TWI277227B - High power LED package with universal bonding pads and interconnect arrangement - Google Patents

High power LED package with universal bonding pads and interconnect arrangement Download PDF

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1277227 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 且更特定而言係關於 本發明大體上係關於發光二極體， 用於高功率LED之封裝。 【先前技術】 一發光二極體（LED)係一當其間有電流穿過時可產生光 之半導體裝置。LED具有許多優於其它發光源之優點，气人 等優點包括緊密性、非常輕之重量、廉價且製造簡單、工 除燒壞問題、高抗振動及耐受頻繁重複操作之能力。除具 在電子產品中作為指示器光等之普遍應用以外，led^ /已 變為一用於傳統上由白熾燈及螢光燈支配之各種應用中的 重要替代光源。 使用磷光體作為光”轉換器”，LED亦可用以產生白光。在 一典型的基於LED之白光產生裝置中，一單色[ED係藉由一 含有適當磷光體之透明材料密封。在某些系統中，一產生 一單色可見光之LED係由一含有一補充磷光體之材料密 封。自該補充磷光體發射之光的波長可補充由lED發射之 光的波長，以使得自LED與自補充磷光體之波長一起混合 以產生白光。例如，一基於藍LED之白光源藉由使用一藍 光LED及一當受LED發射之藍光激發時發射淡黃色光之磷 光體來產生白光。在此等裝置中需謹慎控制透明材料中之 填光體的量’以使得藍光中僅有一小部分由鱗光體吸收而 剩餘部分未被吸收且穿過磷光體。淡黃色光與未被吸收之 藍光混合以產生白光。另一例示方案使用一產生可見光譜 106109.doc 1277227 以外之光（諸如紫外（UV)光）的LED以及一當受激發時可產 生紅、綠或藍光之磷光體混合物。在此方案中，由LED發 射之光僅用以激發磷光體且不會有助於最後的顏色平衡。 半導體技術中之最近進展已可製造在整個可見光譜 (400-700 nm)上產生選定波長之光的高功率LED。此高功率 LED可具有在許多照明應用中優於現存技術（諸如白熾燈、 弧光燈及螢光燈）之可靠性及成本優勢。在諸如消費性電腦 及電視監視器、背投電視及較大廣告顯示器之應用中，高 1 功率LED亦提供了用於設計下一代彩色顯示技術（諸如主動 式矩陣薄膜電晶體液晶顯示器（TFT LCD))之優勢。 雖然已製造了高功率LED裝置，但由於缺少用於LED之適 當封裝而限制了該等LED裝置之普遍使用。現今LED封裝不 能處理高功率密度之LED晶片。具體而言，先前技術中之 封裝提供不充分之自LED晶粒的熱散逸。不充分熱散逸限 制封裝之最小尺寸且因此限制裝置中每單位面積之lEE)密 .度。對一封裝如何有效地散逸熱之一量測係在一給定輸入 電力率下整個封裝之溫度升高。在現今之LED封裝中自接 合點至殼體之此量測通常在丨5至2〇每瓦特攝氏度（。(〕/w)之 範圍内，此值通常太高而不能為一具有大於1瓦特之功率 的LED封裝提供充分之熱散逸。 在無充分熱散逸的情況下，倂入高功率LED之裝置可運 :產生非常多熱量。光輸出、led效率及LED壽命均視LED 接口點之酿度而定。當LED晶粒能夠在一超過封裝極 力率位準下操作時，不充分熱散逸使得LED晶粒在一 106109.doc 1277227 ^ 較高溫度下操作，且因此限制了 LED晶粒之效能。一 LED 封裝之不充分熱散逸可導致LED裝置在一早期階段失效或 使得其太熱而不能安全使用。 在稍微嚴格之條件下，一 LED封裝之不充分導熱可導致 磷光體以及使用磷光體之裝置中的封裝及透鏡材料之不良 熱穩定性。特定而言，在高溫下暴露較長時間易於改變此 磷光體、封裝及透鏡材料之化學及物理性質，從而導致效 能退化。例如，光轉換效率可下降且輸出光之波長可移位， 改變光混合體之平衡與潛在地減小總輸出強度。舉例而 言’現今可用之磷光體係通常基於包括某些稀土離子之氧 化物或硫化物主體晶格。長期在高溫度條件下，此等晶格 分解且改變它們的光學行為。其它常發現於基於led之白 光源中之問題為瞬時顏色變化及不均勻之顏色分佈，其均 由含磷光體之材料的溫度梯度以及封裝與透鏡材料之退化 而造成。此行為經常產生一不滿意照明。上文提及之熱問 題隨著溫度之增加而惡化且因此對於倂入具磷光體之高功 率LED的裝置尤其嚴重。 為減輕上述問題，已對現今LED封裝進行多種嘗試。一 實例為直接將一 LED晶/粒附著至一冑如銅板之金屬散熱塊 之頂部表面。銅板用以散熱且與LED晶粒電連接。因為該 設計至少部分依賴用於製造LED晶粒與鋼散熱塊之頂部表 面之間的導電接點之銅的導電性質’所以此設計限制了散 熱塊之材料選擇。使用銅散熱塊亦具有其他限制，諸如咖 晶粒材料之熱膨脹係、數（CTE)與附著有led晶粒之銅的熱 106109.doc 1277227 膨脹係數之間的大體不匹配性。一旦在焊接介面處加熱一 冷卻物，則一較大CTE不匹配可產生高的應力。隨後形成 於此等介面處之裂紋使得LED封裝不可靠。另外，上文設 計相對昂貴且難以製造。 已知LED尤其是高功率LED作為光源之重要性，需要改良 LED封裝之方法及材料以藉由提供較佳之熱效能（例如，自 、 ...... 接合點至殼體之改良之熱阻）及較高的可靠性（例如，封裝材 料中之較低應力）來減輕上述問題。此封裝方法及材料允許 LED自一較小封裝或佔據面積（流明（Lumen)/面積）產生較 局的光學效能（流明/封裝），此為許多光源應用之關鍵。 【發明内容】 本發明藉由提供一種用於一 LED之封裝來解決上述問 通。该封裝之一例示實施例為一用以容納不同LED類型（諸 如來自不同製造商之直立式、覆晶及平面LED)之通用LED 封裝。在此實施例中，通用led封裝包含一本體，該本體 包括頂部表面及底部表面、一自該頂部表面延伸至底部表 面且具有一大體上平行於該底部表面之基底的腔體、及安 置於該腔體之基底上的第一、第二及第三導電焊墊。該第 焊墊及邊第二焊墊經佈置以提供用於一第一 LED類型之 電接點，且該第一焊墊及該第三焊墊經佈置以提供用於一 第一 LED類型之電接點。在某些實施例中，該等導電焊墊 中之一者係定位於該腔體之基底的中央。 