を含む請求項1に記載のパッケージングアッセンブリ。
- 前記第1または第2導電性材料の少なくとも1つは、金属化銅構造を含む請求項10に記載のパッケージングアッセンブリ。
- 前記LEDの近くに、静電散逸(ESD)チップをさらに含む請求項1に記載のパッケージングアッセンブリ。
- 前記第2電気リードは、前記LEDのベース上に金属化層を含む請求項1に記載のパッケージングアッセンブリ。
- 前記第2電気リードは、前記LEDのベースにN型GaN材料を含むパッケージングアッセンブリ。
- 発光ダイオード(LED)のパッケージを製造するための方法であって、
パターンニングされた基板をアライメントウェハに取り付け、前記パターンニングされたウェハのLED取付部位が一般的に前記アライメントウェハの対応する空洞に整合するようにすることと、
複数のLEDを、前記空洞の少なくとも1つの表面を使用して前記LED取付部位にある空洞に配置し、前記LEDを前記LED取付部位に整合させることと、
前記LEDを、前記パターンニングされたウェハのワイヤボンド領域とワイヤボンドを介して接続することとを含む方法。 - さらに、前記空洞中、個別の前記LEDの少なくとも一部の上に蛍光変換材料を形成することを含む請求項15に記載の方法。
- さらに、前記LEDを前記LED取付部位に表面実装することを含む請求項15に記載の方法。
- 前記パターンニングされたウェハと前記アライメントウェハを複数の個別の前記LEDパッケージ内で単体化することをさらに含む請求項15に記載の方法。
- 前記LEDは、前記LED取付部位を介して前記ビアに電気的に接続される請求項15に記載の方法。
- 前記パターンニングされたウェハを前記アライメントウェハに取り付けることは、前記パターンニングされたウェハまたは前記アライメントウェハの少なくとも1つに、金属化層または接着層の少なくとも1つの接合材料を形成することを含む請求項15に記載の方法。
- 前記パターンニングされたウェハを前記アライメントウェハに取り付けることは、前記パターンニングされた基板を前記アライメント基板にアノード接合することを含む請求項15に記載の方法。
- 前記複数のLEDを前記空洞に配置することは、機械的ストップとして、前記空洞の少なくとも1つの表面を用いて、前記LEDを前記LED取付部位上の位置に案内することを含む請求項15に記載の方法。
- 前記パターンニングされたウェハ及び前記アライメントウェハは、一般的に同様の熱膨張係数を有する請求項15に記載の方法。
- 前記パターンニングされたウェハ及び前記アライメントウェハは、シリコンまたはガラスの少なくとも1つから作製される請求項15に記載の方法。
- パッケージングされる発光ダイオード(LED)を形成する方法であって、
複数の搭載ユニットを有する第1基板を複数のアライメントユニットを有する第2基板に隣接して配置することであって、個別の搭載ユニットは、ワイヤボンド領域に接続される第1ビア及びLED取付部位に接続される第2ビアを有し、前記個別のアライメントユニットは、一般的に前記搭載ユニットの前記ワイヤボンド領域に対応する第1空洞と、一般的に前記LED取付部位に対応する第2空洞とを有することと、
前記第1空洞が、個別のワイヤボンド領域の少なくとも一部を露出し、前記第2空洞が個別の前記LED取付部位の少なくとも一部を露出するよう、前記第1基板を前記第2基板に取り付けることと、
少なくとも1つのLEDを、前記LED取付部位に表面実装される前記LEDのカソード導電性ベース表面、及び前記ワイヤボンド領域にワイヤボンドされるアノードリードと共に個別の第2空洞に配置することと、
前記LED上、前記第2空洞に蛍光変換材料を形成することと、を含む方法。 - さらに、前記第1及び第2基板を個別にパッケージングされたLEDに単体化することを含む請求項25に記載の方法。
- 前記第1基板及び前記第2基板は、同一の熱膨張係数を有する請求項25に記載の方法。
- 前記第1基板及び前記第2基板は、同一の材料から作製される請求項25に記載の方法。
- 前記ワイヤボンド領域は、前記第1基板の表面に形成される導電性構造を含み、前記導電性構造は、銅、アルミニウム、タングステン、ステンレス鋼、または炭化ケイ素の少なくとも1つを含む請求項25に記載の方法。
- 前記LED取付部位は、前記第1基板の表面に形成される導電性構造を含み、前記導電性構造は、銅、アルミニウム、タングステン、ステンレス鋼、または炭化ケイ素の少なくとも1つを含む請求項25に記載の方法。
- 固体照明(SSL)装置であって、
N型GaN材料と、
前記N型GaN材料上にInGaN材料と、
前記InGaN材料上にP型Gan材料とを含み、
前記N型GaN材料は、電気信号を前記LEDに届けることを介する導電性ベースを有するLEDと、
取付部位に接続されるビアを有する搭載ユニットであって、前記LEDは、前記取付部位に接続される導電性ベースを有する前記取付部位の少なくとも一部に表面実装され、
前記搭載ユニット上に配置され、前記搭載ユニットに取り付けられ、前記取り付け部位に対応する空洞を有するアライメントユニットであって、前記LEDは、前記空洞の少なくとも一部に突出し、前記搭載ユニット及び前記アライメント部材は、一般的に同様の熱膨張係数を有し、
前記空洞に前記LEDの少なくとも一部上を覆う上形成される蛍光体変換材料とを含むSSL装置。 - 前記導電性ベースは、前記N型材料上に金属化材料を含む請求項31に記載のSSL装置。
- 前記LEDはさらに、前記N型GaN材料の下に、シリコン(Si)、窒化ガリウム(GaN)、窒化アルミニウム(AlN)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、ステンレス鋼(Fe)、及び炭化ケイ素(SiC)の少なくとも1つを含み、前記N型GaN材料の下にある基板を含み、
前記変換材料は、ポリイミド、溶剤溶解熱可塑性ポリイミド、セラミック材料、及びガラスの少なくとも1つを含む担体材料を含み、
前記変換材料は、セリウム(III)をドープしたイットリウムアルミニウムガーネット(「YAG」)、ネオジムをドープしたYAG、ネオジム―クロミウムをダブルドープしたYAG、エルビウムをドープしたYAG、イットビウムをドープしたYAG、ネオジム−セリウムをダブルドープしたYAG、ホルミウム−クロミウム−ツリウムをトリプルドープしたYAG、ツリウムをドープしたYAG、クロミウム(IV)をドープしたYAG、ジスプロシウムをドープしたYAG、サマリウムをドープしたYAG、及びテルビウムをドープしたYAGの少なくとも1つをさらに含む、請求項31に記載のSSL装置。
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