包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光管芯及相關(guān)方法
【專利摘要】根據(jù)特定實(shí)施例,發(fā)光管芯,即半導(dǎo)體管芯(210)嵌入包含特定的磷光劑的聚合粘結(jié)劑(420;230)內(nèi)以形成,例如嵌入單個(gè)體積的粘結(jié)劑(420;230)中的獨(dú)立式白光發(fā)光管芯和/或包含多個(gè)發(fā)光管芯(210)的復(fù)合晶片。在方法的特定實(shí)施例中,半導(dǎo)體管芯(210)的觸點(diǎn)保持至少部分未被粘結(jié)劑涂覆,或者在管芯被分離之前施加粘結(jié)劑(420;230)之后,再次暴露至外部環(huán)境。
【專利說明】包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光管芯及相關(guān)方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)要求享有2012年1月24日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/589, 908和 2012年1月24日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/589, 909的優(yōu)先權(quán),這兩篇文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi) 容都以引用的方式包含于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 在多個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明總地涉及光源,更特別地涉及磷光劑轉(zhuǎn)換光源。
【背景技術(shù)】
[0004] 在照明裝置中,相較于白熾燈泡和熒光燈泡,諸如發(fā)光二極管(LED)的光源因其 具有較高的效率、較小的形狀因素、較長(zhǎng)的使用壽命和改善的機(jī)械強(qiáng)度而更有吸引力。然 而,基于LED的照明系統(tǒng)的高成本限制了其廣泛應(yīng)用,特別是廣闊的一般照明應(yīng)用。
[0005] 基于LED的照明系統(tǒng)的高成本有多個(gè)原因。典型地,LED被封閉在封裝體中,對(duì)每 個(gè)照明系統(tǒng)使用多個(gè)封裝的LED以獲得期望的光強(qiáng)度。對(duì)于使用白光的一般照明,可以以 多種方式產(chǎn)生這種白光。一種方法是使用兩個(gè)或更多個(gè)工作在不同波長(zhǎng)的LED,其中不同的 波長(zhǎng)組合成對(duì)人眼呈現(xiàn)白光。例如,可一起使用在紅光、綠光和藍(lán)光波長(zhǎng)范圍發(fā)射的LED。這 種布置典型地需要仔細(xì)控制各個(gè)LED的工作電流,從而在不同時(shí)間和不同的工作條件(諸 如溫度)下,得到的波長(zhǎng)組合是穩(wěn)定的。由不同的材料形成不同的LED,例如,用于紅光LED 的Al InGaP和用于藍(lán)光和綠光LED的Al InGaN。這些不同的材料具有不同的工作電流需求, 和不同的光輸出功率和波長(zhǎng)對(duì)溫度的依賴關(guān)系。此外,對(duì)各種類型的LED,光輸出功率隨時(shí) 間的改變也是不同的。因而,這種系統(tǒng)典型地在每個(gè)LED中使用某種形式的電流主動(dòng)控制, 以維持每個(gè)LED的光輸出功率處于期望的水平。在一些實(shí)施例中,可使用一個(gè)或多個(gè)傳感 器(例如,以感應(yīng)光強(qiáng)、光色、溫度等)以向電流控制系統(tǒng)提供反饋,在其他實(shí)施方式中,可 基于查詢表中的值隨時(shí)間調(diào)節(jié)電流。這種控制系統(tǒng)對(duì)于照明方案增加了成本和復(fù)雜度,并 產(chǎn)生了其他故障點(diǎn)。多LED布置的另一個(gè)缺點(diǎn)是其典型地需要某種形式的光組合器、光擴(kuò) 散器或光混合室,從而眼睛才能觀察到白光,而不是離散的各個(gè)不同LED的不同顏色。這種 光混合系統(tǒng)典型地對(duì)于照明系統(tǒng)增加了成本和體積,且降低了效率。
[0006] 在基于LED的布置中,通過諸如磷光劑的光轉(zhuǎn)換材料也能夠得到用于一般照明的 白光。LED -般發(fā)射相對(duì)較窄的波長(zhǎng)范圍,例如在約20-100nm的量級(jí)上。但需要更寬的光 譜(例如,"白"光)或不同于該LED的顏色時(shí),LED可與一種或多種光轉(zhuǎn)換材料組合。通過 組合來自半導(dǎo)體LED的短波長(zhǎng)發(fā)射和來自磷光劑的長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射,與一種或多種磷光劑組合 的LED典型地發(fā)出白光。這是因?yàn)長(zhǎng)ED光的一部分未轉(zhuǎn)換地穿過磷光劑與磷光劑轉(zhuǎn)換光相 組合。磷光劑典型地由磷光顆粒組成,諸如嵌入在透明粘結(jié)劑中的Y3Al5012:Ce 3+(鈰激發(fā)釔 鋁石榴石,或YAG: Ce),粘結(jié)劑諸如光學(xué)環(huán)氧樹脂或硅樹脂且作為層應(yīng)用。然而,磷光劑集成 通常是困難的,特別在生成的光的均勻性和可復(fù)制性方面。
[0007] 在一些磷光劑實(shí)施方式中,磷光劑層吸收入射的短波長(zhǎng)輻射通量的一部分且再發(fā) 射出長(zhǎng)波長(zhǎng)輻射通量。在示范性YAG:Ce磷光劑中,如圖1的圖所繪出的,藍(lán)光LED典型地 具有450nm-460nm的峰值波長(zhǎng),相應(yīng)于磷光劑激發(fā)光譜的峰值,而磷光劑發(fā)射具有在560nm 附近的峰值的寬帶光譜。結(jié)合藍(lán)光LED發(fā)射和黃色磷光發(fā)射生成了具有特定色品(顏色) 的可見白光,該色品依賴于藍(lán)光和紅光的比率。這里,"白光"可為白色或通過結(jié)合來自一個(gè) 或多個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)或多個(gè)光轉(zhuǎn)換材料的光而得到的任意其他顏色。
[0008] 磷光劑相對(duì)于LED的幾何形狀通常對(duì)光特性的均勻性有著非常重要的影響。例 如,LED可從多于一個(gè)表面發(fā)射,例如,從LED的頂部或側(cè)面,如果在這些LED表面上的磷光 劑合成不夠均勻,則會(huì)生成不均勻的顏色??梢允褂酶訌?fù)雜的結(jié)構(gòu)以嘗試緩解這一問題, 但這些增加了成本和復(fù)雜度,且可能是可靠性問題的額外來源。
[0009] 此外,如果由粘結(jié)劑中非均勻分配的磷光劑形成的磷光劑層的厚度在LED的表面 上并不均勻,則在注入磷光劑的粘結(jié)劑層較薄的地方會(huì)存在相對(duì)大量的藍(lán)光,而在注入磷 光劑的粘結(jié)劑較厚的地方會(huì)存在相對(duì)少量的藍(lán)光。鑒于以上內(nèi)容,需要一種能夠在LED中 均勻且低成本地集成磷光劑的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和程序。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 根據(jù)特定實(shí)施例,使用聚合粘結(jié)劑涂覆諸如發(fā)光元件(LEE)的半導(dǎo)體管芯,隨后 固化粘結(jié)劑以形成固體粘結(jié)劑材料和懸浮其中的管芯的復(fù)合晶片。復(fù)合晶片可被分成獨(dú)立 式"白光管芯",其每一個(gè)由管芯和至少部分地圍繞管芯的固化粘結(jié)劑的一部分組成。有利 地,粘結(jié)劑可包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,諸如磷光劑或量子點(diǎn)的集合。可使用各種模具基板和/或 模具以固定半導(dǎo)體管芯和/或防止涂覆工藝過程中涂覆管芯的觸點(diǎn)。
[0011] 本文所使用的術(shù)語(yǔ)"發(fā)光元件"(LEE)表示如下的任意裝置:當(dāng)其通過在裝置兩端 施加電壓差或施加流經(jīng)裝置的電流而被激勵(lì)時(shí),發(fā)射感興趣的波長(zhǎng)區(qū)域(例如可見、紅外 或紫外區(qū)域)內(nèi)的電磁福射。容易理解,LEE的示例包括固態(tài)、有機(jī)、聚合物、磷光劑涂覆或 高通量LED、微LED (下文將描述)、激光二極管或其他相似裝置。LEE發(fā)射的輻射可以是可 見的,例如紅色、藍(lán)色或綠色,或是不可見的,例如紅外或紫外。LEE可生成一定范圍波長(zhǎng)的 福射。LEE可具有磷光或突光材料以將其發(fā)射光的一部分從一組波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為另一組。LEE 可包括多個(gè)LEE,每一個(gè)發(fā)射基本相同或不同的波長(zhǎng)。在一些實(shí)施例中,LEE是LED,具有在 其表面的全部或部分上的反射器,該表面上設(shè)置有電觸點(diǎn)。反射器也可形成在觸點(diǎn)自身的 全部或部分之上。在一些實(shí)施例中,觸點(diǎn)自身是反光的。
[0012] LEE可具有任意尺寸。在一些實(shí)施例中,LEE具有小于500 iim的橫向尺寸,在其他 實(shí)施例中,LEE的橫向尺寸大于500 iim。較小的LEE的示范性尺寸可包括約175 iimX約 250 u m,約 250 u mX 約 400 u m,約 250 u mX 約 300 u m,或約 225 u mX 約 175 u m。較大的 LEE的示范性尺寸可包括約1000 ii mX約1000 ii m,約500 ii mX約500 ii m,約250 ii mX約 600 iim,或約1500 iimX約1500 iim。在一些實(shí)施例中,LEE包括或基本由小型LED管芯組 成,也稱為"微LED"。微LED通常具有小于約300 iim的橫向尺寸。在一些實(shí)施例中,LEE的 橫向尺寸小于約200 ii m或甚至小于約100 ii m。例如,微LED刻具有約225 ii mX約175 ii m 或約150 iimX約IOOiim或約150 iimX約50 iim的尺寸。在一些實(shí)施例中,微LED頂表面 的表面面積小于50, OOOii m2或小于10,000iim2。所述LEE的尺寸不是對(duì)本發(fā)明的限制,在 其他實(shí)施例中,LEE可相對(duì)較大,例如,LEE可具有至少約1000 ii m或至少約3000 ii m量級(jí)上 的橫向尺寸。
[0013] 本文所使用的"磷光劑"表示將其輻射的光波長(zhǎng)偏移和/或其是熒光性和/或磷光 性的任意材料。本文所使用的"磷光劑"可僅表示(一種或多種不同類型的)粉末或顆粒 或表示具有粘結(jié)劑的粉末或顆粒,以及在一些情況下,可表示僅包含粘結(jié)劑的區(qū)域(例如, 在磷光劑遠(yuǎn)離LEE的遠(yuǎn)程-磷光劑配置中)。本文中,術(shù)語(yǔ)"波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料"和"光轉(zhuǎn)換材 料"可與"磷光劑"互換使用。光轉(zhuǎn)換材料被包含以將LEE發(fā)射的至少一部分光的一個(gè)或多 個(gè)波長(zhǎng)偏移至其他(即,不同的)期望的波長(zhǎng)(隨后單獨(dú)從較大的裝置發(fā)射或與LEE發(fā)射 的原始光的另一部分混合色)。光轉(zhuǎn)換材料可包括或基本由透明粘結(jié)劑內(nèi)的磷光劑粉末、量 子點(diǎn)等組成。磷光劑典型地可以以粉末或顆粒形式獲得,這種情況下,可混合在粘結(jié)劑中。 示范性粘結(jié)劑為硅樹脂,即聚硅氧烷,最常見的是聚二甲基硅氧烷(PDMS)。磷光劑的成分是 可變的,可包括镥鋁石榴石(LuAG或GAL),釔鋁石榴石(YAG)或其他本領(lǐng)域已知的磷光劑。 GAL、LuAG、YAG和其他材料可摻雜多種材料,包括例如Ce、Eu等。磷光劑的特定成分和/或 形成和/或基質(zhì)材料不是本發(fā)明的限制。
[0014] 粘結(jié)劑也被稱為密封劑或基質(zhì)材料。在一個(gè)實(shí)施例中,粘結(jié)劑包括或基本由透明 材料組成,例如基于硅樹脂的材料或環(huán)氧樹脂,其具有大于1. 35的折射率。在一個(gè)實(shí)施例 中,粘結(jié)劑和/或磷光劑包括或基本由其他材料組成,例如鍛制二氧化硅或氧化鋁,以獲得 其他性能,例如散射光,或減少粘結(jié)劑中的粉末沉淀物。粘結(jié)劑材料的示例包括來自Shin Etsu制造的ASP系列娃樹脂苯基,或Dow Corning制造的Sylgard系列。
[0015] 這里,諸如發(fā)光元件和/或光學(xué)元件的兩個(gè)組件彼此"對(duì)準(zhǔn)"或"關(guān)聯(lián)"表示這些 組件機(jī)械和/或光學(xué)地對(duì)準(zhǔn)。"機(jī)械對(duì)準(zhǔn)"表示共軸或沿平行軸設(shè)置。"光學(xué)對(duì)準(zhǔn)"表示一 個(gè)組件發(fā)射的或穿透其的至少部分光(或其他電磁信號(hào))穿透另一組件和/或是由另一組 件發(fā)射的。
[0016] 在一個(gè)方面,本發(fā)明的實(shí)施例具有一種形成包括懸浮在固化粘結(jié)劑中的多個(gè)離散 的半導(dǎo)體管芯的復(fù)合晶片的方法。在模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體 管芯具有與模具基板相鄰的至少兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn)。使用粘結(jié)劑涂覆半導(dǎo)體管芯,以及 固化粘結(jié)劑以形成復(fù)合晶片。每個(gè)半導(dǎo)體管芯的觸點(diǎn)至少部分地未被粘結(jié)劑覆蓋。
[0017] 本發(fā)明的實(shí)施例包括以多種組合中任一方式組合的一個(gè)或多個(gè)下述特征。將復(fù)合 晶片分離成多個(gè)離散部分,每一部分包括或基本由涂覆有固化粘結(jié)劑的至少一個(gè)半導(dǎo)體管 芯組成。分離之后,圍繞每個(gè)半導(dǎo)體管芯的粘結(jié)劑體積大致相等。分離之后,與每個(gè)半導(dǎo)體 管芯相鄰的粘結(jié)劑的厚度可在IOym至5000i!m之間。分離復(fù)合晶片可以包括或基本由激 光切割、刀具切割、旋轉(zhuǎn)刀具切割、剪切、噴水切割、砂輪噴水切割、模切、和/或鋸切組成。 復(fù)合晶片的每個(gè)離散部分可以包含一個(gè)半導(dǎo)體管芯。復(fù)合晶片的每個(gè)離散部分為長(zhǎng)方體, 其相鄰面之間為大致90°的角。形成復(fù)合晶片之后,電測(cè)試至少部分半導(dǎo)體管芯,并且分 離的部分可基于電測(cè)試分組。離散部分之一中的至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯的觸點(diǎn)電耦合至基板 上空間分開的導(dǎo)電跡線。例如,使用導(dǎo)電粘結(jié)劑、引線接合和/或焊接將觸點(diǎn)附接至導(dǎo)電跡 線。導(dǎo)電粘結(jié)劑可包括或基本由大致各向同性的導(dǎo)電粘結(jié)劑和非導(dǎo)電粘結(jié)材料組成,所述 大致各向同性的導(dǎo)電粘結(jié)劑將第一觸點(diǎn)電連接至僅第一跡線和將第二觸點(diǎn)電連接至僅第 二跡線,所述非導(dǎo)電粘結(jié)材料設(shè)置在導(dǎo)電跡線之間的空隙中。導(dǎo)電粘結(jié)劑可以包括或基本 由各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑(ACA)組成,其將第一觸點(diǎn)電連接至僅第一跡線和將第二觸點(diǎn)電連 接至僅第二跡線。ACA的一部分設(shè)置在第一和第二觸點(diǎn)之間的空隙中且基本隔離第一觸點(diǎn) 和第二觸點(diǎn)。導(dǎo)電跡線可包括或基本由銀、金、鋁、鉻、銅和/或碳組成?;蹇砂ɑ蚧?由聚萘二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚酯纖維、聚酰亞胺、聚 乙烯和/或紙組成。所述至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯可包括或基本由發(fā)光元件組成?;鍖?duì)發(fā)光 元件和/或固化磷光劑發(fā)射的波長(zhǎng)的反射率或透射率可以大于80 %。所述至少一個(gè)半導(dǎo)體 管芯可電連接至電路以向至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯供電。分離復(fù)合晶片之后,可從每個(gè)離散部 分上移除額外材料,借由此,此后每個(gè)部分具有期望的形狀。期望的形狀可全部為大致相同 的。