、V之κ細*例中，该封裝亦包含一電路徑，該電路 敉包括此等諸如跡線及通道之特徵，且將第一襯墊連接至 106109.doc 1277227 —(例如）安置於本體之一頂部或底部表面上之外部接點。該 電路徑可包括一安置於本體之一邊緣或角落上之金屬化部 分通道。 另一例示性實施例為一種LED封裝，其包含一本體，該 本體包括頂部表面及底部表面、一自該頂部表面延伸至該 底部表面且具有一大體上平行於該底部表面之基底的腔 體及女置於该腔體之基底上的第一及第二導電焊墊。該 第一焊墊及該第二焊墊經組態以除了該等焊墊之間的一窄 的間隙之外完全覆蓋該腔體之基底。由於該等焊塾大體上 覆盍該腔體之基底，所以該基底可被製造成具有高反射 性。在此等實施例之某些實施例中，本體進一步包括一安 置於陶瓷層上方之頂部本體層。在此等實施例中，腔體係 穿過該頂部本體層安置。又，在此等實施例之某些實施例 中，頂部本體層亦包含一陶兗。 另一例示性實施例為一用於多個LED之LED封裝。此封裝 包含一本體，該本體包括頂部表面及底部表面、一自該頂 部表面延伸至該底部表面且具有一大體上平行於該底部表 面之基底的腔體、安置於該基底與該底部表面之間的一導 熱材料、安置於該基底上之複數個led焊墊、及安置於該 基底上鄰近LED焊墊處且與安置於該本體之一表面上之複 數個電接點電連通之複數個導電焊墊。在各種此等實施例 中，導熱材料可包含一陶瓷，且該複數個LED焊墊為非導 電的。該複數個電接點亦可安置於本體之頂部表面或底部 表面上，且該複數個電焊墊可與該複數個電接點經由複數 106109.doc -10 - 1277227 個通道（可為部分通道）電連通。該封裝可亦包含一耦接於該 複數個電焊墊之兩者之間的ESD(靜電放電）保護裝置。 亦提供發光裝置，其包含一封裝及一或多個LED。在此 實施例中，該封裝包括頂部表面及底部表面、一自該頂部 表面延伸至該底部表面且具有一大體上平行於該底部表面 之基底的腔體、一安置於該基底與該底面之間的導熱材 料、安置於該基底上之複數個LED焊墊、及安置於該基底 _ 上鄰近LED焊墊處且與安置於本體之一表面上之電接點電 連通之複數個導電焊塾。在此實施例中，複數個led晶粒 安置於複數個led焊墊上且電耦接至該複數個電焊墊。在 各種進步貝施例中，led晶粒串聯式電連接或可選擇性 操作。該複數個LED焊墊可為導電的。發光裝置亦可包含 一安置於LED晶粒上方之發光層及一安置於該發光層與該 等LED晶粒之間的熱絕緣層。 【實施方式】 I 1·概述 本發明為LED封裝提供可比當前可用之結構及材料提供 ^高熱散逸之結構及材料。本發明之進一步之益處在於 晶粒與材料之熱膨脹係數（CTE)之經改良匹配性以使 4于匕們以％c 1¾可靠性焊接。歸因於改0導熱性，本發明 之封衣允許向功率LED在滿功率下操作。改良之導熱性亦 允許車乂 ^之封裝與裝置m較緊密地置放於該裝置中。 田對封衣如何有效地散逸熱之一量測係在整個封裝中之 又升π使用此量測，在現今高功率lED封裝中自接合 106109.doc 1277227 點至殼體之熱阻通常在价/w至20t/w之範㈣。相較而 口，本發明之一例示性實施例具有一較低之熱阻，其對於 四個LED晶粒之封裝而言熱阻僅為約6C>c/w或yc/w。因 此，本發明使得LED裝置用於在高溫度環境下（諸如在一汽 車引擎至中）與在不可容納高溫組件之環境下（諸如，用於病 人口腔中的牙齒光固化燈）之新的應用中。 因此，根據本發明之用於高功率LED中之例示性封裝具 有下列特徵· 1)該等封裝藉由實現每LED晶粒光度比先前技 術之封裝高50%或更多而提供更高效能；2)該等封裝提供一 冋V熱性路徑以自LED晶粒導熱；3)該等封裝將在低立體角 處發射之光（切向光）重新導引至大體上垂直於LED晶粒表 面之方向上，及4)該等封裝提供一用於焊接LED晶粒之材料 層，忒材料層具有一緊密匹配LED晶粒之CTE的cte以最小 化介面應力及改良可靠性。 本毛明提供關於-種用於單—高功率LED晶粒之封裝的 實施例，該封裝具有i瓦特至7瓦特之輸出功率範圍且提供 上述所要特徵°本發明亦提供敎LED晶粒之波長（意即， 顏色）的實施例。在白色LED應用之情況下，本發明提供用 於改良白光led效率之實施例。 本發明亦提供關於一種用於多個高功率LED晶粒之封裝 的實施例，該封裝具有_在丨瓦特至15瓦特輸出功率範圍内' ，組合輸出。此等封裝具有非常小之外型因子且製造成本 較低。小的外型目子使得可設計光源器件具有較緊密之尺 寸因此本發明使得呈現一種新型高功率基於LED之光 106109.doc -12- 1277227 源及顯示應用。 本發明之封裝可與在自紫外（UV)至紅外（IR)之波長範圍 (其涵盍自200奈米至2000奈米之範圍）上操作的LED裝置一 起使用。另外，本發明之封裝可包括經組態以容納當前市 售之許多不同LED晶粒設計之任一設計的焊墊。在某些實 施例中，本發明亦提供一種通用封裝設計，藉此分離熱路 徑及電路徑。以此方式，封裝可使用一導熱且導電環氧樹 脂或焊料、或一導熱但不導電環氧樹脂附著至一電路板之 一散熱片。 2·例示實施例 圖1為根據本發明之一實施例之一例示LED封裝1〇〇的透 視圖。為形成一發光裝置，如圖所示晶粒丨嬋接至封 裝100。LED封裝100包含一本體i 20，該本體120具有一自 其一頂部表面140向下延伸之腔體13〇。該腔體13〇包括一用 於焊接LED晶粒110之基底150。在某些實施例中，[肋封裝 1〇〇具有一使得多個發光裝置密集地佈置成一正方形陣列 之正方形佔據面積。LED封裝1〇〇意欲主要用於產生1瓦特 至5瓦特之功率的LED晶粒，但並非僅限於此。 在圖1所示之實施例中，腔體130之一侧壁16〇傾斜成一角 度以使得腔體130呈一倒置之截頂錐形狀。該側壁可亦為垂 直的，或接近垂直。在某些實施例中，腔體13 〇之側壁i 6 〇 傾斜成45。角。較佳地，側壁16〇對由LED晶粒11〇發射之波 長具有高的反射性。舉例而言，此可利用一諸如銀的高反 射材料之塗層而達成，視LED晶粒11〇產生之光的波長而定 106109.doc -13- 1277227 亦了使用其它材料。因此，側壁1 60可用以重新導引自led 晶粒110之邊緣發射之光。自LED晶粒11〇之邊緣的光被重 新導引於一垂直於LED晶粒110之頂部表面的方向上以使 知自LED晶粒110之側面發射之光加入至自led晶粒11〇之 頂部表面發射之光。在其它實施例中，側壁16〇呈一拋物線 形狀以較佳地聚焦經重新導引之光。 