[0018] 可從模具基板上分離復(fù)合晶片。設(shè)置與涂覆有粘結(jié)劑的多個(gè)半導(dǎo)體管芯接觸的第 二基板;并從涂覆有粘結(jié)劑的多個(gè)半導(dǎo)體管芯上移除模具基板,涂覆有粘結(jié)劑的多個(gè)半導(dǎo) 體管芯附接至第二基板。從第二基板上分離復(fù)合晶片。固化粘結(jié)劑之前,多個(gè)半導(dǎo)體管芯 的觸點(diǎn)至少部分地嵌入模具基板中,例如嵌入至少2 i! m。固化粘結(jié)劑之后,多個(gè)半導(dǎo)體管芯 的每個(gè)觸點(diǎn)的至少一部分可以從固化的粘結(jié)劑中突出。固化粘結(jié)劑之后,每個(gè)半導(dǎo)體管芯 靠近其觸點(diǎn)的至少一部分可以從固化的粘結(jié)劑中突出。固化粘結(jié)劑之后,至少一個(gè)半導(dǎo)體 管芯的至少一個(gè)觸點(diǎn)可以從固化的粘結(jié)劑中突出。每個(gè)半導(dǎo)體管芯的觸點(diǎn)保持大致完全未 被粘結(jié)劑涂覆。粘結(jié)劑可包括或基本由硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂組成。
[0019] 使用粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯可以包括或基本由將粘結(jié)劑分配至模具中以及 在模具上設(shè)置模具基板組成,借由此多個(gè)半導(dǎo)體管芯懸浮在粘結(jié)劑中。固化粘結(jié)劑可以包 括或基本由至少部分地固化粘結(jié)劑以及此后從模具上移除模具基板組成。與模具基板相對(duì) 的模具表面可以具有網(wǎng)紋(例如,被配置為提高來自固化粘結(jié)劑的出光率),以及從模具上 移除模具基板之后,固化的粘結(jié)劑的至少一部分具有該網(wǎng)紋。從模具上移除模具基板之后, 在與模具基板相對(duì)的粘結(jié)劑表面的至少一部分上施加網(wǎng)紋以提高來自固化的粘結(jié)劑的出 光率。模具可以包括或基本由其中設(shè)置粘結(jié)劑的多個(gè)離散隔腔組成,以及固化粘結(jié)劑之前, 一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯懸浮在每個(gè)隔腔之中或之上。每個(gè)隔腔向粘結(jié)劑的一部分賦予互補(bǔ) 形狀,該互補(bǔ)形狀彼此大致相同。模具基板限定一個(gè)或多個(gè)穿透其的開口。通過至少一個(gè) 所述開口將粘結(jié)劑的至少一部分分配至模具中。模具基板設(shè)置在模具上時(shí),粘結(jié)劑的一部 分可以流過至少一個(gè)所述開口。
[0020] 使用粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯可包括或基本由在模具基板上分配粘結(jié)劑,借由 從模具基板表面上延伸的一個(gè)或多個(gè)隔板,粘結(jié)劑被包含在模具基板上組成。在與模具基 板相對(duì)的粘結(jié)劑表面的至少一部分上施加網(wǎng)紋以提高來自固化的粘結(jié)劑的出光率,借此固 化的粘結(jié)劑保留網(wǎng)紋。固化粘結(jié)劑可包括或基本由至少部分地固化粘結(jié)劑且此后從多個(gè)半 導(dǎo)體管芯上移除模具基板組成。模具蓋布置在粘結(jié)劑的至少一部分上且與粘結(jié)劑的至少一 部分接觸。模具蓋可以包括或基本由多個(gè)離散的隔腔組成,以及固化粘結(jié)劑之前,一個(gè)或多 個(gè)半導(dǎo)體管芯可以懸浮在每個(gè)隔腔之中或之下。每個(gè)隔腔向粘結(jié)劑的一部分賦予互補(bǔ)形 狀,該互補(bǔ)形狀彼此大致相同。粘結(jié)劑包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,例如磷光劑和/或量子點(diǎn)。每個(gè) 半導(dǎo)體管芯可以包括或基本由發(fā)光半導(dǎo)體管芯(例如,裸管芯發(fā)光二極管)組成。粘結(jié)劑對(duì) 發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光波長(zhǎng)可以是透明的。發(fā)光半導(dǎo)體管芯可各自包括或基本由半導(dǎo)體 材料組成,半導(dǎo)體材料包括或基本由 GaAs、AlAs、InAs、GaP、AlP、InP、ZnO、CdSe、CdTe、ZnTe、 6&隊(duì)41隊(duì)1_、硅和/或它們的合金或混合物組成。粘結(jié)劑可以包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸收發(fā) 光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光半 導(dǎo)體管芯發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的光組合以形成近似白光。近似白光具有在2000K至10, OOOK范圍 內(nèi)的相關(guān)色溫。在整個(gè)復(fù)合晶片上,近似白光的色溫變化小于四級(jí),甚至小于兩級(jí)MacAdam 橢圓。
[0021] 復(fù)合晶片具有第一表面和與第一表面相對(duì)的第二表面,且第一和第二表面大致平 坦且平行。復(fù)合晶片具有大致均勻的厚度,其厚度變化小于15%,小于10%,或甚至小于 5%。復(fù)合晶片具有在5 iim與4000 iim之間大致均勻的厚度。復(fù)合晶片垂直于厚度的尺寸 在5mm與IOOOmm之間。在整個(gè)復(fù)合晶片上,相鄰半導(dǎo)體管芯之間的間距是大致恒定的。間 距在約25 iim至約10, OOOiim的范圍內(nèi)。每個(gè)半導(dǎo)體管芯上粘結(jié)劑的厚度大致相同。每個(gè) 半導(dǎo)體管芯上的粘結(jié)劑厚度在約25 y m至約4000 y m的范圍內(nèi)。每個(gè)半導(dǎo)體管芯上的粘結(jié) 劑厚度是相同的,差別在5%以內(nèi)。多個(gè)半導(dǎo)體管芯包括或基本由至少100個(gè)、至少1000個(gè)、 或至少4000個(gè)半導(dǎo)體管芯組成。半導(dǎo)體管芯以陣列的方式布置,至少在第一方向上半導(dǎo)體 管芯之間的距離大致相等。至少在不同于第一方向的第二方向上,陣列中半導(dǎo)體管芯之間 的距離大致相等。半導(dǎo)體管芯布置在規(guī)則周期陣列中。在粘結(jié)劑的至少一部分上設(shè)置釋放 材料(例如,脫模薄膜)。使用網(wǎng)紋對(duì)脫模薄膜進(jìn)行網(wǎng)紋化,以提高來自固化的粘結(jié)劑的出 光率。模具基板可包括或基本由玻璃、金屬、硅樹脂、纖維玻璃、陶瓷、溶水膠帶、熱釋膠帶、 UV釋膠帶、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯、塑料薄膜、膠帶、粘結(jié)劑、丙烯酸、聚 碳酸酯、聚合物和/或聚四氟乙烯組成。固化粘結(jié)劑可包括或基本由暴露至熱、空氣、潮濕、 大氣壓和/或紫外輻射組成。在模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯包括或基本由施加 (i )粘附力、(ii )磁力和/或(iii)真空組成。在模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管 芯之前,測(cè)試一組半導(dǎo)體管芯以識(shí)別具有基本相同特性的半導(dǎo)體管芯,以及從識(shí)別的半導(dǎo) 體管芯中選擇多個(gè)半導(dǎo)體管芯。
[0022] 在使用粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯之前,可在模具基板上設(shè)置定義對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體管 芯位置的絲網(wǎng)限定開口。絲網(wǎng)可具有約〇.5i!m至約25 pm范圍內(nèi)的厚度。絲網(wǎng)可包括或 基本由柔性箔和/或薄片組成。在模具基板的凹陷內(nèi)設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體管芯。凹陷具有約 0. 5 ii m至約25 ii m范圍內(nèi)的深度。模具基板可包括或基本由真空吸盤和/或靜電吸盤組 成,可以至少部分地通過真空或靜電力保持半導(dǎo)體管芯的位置。形成復(fù)合晶片之后,可移除 真空或靜電力,然后可從模具基板上移除復(fù)合晶片。使用粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯包括 或基本上構(gòu)成為響應(yīng)于反饋信號(hào)控制半導(dǎo)體管芯上分配的粘結(jié)劑的量。通過暴露至熱和/ 或紫外輻射中至少之一來從模具基板上移除多層晶片。粘結(jié)劑內(nèi)部包含鍛制氧化硅、鍛制 氧化鋁和/或TiO2。粘結(jié)劑可包含至少一種添加劑以控制顆粒沉淀和/或控制粘結(jié)劑粘度。 粘結(jié)劑可包括多個(gè)離散區(qū)域,至少一個(gè)離散區(qū)域包括或基本由粘結(jié)劑和至少一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 材料組成。至少一個(gè)區(qū)域基本僅由粘結(jié)劑組成。至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯可包括或基本由基板 上的一個(gè)或多個(gè)有源層組成,在涂覆粘結(jié)劑之前,部分或全部地移除基板。在模具基板上設(shè) 置至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯之后,部分或全部地移除至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯的基板。每個(gè)半導(dǎo)體 管芯可包括或基本由光探測(cè)半導(dǎo)體管芯(例如,其中響應(yīng)于入射光(incipient light)形 成電荷的管芯,諸如光伏管芯)組成。粘結(jié)劑對(duì)光探測(cè)半導(dǎo)體管芯探測(cè)(即,其中形成電 荷)的光波長(zhǎng)是透明的。光探測(cè)半導(dǎo)體管芯可包括或基本由半導(dǎo)體材料組成,半導(dǎo)體材料 包括或基本由 GaAs、AlAs、InAs、GaP、AlP、InP、ZnO、CdSe、CdTe、ZnTe、GaN、AlN、InN、硅和 /或它們的合金或混合物組成。粘結(jié)劑可包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸收入射其上的光的至少一 部分,并發(fā)射(i )具有不同波長(zhǎng)和(ii )用于通過光探測(cè)半導(dǎo)體管芯探測(cè)的轉(zhuǎn)換光。
[0023] 可以將光學(xué)元件與一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯關(guān)聯(lián)(例如對(duì)準(zhǔn))。固化之前,在粘結(jié)劑 上設(shè)置光學(xué)元件陣列。固化粘結(jié)劑可將光學(xué)元件陣列附接至固化的粘結(jié)劑。復(fù)合晶片可包 括光學(xué)元件陣列,且將復(fù)合晶片分離為離散部分,每個(gè)離散部分包括至少一個(gè)光學(xué)元件。多 個(gè)半導(dǎo)體管芯可包括光發(fā)射半導(dǎo)體管芯和/或光探測(cè)半導(dǎo)體管芯。在復(fù)合晶片的至少一部 分之上或之內(nèi)(例如,粘結(jié)劑之上或之內(nèi))形成反射層(例如,反射薄膜)。反射薄膜可包 括或基本由鋁、銅、金、銀、和/或鈦組成。反射層可包括或基本由多個(gè)顆粒(例如,鍛制氧 化硅顆粒、鍛制氧化鋁顆粒和/或TiO2顆粒)組成。形成反射層可包括或基本由使用粘結(jié) 劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯之前,在模具基板和多個(gè)半導(dǎo)體管芯上方設(shè)置多個(gè)顆粒組成。使用 粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯之前,可在模具基板上設(shè)置限定對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體管芯位置的開口 的反射薄膜。半導(dǎo)體管芯可包括或基本由光反射或光探測(cè)半導(dǎo)體管芯組成,在復(fù)合晶片的 至少一部分表面上形成反射層,反射層對(duì)(i )半導(dǎo)體管芯和/或(ii )粘結(jié)劑發(fā)射或吸 收的光波長(zhǎng)的反射率至少為25%。
[0024] 另一方面,本發(fā)明的實(shí)施例具有一種形成復(fù)合晶片的方法,復(fù)合晶片包括懸浮在 固化粘結(jié)劑中的多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯。在模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯,每個(gè) 半導(dǎo)體管芯具有與模具基板相對(duì)的至少兩個(gè)空間分開的觸點(diǎn)。使用第一粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半 導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯的觸點(diǎn)至少部分地未被涂覆。至少部分地固化第一粘結(jié)劑。與 至少部分地涂覆有固化的第一粘結(jié)劑的多個(gè)半導(dǎo)體管芯接觸地設(shè)置第二基板。此后,從多 個(gè)半導(dǎo)體管芯上移除模具基板,從而暴露每個(gè)半導(dǎo)體管芯未被第一粘結(jié)劑涂覆的部分,多 個(gè)半導(dǎo)體管芯附接至第二基板。使用第二粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯中每一個(gè)的至少未被 涂覆的部分,每個(gè)半導(dǎo)體管芯的觸點(diǎn)至少部分地未被涂覆。固化第二粘結(jié)劑以形成復(fù)合晶 片。
[0025] 本發(fā)明的實(shí)施例可包括以多種組合中任一方式組合的一個(gè)或多個(gè)下述特征。第一 粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑可包括或基本由相同的材料組成。將復(fù)合晶片分離為多個(gè)離散部分, 每個(gè)離散部分包括涂覆有固化的第一粘結(jié)劑和固化的第二粘結(jié)劑的至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯。 從第二基板上分離復(fù)合晶片。復(fù)合晶片的多個(gè)半導(dǎo)體管芯的每個(gè)觸點(diǎn)的至少一部分從固化 的第一粘結(jié)劑和/或固化的第二粘結(jié)劑中突出。每個(gè)半導(dǎo)體管芯靠近其觸點(diǎn)的至少一部分 從固化的第一粘結(jié)劑和/或固化的第二粘結(jié)劑中突出。第一粘結(jié)劑和/或第二粘結(jié)劑可包 括或基本由硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂組成。使用第二粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯中每一個(gè)的 至少未被涂覆的部分可包括或基本由將第二粘結(jié)劑分配在模具中,以及在模具上設(shè)置模具 基板,借由此多個(gè)半導(dǎo)體管芯被設(shè)置為與第二粘結(jié)劑接觸組成。固化第二粘結(jié)劑可包括或 基本由至少部分地固化第二粘結(jié)劑,以及然后從模具上移除模具基板組成。與模具基板相 對(duì)的模具表面包括網(wǎng)紋(例如,網(wǎng)紋被配置為提高來自固化的第二粘結(jié)劑的出光率),以及 從模具上移除模具基板之后,固化的第二粘結(jié)劑的至少一部分包括網(wǎng)紋。從模具上移除模 具基板之后,可在與模具基板相對(duì)的第二粘結(jié)劑表面的至少一部分上施加網(wǎng)紋以提高來自 固化的第二粘結(jié)劑的出光率。模具可包括或基本由其中設(shè)置第二粘結(jié)劑的多個(gè)離散隔腔組 成,以及(i )固化第二粘結(jié)劑之前,一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯懸浮在每個(gè)隔腔之中或之上。 每個(gè)隔腔向第二粘結(jié)劑的一部分賦予互補(bǔ)形狀,該互補(bǔ)形狀彼此大致相同。
[0026] 使用第二粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯中中每一個(gè)的至少未被涂覆的部分可包括 或基本由在模具基板上分配第二粘結(jié)劑,借由從模具基板表面上延伸的一個(gè)或多個(gè)隔板, 第二粘結(jié)劑包含在模具基板上組成。在與模具基板相對(duì)的第二粘結(jié)劑表面的至少一部分 上施加網(wǎng)紋以提高來自固化的第二粘結(jié)劑的出光率,借此固化的第二粘結(jié)劑保留網(wǎng)紋。固 化第二粘結(jié)劑可包括或基本由至少部分地固化第二粘結(jié)劑,以及此后從多個(gè)半導(dǎo)體管芯上 移除模具基板組成。在第二粘結(jié)劑的至少一部分上設(shè)置模具蓋并且模具蓋與第二粘結(jié)劑的 至少一部分接觸。模具蓋可包括或基本由多個(gè)離散的隔腔組成,以及固化粘結(jié)劑之前,一 個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯可懸浮在每個(gè)隔腔之中或之下。每個(gè)隔腔向第二粘結(jié)劑的一部分賦予 互補(bǔ)形狀,該互補(bǔ)形狀彼此大致相同。第一粘結(jié)劑和/或第二粘結(jié)劑可包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料 (例如,磷光劑和/或量子點(diǎn))。每個(gè)半導(dǎo)體管芯可包括或基本由發(fā)光半導(dǎo)體管芯(例如, 裸-管芯發(fā)光二極管)組成。第一粘結(jié)劑和/或第二粘結(jié)劑對(duì)發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光波 長(zhǎng)是透明的。每個(gè)發(fā)光半導(dǎo)體管芯可包括或基本由半導(dǎo)體材料組成,半導(dǎo)體材料包括或基 本由 GaAs、AlAs、InAs、GaP、AlP、InP、ZnO、CdSe、CdTe、ZnTe、GaN、AlN、InN、硅和 / 或它們 的合金或混合物組成。第一粘結(jié)劑和/或第二粘結(jié)劑可包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸收發(fā)光半導(dǎo) 體管芯發(fā)射的光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光半導(dǎo)體管 芯發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的光組合以形成近似白光。近似白光具有在2000K至10, 000K范圍內(nèi)的相 關(guān)色溫。在整個(gè)復(fù)合晶片上,近似白光的色溫變化小于四級(jí),甚至小于兩級(jí)MacAdam橢圓。
[0027] 另一方面,本發(fā)明的實(shí)施例具有一種形成電子器件的方法。在模具基板上設(shè)置多 個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯具有與模具基板相鄰的至少兩個(gè)空間分開的觸點(diǎn)。 使用粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯。固化粘結(jié)劑以形成復(fù)合晶片,其包括或基本由懸浮在固 化粘結(jié)劑中的多個(gè)半導(dǎo)體管芯組成,每個(gè)半導(dǎo)體管芯的觸點(diǎn)至少部分地未被粘結(jié)劑涂覆。 將復(fù)合晶片分離為多個(gè)離散的部分,每個(gè)離散部分包括或基本由懸浮在固化粘結(jié)劑中的至 少一個(gè)半導(dǎo)體管芯組成。此后,從模具基板上移除復(fù)合晶片的離散部分。
[0028] 本發(fā)明的實(shí)施例可包括以多種組合中任一方式組合的一個(gè)或多個(gè)下述特征。粘結(jié) 劑可包括或基本由(i )硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂和(ii )波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料組成,每個(gè)半導(dǎo)體 管芯可包括或基本由發(fā)光二極管組成。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以吸收發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光的 至少一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的 光組合以形成近似白光。固化粘結(jié)劑以后,多個(gè)半導(dǎo)體管芯的各個(gè)觸點(diǎn)的至少一部分從固 化的粘結(jié)劑中突出。固化粘結(jié)劑以后,每個(gè)半導(dǎo)體管芯靠近其觸點(diǎn)的至少一部分從固化的 粘結(jié)劑中突出。
[0029] 另一方面,本發(fā)明的實(shí)施例具有一種形成電子器件的方法。在模具基板上設(shè)置多 個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯具有與模具基板相對(duì)的至少兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn)。 使用第一粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯的觸點(diǎn)至少部分地未被涂覆。至少 部分地固化第一粘結(jié)劑。與至少部分地涂覆有固化的第一粘結(jié)劑的多個(gè)半導(dǎo)體管芯接觸地 設(shè)置第二基板。此后,從多個(gè)半導(dǎo)體管芯上移除模具基板,從而暴露每個(gè)半導(dǎo)體芯片未被第 一粘結(jié)劑涂覆的部分,多個(gè)半導(dǎo)體管芯附接至第二基板。使用第二粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體 管芯中每一個(gè)的至少未被涂覆的部分。固化第二粘結(jié)劑以形成復(fù)合晶片,其包括或基本由 多個(gè)半導(dǎo)體管芯和固化的第一和第二粘結(jié)劑組成。將復(fù)合晶片分離為多個(gè)離散的部分,每 個(gè)離散部分包括或基本由至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯和固化的第一和第二粘結(jié)劑組成。此后,從 模具基板上移除復(fù)合晶片的離散部分。
[0030] 本發(fā)明的實(shí)施例可包括以多種組合中任一方式組合的一個(gè)或多個(gè)下述特征。第一 粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑可包括或基本由相同的材料組成。第一粘結(jié)劑和/或第二粘結(jié)劑可包 括(i )硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂和(ii )波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料組成,每個(gè)半導(dǎo)體管芯可包括或基 本由發(fā)光二極管組成。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以吸收發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光的至少一部分,并 且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的光組合以形成近 似白光。固化第二粘結(jié)劑以后,多個(gè)半導(dǎo)體管芯的各個(gè)觸點(diǎn)的至少一部分從固化的第一粘 結(jié)劑和/或固化的第二粘結(jié)劑(即,從復(fù)合晶片)突出。固化第二粘結(jié)劑以后,每個(gè)半導(dǎo)體 管芯靠近其觸點(diǎn)的至少一部分從固化的第一粘結(jié)劑和/或固化的第二粘結(jié)劑突出。
[0031] 另一方面,本發(fā)明的實(shí)施例具有一種形成復(fù)合晶片的方法,復(fù)合晶片包括或基本 由懸浮在固化粘結(jié)劑中的多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯組成。在模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo) 體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯具有至少兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn)。使用粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯。 固化粘結(jié)劑以形成復(fù)合晶片。移除粘結(jié)劑靠近至少兩個(gè)觸點(diǎn)的至少一部分以暴露至少兩個(gè) 觸點(diǎn)中每一個(gè)的至少一部分。將復(fù)合晶片分離為多個(gè)離散部分,每個(gè)離散部分包括或基本 由懸浮在固化粘結(jié)劑中的至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯組成。此后,從模具基板上移除復(fù)合晶片的 離散部分。
[0032] 另一方面,本發(fā)明的實(shí)施例具有一種電子器件,其包括或基本由立方體形體積的 聚合粘結(jié)劑,以及懸浮在粘結(jié)劑中具有第一面、與第一面相對(duì)的第二面以及跨越第一和第 二面的至少一個(gè)側(cè)壁的半導(dǎo)體管芯組成。設(shè)置在半導(dǎo)體管芯第一面上的至少兩個(gè)空間分離 的觸點(diǎn),每個(gè)觸點(diǎn)具有(i )未被粘結(jié)劑覆蓋且(ii )適于電連接的自由終端。
[0033] 本發(fā)明的實(shí)施例可包括以多種組合中任一方式組合的一個(gè)或多個(gè)下述特征。觸點(diǎn) 的至少一部分從粘結(jié)劑中突出。每個(gè)所述側(cè)壁的至少一部分從粘結(jié)劑中突出。粘結(jié)劑可限 定一個(gè)長(zhǎng)方體,其相鄰面之間為大致90°的角。粘結(jié)劑可包括或基本由硅樹脂和/或環(huán)氧 樹脂組成。一個(gè)或多個(gè)附加半導(dǎo)體管芯可懸浮在粘結(jié)劑中。粘結(jié)劑內(nèi)部包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料 (例如,磷光劑和/或量子點(diǎn))。半導(dǎo)體管芯可包括或基本由發(fā)光元件(例如,裸-管芯發(fā) 光二極管)組成。粘結(jié)劑對(duì)發(fā)光元件發(fā)射的光波長(zhǎng)是透明的。發(fā)光元件包括或基本由半導(dǎo) 體材料組成,半導(dǎo)體材料包括或基本由GaAs、AlAs、InAs、GaP、A1P、InP、ZnO、CdSe、CdTe、 ZnTe、GaN、AIN、InN、硅和/或它們的合金或混合物組成。粘結(jié)劑可包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸 收發(fā)光元件發(fā)射的光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光半導(dǎo) 體管芯發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的光組合以形成近似白光。近似白光具有在2000K至10, 000K范圍內(nèi) 的相關(guān)色溫。粘結(jié)劑的厚度在5 iim與4000 iim之間。粘結(jié)劑垂直于厚度的尺寸在25 iim 與50i!m之間。粘合劑的表面的至少一部分可包括用于提高來自粘結(jié)劑的出光率的網(wǎng)紋。 [0034] 半導(dǎo)體管芯可包括或基本由光探測(cè)元件組成。粘結(jié)劑對(duì)被光探測(cè)元件探測(cè)的光波 長(zhǎng)是透明的。設(shè)置光學(xué)元件以接收來自半導(dǎo)體管芯的光或?qū)⒐鈧鬏斨涟雽?dǎo)體管芯。在粘結(jié) 劑的至少一部分之上或之內(nèi)設(shè)置反射層。反射層包括或基本由(i )反射薄膜和/或(ii ) 多個(gè)顆粒組成。半導(dǎo)體管芯包括或基本由發(fā)光元件或光探測(cè)元件組成,反射層對(duì)(i )半 導(dǎo)體管芯發(fā)射或探測(cè)的或(ii )粘結(jié)劑發(fā)射的光波長(zhǎng)的反射率至少為25%。粘合劑可包括 或基本由多個(gè)離散區(qū)域組成,至少一個(gè)離散區(qū)域包括或基本由粘結(jié)劑和至少一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 材料組成。另一區(qū)域可包括或僅由粘結(jié)劑組成。半導(dǎo)體管芯包括或基本由未設(shè)置在半導(dǎo)體 基板上的一個(gè)或多個(gè)有源半導(dǎo)體層組成。粘合劑表面上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記,用于半 導(dǎo)體管芯的對(duì)準(zhǔn)和/或定位。
[0035] 另一方面,本發(fā)明的實(shí)施例具有復(fù)合晶片,其包括或基本由具有第一表面和與第 一表面相對(duì)的第二表面的立方體體積的聚合粘結(jié)劑,和懸浮在粘結(jié)劑中的具有第一面、與 第一面相對(duì)的第二面以及跨越第一和第二面的至少一個(gè)側(cè)壁的多個(gè)半導(dǎo)體管芯組成。在每 個(gè)半導(dǎo)體管芯第一面上設(shè)置至少兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn),每個(gè)觸點(diǎn)具有(i )未被粘結(jié)劑覆 蓋且(ii )適于電連接的自由終端。
[0036] 本發(fā)明的實(shí)施例可包括以多種組合中任一方式組合的一個(gè)或多個(gè)下述特征。半導(dǎo) 體管芯的觸點(diǎn)的至少一部分從粘結(jié)劑中突出。每個(gè)半導(dǎo)體管芯的各個(gè)所述側(cè)壁的至少一部 分從粘結(jié)劑的第一面突出。粘結(jié)劑可包括或基本由硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂組成。粘結(jié)劑內(nèi) 部包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(例如,磷光劑和/或量子點(diǎn))。每個(gè)半導(dǎo)體管芯包括或基本由發(fā)光元 件(例如,裸-管芯發(fā)光二極管)組成。粘結(jié)劑對(duì)半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光波長(zhǎng)是透明的。每個(gè) 半導(dǎo)體管芯可包括或基本由半導(dǎo)體材料組成,半導(dǎo)體材料包括或基本由GaAs、AlAs、InAs、 GaP、A1P、InP、ZnO、CdSe、CdTe、ZnTe、GaN、AIN、InN、硅和 / 或它們的合金或混合物組成。 粘結(jié)劑可包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸收發(fā)光元件發(fā)射的光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同波 長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光兀件發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的光組合以形成近似白光。近似白光具有在 2000K至10, 000K范圍內(nèi)的相關(guān)色溫。在整個(gè)復(fù)合晶片上,近似白光的色溫變化小于四級(jí), 或甚至小于兩級(jí)MacAdam橢圓。粘結(jié)劑的第一和第二表面大致平坦且平行。粘結(jié)劑具有 大致均勻的厚度,且厚度變化小于10%,或小于5%。粘結(jié)劑的厚度在15 iim與4000ii m之 間。粘結(jié)劑垂直于厚度的尺寸(例如,邊長(zhǎng)或直徑)在IOOum與IOOOiim之間。多個(gè)半導(dǎo) 體管芯的每一對(duì)之間的間距大致相同。多個(gè)半導(dǎo)體管芯的每一對(duì)之間的間距在約25 至 約10, OOOym范圍之間。多個(gè)半導(dǎo)體管芯的每一個(gè)上的粘合劑的厚度大致相同。多個(gè)半導(dǎo) 體管芯的每一個(gè)上的粘合劑的厚度是相同的,差別在5%內(nèi)。
[0037] 多個(gè)半導(dǎo)體管芯可包括或基本由至少500個(gè)半導(dǎo)體管芯、或至少2000個(gè)半導(dǎo)體管 芯組成。半導(dǎo)體管芯以陣列的方式布置,至少在第一方向上半導(dǎo)體管芯之間的距離大致相 等。在不同于第一方向的第二方向上,半導(dǎo)體管芯陣列中半導(dǎo)體管芯之間的距離大致相等。 半導(dǎo)體管芯布置在規(guī)則周期(例如,二維)陣列中。使用網(wǎng)紋對(duì)粘結(jié)劑表面的至少一部分進(jìn) 行網(wǎng)紋化,以提高來自粘結(jié)劑的出光率。每個(gè)半導(dǎo)體管芯可包括或基本由光探測(cè)元件(例 如,光伏管芯)組成。粘結(jié)劑對(duì)通過半導(dǎo)體管芯探測(cè)的光波長(zhǎng)是透明的。設(shè)置至少一個(gè)光學(xué) 元件以接收來自至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯的光或?qū)⒐鈧鬏斨林辽僖粋€(gè)半導(dǎo)體管芯。至少一個(gè) 光學(xué)元件可包括或基本由各自與至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯關(guān)聯(lián)的多個(gè)離散的光學(xué)元件組成。在 粘結(jié)劑的至少一部分之上或之內(nèi)設(shè)置反射層(例如,反射薄膜和/或多個(gè)顆粒)。每個(gè)半導(dǎo) 體管芯可包括或基本由發(fā)光元件或光探測(cè)元件組成,反射層對(duì)(i )半導(dǎo)體管芯發(fā)射或探 測(cè)的,或(ii )粘結(jié)劑發(fā)射的光波長(zhǎng)的反射率至少為25%。粘結(jié)劑可包括或基本由多個(gè)離 散區(qū)域組成,至少一個(gè)離散區(qū)域包括粘結(jié)劑和至少一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。至少另一區(qū)域基本 由粘結(jié)劑組成。每個(gè)半導(dǎo)體管芯包括或基本由未設(shè)置在半導(dǎo)體基板上的一個(gè)或多個(gè)有源半 導(dǎo)體層組成。粘結(jié)劑的第一表面或第二表面上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。粘結(jié)劑可包括或 基本由多個(gè)形狀化區(qū)域組成,每個(gè)形狀化區(qū)域(i )與至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯關(guān)聯(lián),且(ii ) 具有大致與其他形狀化區(qū)域的形狀相同的形狀。