圖2為本發明之一 LED封裝200之一例示實施例的截面 圖。自圖2可見，LED封裝200包含三個層（本文其它處將描 述具有四個層之實施例），其自頂部至底部指定為一頂部本 體層210、一中間本體層220及一導熱層230。導熱層230具 有一底部表面235。LED晶粒240可焊接至一藉由層210及 220形成之腔體250内的導熱層230之一頂部表面。中間本體 層220之厚度係設計成與一將LED晶粒240焊接至導熱層 230之晶粒附接層245之厚度近似相同之厚度。又，在某些 實施例中頂部本體層210之一側壁255上的一金屬化層自頂 層210之頂部表面280處的一頂部邊緣260延伸至鄰近一頂 部本體層210之底部表面處之一底部邊緣270。 圖3為圖2之例示性LED封裝200之俯視圖。頂部邊緣260 與底部邊緣270分別對應於腔體250之外徑及内徑，且分別 由兩個圓260及270表示。由圖可見，LED晶粒240定位於内 徑270内。此實施例亦包括部分通道290、292、294及296， LED封裝200之四個角落之每一角落處均有一個通道。如本 文所使用，一部分通道係一界定於LED封裝200之一邊緣或 角洛處之通道且因此呈現為一半圓或四分之一圓。在某些 106109.doc -14- 1277227 實施例中，金屬化部分通道290、292、294及296，以用作 層210、220及230之表面上的電接點與跡線之間的電路徑。 應瞭解，部分通道290、292、294及296可藉由下文關於圖8 所討論之製造方法習知地形成及金屬化，然而，亦可將藉 由層210、220及230界定之標準（例如整個圓）金屬化通道用 以製造此等電連接。 導熱層230包括一導熱材料，該導熱材料較佳具有一大於 約I4 W/m°K之導熱性且更佳具有一大於15〇 w/rr^K之導熱 性。可視應用、功率密度、所要封裝尺寸及若干層之厚度 而定，將各種導熱材料用以形成導熱層230。此等材料包括 (但不限於）氮化鋁（A1N)、氧化鋁（Al2〇3)、合金42、銅（Cu)、 銅鎢（Cu/W)合金、碳化矽鋁、金剛石、石墨及氧化鈹。除 導熱性之外，熱膨脹係數（CTE)、破裂韌性、揚氏模量及成 本係在選擇用於導熱層230之材料中需考慮之其它參數。 導熱材料之CTE與LED晶粒之CTE相匹配可減小介面應 力且因此改良可靠性。較佳地，導熱材料之CTE應小於每 攝氏度百萬分之15(ppm/°C )以較緊密匹配諸如矽之典型的 LED晶粒材料之CTE。根據本發明之實施例之LED封裝與 LED晶粒之間的CTE不匹配性係約4.7:3，而先前技術之封 裝的最佳比率為約17:3。改良之熱散逸允許本發明之封裝 具有一較小佔據面積且比先前技術之封裝薄。本發明之一 例示性實施例具有4.4mmx4e4mmx〇 9mm之尺寸，而先前 技術之封裝量測為14 mmx7 mmx2.5 mm。 在某些只％例中，導熱層230借助於層2i〇及220散逸由 106109.doc • 15 · 1277227 LED 240產生之大量熱。對於要求最高熱散逸能力之應用而 言，三個層210、220及230中之每一者均包含陶瓷Am。因 為A1N具有高的導熱性且具有與一諸如Sic、藍寶石或矽（其 為最頻繁地用以製造固態LED的材料）之LED基板材料之 CTE類似的CTE，所以A1N為所要材料。然而，對於其它應 用而言，Al2〇3亦可用於此等層中。對於某些應用而言，導 熱層23 0由A1N或AhO3製得，而層210及220由包括塑膠及諸 如銅、鋁及合金42之金屬的其它適當材料製得。對於某些 應用而言，需要將導熱層23〇用作自LEd晶粒24〇之主要導 熱路徑以防止將熱引導至封裝2〇〇之頂部。舉例而言，需要 保持發光裝置之頂部在觸摸時較為涼潤。 應瞭解封裝200無需如圖2所說明由三個層形成；亦可使 用更多或更少的層。舉例而言，本文亦描述一具有四個層 之實施例。亦可使用陶瓷處理技術將本體形成為一整體單 元。然而’為便於製造可需要一層化組態。對於某些具有 次級透鏡之應用而言，層21〇及220係可選擇的。 亦應瞭解，由LED晶粒240產生之熱係主要藉由導熱層 230自封裝200散逸。因此，層230較佳地具有一可達成整體 導熱性最佳之厚度。已發現對於一給定的材料而言，若層 23 0太薄或太厚則導熱性均會減少，且因此存在一可達成最 佳導熱性之最佳厚度。在其中將A1N陶瓷用於一導熱層230 之實施例中，層23 0之最佳厚度為在0.2 mm至0.4 mm之範圍 内且理想地為約〇. 3 mm。 應瞭解LED封裝200可進一步一沿底部表面235附著至一 106109.doc -16- 1277227 散熱片（未展示）。另外，為最佳化自封裝2〇〇至該散熱片 熱散逸，晶粒附著層245較佳亦為導熱的。在本發明^ , 於一以導熱為特徵之薄層而言，該層之材料應具有至少 • 〇·5 W/m°K之導熱性且理想地為約5〇 w/m〇K。 夕 • 在某些實施例中，晶粒附著層245之導熱性較佳為至少 1 W/m°K。晶粒附著層245可包含（例如）一 夕 -焊料、-導熱但非導電環氧樹脂、或一奈米二充 # 黏接劑。在下文討論之某些實施例中（其中LED晶粒240需藉 由-中央襯塾而與導熱層230電連接），晶粒附著層245= 導電的。在本發明中，若—薄層材料具有一小於lxl0_2歐姆/ 米之體積電阻率’則可認為該薄層材料為導電的。—用於 導電晶粒附著層245之材料較佳具有一小於1χ1〇_4歐姆/米 之體積電阻率。 根據本發明，導熱層230可為導電或非導電的。如下文所 描述（其中導熱層230為非導電），本發明將一金屬化圖案用 • 於導熱層230之頂部表面以提供必要的電接點。此獨特之設 計使由不導電之諸如陶兗之導熱材料製造導熱層23〇成為 可能。習知地認為㈣電材料不適於製造散熱塊。 圖4A„兄明-用於圖2及圖3之LED封農2⑼之導熱層咖的 頂部表面之例示金屬化圖案。如圖可見…大體上呈正方 形之中央襯墊41〇藉由—跡線42〇連接至四個部分通道 (290、292、294及296)中之一者且在圖4A中特定為部分通 C 294錄及鶴為用於金屬化之例示性金屬。LED晶粒擔 之底部表面（例如）藉由焊料、一導熱且導電黏接劑、或一導 106109.doc 17- 1277227 熱但非導電黏接劑焊接至中央襯墊410。 中央襯墊410藉由三個焊墊430、440及460而被三個側面 包圍，該三個襯底之每一者連接至剩餘之三個部分通道 290、292及296之一者。