[0038] 另一方面,本發(fā)明的實(shí)施例具有一種電子器件,包括或基本由(i )基板,其上具 有第一和第二導(dǎo)電跡線,基板上的第一和第二導(dǎo)電跡線通過兩者之間的空隙隔開,(ii ) 設(shè)置在空隙上的半導(dǎo)體管芯,具有第一面、與第一面相對(duì)的第二面、跨越第一和第二面的至 少一個(gè)側(cè)壁,以及第一面上兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn),每個(gè)觸點(diǎn)電耦合至不同的導(dǎo)電跡線,以及 (iii)封閉半導(dǎo)體管芯的第二面和每個(gè)所述側(cè)壁的至少一部分的立方體聚合粘結(jié)劑,限定 一長(zhǎng)方體,其相鄰面之間為大致90°的角組成。每個(gè)觸點(diǎn)的至少一部分未被粘結(jié)劑覆蓋。
[0039] 本發(fā)明的實(shí)施例可包括以多種組合中任一方式組合的一個(gè)或多個(gè)下述特征。每個(gè) 觸點(diǎn)的至少一部分從粘結(jié)劑中突出。每個(gè)所述側(cè)壁的至少一部分從粘結(jié)劑中突出。粘結(jié)劑 可包括或基本由硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂組成。粘結(jié)劑內(nèi)部包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(例如,磷光 劑和/或量子點(diǎn))。粘結(jié)劑與基板相對(duì)的頂表面具有網(wǎng)紋,用于提高來自頂表面的出光率。 半導(dǎo)體管芯包括或基本由發(fā)光元件(例如,裸-管芯發(fā)光二極管)組成。粘結(jié)劑對(duì)半導(dǎo)體 管芯發(fā)射的光波長(zhǎng)是透明的。半導(dǎo)體管芯可包括或基本由半導(dǎo)體材料組成,半導(dǎo)體材料包 括或基本由 GaAs、AlAs、InAs、GaP、A1P、InP、ZnO、CdSe、CdTe、ZnTe、GaN、AIN、InN、硅和 / 或它們的合金或混合物組成。粘結(jié)劑包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸收半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光的至少 一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和半導(dǎo)體管芯發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的光組合以 形成近似白光。近似白光具有在2000K至10, 000K范圍內(nèi)的相關(guān)色溫。
[0040] 半導(dǎo)體管芯可包括或基本由光探測(cè)元件組成。粘結(jié)劑對(duì)被半導(dǎo)體管芯探測(cè)的光 波長(zhǎng)是透明的。光學(xué)元件可與半導(dǎo)體管芯關(guān)聯(lián)(例如,對(duì)準(zhǔn))。在粘結(jié)劑的至少一部分之 上或之內(nèi)設(shè)置反射層。粘結(jié)劑包括或基本由多個(gè)離散區(qū)域組成,至少一個(gè)離散區(qū)域包括或 基本由粘結(jié)劑和至少一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料組成。另一區(qū)域可基本由粘結(jié)劑組成。半導(dǎo)體管芯 包括或基本由未設(shè)置在半導(dǎo)體基板上(即,管芯中沒有半導(dǎo)體基板)的一個(gè)或多個(gè)有源半 導(dǎo)體層組成。使用導(dǎo)電粘合劑將觸點(diǎn)電耦合至導(dǎo)電跡線。導(dǎo)電粘合劑包括或基本由大致各 向同性的導(dǎo)電粘合劑組成,僅將第一觸點(diǎn)電連接至第一跡線和將第二觸點(diǎn)電連接至第二跡 線,且在空隙中設(shè)置非導(dǎo)電粘合性材料。導(dǎo)電粘合劑包括各向異性導(dǎo)電粘合劑(ACA),僅將 第一觸點(diǎn)電連接至第一跡線和將第二觸點(diǎn)電連接至第二跡線。ACA的一部分設(shè)置在空隙中 且基本電隔離第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)。通過引線接合和/或焊接將觸點(diǎn)電連接至導(dǎo)電跡線。 導(dǎo)電跡線包括或基本由銀、金、鋁、鉻、銅和/或碳組成?;灏ɑ蚧居删圯炼姿嵋叶?醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚酯纖維、聚酰亞胺、聚乙烯和/或紙組 成。半導(dǎo)體管芯包括或基本由發(fā)光元件組成。基板對(duì)發(fā)光元件或粘結(jié)劑中至少之一發(fā)射的 波長(zhǎng)的反射率大于80%?;鍖?duì)發(fā)光元件或粘結(jié)劑中至少之一發(fā)射的波長(zhǎng)的透射率大于 80%。用于向半導(dǎo)體管芯供電的電路可電連接至半導(dǎo)體管芯。
[0041] 參考下文的描述、附圖以及權(quán)利要求書,本發(fā)明的這些和其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征會(huì) 更加清晰。此外,可以理解,本文描述的多個(gè)實(shí)施例的特征不是相互排斥的,可在多個(gè)組合 和排列中存在。說明書中參考"一示例"、"示例"、"一實(shí)施例"、或"實(shí)施例"表示與該示例關(guān) 聯(lián)地表述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明技術(shù)的至少一個(gè)示例中。因而,說明書中 多處出現(xiàn)的短語(yǔ)"在一個(gè)示例中"、"在示例中"、"一實(shí)施例"或"實(shí)施例"并不一定表示同一 示例。此外,特定特征、結(jié)構(gòu)、程序、步驟或特性可以任意合適的方式組合在該技術(shù)的一個(gè)或 多個(gè)示例中。術(shù)語(yǔ)"光"廣義地表示在電磁光譜內(nèi)的任意波長(zhǎng)或波帶,包括但不限于,可見 光、紫外輻射或紅外輻射。相似地,光度學(xué)術(shù)語(yǔ),諸如"照度"、"光通量"和"發(fā)光強(qiáng)度"延伸 為并包括它們的輻射學(xué)等同物,例如"輻射度"、"輻射通量"和"輻射強(qiáng)度"。本文使用的術(shù) 語(yǔ)"基本"、"大致"和"約"表示±10%,在一些實(shí)施例中,表示±5%。除非另有定義,術(shù)語(yǔ) "基本由……組成"表示不包括有助于功能的其他材料。盡管如此,可微量地共同或單獨(dú)地 存在這種其他材料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042] 附圖中,在不同的視圖中,相同的附圖標(biāo)記一般表示相同的部件。同樣地,附圖并 不一定是成比例的,而重點(diǎn)通常在于示出本發(fā)明的原理。在下述說明書中,參考下述附圖描 述了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例:
[0043] 圖1是示范性LED和磷光劑的發(fā)射和激發(fā)光譜的圖。
[0044] 圖2A和2B分別是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的白光管芯的截面視圖和底視圖。
[0045] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用于形成白光管芯的技術(shù)的流程圖。
[0046] 圖4A-4E是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造白光管芯的工藝步驟的截面視 圖。
[0047] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的白光管芯的截面視圖。
[0048] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用于制造分組的具有相似特性的白光管芯的 技術(shù)的流程圖。
[0049] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的分組的具有相似特性的白光管芯的示意圖。
[0050] 圖8A-8D是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造白光管芯的工藝步驟的截面視 圖。
[0051] 圖9A-9F是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例在多個(gè)制造階段的白光管芯的截面視圖。
[0052] 圖10A-10D和11是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造白光管芯的工藝步驟的 截面視圖。
[0053] 圖12A-12F是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的白光管芯的截面視圖。
[0054] 圖13A-13G是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造白光管芯的工藝步驟的截面 視圖。
[0055] 圖14A-14C是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的白光管芯的截面視圖。
[0056] 圖15A-15E是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造白光管芯的工藝步驟的截面 視圖。
[0057] 圖15F和15G是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的白光管芯的截面視圖。
[0058] 圖16A-16C是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的白光管芯的不意性截面視圖(圖16A) 和示意性底視圖(圖16B和16C)。
[0059] 圖17A和17B分別是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用在白光管芯中的發(fā)光元件的截 面視圖和平面視圖。
[0060] 圖17C是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用在白光管芯中的發(fā)光元件的截面視圖。
[0061] 圖18是包含圖17A和17B的發(fā)光兀件的白光管芯的截面視圖。
[0062] 圖19是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的色品圖。
[0063] 圖20是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的反饋控制磷光劑分配系統(tǒng)的截面視圖。
[0064] 圖21和22是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用于制造平面白光管芯的調(diào)平系統(tǒng)的截 面視圖。
[0065] 圖23A和23B是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的白光管芯的截面視圖。
[0066] 圖24A-24C是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造白光管芯的工藝步驟的截面 視圖。
[0067] 圖25和26是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的白光管芯的截面視圖。
[0068] 圖27是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的使用白光管芯的照明系統(tǒng)的截面視圖。
[0069] 圖28是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的使用白光管芯的照明系統(tǒng)的平面視圖。
[0070] 圖29是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造白光管芯的傾斜模具的截面視圖。
[0071] 圖30是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的使用基于反饋控制制造具有不同厚度的磷光 劑的的白光管芯的系統(tǒng)的截面視圖。
[0072] 圖31A-31C是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以處理基板的部分以減弱與磷光劑 的粘附力的工藝步驟的的截面視圖
[0073] 圖32A和32B是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造白光管芯的工藝步驟的截面 視圖。
[0074] 圖33A和33C是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的在使用釋放材料制造白光管芯期間形 成的結(jié)構(gòu)的截面視圖。
[0075] 圖33B和33D分別是由圖33A和33C的結(jié)構(gòu)制造的白光管芯的截面視圖。
[0076] 圖34是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的由具有不同程度粘附力的材料組成的基板上 的發(fā)光元件的截面視圖。
[0077] 圖35A和35B是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的設(shè)置在可壓縮基板上的發(fā)光元件的截 面視圖。
[0078] 圖36是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的為控制包含發(fā)光元件的白光管芯的管芯浮凸 (reI ief)而圖案化的基板上的發(fā)光元件的截面視圖。
[0079] 圖37和38是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的具有用于施加真空的通孔的基板上的發(fā) 光元件的截面視圖。
[0080] 圖39A和39B是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的白光管芯的截面視圖。
[0081] 圖40A-40D是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造白光管芯的工藝步驟的截面 視圖。
[0082] 圖40E和40F是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的各自包含多個(gè)發(fā)光元件的白光管芯的 截面視圖。
[0083] 圖41A和41B是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的使用成形刀片制造的白光管芯的截面 視圖。
[0084] 圖42A-42D是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的白光管芯的截面視圖。
[0085] 圖43是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的包含反射層的白光管芯的截面視圖。
[0086] 圖44是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造圖43的白光管芯的工藝步驟的截面 視圖。
[0087] 圖45A-45C是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造具有反射薄膜的白光管芯的 工藝步驟的截面視圖。
[0088] 圖46A-46C是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的包含光學(xué)元件的白光管芯的截面視圖。
[0089] 圖47A和47B是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以制造圖46A的白光管芯的工藝步 驟的截面視圖。
[0090] 圖48是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用以將光學(xué)元件耦合至白光管芯的白光晶片 的工藝步驟的截面視圖。
[0091] 圖49A-49E是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的凈管芯的截面視圖。
[0092] 圖50和51是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的包含白光管芯和光學(xué)元件的照明裝置的 截面視圖。
[0093] 圖52和53是圖51的照明裝置的組件的截面視圖。