LED晶粒240之頂部表面上的一電 接點（未展示）係線焊接至此三個焊墊430、440及460之一者 之暴露於腔體250的基底上（意即，在圓270内）之處。四個部 分通道290、292、294及296將焊墊430、440及460連接至層 210之頂部或層23 0之底部，或該兩者上之外部電接點（未展 示）。此等外部電接點提供至一電路板上之電源的引線。自 圖2至圖4可見，在封裝200完全組裝後，圖4A中所示之大多 數金屬化圖案夾於層230與220之間且由於隱藏而不能檢 視0 在上文圖4A中所示之實施例中，中央襯墊41〇可用作led 晶粒240與導熱層230之頂部表面之間的電連接器及一熱焊 塾。為便於電連接，LED晶粒240可為直接焊接至中央襯塾 410或使用一導電黏接劑附著至中央襯墊41〇。在本發明 中，若一黏接劑具有一小於lxl〇-2歐姆/米之體積電阻率， 則認為該黏接劑為導電的。為取得較佳效能，一導電黏接 劑較佳應具有一小於IxlO-4歐姆/米之體積電阻率。然而應 瞭解，如本文其他處所描述，在某些實施例中可將中央襯 塾410用作一熱焊墊而不用作一電連接器。在此等實施例 中’中央襯塾410未連接至部分通道290、292、294及296 之一者。實情為，所有部分通道290、292、294及296均連 接至一個別側面襯墊（諸如側面襯墊430、440及460)。 106109.doc • 18 - 1277227 應瞭解，圍繞中央襯墊410佈置焊墊430、440及460允許 封裝200與需要不同焊墊佈置之不同類型之led晶粒24〇 一 起使用。舉例而言，一第一類型之LED晶粒24〇可電連接至 中央襯墊410及焊墊430，而一第二類型之LED晶粒24〇可電 連接至中央襯塾4 10及焊塾440。例如，在中央襯塾41 〇係一 熱焊墊而非一電焊墊之彼等實施例中，一第三類型之LED 晶粒240可電連接至焊墊430及460。因此，應瞭解不同類型 之LED晶粒240可利用不同之焊墊子集。因此，認為封裝2〇〇 對於一種以上類型之LED晶粒24〇而言係通用的。 圖4B說明用於圖2及圖3之LED封裝200之導熱層230的頂 部表面的另一例示性金屬化圖案。在此實施例中，一第一 襯塾470連接至兩個部分通道292、294且一第二襯塾48〇連 接至其它兩部分通道290、296。第一襯墊470與第二襯塾480 之間的一例示性間距為〇· 1 〇 mm。鎳、鎢及銀為用於金屬化 之例示性金屬。在某些實施例中，將銀塗覆於諸如鎳的另 一金屬上。線490指示LED晶粒240之底部表面焊接至第一 襯墊470之處。與圖4A中所示之金屬化圖案相比，圖化之 例示性金屬化圖案的一益處在於内徑27〇中之腔體之基底 的一較大區域被金屬化’該區域用以向封裝上部及外部反 射大量的光。 圖5說明一用於導熱層230之底部表面235之例示性金屬 化圖案。在此實施例中，一中央定位襯墊51〇提供一自層23〇 之底部表面520至封裝2〇〇所附著之基板（未展示）的熱路 徑。該基板可包括一散熱片。在某些實施例中襯墊51〇可為 106109.doc •19- 1277227 圓形或正方形的，但其並不限於任何特定形狀。 在封裝200之角落處的四個部分通道29〇、292、294及296 中之每一者分別連接至獨立的半圓形電接點530、540、550 及560之一者。四個半圓形電接點之一者（在此特定實施例 中為550)係藉由如圖4A中所示之四個部分通道之一者（在 此情況下為294)及跡線420連接至中央襯墊410，而其它三 個半圓形電接點（在此實施例中為53〇、54〇及55〇)分別連接 至三個焊墊430、440及460。因此，當附著至基板時，中央 • 定位襯墊510焊接（或為諸如利甩一導熱環氧樹脂焊接）至基 板以進行熱散逸，且四個半圓形電接點53〇、54〇、55〇及56〇 之一者連接至基板上之電接點以提供一經由LEd封裝2〇〇 之電路徑且連接至LED晶粒240。兩個半圓形電接點之一者 (在此實施例中為550)經由中央襯墊41〇連接至LED晶粒240 之底部，而另一者（530、540及560之任一者）經由其個別侧 面焊墊（430、440及460)藉由一焊線（未展示）連接至lED晶 • 粒240之頂部。用以連接至LED晶粒24〇之特定半圓形電接 點530、540或560係根據特定LED晶粒24〇之特徵及要求加 以確定。
應瞭解，可藉由具有佈置在許多不同位置之若干焊墊而 使相同封裝用於不同LED設計中。因此，一來自一製造商 的LED可焊接至一系列焊墊而來自另一製造商之led可焊 接至另一系列焊墊。在此方面，對於不同來源之不同LED 而a，封裝係通用的。另外，本發明之封裝之設計允許用 靈活且簡單之製程將LED附著至封裝。 106109.doc •20- 1277227 在替代性實施例中，頂部本體層21〇之頂部表面28〇具有 一金屬化圖案以提供電接點，而不是由導熱層230之底部表 面提供電接點。在LED封裝200之角落及側面處之部分通道 〇 292、294及296中之每一者連接至一頂部本體層21〇 之頂部表面140上之獨立電接點。在此等實施例中，至頂部 本體層210之頂部表面14〇上之電接點的焊線將led封裝 2〇〇連接至一電源或一電路板。將電接點定位於封裝2〇〇之 φ 頂°卩而非底部上提供一在底部表面235與基板之間的一較 大接觸面積以進行更快之熱散逸。在此等實施例中，LED 封裝200可（例如）藉由焊料或導熱環氧樹脂焊接至一基板。 焊接物不必為導電的。 應瞭解，本發明之封裝以若干方法提供改良之熱散逸， 下文將列出此等方法中之某些方法。在某些實施例中，將 具有超導熱性之材料用於導熱層23〇可改良熱散逸。在其它 κ %例中，調節用於導熱之非導電材料以使得將非習知導 • 熱材料（例如A1N陶瓷）用以形成導熱層成為可能。在其它實 施例中，最佳化導熱層230之厚度進一步改良熱散逸。在其 匕貝施例中，提供導熱層230之底部表面235與其所附著之 基板間的一較大接觸區域可進一步改良熱散逸。在某些實 施例中，本發明之封裝亦將一較大百分比之光導引出封 裝，從而降低由所吸收光加熱封裝且增加光產生效率。 由於改良的熱散逸，所以根據本發明之例示性封裝展示 在一大於每封裝1瓦特之輸出下之約6t/w的熱阻。根據本 發明之具有四個LED晶粒之例示性封裝展示出3它/w之熱 106109.doc -21- 1277227 阻，其中外形尺寸為7 mm χ 7 mm xl mm。本發明亦使高緊密 性LED封裝成為可能。