[0094] 圖54是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的包含白光管芯和光學(xué)元件的照明裝置的截面 視圖。
[0095] 圖55是圖54的照明裝置的組件的截面視圖。
[0096] 圖56是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的用在照明裝置中的鏡片的截面視圖。
[0097] 圖57是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的包含圖56的鏡片的照明裝置的截面視圖。
[0098] 圖58A-58C是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的光探測(cè)裝置的截面視圖。
[0099] 圖59A和59B是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的光伏裝置的截面視圖。
[0100] 圖60A-60E是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的電子器件的截面視圖。以及
[0101] 圖61和62是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的包含多個(gè)器件的封裝系統(tǒng)的截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0102] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種集成磷光劑和發(fā)光元件(諸如LED管芯)的新方法,其 克服了目前制造白光封裝LED中存在的多個(gè)缺陷和難題。有利地,磷光劑可在被放置入封 裝體之前(或代替被傳統(tǒng)地封裝)與管芯集成,從而制造不依賴于封裝的白光管芯。圖2A 中繪出了白光管芯200的例子。白光管芯200包括一個(gè)或多個(gè)LEE 210,每個(gè)LEE具有至少 一個(gè)觸點(diǎn)220。如圖所示,LEE 210部分地被磷光劑230圍繞。典型地,觸點(diǎn)220的至少一 部分未被磷光劑230覆蓋。在圖2A所示的配置中,LEE 210具有位于LEE 210的同一面或 同一側(cè)240上的兩個(gè)觸點(diǎn)220。如圖所示,每個(gè)觸點(diǎn)220優(yōu)選地具有未被磷光劑230覆蓋且 適于電連接的自由終端。這里,"適于電連接"表示觸點(diǎn)具有充足的自由面積以允許附接至 諸如導(dǎo)電跡線、電路板等,而"自由"表示其上沒有任何電連接(在優(yōu)選實(shí)施例中,沒有任何 機(jī)械連接)。
[0103] 雖然LEE 210的面240被示出為一個(gè)平面表面,但這并不是本發(fā)明的限制,在其它 實(shí)施例中,面240由多個(gè)非共面表面組成,或可以具有其它配置。在一些實(shí)施例中,LEE 210 具有多于兩個(gè)的觸點(diǎn)220。圖2A中示出白光管芯200沒有覆蓋面240的磷光劑230,但這 并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,磷光劑230覆蓋面240的全部或部分。如上所述, 這里,磷光劑可僅表示粘結(jié)劑或基質(zhì)材料,也可表示粘結(jié)劑和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的混合物。在附 圖2A中,LEE 210的側(cè)面周圍的磷光劑230的寬度被限定為寬度250,而LEE 210上的磷光 劑230的厚度被限定為厚度260,鄰接LEE 210的磷光劑230的厚度被限定為厚度270。
[0104] 圖2A和2B示出包括一個(gè)LEE 210的白光管芯200,然而,這并不是本發(fā)明的限制, 在其它實(shí)施例中,白光管芯200包括多于一個(gè)的LEE 210。在一些實(shí)施例中,一個(gè)白光管芯 200的多個(gè)LEE 210都是相同的,在其它實(shí)施例中,它們由至少兩種不同類型的LEE 210組 成。在一個(gè)實(shí)施例中,不同類型的LEE 210發(fā)射不同波長(zhǎng)的光。例如,白光管芯200可包括 一個(gè)或多個(gè)三種不同類型的LEE 210中的各種LEE,其中至少一種類型發(fā)射藍(lán)光波長(zhǎng)范圍 的光,至少一種發(fā)射綠光波長(zhǎng)范圍的光,且至少一種發(fā)射紅光波長(zhǎng)范圍的光。在一個(gè)實(shí)施 例中,白光管芯200可包括一個(gè)或多個(gè)兩種不同類型的LEE 210中的各種LEE,其中至少一 種類型發(fā)射藍(lán)光波長(zhǎng)范圍的光且至少一種發(fā)射紅光波長(zhǎng)范圍的光。白光管芯200中的LEE 210的特定配置及其工作特性和性能不是本發(fā)明的限制。在一個(gè)實(shí)施例中,不同類型的LEE 210具有不同的光輸出功率。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑230由多個(gè)部分或體積組成,其中每 一部分或體積包括或基本由與其它部分中的一個(gè)或多個(gè)磷光劑不同的一個(gè)或多個(gè)磷光劑 組成。在該示例的一個(gè)實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)部分包括或基本僅由透明粘結(jié)劑材料組成,而 一個(gè)或多個(gè)其它部分包括或基本由粘結(jié)劑和一個(gè)或多個(gè)磷光劑組成。
[0105] 在一些實(shí)施例中,磷光劑230的表面280平行于或大致平行于LEE 210的表面 242。在一些實(shí)施例中,磷光劑230的表面290平行于或大致平行于LEE 210的表面244。在 一些實(shí)施例中,磷光劑230形成大致立方體或長(zhǎng)方體形狀(其輪廓可被LEE 210的部分和/ 或LEE 210的觸點(diǎn)斷開)。LEE 210上磷光劑230的厚度260被示出為在整個(gè)LEE 210上是 相同的或大致相同的,但這并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,LEE 210上磷光劑230 的厚度260是變化的。鄰接LEE 210的磷光劑230的厚度270被示出為對(duì)于白光管芯200 來說是相同的或大致相同的,但這并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,鄰接LEE 210的 磷光劑230的厚度270是變化的。附圖2A示出磷光劑230的表面280和側(cè)面290是平坦 或大致平坦的,但這并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,表面280和/或表面290是彎 曲的,毛糙的,圖案化的,或以規(guī)則的、周期的或隨機(jī)的圖案紋理化的。在一些實(shí)施例中,磷 光劑230至少部分地具有平滑且大致連續(xù)的形狀。在一些實(shí)施例中,在成型或模塑過程中 實(shí)現(xiàn)表面的形狀化和/或圖案化或紋理化,在其它實(shí)施例中,在磷光劑被模塑之后或在其 被固化或部分固化之后再實(shí)施形狀化和/或圖案化或紋理化。
[0106] 附圖2B示出面對(duì)LEE 210的觸點(diǎn)側(cè)面的白光管芯200的視圖。圖2B中的LEE 210被示出其截面為矩形,但這并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,LEE 210為方形、六 邊形、圓形、三角形或任意形狀和/或可以具有與白光管芯200的表面280成任意角度的側(cè) 壁。在附圖2B中,LEE 210側(cè)面上的磷光劑230的寬度250被示出在LEE 210的整個(gè)側(cè)面 上是相同的或大致相同的,但這并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,在LEE 210的一個(gè) 或多個(gè)或所有側(cè)面上的磷光劑230的寬度250是不同的。附圖2B示出磷光劑230的寬度 250在LEE 210的每個(gè)側(cè)面上是相同的或大致相同的,但這并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí) 施例中,沿著LEE 210的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面,磷光劑230的寬度250是變化的。
[0107] 如上所述,本發(fā)明的實(shí)施例在附接(電和/或機(jī)械的)至封裝體或基板之前在LEE 210上形成磷光劑230。如下所述,隨后白光管芯200可集成在各種封裝體中。附圖3示出 用于形成白光管芯200的工藝300的流程圖。工藝300被示出具有六個(gè)步驟,但這并不是 本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,本發(fā)明具有更多或較少的步驟和/或可以不同的次序?qū)?施步驟。在步驟310中,提供第一表面或基底。在步驟320中,在基底上放置或形成一個(gè)或 多個(gè)LEE。在步驟330中,提供磷光劑。在步驟340中,在LEE和基底上形成磷光劑。在步 驟350中,固化磷光劑。在步驟360中,磷光劑涂覆的LEE被分離或單體化為白光管芯200。 下文描述了使用白光管芯200的各種方法。
[0108] 附圖4A-4E繪出了工藝300的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中,提供基底410(步驟 310),LEE 210被放置在基底410上或被粘附至基底410 (步驟320),其觸點(diǎn)220鄰接基底 410(附圖4A)?;?10也被稱為"?;?。在一個(gè)實(shí)施例中,基底410包括或基本由粘合 劑薄膜或膠帶組成。在一些實(shí)施例中,基底410包括或基本由對(duì)磷光劑230具有相對(duì)較低的 粘附力的材料組成,即,其允許將固化的磷光劑230從基底410上移除。在一些實(shí)施例中,基 底410與半導(dǎo)體工業(yè)中用于管芯單體化和/或轉(zhuǎn)移所使用的劃片(dicing)或轉(zhuǎn)移膠帶相 同或相似,例如,Nitto Denko公司的Revalpha,或半導(dǎo)體設(shè)備(Semiconductor Equipment) 公司的膠帶。在一些實(shí)施例中,基底410包括或基本由水溶性材料或粘合劑組成,或可全部 或部分地被水溶性材料覆蓋。例如,基底410的粘合劑或襯墊或兩者可為水溶性的。在一 些實(shí)施例中,水溶性材料包括或基本由水溶性膠帶組成,例如,3M的5414型。在一些實(shí)施 例中,基底410包括或基本由硅或基于硅的材料組成,例如,PDMS或Gel-Pak公司的GelPak 材料。
[0109] 在一些實(shí)施例中,基底410包括或基本由具有可變粘附力的材料組成。在該實(shí)施 例中,在磷光劑形成和固化之后,粘附力會(huì)改變從而能夠容易地從基底410上移除白光管 芯或白光管芯晶片。(白光管芯晶片,也被稱為復(fù)合晶片,這里被定義為懸浮在粘結(jié)劑中的 多個(gè)半導(dǎo)體管芯。)在一個(gè)實(shí)施例中,這種粘附力可變的材料可以是熱釋放膠帶或UV釋放 膠帶。在一個(gè)實(shí)施例中,粘附力可變的材料可以是水溶性膠帶。在一個(gè)實(shí)施例中,粘附力可 變的材料可以是靜電夾盤(LEE 210被形成或放置在靜電夾盤上,與附圖4A中示出的結(jié)構(gòu) 相似)。在該實(shí)施例中,通過可被電激活或電去激活的靜電力將LEE 210保持在靜電夾盤 上。
[0110] 在一些實(shí)施例中,在白光管芯200形成之后,需要將觸點(diǎn)220的面的全部或部分暴 露出,即,不被磷光劑230覆蓋。在一些實(shí)施例中,鄰接基底410放置或粘附觸點(diǎn)220的面 的全部或部分以防止磷光劑230在觸點(diǎn)220的全部或部分、或觸點(diǎn)220的面的全部或部分 上的形成或覆蓋。在一些實(shí)施例中,基底410上涂層的厚度、硬度和/或其它特性,或基底 410的特性,例如粘合劑厚度、化學(xué)成分、表面能量、硬度、彈性等,可以變化以確保觸點(diǎn)220 期望程度的暴露,例如通過靠近基底410或?qū)⒂|點(diǎn)220部分或完全地嵌入基底410中。
[0111] 在一些實(shí)施例中,基底410包括或基本由表面或模具(例如,非平坦表面)組成。 在一個(gè)實(shí)施例中,通過基底410中的凹槽形成隔板450。在附圖4B中,隔板450被示出垂 直于或大致垂直于表面435,然而這并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,隔板450與表 面435成任意角度。基底410可包括或基本由多種材料的一個(gè)或多個(gè)組成,例如玻璃、PET、 PEN、塑料薄膜、膠帶、塑料薄膜上的粘合劑、金屬、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚合物、硅樹脂、 聚四氟乙烯(Teflon)等。在一些實(shí)施例中,基底410為硬的或基本硬的,而在其它實(shí)施例 中,基底410是柔性的。在一些實(shí)施例中,有利地,基底410包括或基本由例如Tef Ion的"非 粘性"材料或者諸如Asahi Glass制造的Fluon ETFE的氟化材料組成,,或者基底410包 括在表面或部分表面上將與磷光劑230 (例如磷光劑230中的粘結(jié)劑)接觸的非粘性涂層, 從而使磷光劑230不粘貼基底410。在一些實(shí)施例中,基底410包括或基本由表面435和 /或隔板450上不能與粘結(jié)劑材料良好地粘合的一層材料組成。在一些實(shí)施例中,基底410 包括或基本由水溶性材料或粘合劑組成,或基底410部分或全部地襯有水溶性材料以助于 從形成基底410的材料中釋放基底410。在一個(gè)實(shí)施例中,基底410包括或基本包含或部 分或完全地由襯有水溶性膠帶,例如3M的5414型。在一些實(shí)施例中,基底410是透光的, 例如可見光或UV輻射。在一些實(shí)施例中,隔板450的高度在約IOiim至約IOOOiim的范圍 內(nèi),然而,隔板450的高度并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,隔板450具有任意高度。 在一些實(shí)施例中,基底410的面積在約0.25mm2至約900cm2的范圍內(nèi),然而,基底410的面 積并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,基底410的面積更小或更大。當(dāng)隔板450不是基 底410的一部分時(shí),隔板450可包括或基本由與基底410相似或不同的材料組成。在一些 實(shí)施例中,隔板450可為圍繞LEE 210的環(huán)狀物或模板。
[0112] 可以調(diào)節(jié)圖4A中標(biāo)識(shí)為間距405的相鄰LEE 210之間的間距,以控制LEE 210側(cè) 面周圍的磷光劑230的寬度。在一個(gè)實(shí)施例中,LEE 210之間的間距405大致由兩倍的期 望的磷光劑的側(cè)壁厚度250與切口(切口是在白光管芯200的單體化過程中移除區(qū)域的寬 度,例如在圖4D中標(biāo)識(shí)為切口 470)相加的和決定。在其它實(shí)施例中,如本文所述,間距405 不依賴于圍繞LEE 210的磷光劑230的量。通過控制形成或分配的磷光劑420的厚度425 可以控制LEE 210上磷光劑230的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中,LEE 210上磷光劑230的厚度 260大致由厚度425減去厚度445給出。
[0113] 工藝300中的下一步驟(步驟330)提供磷光劑(非固化的或部分固化的磷光劑 420)。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420包括或基本由磷光劑和粘結(jié)劑組成。在一些實(shí)施例中, 磷光劑和粘結(jié)劑在應(yīng)用之前被混合,例如在離心混合器中,在混合物上方具有或不具有局 部真空。
[0114] 在工藝300的下一步驟(步驟340)中,如圖4B所示,在基底410和LEE 210上形 成磷光劑420。在一些實(shí)施例中,如圖4B所示,通過基底410的表面435和可選側(cè)面或者 隔板450包含或界定磷光劑420。在該實(shí)施例中,磷光劑420具有底表面或底面460,和頂 表面或頂面440。在一些實(shí)施例中,表面460和440彼此大致平行。在一些實(shí)施例中,表面 460和440大致平坦且平行。