在某些例示性封裝中，正方形LED 封裝具有約為4.4 mm之寬度及長度，以及約為1 mm之厚度 (頂部本體層、中間本體層及導熱層分別具有約0.5 mm、0.1 mm及0·3 mm的厚度）。因此，本發明使得高功率LED用於諸 如汽車引擎室中之較高溫環境中，以及用於例如在用以固 化牙科補泥之照明裝置中之不容許高溫組件的應用中。 本發明中所揭示的特徵可與其它LED封裝技術組合。舉 例而言，本發明之封裝可進一步使用如在標題為”具有一熱 絕緣與折射率匹配的材料之發光裝置（Light Emitting Device with a Thermal Insulating and Refractive Index Matching Material)”、於2005年1月13曰申請之美國專利申 請案第11/036,559號中所描述之密封技術，該申請案以引用 的方式倂入本文中。 圖6 A為本發明之LED封裝之另一例示性實施例的截面 圖。LED封裝600自頂部至底部包含層610、620及630。類 似於圖2之LED封裝200，層610為一頂部本體層，層620為 一中間本體層及層630為一導熱層。一 LED 640藉由一 LED 晶粒附著層645安裝至一導熱層630之頂部表面。一熱絕緣 層650及一發光層655置放於一具有一倒置錐體形狀之錐形 腔體中。該腔體具有一自一頂部邊緣660至一底部邊緣670 延伸之側壁。LED封裝600亦具有一自頂部封閉該封裝之輔 助部件680。輔助部件680係可選擇的且可為（例如）一用以聚 焦自LED封裝600發射之光的光學透鏡。輔助部件680可亦 106109.doc -22- 1277227 用作一保護性覆蓋層。 由圖可見，熱絕緣層650安置於發光層655與lED晶粒640 之一頂部表面之間。熱絕緣層65〇至少部分地保護發光層 655中之發光材料免受LED晶粒640所產生之熱，因此可較 佳將熱性質（諸如光轉換效率及輸出波長）維持在最佳值或 接近最佳值’其持續時間比先前技術之條件下長久得多。 熱絕緣層6 5 0之熱絕緣材料可亦為一具有一經選擇緊密匹 鲁 配LED晶粒640之材料折射率之折射率的材料。 當應用於本發明的LED封裝中時，使用一熱絕緣材料保 護密封部件内之發光材料免受由LEd產生之熱尤其有效。 應瞭解，因為熱散逸已成為此等裝置中之一首要關注之問. 題，所以先前技術之發光裝置不包括用以保護磷光體免受 由LED產生之熱的熱絕緣件。另一方面而言，先前技術發 光裝置之設計者尋求藉由含·構光體之層（例如，發光層655) 盡可能多地散逸熱，其因為其它操作將需要藉由發光裝置 _ 之剩餘部分散逸太多熱。然而，在導熱層630提供充分導熱 之情況下，則不必藉由含磷光體之發光層655導熱且可引入 熱絕緣件以保護發光材料。 熱絕緣層650較佳對於自LED晶粒64〇發射之光為透明的 或接近透明。因此，熱絕緣材料較佳對由led晶粒64〇發射 之至少一波長為透明的。由各種可用LED發射之波長可擴 展於-較寬光譜，視LED之類型而定該光譜包括可見光與 不可見光。4見LED之波長通常在約2〇〇 nm_2〇〇〇 之範 圍内，意即自紅外線至紫外線。 106109.doc -23· 1277227 為有效地使發光層655熱絕緣，熱絕緣層65〇之熱絕緣材 料應具有一低的導熱性，較佳導熱性不大於每開氏溫度每 米0.5瓦特（W/m°K)且更佳導熱性不大於〇15 w/m〇K。用於 熱絶緣層6 5 0之熱絕緣材料亦具有高的熱阻，其較佳具有高 於17(TC之玻璃轉移溫度、，且更佳具有高於25〇t之玻璃 轉移溫度。另外，為在熱絕緣層650與其它組件（尤其為通 常為半導體材料之LED晶粒640)之間具有良好熱相容性及 機械相容性，熱絕緣材料較佳具有一不大於丨〇〇 ppm/〇c之 熱膨脹係數且更佳具有一不大於30 ppm/°c之熱膨脹係數。 適用於本發明之發光材料包括螢光材料（磷光體）與磷光 材料。磷光體尤其可用於基於LED之白光源。用於此等目 的之常見磷光體包括釔鋁石榴石（YAG)材料、铽鋁石榴石 (TAG)材料、ZnSeS +材料及氮氧化矽鋁（SiAlON)材料（諸如 α-SiAlON) 〇 本發明亦提供一包含一利用一 LED晶粒及一發光材料進 行組態之本發明之封裝的發光裝置。在一實施例中，發光 裝置產生基於一單色LED之白光。舉例而言，此可藉由使 用一可見光LED及一補充磷光體或藉由使用一不可見光 LED及RGB磷光體而達成。例如，一基於藍LED之白光源藉 由使用一藍光LED及一產生一淡黃色光之磷光體而產生白 光。 圖6B及圖6C展示LED封裝600之額外實施例之截面。在圖 6B中，頂部本體層61〇包括一圓形凹口 685以容納一透鏡 690。舉例而言，透鏡690可為玻璃或塑膠的。凹口 685在組 106109.doc -24- 1277227 裝期間有益地提供一在LED晶粒640上方且置於透鏡690之 中心的導引件。在此等實施例之某些實施例中，頂部本體 層610包含一諸如一銅鎢（Cu/W)合金之金屬。在此等實施例 之某些實施例中，錐形腔體及凹口 685藉由一衝壓操作形 成。在進一步之實施例中，中間本體層620及導熱層630亦 由氧化鋁製得。 在圖6C中，LED封裝600包含一置於頂部本體層610上方 之對準層695。對準層695中之一圓形孔徑產生與上文相對 ® 於圖6B之描述大體相同之導引。舉例而言，對準層695可包 括金屬或陶瓷。在其中層610、620及630包括A1N之彼等實 施例中，對準層695亦可包括A1N。 在某些實施例中，本發明之LED封裝可於一單一封裝内 支持多個LED晶粒以進一步增加輸出能級及密度。圖7為根 據本發明之另一實施例之一 LED封裝700的俯視圖。除了 LED封裝 700含有多個 LED(710A、710B、710C及 710D)而非 一單一 LED之外，LED封裝700類似於圖2至圖5中之LED封 裝200。LED封裝700之俯視圖展示腔體730、頂部表面740、 腔體73 0之外徑760及内徑770、四個部分通道790、792、794 及796。在圖7中所示之特定實施例中，LED封裝700包括四 個LED 710A、710B、710C及710D，但是原則上可將任何 其它數目之LED佈置於本發明之封裝中。四個LED 710A、 710B、710C及710D可相同或不同，且在某些實施例中可獨 立操作。舉例而言，多個LED (710A、710B、710C及710D) 可選擇性地操作且可以任何組合方式操作。