[0115] 可通過各種技術(shù)形成磷光劑420,例如鑄造,分配,澆注,注入,注射,壓縮,轉(zhuǎn)移, 或模塑,Mayer桿或下拉桿,刮刀等的其它形式。磷光劑420的形成方法并不是本發(fā)明的限 制。在一些實(shí)施例中,基底410被放置為使得表面435是水平的,從而當(dāng)在基底410上形成 磷光劑420時(shí),表面435、磷光劑420的底表面460和磷光劑420的頂表面440是平行或大 致平行的,形成在磷光劑420的全部或大部分面積上具有均勻或大致均勻厚度的一薄層磷 光劑420。在一些實(shí)施例中,使用一個(gè)或多個(gè)隔板450以阻擋或部分地阻擋磷光劑420的擴(kuò) 散。在一些實(shí)施例中,表面435和隔板450形成了磷光劑420的模具。在一些實(shí)施例中,隔 板450是放置在基底410上圍繞LEE 210的獨(dú)立器件的部分。在一些實(shí)施例中,不使用隔 板450。本發(fā)明的一些實(shí)施例利用水平基底410和重力以自動(dòng)形成具有均勻或大致均勻厚 度的磷光層420。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420的厚度均勻度在約±15%以內(nèi),約±10%以 內(nèi),約±5%以內(nèi)或約±1%以內(nèi)或更小。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420的厚度在約5 iim至 約2000ii m的范圍內(nèi),但磷光劑420的厚度并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,磷光劑 420更薄或更厚。
[0116] 在一個(gè)實(shí)施例中,混合包括或基本由粘結(jié)劑和磷光劑粉末組成的磷光劑420與在 基底410上形成磷光劑420之間的時(shí)間相比在粘結(jié)劑中沉積粉末所需的時(shí)間更短,從而使 磷光劑和粘結(jié)劑形成粘結(jié)劑中均勻且勻質(zhì)分布或大體均勻且勻質(zhì)分布的磷光劑粉末的混 合。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420的混合均勻度,即磷光劑粉末在粘結(jié)劑中的分布,是均勻 的,以在約±15%以內(nèi),約±10%以內(nèi),約±5%以內(nèi)或約±1%以內(nèi)。在磷光劑和粉末的 混合物的一些實(shí)施例中,開始沉積發(fā)生在約10至約30分鐘內(nèi),而磷光劑420在基底410上 的形成發(fā)生在約0. 25分鐘至約5分鐘內(nèi)。在一些實(shí)施例中,圖4B中示出的結(jié)構(gòu)暴露至局 部真空以除氣或移除磷光劑420中任何溶解的氣體的全部或一部分,以減少或消除磷光劑 420中的氣泡數(shù)。在一些實(shí)施例中,磷光劑420在其形成在基底410上之前暴露至局部真 空。在一些實(shí)施例中,磷光劑420在局部真空中形成在基底410上。在本發(fā)明的一些實(shí)施 例中,基底410不是水平的,導(dǎo)致磷光劑420在基底410和LEE 210上具有不均勻的厚度, 本文將詳細(xì)討論。
[0117] 如圖4C所示,隨后固化磷光劑420,生成固化的磷光劑230 (步驟350)。固化可包 括或基本由加熱、暴露至各種源的輻射(例如可見、UV和/或IR光),或化學(xué)固化(即,弓丨 入促進(jìn)磷粘結(jié)劑交聯(lián)的化學(xué)試劑)組成。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420被UV或其它輻射固 化。在一個(gè)實(shí)施例中,在圖3的步驟350之前或緊隨其后,基底410保持在固化裝備中。 在粘結(jié)劑和粉末的混合物的一些實(shí)施例中,開始沉淀發(fā)生在約10至約30分鐘內(nèi),而磷光劑 420在基底410上的固化發(fā)生在約0. 10分鐘至約5分鐘內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中,步驟340和 350可占用少于約30分鐘,少于約10分鐘,少于約5分鐘或少于約1分鐘。在一些實(shí)施例 中,固化步驟350包括或基本由多個(gè)子固化步驟組成。例如,第一子固化步驟可實(shí)施"凍結(jié)" 基質(zhì)中的磷光劑顆粒,隨后可實(shí)施第二子固化步驟以完全固化粘結(jié)劑。在一些實(shí)施例中,形 成和固化步驟都可發(fā)生在約0. 25分鐘至約7分鐘內(nèi)。在一些實(shí)施例中,形成和固化步驟可 占用少于約4分鐘。
[0118] 在圖3的步驟360中,從圖4C示出的結(jié)構(gòu)(即,白光晶片,白光管芯晶片或復(fù)合晶 片)分離或單體化白光管芯200,得到圖4D中示出的結(jié)構(gòu)。雖然圖4D示出每個(gè)白光管芯 200包括一個(gè)LEE 210,但這并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,白光管芯200包括多于 一個(gè)LEE 210。白光管芯200的尺寸在約0.25mm至約5mm的范圍內(nèi),但白光管芯200的尺 寸并不是本發(fā)明的限制。例如,包括大陣列LEE 210的白光管芯具有至少3mm或至少7mm 或至少25mm的橫向尺寸。對(duì)于一些白光管芯200來說,分離是可選的,例如對(duì)大陣列LEE 210而言??赏ㄟ^多種技術(shù)實(shí)施磷光劑230的分離,例如激光切割,使用刀具切割,沖切,劃 片,鋸切,水射流切割,消融等。在一些實(shí)施例中,切口可小于約200 iim或小于約IOOiim或 小于約50 ii m或甚至小于25 ii m。這允許以相對(duì)較高產(chǎn)量和相對(duì)較低成本在相對(duì)較小的面 積上形成非常大陣列的白光管芯200。模塑工藝能獲得非常均勻的磷光劑厚度,實(shí)現(xiàn)均勻的 光學(xué)特性。能夠在相對(duì)較短時(shí)間內(nèi)從相對(duì)較小面積的磷光劑形成大量白光管芯210以避免 或最小化磷光劑粉末在粘結(jié)劑中的沉淀,且具有較高的厚度均勻性的能力,得到的非常大 陣列的白光管芯210,其具有相對(duì)較窄的光學(xué)特性分布,例如色品、色溫,顯色指數(shù)(CRI), 光通量等,以及非常低的制造成本。在一個(gè)實(shí)施例中,可使用該方法同時(shí)批量處理LEE 210 的整個(gè)晶片。例如,可在"2"、"4"或"6"直徑晶片上制造LEE 210。在LEE 210被制造和 單體化(這里,單體化指對(duì)其上形成LEE 210的基板的單體化)之后,其可被轉(zhuǎn)移至模塑基 板410以用于本文詳細(xì)描述的白光管芯工藝。在一些實(shí)施例中,可以批量模式(即,一起) 將大量LEE 210的整個(gè)晶片轉(zhuǎn)移至模塑基板410。而在其它實(shí)施例中,可以以逐個(gè)管芯或以 管芯組的方式將LEE 210轉(zhuǎn)移至模塑基板410。
[0119] 在一些實(shí)施例中,在從基底410上移除之前實(shí)施(即,白光管芯的)分離,在其它 實(shí)施例中,在分離之前移除基底410,本文將詳細(xì)討論。在一些實(shí)施例中,磷光劑230包括或 基本僅由對(duì)LEE 210發(fā)射的光波長(zhǎng)透明的透明粘結(jié)劑組成。
[0120] 在一些實(shí)施例中,圖4D中示出的結(jié)構(gòu)可被轉(zhuǎn)移至另一個(gè)基板411,從而可以接近 觸點(diǎn)220,如圖4E所示??墒褂棉D(zhuǎn)移膠帶、具有管芯擋板的拾取-放置(pick-and-place) 工具或任意其它技術(shù)來實(shí)施這種轉(zhuǎn)移。在一些實(shí)施例中,可以批量模式完成這種轉(zhuǎn)移,在其 它實(shí)施例中,可以以逐個(gè)管芯或以管芯組的方式完成。在一些實(shí)施例中,在白光管芯晶片單 體化之前實(shí)施轉(zhuǎn)移。如圖2A和2B所示,這種工藝得到白光管芯200。這種工藝提供批量方 法從而以高的性價(jià)比制造出與磷光劑集成的管芯,每個(gè)管芯上具有均勻的磷光劑,而后,管 芯被放置或集成入任意類型的封裝體或電路板上。
[0121] 然后,管芯200可以從基底410上移除以放置在封裝體中。在一些實(shí)施例中,可在 沒有封裝體的情況下使用白光管芯200,例如通過安裝在柔性或剛性電路或跡線板或在其 它照明系統(tǒng)的照明設(shè)備中。白光管芯200可放置在不同的方位上,例如圖4D或圖4E中示 出的管芯。
[0122] 在一個(gè)實(shí)施例中,僅使用一個(gè)磷光劑420,但這并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施 例中,使用多個(gè)磷光劑。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420可包括或基本由多種不同的磷光劑粉 末組成。在一個(gè)實(shí)施例中,第一磷光劑420被沉積且固化或部分固化,隨后沉積且固化一個(gè) 或多個(gè)磷光劑。在一個(gè)實(shí)施例中,粘結(jié)劑被沉積且固化或部分固化,且粘結(jié)劑對(duì)LEE 210和 /或磷光劑420或230發(fā)射的光波長(zhǎng)是透明的,隨后沉積且固化一個(gè)或多個(gè)磷光劑420,以 形成其中一個(gè)或多個(gè)層具有磷光劑成分的層結(jié)構(gòu),各層的類型和/或厚度彼此不同。借由 此,可制造遠(yuǎn)程磷光劑白光管芯400,如圖5所示。圖5示出遠(yuǎn)程磷光劑白光管芯500的一 個(gè)實(shí)施例,其中通過透明粘結(jié)劑或基質(zhì)材料510將磷光劑230和LEE 210空間地隔開。在 這種結(jié)構(gòu)中,包含層或多個(gè)層的磷光劑230超過LEE 210的邊緣的外懸寬度可以被改變以 優(yōu)化來自LEE 210被磷光劑230吸收的光量。也可使用這種方法以形成多層磷光劑和/或 LEE 210的透明粘結(jié)劑。
[0123] 下述示例呈現(xiàn)了本發(fā)明的一些實(shí)施例。但這些實(shí)施例并不限制白光管芯的結(jié)構(gòu) 或制造方法。
[0124] 示例 1
[0125] 在該示例中,以晶片形式制造LEE 210(8卩,作為半導(dǎo)體晶片的部分)。晶片可包 括約5000或更多個(gè)LEE 210。在一些實(shí)施例中,晶片包括超過約20, 000、超過100, 000、或 超過500, 000個(gè)LEE 210。制造完LEE 210之后,LEE 210被測(cè)試并被分類分組,如圖6的 步驟610、620所不。分組可包括,例如發(fā)射波長(zhǎng),正向電壓,光輸出功率等。一個(gè)或多個(gè)分 組的特定選擇或一個(gè)或多個(gè)分組內(nèi)的數(shù)值范圍并不是本發(fā)明的限制。在一個(gè)實(shí)施例中,LEE 210通過發(fā)射波長(zhǎng)分組。可對(duì)LEE 210的每個(gè)分組實(shí)施圖3中所示的工藝?;诿總€(gè)分組 的發(fā)射波長(zhǎng),預(yù)先確定施加在基底410和LEE 210上的磷光劑的量和成分,以獲得期望的色 點(diǎn)、色品、色溫、CRI或其他光學(xué)特性。在該實(shí)施例中,每個(gè)分組可具有不同的磷光劑成分和 /或厚度以得到期望的光學(xué)特性。在一個(gè)實(shí)施例中,基于分組信息調(diào)節(jié)磷光劑成分和厚度以 得到相比沒有分組而獲得的更窄的光學(xué)特性分布(例如色溫)。
[0126] 例如,在圖7中,晶片710表示包含來自由晶片或生長(zhǎng)過程(run)或系列生長(zhǎng)過程 以及一個(gè)或多個(gè)處理過程制造的LEE 210的全部分布的晶片。在用于外延結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)或沉 積過程、和后續(xù)以形成LEE 210的制造步驟中,可造成光性能和電性能的變化。LEE 210被 測(cè)試并被分類分組,其中每個(gè)分組具有一個(gè)或多個(gè)特性的相對(duì)較窄的分布。例如,波長(zhǎng)分組 可具有約5nm或約2. 5nm的分布。分組的其它示例包括正向電壓和光輸出功率。分組720、 730和740表示不同的分組,例如,三個(gè)不同的波長(zhǎng)分組。在圖7中,表示分組720、730和 740的方框具有表示該分組中具有特定特性的管芯分布的小圖。雖然圖7中示出三個(gè)分組, 但這不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,可使用少于或多個(gè)三個(gè)的分組。來自每個(gè)分組的 被標(biāo)識(shí)為210'、210"和210"'的LEE 210用來確定磷光劑230的特性(即,用于獲得LEE和 磷光劑組合的最終光學(xué)特性),得到相應(yīng)數(shù)目的不同的磷光劑混合物,被識(shí)別為230'、230" 和230"'。由此得到相應(yīng)數(shù)目的白光管芯200的分組,被標(biāo)識(shí)為200'、200"和200"'。以此 方式,由整體制造工藝形成的較大百分比的LEE 210分布可被制造為具有較窄分布的光學(xué) 特性(例如色溫)的白光管芯200。
[0127] 圖6示出該工藝的流程圖。首先測(cè)試LEE 210(步驟610),隨后分類并分離分組 (步驟620)。選擇一個(gè)LEE 210分組(步驟630)且準(zhǔn)備磷光劑以獲得用于LEE 210特定 分組的期望的光學(xué)特性(步驟640)。磷光劑可包括或基本由一個(gè)或多個(gè)磷光劑粉末或光轉(zhuǎn) 換材料組成。最終,在步驟650中,使用所選擇的LEE 210分組和為該LEE 210分組準(zhǔn)備的 磷光劑來實(shí)施圖3中示出的工藝300??蓪?duì)其他分組重復(fù)該操作。
[0128] 示例 2
[0129] 在該示例中,以晶片形式制造LEE 210。晶片可包括超過約5000或更多個(gè)LEE 210。在一些實(shí)施例中,晶片可包括超過約20, 000、超過100, 000個(gè)LEE 210。制造完LEE 210之后,LEE 210被測(cè)試,或每個(gè)晶片上的部分LEE 210被測(cè)試。在一個(gè)實(shí)施例中,隨后, 對(duì)晶片上的所有LEE 210實(shí)施圖3中示出的工藝?;诰系腖EE 210的測(cè)試結(jié)果,預(yù) 先確定施加在基底410和LEE 210上的磷光劑的量和成分,以獲得期望的色點(diǎn)、色溫、CRI或 其他光學(xué)特性。磷光劑可包括或基本由一個(gè)或多個(gè)磷光劑粉末或光轉(zhuǎn)換材料組成。
[0130] 在該示例的一個(gè)實(shí)施例中,在LEE 210上形成磷光劑之前,未對(duì)LEE 210進(jìn)行測(cè) 試。在該示例的一個(gè)實(shí)施例中,原始晶片被施加至切割膠帶,此后,晶片被單體化成LEE 210。膠帶能夠延展,且延展至在LEE 210之間提供需要的間距,以在LEE 210上獲得期望 尺寸的磷光劑。在一個(gè)實(shí)施例中,LEE 210之間的間距大致由磷光劑側(cè)壁厚度(LEE 210側(cè) 面上的磷光劑厚度)的兩倍與切口的和給定。這種延展膠帶的一個(gè)示例是Nitto Denko制 造的 SWT20+。
[0131] 如果實(shí)施單體化時(shí),觸點(diǎn)在膠帶上向下,則膠帶可用作基底410。如果實(shí)施單體化 時(shí),觸點(diǎn)向上(不鄰接膠帶),可使用轉(zhuǎn)移膠帶或其它轉(zhuǎn)移方法轉(zhuǎn)移LEE 210。在膠帶-轉(zhuǎn) 移操作中,第二基板或膠帶被施加至LEE210的暴露的一側(cè)(此處為觸點(diǎn)側(cè))并移除第一 膠帶。可使用多種技術(shù)用于這種轉(zhuǎn)移,例如,使用不同粘性程度的膠帶、熱釋膠帶和/或UV 釋放膠帶。該方法的優(yōu)點(diǎn)是,隨后可將LEE 210正確地定位在基底410上,而不需一系列拾 取-放置過程,節(jié)省了時(shí)間和成本。在其它實(shí)施例中,可使用半批量或系列技術(shù)(例如拾 取-放置)而以正確的間距將LEE 210放置在基底410上。
[0132] 圖8A-8D繪出了該工藝的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖8A中,膠帶820被施加至晶片 810的背面(該示例中,觸點(diǎn)向上)。圖8B示出了稍后制造階段中圖8A的結(jié)構(gòu)。圖8B中, 晶片810已被單體化,形成了膠帶820上的LEE 210。單體化工藝決定了 LEE 210之間的間 距830。在一些實(shí)施例中,間距830在約15 iim至約IOOiim的范圍內(nèi)。圖8C示出了稍后制 造階段中圖8B的結(jié)構(gòu)。圖8C中,可選地,膠帶820已被延展或拉伸。如上所述,通過延展工 藝,延展之后的間距830,標(biāo)識(shí)為間距830',被設(shè)置為用于制作白光管芯的正確值。即,膠帶 820被延展直至相鄰LEE 210之間的間距適于形成其上具有期望厚度的磷光劑的白光管芯 200。圖8D示出了稍后制造階段中圖8C的結(jié)構(gòu)。圖8D中,第二膠帶840被施加至LEE 210 的觸點(diǎn)側(cè)。最終,移除第一膠帶820,剩下圖4A中示出的結(jié)構(gòu),并在其上實(shí)施圖3描述的和 圖4A-4D示出的工藝。在一些實(shí)施例中,膠帶840是圖4A中示出的基底或模塑基板410。
[0133] 示例 3
[0134] 在該實(shí)施例中,該工藝從圖4C或圖4D中示出的結(jié)構(gòu)開始。在該示例的一些實(shí)施 例中,LEE 210已被分組,在其他實(shí)施例中,LEE 210還未被分組或未被測(cè)試。在該示例的 一些實(shí)施例中,部分LEE 210已被測(cè)試。圖4C中示出的結(jié)構(gòu)所形成的工藝并不是本發(fā)明的 限制。圖4C中示出的結(jié)構(gòu)可被稱為白光晶片或白光管芯晶片,具有單體化之前的多個(gè)LEE 210和磷光劑230。圖4D中的結(jié)構(gòu)包括模塑基板410上的多個(gè)白光管芯200。