意欲LED封裝 106109.doc -25- 1277227 700提供一能夠產生1瓦特至15瓦特之輸出及3 /W之熱阻 的LED封裝，但並非僅限於此。 圖9說明一用於圖7之led封裝700之導熱層900的一頂部 表面的例示性金屬化圖案。由圖可見，四個大體上呈正方 形之中央襯墊905、910、915及920佈置成一正方形陣列。 LED 710A-D(圖7)安裝至中央襯墊905、910、915及920。中 央襯墊905、910、91 5及920由五個焊墊925、930、935、940 及945圍繞。在此實施例中，中央襯墊9〇5、91〇、915及920 中之每一者係藉由一跡線而連接至焊墊925、93 0、935及940 之一者且連接至金屬化部分通道950、955、960及965之一 者。弟五焊塾945係藉由一跡線而連接至一第五部分通道 970。LED晶粒240之底部表面係（例如）藉由焊料或一導熱且 導電黏接劑予以焊接。 在一實施例中，LED 710C(圖7)安置於中央襯墊915上， 且一位於LED 710C之頂部表面上之接點係線焊接至焊塾 945。同樣，LED 710D(圖7)安置於中央襯墊920上，且一位 於LED 710D之頂部表面上的接點係線焊接至焊墊93 5 ; lED 710B(圖7)安置於中央襯墊910上，且一位於LED 710B之頂 部表面上的接點係線焊接至焊墊930;且LED 710A(圖7)安 置於中央襯墊925上，且一位於LED 710A之頂部表面上的 接點係線；I:干接至焊塾9 2 5。在此實施例中，焊塾9 4 5用作一 接地。為啟動LED 710C，將一足夠電壓施加至部分通道 965。為啟動LED 710CA71〇D，將一足夠電壓施加至部分 通道960。為啟動所有四個LED 71 0A_D，將一足夠電壓施 106109.doc -26- 1277227 加至部分通道950。在某些實施例中，一 ESD(靜電放電）防 護裝置975連接於焊墊940與945之間。 如上述之某些實施例中，在進一步實施例中，中央襯墊 905、910、915及920為熱焊墊而非電焊墊。在此等實施例 中，中央襯墊905、910、91 5及920不藉由跡線連接至焊墊 925、93 0、93 5 及 940及至部分通道950、955.、960 及 965 ° 在此等實施例之某些實施例中，LED 710A上之兩個接點係 線焊接至焊墊940及925，LED 710B係線焊接至焊墊925及 ® 930，LED 710D係線焊接至焊墊930及935，而LED 710C係 線焊接至935及945。為使LED 710A-D更具可獨立操作性， 焊墊925、93 0、93 5、940及945可更小且仍可容納内徑270 内之其他焊墊。此等其他焊墊可電連接至封裝700(圖7)之邊 緣處的額外部分通道。應瞭解，在用於焊接LED晶粒之焊 墊為非導電之彼等實施例中，焊墊可僅為腔體之基底上的 區域而不是腔體之基底上的某材料之一圖案化層。換言 _ 之，晶粒附著層245直接將LED晶粒240焊接至焊墊區域中 的腔體之基底。
圖10說明一用於圖7之LED封裝700之導熱層900的一底 部表面的例示性金屬化圖案。此金屬化圖案可用於LED封 裝700之底部表面用以（例如）利用一焊球陣列而電連接至基 板之處。因此，（例如）部分通道950、955、960、965及970 之每一者連接至接點1000、1005、1010、1015及1020。一 額外中央接點1025有助於改良與基板之熱接觸。中央接點 1025視需要亦可用作一電接點。在此等實施例中，一 A1N 106109.doc -27- 1277227 或另材料之小貼片1030可置放於中央接點1〇25與部分通 道950之間的跡線1()35上方以防止焊料在焊接期間沿跡線 10 3 5流動。 在其它實施例中，如圖u中所示，部分通道95〇、955、 965及970電連接至LED封裝700(圖7)之一頂部本體層 1125之頂部表面上的接點11〇〇、11〇5、mo、ms及“π。 在此等實施例中，接點1100、11〇5、111〇、1115及112〇安 裝至一可撓電路板上之焊墊。在此等實施例中，封裝之底 P…、焊墊且僅用於熱路徑。此等佈置可顯著改良小型封裝 之熱效能。 3·製造方法 揭示製造一如參看圖2至圖7描述之層化LED封裝之方 法該等方法視經選擇用於每一層之材料、諸如電連接件 之金屬化圖案及位置與路線之特定設計、及lED封裝之應 用而不同。在圖2至圖5中展示且所有三個層21〇、22〇及23〇 白由陶瓷製造之彼等實施例中，層21〇、22〇及230可（例如） 獨立製造、堆疊在一起、及共燒（燒結）以將層2丨〇、22〇及23 q 焊接在一起。然而’當非陶瓷材料用於層21〇及22〇時，層 210及220可利用適當之黏接劑或焊料而焊接在一起。 在本發明之一方法的實施例中，多個LED封裝可在一批 人處理中一起形成，在該批次處理中獨立LED封裝與一面 板800並行製造且稍後與該面板8〇〇分離中。圖8展示在一製 k過私之一例示性實施例期間並行製造之複數個LED 8工〇 封衣的俯視圖。在此實施例中，可製造成包括LED晶粒82〇 106109.doc -28- 1277227 之LED封裝8 10組裝於一藉由斷裂線830隔開之正方形栅格 圖案中。封裝810之列或行可沿斷裂線83〇裂開，且隨後進 一步細分成獨立的LED封裝8 10。根據此實施例，用於複數 個LED封裝8 10之頂部本體層（例如，21〇)、中間本體層（例 如，220)及導熱層（例如，23〇)之每一者係產生為一整體塊 並將每一層獨立地製造成一薄片，且隨後焊接在一起。led 晶粒820可將柵格分離成獨立的led封裝810之前加入至 LED封裝810之栅格。 ® 諸如陶瓷之易破裂材料尤其適用於上述實施例。若一諸 如銅之金屬用以形成一用於熱散逸之底板，則難以將栅格 分離成獨立LED封裝810。若一不易破裂之材料用於三個層 (例如’頂部本體層210、中間本體層220及導熱層23〇)之任 何層中’則必需將此等層製備成沿斷裂線830具有深凹槽或 穿孔以便於分離。 圖8中之柵格亦包括一沿破裂線83〇之通道（孔）84〇之陣 • 列。除定位於一邊緣或角落處之通道由一個或兩個相鄰 LED封裝810共用之外，每一通道84〇由四個相鄰led封裝 810共用。在沿破裂線83〇分離成獨立lEd封裝810之後，通 道840被分離開以變為部分通道（例如，290、292、294及 296) 〇 例如根據一特定實施例，為使用一陶变材料產生一導熱 層（例如’ 23 0或630)製備一諸如A1N之材料的陶瓷層，其中 通道840之一正方形陣列安置於整個陶瓷層。通道gw位於 圖8中之破裂線83〇之交叉處。最後，當將lEd封裝81〇彼此 106109.doc -29- 1277227 分離時，I _ 邱八、g ^ I道840變為四個不同相鄰之封裝810之一個 口丨刀通道（例如，290、292、294及？(^、 士 陶心 294及296)。在例雜實施例中， 八:之頂4表面及底部表面係圖案化為圖4及圖5中所示 2化圖案。例如’可藉由電鍍來達成圖案化。用於金 之適田材料包括鎢及鎳。此等圖案重複於 一封裝810中。 母