[0135] 以白光晶片形式(例如,如圖4C所示)或以單體化的形式(例如,如圖4D所示) 測(cè)試白光管芯200。通過對(duì)觸點(diǎn)220施加電流和電壓并測(cè)量發(fā)射光來進(jìn)行測(cè)試。在一個(gè)實(shí)施 例中,通過刺透或穿透膠帶410的探針或針來接觸觸點(diǎn)220以進(jìn)行測(cè)試。在其它實(shí)施例中, 通過將圖4C中的結(jié)構(gòu)或圖4D中的白光管芯200首次轉(zhuǎn)移至其它載體而使得觸點(diǎn)220朝上 并可被直接接觸來進(jìn)行測(cè)試??梢耘抗に噷?shí)施這種轉(zhuǎn)移,類似于使用結(jié)合圖8A-8D描述 的轉(zhuǎn)移膠帶,也可以半批量工藝或系列公藝實(shí)施轉(zhuǎn)移,例如拾取-放置。一旦圖4C的結(jié)構(gòu) 或白光管芯200被定位為可接觸觸點(diǎn),就可以使用常規(guī)測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試,例如向LEE 210 施加電流和電壓的手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)測(cè)試儀器,并且測(cè)量白光管芯200的發(fā)光特性。在 一個(gè)實(shí)施例中,可以晶片形式處理圖4C的白光晶片或圖4D的白光管芯200,類似于處理常 規(guī)半導(dǎo)體晶片。這種情況下,圖4C和4D中的結(jié)構(gòu)可以足夠的硬,或使用附加的背面材料或 板或載體來提供附加硬度,從而可以以一定方式并且使用與用于半導(dǎo)體晶片的儀器類似 的儀器處理和測(cè)試白光晶片。
[0136] 在一個(gè)實(shí)施例中,測(cè)試以后,可對(duì)白光管芯200進(jìn)行實(shí)際分類和分組。從而隨后可 使用具有不同光學(xué)特性的多個(gè)分組以用于不同的產(chǎn)品。在一個(gè)實(shí)施例中,分組對(duì)應(yīng)于不同 的色溫值。
[0137] 在一個(gè)實(shí)施例中,測(cè)試以后,可對(duì)白光管芯200進(jìn)行虛擬分類和分組。根據(jù)優(yōu)選實(shí) 施例,虛擬分類和分組表示建立每個(gè)白光管芯200的特性的圖,并且基于其光學(xué)和/或電學(xué) 特性(例如色溫或前向電壓)將白光管芯200放入或分配至虛擬的分組。當(dāng)使用這些虛擬 分組的白光管芯200以用于需要不同特性的產(chǎn)品時(shí),使用分組圖以選擇來自適合的一個(gè)或 多個(gè)分組的白光管芯200以用于特定產(chǎn)品。來自其它分組的剩余的白光管芯200則可以在 不同時(shí)間用于不同的產(chǎn)品。在一個(gè)實(shí)施例中,在不測(cè)試或分組的情況下使用白光管芯200。
[0138] 如果工藝的起始點(diǎn)是圖4C中示出的結(jié)構(gòu),在測(cè)試之前或之后,可以任意方法對(duì)結(jié) 構(gòu)單體化以形成白光管芯200。此外,在將白光管芯200實(shí)際或虛擬分組之前,也可將白光 晶片(圖4C或圖4D)實(shí)際或虛擬分組。
[0139] 示例 4
[0140] 在一個(gè)實(shí)施例中,LEE 210的主體位于基底或膠帶410上,如圖9A所示。在形成磷 光劑以后,白光管芯結(jié)構(gòu)可包括圍繞或覆蓋白光管芯邊緣的全部或部分的一部分磷光劑, 如圖9B所示。圖9C中示出了這種白光管芯的放大視圖。在一些實(shí)施例中,基底410是可 變形的或柔性的,從而使一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)220的部分嵌入膠帶410中,如結(jié)構(gòu)910所示。結(jié) 構(gòu)910具有共面的觸點(diǎn),但這并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,LEE 210具有非共面 的觸點(diǎn),如結(jié)構(gòu)920和930所示。在一些實(shí)施例中,LEE 210可以是傾斜的,如圖9A中結(jié)構(gòu) 930所示,得到了圖9C中示出的類似結(jié)構(gòu),但無需將一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)220部分地或大體上嵌 入基底或膠帶410中。
[0141] 這種結(jié)構(gòu)可提高產(chǎn)量。其原因在于管芯-單體化工藝,即半導(dǎo)體晶片被分離成單 個(gè)管芯,會(huì)對(duì)管芯邊緣的鈍化處理產(chǎn)生切割或其它損害。如果對(duì)邊緣鈍化的切割或損害使 得底層導(dǎo)電半導(dǎo)體材料暴露,則在白光管芯210的附接工藝中會(huì)產(chǎn)生不期望的與該導(dǎo)電半 導(dǎo)體材料的電耦合,從而導(dǎo)致較低的器件性能和/或器件的缺陷。
[0142] 在一些實(shí)施例中,LEE 210主體的一部分未被磷光劑覆蓋,如圖9D所示。圖9D示 出了與圖2A中相似的白光管芯200,但LEE 210主體側(cè)壁的一部分未被磷光劑覆蓋。LEE 210超出磷光劑230邊緣的范圍可以被標(biāo)識(shí)為管芯浮凸950。在一些實(shí)施例中,管芯浮凸是 正的,如圖9D所示,但在其它實(shí)施例中,管芯浮凸可大致為零,如圖2A所示,甚至可以是負(fù) 的,如圖9E所示??杀挥欣刂频牧硪怀叽缡怯|點(diǎn)浮凸960。觸點(diǎn)浮凸960是觸點(diǎn)從磷光 劑的相鄰表面突出的量。在一些實(shí)施例中,管芯浮凸可大致為零且觸點(diǎn)浮凸為正的。在一 些實(shí)施例中,管芯浮凸和觸點(diǎn)浮凸都是正的。管芯浮凸和觸點(diǎn)浮凸的極性和絕對(duì)值并不是 本發(fā)明的限制。在一些實(shí)施例中,觸點(diǎn)浮凸是正的且在約Ium至約15 iim的范圍內(nèi)。
[0143] 在一些實(shí)施例中,控制管芯和/或觸點(diǎn)浮凸是有利的,例如在一些實(shí)施例中,管芯 和/或觸點(diǎn)浮凸的變化小于約30%,或小于約15%或小于約10%。可通過多種不同的技術(shù) 來控制管芯和/或觸點(diǎn)浮凸。在一些實(shí)施例中,LEE 210部分地嵌入在模塑基板410中,如 圖9F所示。浮凸970 (此處,浮凸可表示管芯或觸點(diǎn)浮凸或兩者)的量則大致由LEE 210 嵌入在模塑基板410中的尺寸970決定,如圖9F所示。
[0144] 示例 5
[0145] 圖10A-10C繪出了根據(jù)本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的用于制造白光管芯200的另一技術(shù)。 在該實(shí)施例中,LEE 210被附接至模塑基板或臨時(shí)載體410,其中觸點(diǎn)與臨時(shí)載體410相 鄰。模具1030包括或基本由一個(gè)或多個(gè)隔腔、凹槽或阱1020組成,可將LEE 210插入或部 分插入阱1020中或LEE 210懸浮在阱1020之上或之下(例如,如果分隔隔腔的隔板沒有 延伸足夠遠(yuǎn)以形成完全封閉的隔腔)。在另一實(shí)施例中,通過將模板插入開口模具來形成 阱1020 (如圖4B所示)。例如通過分配,通過刮刀方法,絲網(wǎng)印刷,或通過其他方式用磷光 劑420填充或部分地填充阱1020。在阱1020中形成磷光劑420之后,臨時(shí)載體或基底410 與模具1030配合,從而使LEE 210全部或部分地沉浸在磷光劑420中,如圖IOB所示。觸 點(diǎn)220粘附至臨時(shí)載體410,防止磷光劑420覆蓋觸點(diǎn)220的至少一部分。在一個(gè)實(shí)施例 中,在模具1030和基底410配合之后在將磷光劑420引入或注入阱1020中。在該實(shí)施例 的一個(gè)方面中,可使用局部真空以增強(qiáng)磷光劑420向所有阱420的傳輸,且在固化之前對(duì)磷 光劑420進(jìn)行部分或全部地除氣。該工藝可包括或基本由注入模塑、轉(zhuǎn)移模塑、壓縮模塑、 鑄造等組成。可使用諸如Towa公司制造的FFT-103的設(shè)備來實(shí)施壓縮模塑。在一些實(shí)施 例,模具1030是平坦的,即有效地僅包括其內(nèi)配合多個(gè)LEE 210的一個(gè)凹槽420。在一個(gè) 實(shí)施例中,圖IOB的結(jié)構(gòu)被翻轉(zhuǎn),基底410在下方而模具1030在上方,從而使磷光劑420在 基底410和LEE 210上方形成,在其上方形成模具1030的頂部1031,在該示例的一個(gè)實(shí)施 例中,模具1030是平坦表面。例如,圖4B的結(jié)構(gòu)可被磷光劑420填充或過填充,此后施加 模具頂部或蓋1031,如圖IOD所示。模具1030的形狀并不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例 中,模具1030具有任意形狀。在一些實(shí)施例中,基底410和模具1030都具有凸出的隔板或 側(cè)壁。如本文所述,可通過在模具全部或部分表面的表面中引入圖案、粗糙度或網(wǎng)紋特征以 在磷光劑230的全部或部分外表面中形成圖案、粗糙度或網(wǎng)紋。在一些實(shí)施例中,基底410 上不同的LEE 210具有圍繞其形成的不同形狀的磷光劑。
[0146] 在一些實(shí)施例中,模具1030的全部或一部分被模具釋放材料覆蓋。在一些實(shí)施例 中,模具釋放材料是模具釋放薄膜。在一些實(shí)施例中,模具釋放材料或模具釋放薄膜可以被 圖案化、粗糙化或網(wǎng)紋化以例如在磷光劑230的外表面的全部或部分上賦予相似的特征。 在一些實(shí)施例中,模具釋放材料或模具釋放薄膜可以是平滑的或大致平滑的。
[0147] 在磷光劑420固化且從模具1030上移除以后,結(jié)構(gòu)如圖IOC所示。圖IOC示出 白光管芯200,磷光劑230覆蓋LEE 210的側(cè)面和底部,LEE 210的觸點(diǎn)220粘附至臨時(shí)載 體410而未被磷光劑230覆蓋。在一個(gè)實(shí)施例中,臨時(shí)載體410包括或基本由膠帶或薄膜 組成,如上所述,可從其上拾取白光管芯200并放置在照明系統(tǒng)或其它系統(tǒng)中。通過控制與 LEE 210的尺寸相關(guān)的凹槽1020的寬度1040可以控制圍繞LEE 210的邊緣和側(cè)面的磷光 劑230的寬度250 (圖2A)。在一個(gè)實(shí)施例中,LEE 210側(cè)面上的磷光劑230的厚度大致由 寬度1040和LEE 210的寬度1060的差的1/2給出。(LEE 210的寬度1060在所有維度上 可以不是恒定的。)在一個(gè)實(shí)施例中,通過控制與LEE 210的厚度相關(guān)的凹槽1020的深度 1050可以控制LEE 210上磷光劑230的厚度260 (圖2A)。在一個(gè)實(shí)施例中,通過模塑工藝 的各個(gè)工作參數(shù)可以控制LEE 210上磷光劑230的厚度260 (圖2A),例如,壓縮模塑中存 在的磷光劑量。在一些實(shí)施例中,借由多于一個(gè)因素來控制LEE 210上磷光劑230的厚度 260 (圖2A)。在一個(gè)實(shí)施例中,厚度260大致為阱1020的深度1050減去基底410上LEE 210的高度445(圖4B)。在每個(gè)凹槽中形成多個(gè)LEE 210的實(shí)施例中,或模具1030僅具 有一個(gè)凹槽的實(shí)施例中,白光管芯2〇〇可包括多個(gè)LEE 210或白光管芯200可通過磷光劑 230的單體化形成。換言之,圖4C中示出的結(jié)構(gòu)也可通過模塑工藝制成。
[0148] 在一些實(shí)施例中,多余的磷光劑420可被壓出到在基底410和模具1030之間的模 具外部的區(qū)域,例如凹槽1020的外部。在該示例的一個(gè)實(shí)施例中,模具的一個(gè)或多個(gè)部分 具有一個(gè)或多個(gè)開口或通孔1100以提供配合工藝過程中用于溢出磷光劑420的通道,如圖 11所示。如上所述,在阱1020中形成磷光劑420。基底410和模具1030配合時(shí),孔1100提 供用于使過量磷光劑420溢出的通道,從而可用制造具有全部或大致充滿磷光劑的阱1020 的白光管芯210,而不需將過量的磷光劑壓到模具側(cè)面之外。在一些實(shí)施例中,這改善了對(duì) 磷光劑230厚度的控制并提高了制造工藝的可復(fù)制性。該方法可施加至其它實(shí)施例,例如 圖IOD中示出的實(shí)施例,或在基底410和模具1030配合以后在模具中形成磷光劑420的配 置中。如前所述,磷光劑厚度260和270的控制對(duì)于保持均勻的光學(xué)特性非常重要。在本 文討論的布置中,通過阱1020的尺寸可以控制磷光劑厚度,其獨(dú)立于用于在阱1020中分配 或形成磷光劑420的工藝參數(shù)。在該實(shí)施例中,少量過量的磷光劑420在阱1020中形成, 當(dāng)基底410與模具1030接觸時(shí),過量的磷光劑420被移至孔1100中。在膠帶410和模具 1030配合之后,磷光劑420可被固化以形成,通過結(jié)構(gòu)的幾何形狀控制LEE 210上磷光劑 的量,而不是通過形成或分配參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中,在固化操作的全部或部分過程中通過 真空或壓力將基底410和模具1130保持在一起。在一些實(shí)施例中,通過孔1100將磷光劑 420注入模具中。
[0149] 雖然圖IOC示出模塑工藝之后完全分離的白光管芯200,而未采用任何額外的單 體化工藝,但這并不是本發(fā)明的限制,在其他實(shí)施例中,通過本文參考圖12F所述的模塑工 藝生成的磷光劑230的薄網(wǎng),可將白光管芯200連接在一起。在一些實(shí)施例中,所述網(wǎng)具有 在約5iim至約IOOiim范圍內(nèi)的厚度。在一些實(shí)施例中,白光管芯220可被形狀化,如下文 所述,但在模塑之后相連接,因而需要后續(xù)單體化工藝。
[0150] 示例 6
[0151] 示例6與示例5非常相似,區(qū)別在于模具1030中的阱1020可以被修改為具有任 意形狀。可以進(jìn)行這種形狀化例如以提高出光率。圖12A-12D繪出了用形狀化的模具制造 的白光管芯200的多個(gè)實(shí)施例。圖12A的結(jié)構(gòu)在LEE 210的邊角上的磷光劑的量比在LEE 210的中心上的要少。圖12B的結(jié)構(gòu)具有非平滑的表面1210,例如被網(wǎng)紋化的、粗糙的或圖 案化的。在一個(gè)實(shí)施例中,非平滑的表面1210減少了磷光劑230中的全內(nèi)反射(TIR),并且 提高了出光率。在一個(gè)實(shí)施例中,表面1210可具有周期性結(jié)構(gòu),但這并不是本發(fā)明的限制, 在其它實(shí)施例中,結(jié)構(gòu)可以是隨機(jī)的。在一個(gè)實(shí)施例中,表面1210可包括尺寸在約0. 5 iim 至約5 y m的范圍內(nèi)的出光部件(例如,凸塊和/或凹槽),但這并不是本發(fā)明的限制,在其 它實(shí)施例中,出光部件可具有其他尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中,出光部件是半球或錐體的形狀, 但這并不是本發(fā)明的限制,在其他實(shí)施例中,出光部件可具有任意形狀。在一個(gè)實(shí)施例中, 出光部件是隨機(jī)網(wǎng)紋或粗糙度,其平均粗糙度在約0.5 iim至約IOiim的范圍內(nèi)。在圖12C 的結(jié)構(gòu)中,磷光劑被成形為透鏡形狀。這種透鏡可以是為半球的、拋物面的,菲涅爾光學(xué)的 或任意其他形狀的。圖12D的結(jié)構(gòu)具有在頂表面上形成的光子晶體1220。在一個(gè)實(shí)施例中, 光子晶體1220增大了白光管芯200在特定方向上的出射光強(qiáng),例如垂直于白光管芯200的 面。在其它實(shí)施例中,在白光管芯200任意表面的全部或部分上形成光子晶體。圖12E示出 了在LEE 210上具有連續(xù)的模塑形狀的白光晶片的一部分。在一些實(shí)施例中,例如在連接 線1230處單體化以形成單個(gè)白光管芯210,在其他實(shí)施例中,白光管芯210可包括多個(gè)LEE 210,其具有多個(gè)形狀化的磷光劑230,如圖12F所示。如圖12F所示,形狀化的磷光劑230 可通過薄的區(qū)域1250連接。在一些實(shí)施例中,區(qū)域1250可以被有利地最小化以減少不使 用的磷光劑的損耗,例如通過最小化區(qū)域1250的厚度和/或橫向?qū)挾?。然而,這并不是本 發(fā)明的限制,在其他實(shí)施例中,區(qū)域1250可具有任意形狀或尺寸或可不存在,如本文所述。
[0152] 在一個(gè)實(shí)施例中,可通過形成圖2A示出的白光管芯或圖4C示出的白光管芯晶 片并在隨后移除磷光劑的一個(gè)或多個(gè)部分以生成不同于初始形狀的形狀來進(jìn)行磷光劑 的形狀化??墒褂枚喾N方法來實(shí)現(xiàn)磷光劑一個(gè)或多個(gè)部分的移除,例如刀具切割,劃片 (dicing),激光切割,沖切等。
[0153] 示例 7