各種孟屬化圖案可用以達成不同效應且適於LED晶粒 ㈣之不同要求。舉例而言在某些實施例中，中央襯墊(例 如，圖5中的中央襯墊41〇)可用作一熱接點與一電接點。在 此等實施例中，導熱層⑽)之頂部表面上的中央襯塾藉由 跡線（42〇)連接至部分通道之一者（Μ4)以使得一電連接 自中央襯塾延伸至導熱層之相對表面。若需要，則電連接 可進#延伸至中央襯塾（51〇)。在此等實施例中，一A1N 或另一材料之小貼片可置放於中央襯塾與部分通道之間的 跡線（420)上方以防止焊料在焊接期間沿跡線流動。 根據此實施例，為產生一中間本體層（例如，層22〇)製備 一諸如A1N之材料層，其中通道之一正方形陣列安置於該整 個材料層。通道之正方形陣列與導熱層中之通道的正方形 陣列相匹配。此外，孔徑之一正方形陣列係界定於該層中， 以使得每一孔徑為一由四個相鄰通道界定之正方形的中 心。此等孔徑對應於個別LED封裝之腔體的内徑（例如圖2 至圖5中之内徑270)。 根據此實施例，為產生一頂部本體層（例如，層21〇)製備 一諸如A1N之材料層，其中通道之一正方形陣列安置於該整 106109.doc -30- 1277227 個材料層。通道之正方形陣列與導熱層及中間本體層之正 方形陣列相匹配。此外，孔徑之一正方形陣列係界定於該 層中以使得每一孔徑為一由四個相鄰通道界定之正方形的 中心。頂部本體層上之孔徑陣列肖中間本體層上之孔經陣 列相匹配’但其具有—不同直徑。此等孔徑較佳傾斜或成 形以提供一上文相對於圖1至圖3所討論之側壁。具體言 之，在較佳實施例中，每一傾斜孔徑具有一對應於個別 LED封裝中之腔體之外徑（例如，圖2至圖5中的外徑26〇)的 頂部邊緣、及一對應於個別LED封裝81〇中之腔體之内徑（例 如，圖2至圖5中的内徑270)的底部邊緣。隨後，金屬化頂 部本體層化以為頂部表面提供側壁金屬化及任何電接點。 對於無需要用於頂部本體層之頂部表面之電接點的實施例 而言，無電接點形成於頂部表面上。 單獨製備了導熱層、中間層及頂部本體層之後，即可將 该二個層一起組裝於一組件中，每一層中之通道對準且三 個層焊接於一起。如上文所提及，在所有三個層皆為之情 況下組件可共燒，其它情況下可利用一適當黏接劑或焊料 將該等層焊接於一起。在後一種情況之實施例中，黏接劑 可用以使得導熱層之頂面上的金屬化物（例如，如圖4 A中所 不的金屬化圖案）與一包含一諸如銅之金屬的中間層電絕 緣。將該等層彼此焊接之後，即可電鍍通路84〇以提供該等 層之各種表面上之金屬化物之間的電連接。 雖然可將LED封裝810於此時分離以隨後製成發光裝 置’但通常需要首先附著晶粒820以並行地形成發光裝置之 106109.doc -31- 1277227 一整個面板800。為產生發光裝置之一面板8〇〇,分配助焊 劑或一導熱黏晶且將LED晶粒82〇焊接至LED封裝81〇。隨 後，將每一LED晶粒線焊接至適當焊墊。較佳地，接著填 充LED封裝810之腔體以密封LED晶粒82〇。在某些實施例 中，此過程包括於LED晶粒820上方形成一熱絕緣層、於熱 絕緣層上方形成一發光層、且隨後於發光層上方形成一透 鏡。最後，沿破裂線83〇分割組件。應瞭解，本發明之發光
裝置可利用比先前技術裝置少的步驟來製造，在某些情況 下可比其諸多步驟少一半。 為產生 諸如圖6C中所示之其中包括一 之 —… mi究對準層695 實施例，可修正上述方法以使得對準層695與導熱層、中 間層及頂部本體層1共燒。或者，可利用__適當黏接劑 或焊料將金屬對準層695焊接至頂部本體層。 在彼等包括一用於對準一透鏡（諸如圖⑶及圖中之透 鏡690)之對準機制的實施例中，可以許多不同方式將透鏡 加入至封裝810。在某些實施例中，可使用一真空工具拾取 :透鏡且將該透鏡移動至適當位置。在其它實施例中，將 若干透鏡固持於一條形帶上；該帶上之一透鏡與封裝 對準且-工具將該透鏡壓至導引件中以將該透鏡自帶上轉 移至封裝8H)。應瞭解，藉由真空卫具或自帶上轉移透鏡可 在LED封裝810彼此分離之後或之前達成。 在一可在LED封裝810與面板_分離之前執行之例示性 批次處理中，可藉由射出成形而形成透鏡。在此處理中， -具有透鏡形牌之陣列的模密封至面板800以使得一啡與 106109.doc -32- 1277227 一個封裝81G對準。將-適#塑膠射人該模巾以填充該等 阱。隨後，將該塑膠固化以形成透鏡。在另一例示性批次 處理中’藉由遮罩印刷形成透鏡。 在岫述說明書中，本發明係參考其特定實施例而得以描 述’但是熟習此項技術者應瞭解本發明並非僅限於此。上 述發明之各種特徵及態樣可個別或共同使用。另外，本發 明可在不偏離本說明書之較廣泛精神及範疇的情況下用於 超出本文所描述之諸多環境及應用中。因此，認為本說明 書及圖式為說明性的而非限制性的。應瞭解，本文中所用 之術語’’包含”、”包括"及”具有”應特定地理解技術中之開放 式術語。應進一步瞭解，本文中之"LED，，及”LED晶粒，，可互 換0 【圖式簡單說明】 圖1為一焊接至一根據本發明之一實施例之例示性led 封裝的LED晶粒之透視圖。 圖2為本發明之LED封裝之一例示性實施例的截面圖。 圖3為本發明之一例示性led封裝的俯視圖。 圖4A及圖4B為用於一根據本發明之實施例之一 led封裝 的一導熱層之頂部表面的例示性金屬化圖案。 圖5為一用於根據本發明之一實施例之一 LED封裝的一 導熱層之底部表面的例示性金屬化圖案。 圖6A至圖6C為本發明之一 LED封裝之若干例示性實施例 的截面圖。 圖7為根據本發明之另一實施例之一 LED封裝的俯視圖。 106109.doc -33- 1277227 圖8為在一製造過程之一例示性實施例期間並行製造 複數個LED封装的俯視圖。 、 圖9為用於根據本發明之另一實施例之一 LED封裝的一 導熱層的一頂部表面中之另一例示性金屬化圖案。、 圖10為另一用於根據本發明之另一實施例之一LED封穿 的一導熱層之一底部表面中之例示性金屬化圖案。
圖11為根據本發明的一實施例之一LED封裝的俯視圖， 其展示封裝之本體之一頂部表面上的一例示性金屬化圖 【主要元件符號說明】 100 LED封裝 110 LED晶粒 120 本體 130 腔體 140 頂部表面 150 基底 160 側壁 200 LED封裝 210 頂部本體層 220 中間本體層 230 導熱層 235 底部表面 240 LED晶粒 245 晶粒附著層 106109.doc -34- 1277227
250 腔體 255 側壁 260 頂部邊緣 270 底部邊緣 280 頂部表面 290 > 292 ^ 294 > 296 部分通道 410 中央襯墊 420 跡線 430 、 440 ' 460 焊墊 470 第一襯墊 480 第二襯墊 490 線 510 中央定位襯塾 520 底部表面 530 、 540 、 550 、 560 電接點 600 LED封裝 610 頂部本體層 620 中間本體層 630 導熱層 640 LED 64 LED晶粒附著層 650 熱絕緣層 655 發光層 660 頂部邊緣 106109.doc -35- 6701277227 680 685 690 695 700
710A、710B、 710C、710D
730 740 760 770
790 > 792 ^ 794 ^ 796 800 810 820 830 840 900 905 、 910 、 915 、 920 925 、 930 、 935 、 940 、 945 950 、 955 、 960 、 965 、 970 975 1000 、 1005 、 1010 、 1015 、 1020 1025 底部邊緣 辅助部件 凹口 透鏡 對準層 LED封裝 LED 腔體 頂部表面 外徑 内徑 部分通道 面板 LED封裝 LED晶粒 斷裂線 通道 導熱層 中央襯墊 焊墊 金屬化部分通道 ESD保護裝置 接點 中央接點 106109.doc 36- 1277227 1035 跡線 1100、1105、1110、1115、1120 接點 1125 頂部本體層
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Claims (1)

1277227 十、申請專利範圍： 1β 一種用以容納不同led類型之通用LED封裝，該封裝勺 含·· &匕 —本體，該本體包括 了貝部表面及底部表面； 一腔體，該腔體自該頂部表面延伸至該底部表面且 具有—大體上平行於該底部表面之基底；及 • 、第一、第二及第三導電焊墊，該等導電焊墊係安置 於該^體之該基底上，該第一焊墊及該第二焊墊經佈 置以提供用於一第一LED類型之電接點，且該第一焊墊 及該第二焊墊經佈置以提供用於一第二led類型之 接點。 衣項1之封裝，其中該等導電焊墊 腔體内之該基底的中央 ^月求項1之封裝’其進—步包含—將該第-襯塾連接至 一外部接點之電路徑。 月求項3之封裝，其中該外部接點係安置於該底部表面 上0 5.如 上 。月长員3之封裝，其中該外部接點係安置於該頂部表面 6·如請求項3之封裝，其中 道。 w電路徑包括一金屬化部分通 7·如請求項1之封裝，豆φ令丄 盥該底邻# & '、 μ本體包括一在該腔體之該基底 忑愚邛表面之間的陶瓷層。 106109.doc 1277227 8· 一種led封裝，其包含： 一本體，該本體包括 頂部表面及底部表面； ―腔體’該㈣自該頂部表面延伸至該底部表面』 具有一大體上平行於該底部表面之基底； -陶瓷層’其介於該腔體之該基底與該底部表面之 間；及 • $一及第二導電焊塾，該等導電焊墊係安置於該腔 體之該基底上，該第—料及該第m组態以除 了該等焊墊之間的-窄間隙之外完全覆蓋該腔體之該 基底。 \如請求項1之LED封裝，其中該本體進-步包括-安置於 ::瓷層上方之頂部本體層’且該腔體係穿過該頂部本 體層安置。 1〇·如請求項9之LED封裝，其中該頂部本體層包含-陶竟。 • 11. 一種用於多個LED之封裝，其包含： 一本體，該本體包括 頂部表面及底部表面； 且:腔體’該腔體自該頂部表面延伸至該底部表面且 八有大體上平行於該底部表面之基底； 表^^材料’該導熱材料係安置於該基底與該底部 上複坤塾，該等咖焊墊係安置於該基底 106109.doc 1277227 複數個電焊墊，該等電焊墊係安置於該基底上鄰近 該等LED焊塾處且與安置於該本體之一表面上的複數 個電接點電連通。 12·如請求項11之封裝，其中該導熱材料包含一陶瓷。 13.如請求項11之封裝，其中該複數個LED焊墊為非導電的。 14·如請求項11之封裝，其中該複數個電接點係安置於該本 體之該底部表面上。 15. 如請求項11之封裝，其中該複數個電接點係安置於該本 體之該頂部表面上。 16. 如請求項η之封裝，其中該複數個電焊墊係經由複數個 通道而與該複數個電接點電連通。 17. 如請求項16之封裝，其中該複數個通道中之—通道包含 一部分通道。 1 8·如請求項11之封裝，直推一 ^ ，、進步包含一耦接於該複數個電 焊墊中之兩個電焊墊之間的ESD保護裝置。 19. 一種發光裝置，其包含： 一本體，該本體包括 頂部表面及底部表面， ^體’ β腔體自該頂部表面延伸至該底部表面且 具有-大體上平行於該底部表面之基底， 一導熱材料，該導埶从止丨μ ^ ♦熱材枓係安置於該基底與該底部 表面之間， 複數個LED焊墊， 複數個電焊墊， 该等LED焊墊係安置於該基底上，及 該等電烊墊係安置於該基底上之鄰 106109.doc 1277227 近該等LED焊墊處且與安置於該本體之一表面上的複 數個電接點電連通；及 複數個LED晶粒，該等LED晶粒係安置於該複數個LED 焊墊上且電耦接至該複數個電焊墊。 20. 如請求項19之發光裝置，其中該等LED晶粒為串聯式電連 接。 21. 如請求項19之發光裝置，其中該等LED晶粒係可選擇性操 作。 ® 22.如請求項19之發光裝置，其中該複數個LED焊墊為導電 的。 23·如請求項19之發光裝置，其進一步包含一安置於該等LED 晶粒上方之發光層。 24·如請求項23之發光裝置，其進一步包含一在該發光層與 該等LED晶粒之間的熱絕緣層。
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