[0154] 在本發(fā)明的該實(shí)施例中,工藝從提供基底410開始,如上所述。在一個(gè)實(shí)施例中, 基底410包括或基本由薄膜或膠帶組成。在一個(gè)實(shí)施例中,基底410包括或基本由粘合膠 帶組成,例如粘合劑為諸如熱釋粘合劑、UV釋放粘合劑、水溶性粘合劑等的粘合膠帶。隨后 在基底410上或基底410上方形成或放置LEE 210,如圖13A所示。在該實(shí)施例中,LEE 210 被放置為觸點(diǎn)220朝上,即不鄰接基底410,而在之前的實(shí)施例中,觸點(diǎn)220放置在基底410 上。
[0155] 圖13B示出后續(xù)制造階段的圖13A的結(jié)構(gòu)。在將LEE 210放置在基底410上之后, 提供磷光劑420,如上所述,并且磷光劑420形成在LEE 210和基底410之上。如圖13B所 示,磷光劑水平面是共面的,或大致與LEE 210的表面1310共面,使得觸點(diǎn)220露出。在其 它實(shí)施例中,可控制磷光劑水平面以獲得期望的觸點(diǎn)和/或管芯浮凸。可通過各種技術(shù)形 成磷光劑420,例如分配、澆注、注射、模塑等。在LEE 210和基底410上形成磷光劑420的 方法并不是本發(fā)明的限制。在一些實(shí)施例中,基底410被設(shè)置為使得LEE 210的表面1310 是水平面,從而在基底410上形成憐光劑420時(shí),表面1310和表面460平行或大致平行,形 成的薄層磷光劑420在磷光劑420的全部或大部分面積上具有均勻或大致均勻的厚度。在 一些實(shí)施例中,使用Mayer桿或下拉桿來形成磷光劑420以獲得均勻?qū)拥牧坠鈩?20。無論 磷光劑如何形成,在本發(fā)明的一個(gè)方面中,使用水平模具和重力以自動(dòng)生成具有均勻或大 致均勻厚度的磷光劑層420。在本發(fā)明的其他方面中,通過模塑工藝獲得均勻或大致均勻 的厚度,如上所述。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420的厚度均勻度在約±15%以內(nèi)、約±10% 以內(nèi)、約±5%以內(nèi)或約±1%以內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420的厚度在約Iiim至約 2000 ii m的范圍之間,但磷光劑420的厚度不是本發(fā)明的限制,在其它實(shí)施例中,磷光劑420 更薄或更厚。
[0156] 如圖13B所示,在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420的表面1320與LEE 210的表面1310 共面或大致共面。在該實(shí)施例中,磷光劑420覆蓋LEE 210的全部側(cè)壁或幾乎全部側(cè)壁。 在一個(gè)實(shí)施例中,在基底410上形成磷光劑420至這種水平。在其他實(shí)施例中,在LEE 210 的頂表面1310上形成磷光劑420,隨后移除部分磷光劑420 (或固化后的磷光劑230),以提 供電連接觸點(diǎn)220的入口。在另一實(shí)施例中,在LEE 210的頂表面1310的下方形成磷光劑 420,例如以得到正的管芯浮凸。在一個(gè)實(shí)施例中,通過改變相對(duì)LEE 210的頂表面1310 的磷光劑420的水平面可控制管芯浮凸的量。
[0157] 隨后,固化或部分固化磷光劑420,固化的磷光劑被標(biāo)識(shí)為固化磷光劑230。固化 可包括或基本由加熱、暴露至各種源(諸如可見、UV和/或IR光)的的輻射、或化學(xué)固化 組成,如前所述。在一個(gè)實(shí)施例中,通過UV或其他輻射固化磷光劑420且基底410對(duì)這些 輻射是透明的。
[0158] 在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420包括或基本由光固化粘合劑組成。在該實(shí)施例中,磷 光劑420最初形成至LEE 210上的一定高度,如圖13C所示。磷光劑420暴露至通過LEE 210背面的光(暴露輻射),從而固化除觸點(diǎn)220之上部分的磷光劑420,其中,LEE 210的 背面(即與附接LEE 210的側(cè)面相對(duì)的側(cè)面)對(duì)這些光是透明或部分透明的,而觸點(diǎn)220對(duì) 這些暴露輻射是不透明或基本不透明的,如圖13D所示。隨后移除未固化的磷光劑420,提 供用于電耦合觸點(diǎn)220的入口,如圖13E所示。此后,固化的磷光劑230覆蓋全部LEE 210, 除了不透明或基本不透明的觸點(diǎn)220。如果觸點(diǎn)220外側(cè)的LEE 210的表面被對(duì)暴露輻射 不透明或部分不透明的材料(例如鏡子或其它反射材料)覆蓋或部分覆蓋,則位于不透明 或部分不透明區(qū)域上的磷光劑420可不暴露至光線且也被移除。
[0159] 此時(shí),可以使用圖13B或13E中示出的結(jié)構(gòu),或者在工藝中的此時(shí),可以單體化并 且使用圖13B或13E中示出的結(jié)構(gòu)。然而,這些結(jié)構(gòu)典型地不具有與覆蓋有磷光劑的接觸 面相對(duì)的面。這會(huì)在光譜中產(chǎn)生不期望的高的藍(lán)光發(fā)射和/或總發(fā)射光的損耗,因而降低 了效率。可使用多種方法以形成更加完全地封閉在磷光劑中的白光管芯。在優(yōu)選實(shí)施例 中,圖13B或13E示出的結(jié)構(gòu)被轉(zhuǎn)移至第二基底1330,例如使用先前描述的轉(zhuǎn)移方法,從而 使觸點(diǎn)220鄰接第二基底1330,如圖13F所示。
[0160] 在一些實(shí)施例中,第二基底1330與基底410相同或相似。在轉(zhuǎn)移工藝之后,可在 圖13F示出的結(jié)構(gòu)上形成一個(gè)或多個(gè)磷光劑420'附加層,如圖13G所示。隨后固化磷光劑 420,且分離管芯,如上所述,得到白光管芯1410,如圖14A所示。白光管芯1410與圖2A中 示出的白光管芯200相似,區(qū)別在于對(duì)于白光管芯1410,在至少兩個(gè)步驟中形成封閉磷光 齊U,但白光管芯200的磷光劑形成僅需一個(gè)步驟。圖14A示出的白光管芯1410的示例中, 磷光劑230(固化的磷光劑)的兩個(gè)部分是相同的,而圖14B不出的白光管芯1410'的不例 中,磷光劑230不同于磷光劑230'。圖14A和14B中的白光管芯1410和1410'示出磷光劑 230(或230')的兩部分,但這并不是本發(fā)明的限制,在其他實(shí)施例中,磷光劑430可由多 于兩個(gè)部分或?qū)咏M成。
[0161] 圖14C示出的結(jié)構(gòu)與圖14A和14B所示出的相似,但這種情況下,磷光劑420的表 面1320在LEE 210的底表面的下方,從而得到正的管芯浮凸960。
[0162] 示例 8
[0163] 在該示例中,白光管芯1510包括多個(gè)共形、基本共形或半共形的磷光劑涂層,如 圖15E所示。制作白光管芯1510的工藝從圖15A中示出的結(jié)構(gòu)開始,其具有基底410和安 裝在基底410上的LEE 210,其觸點(diǎn)220與基底410相鄰。標(biāo)識(shí)為圖15B中的隔板1520的 型板、模具、模板、隔板或其它結(jié)構(gòu)形成在基底410上、LEE 210之間。如圖15B所示,磷光劑 420形成在隔板1520之間的區(qū)域中。隨后,固化或部分固化磷光劑420并移除隔板1520 (在 部分或完全固化磷光劑420之后),形成圖15C中示出的結(jié)構(gòu)。圖15C中的每個(gè)結(jié)構(gòu)基本為 白光管芯210,但以如上所述的不同工藝制造。在另一實(shí)施例中,以其他方式形成圖15C的 結(jié)構(gòu),例如,首先從與圖4C所示出的相似的結(jié)構(gòu)開始,移除LEE 210之間的磷光劑230的部 分??赏ㄟ^多種技術(shù)移除磷光劑230,例如切割、激光消融、激光切割、蝕刻、噴砂等。移除磷 光劑230的方法不是本發(fā)明的限制。
[0164] 圖15D示出在可選的后續(xù)制造階段中圖15C的結(jié)構(gòu)。在圖15D中,在圖15C的結(jié) 構(gòu)上已形成磷光劑230'。在一些實(shí)施例中,磷光劑230'與磷光劑420或磷光劑220相同, 在其他實(shí)施例中,磷光劑230'與磷光劑420或磷光劑220不同。隨后,固化或部分固化磷 光劑230',形成固化的磷光劑230',并形成圖15D的結(jié)構(gòu)。圖15E示出后續(xù)制造階段中圖 1?的結(jié)構(gòu),其中通過分離磷光劑230'形成白光管芯1510。圖15E示出兩層或兩個(gè)水平面 的磷光劑230和230 ',但這不是本發(fā)明的限制,在其他實(shí)施例中,使用多于兩層或兩個(gè)水平 面的磷光劑。在一些實(shí)施例中,最靠近LEE 210的磷光劑層包括或基本由透明粘合劑組成, 而沒有磷光劑。圖15E示出每層或每個(gè)水平面的磷光劑具有基本相同的圍繞LEE 210的共 形形狀,但這不是本發(fā)明的限制,在其他實(shí)施例中,每個(gè)磷光劑層或每個(gè)磷光劑水平面的形 狀是不同的,例如,如圖12A-12D所示。在一些實(shí)施例中,不同的磷光劑層用于不同的目的, 例如,以提高LEE 210和/或磷光劑230的出光率或者將來自LEE 210的光轉(zhuǎn)換成不同波 長(zhǎng)。
[0165] 雖然圖15A-15E示出的多個(gè)磷光劑涂層的示例具有長(zhǎng)方體體積,但這不是本發(fā)明 的限制,在其他實(shí)施例中,可形成多個(gè)形狀化的涂層,如圖15F所示。雖然圖15A-15E示出 多個(gè)共形磷光劑涂層(即,每個(gè)涂層具有在其下的先前涂層的形狀)的示例,但這不是本發(fā) 明的限制,在其他實(shí)施例中,各個(gè)涂層不是共形的,如圖15G所示。
[0166] 示例 9
[0167] 該示例采用與參考附圖-4D所討論的相似的工藝。但在該示例中,替代每個(gè)白光 管芯200具有一個(gè)LEE 210,該實(shí)施例的特征在于每個(gè)白光管芯200中有多個(gè)LEE 210。圖 16A-16C示出了各自具有多個(gè)LEE 210的白光管芯1610的幾個(gè)示例。圖16A示出包括5個(gè) LEE 210的多LEE白光管芯的截面視圖。圖16B示出包括3X3陣列形式的9個(gè)LEE 210的 多LEE白光管芯的平面視圖。圖16C示出包括1X4陣列形式的4個(gè)LEE 210的多LEE白 光管芯的平面視圖。圖16A-16C中的示例示出矩形白光管芯,但這不是本發(fā)明的限制,在其 他實(shí)施例中,白光管芯是方形、三角形、六邊形、圓形或任意其他形狀。圖16A-16C中的示 例示出以規(guī)則周期陣列形式的LEE 210,但這不是本發(fā)明的限制,在其他實(shí)施例中,LEE 210 以任意方式排列或隔開。
[0168] 示例 10
[0169] 圖17A和17B繪出了用在本發(fā)明實(shí)施例中的示范性LEE 1700。圖17B圖17A示出 LEE 1700的截面視圖,而圖17B示出LEE 1700的頂平面視圖。LEE 1700典型地包括基板 1710,其上沉積有一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體層。在該示范性實(shí)施例中,LEE 1700表示諸如LED或 激光器的發(fā)光裝置,但在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯具有不同或附加 的功能,例如,處理器、傳感器、光伏太陽(yáng)能電池、探測(cè)器等。非LED管芯可以被粘結(jié),也可以 不被粘結(jié),如本文所述,且可以具有與LED不同的觸點(diǎn)幾何形狀。圖17A和17B示出了具有 非共面觸點(diǎn)1760和1770的LEE 1700,但這不是本發(fā)明的限制,在其他實(shí)施例中,LEE 1700 可具有共面或基本共面的觸點(diǎn),如圖17C所示(為清晰起見,圖17C未示出用于接觸多個(gè)層 的內(nèi)部結(jié)構(gòu))。
[0170] 基板1710可包括或基本由一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體材料組成,例如,硅、GaAs、InP、GaN, 其可以摻雜或基本不摻雜(例如,并非有意摻雜)。在一些實(shí)施例中,基板1710包括或基 本由藍(lán)寶石或碳化硅組成?;?710對(duì)LEE 1700發(fā)射的光波長(zhǎng)是基本透明的。對(duì)于發(fā)光 裝置,如圖示,LEE 1700可包括第一和第二摻雜層1720、1740,其優(yōu)選地?fù)诫s有相對(duì)的極性 (即,一種n型摻雜和另一種p型摻雜)。一個(gè)或多個(gè)發(fā)光層1730,例如,一個(gè)或多個(gè)量子 阱,可設(shè)置在層1720U740之間。層1720、1730、1740的每一個(gè)可以包括或基本由一個(gè)或多 個(gè)半導(dǎo)體材料組成,例如,娃、InAs、AlAs、GaAs、InP、A1P、GaP、InSb、GdSb、AlSb、GaN、A1N、 InN、和/或它們的混合物和合金(例如,三元或四元等合金)。在優(yōu)選實(shí)施例中,LEE 1700 是無機(jī)裝置,而不是聚合或有機(jī)裝置。在一些實(shí)施例中,在形成磷光劑之前,移除幾乎全部 或部分基板1710,如下文所述??梢酝ㄟ^例如化學(xué)蝕刻、激光剝離、剝落、機(jī)械研磨和/或化 學(xué)-機(jī)械拋光等實(shí)施移除。在一些實(shí)施例中,可移除全部或部分基板1710,且在形成磷光劑 之前,將第二基板(例如對(duì)LEE 1700發(fā)射的光波長(zhǎng)是透明的或反光的)附接至基板1710 或半導(dǎo)體層1720,如下文所述。在一些實(shí)施例中,基板1710包括硅,且在形成磷光劑之前可 移除全部或部分硅基板1710,如下文所述??赏ㄟ^例如化學(xué)蝕刻、激光剝離、機(jī)械研磨和/ 或化學(xué)-機(jī)械拋光等實(shí)施移除。在一些實(shí)施例中,基板1710用作裝置有源層生長(zhǎng)的模板, 例如層1720U730和1740。在一些實(shí)施例中,使用中,基板1710提供機(jī)械支撐但不提供電 或光功能,且可被移除。在一些實(shí)施例中,在形成白光管芯的工藝過程中,移除基板1710包 括移除不提供電功能(例如,不用于發(fā)射光或探測(cè)光)的基板1710的全部或一部分。
[0171] 如圖17A和17B所示,在優(yōu)選實(shí)施例中,LEE 1700被圖案化且被蝕刻(例如通過傳 統(tǒng)光刻和蝕刻工藝),從而使層1720的一部分被暴露以方便在LEE 1700的同一側(cè)電接觸層 1720和層1740 (而不需要,例如,通過基板1710來接觸層1720,或使用將層1740上的觸墊 電連接至層1720的旁路來接觸層1720)。為了暴露出層1720的一部分,移除層1730、1740 的一個(gè)或多個(gè)部分(或從未形成),因而圖17A繪出了 LEE 1700非平面的表面1725,即包 含彼此非共面的暴露部分。表面1725對(duì)應(yīng)于LEE 1700的外表面,包括未示出的由層的多 個(gè)部分形成的任意輪廓和形貌。為了方便電接觸LEE 1700,在層1740U720上分別形成離 散的電觸點(diǎn)1760、1770。電觸點(diǎn)1760、1770皆可包括或基本由合適的導(dǎo)電材料組成,例如, 一個(gè)或多個(gè)金屬或金屬合金導(dǎo)電氧化物或其他合適的導(dǎo)電材料,且通常是非共面的(特別 在具有近似相等厚度的實(shí)施例中),如圖17A所繪出的。在一些實(shí)施例中,表面1725是平面 或大致平面的。在一些實(shí)施例中,電觸點(diǎn)1760和1770的頂表面是共面或大致共面的。圖 17A和17B中示出的結(jié)構(gòu)用于示意的目的。對(duì)于LEE 210或LEE 1700有多種多樣的設(shè)計(jì), 且LEE 210和LEE 1700的特定設(shè)計(jì)不是本發(fā)明的限制。例如,在一些實(shí)施例中,LEE 210或 LEE 1700可具有不同形狀的觸點(diǎn),不同面積的觸點(diǎn),不同的接觸半導(dǎo)體材料的方法,等等。
[0172] 在一些實(shí)施例中,LEE 1700具有方形形狀,在其他實(shí)施例中,LEE 1700具有矩形 形狀。形狀和縱橫比不是本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn),但LEE 1700可具有任意期望的形狀。在多個(gè)實(shí) 施例中,觸點(diǎn)1760U770中的一個(gè)或兩個(gè)在一個(gè)維度上的尺寸(例如,直徑或邊長(zhǎng))小于約 100 ym,小于約70 iim,小于約35 iim,或甚至小于約20 iim。在一個(gè)實(shí)施例中,觸點(diǎn)1760、 1770為矩形,可具有在約10 ii m至約250 ii m范圍內(nèi)的長(zhǎng)度和在約5 ii m至約50 ii m范圍內(nèi)的 寬度。在其他實(shí)施例中,觸點(diǎn)1760U770具有任意形狀或尺寸,在一些實(shí)施例中,LEE 1700 具有超過兩個(gè)觸點(diǎn)。觸點(diǎn)的數(shù)量、形狀和縱橫比不是本發(fā)明的關(guān)鍵,但觸點(diǎn)1760U770可 具有任意期望的數(shù)量、形狀和/或尺寸。在一些實(shí)施例中,在LEE 1700的幾何形狀內(nèi),觸點(diǎn) 1760U770盡可能遠(yuǎn)地彼此分離。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,觸點(diǎn)1760和1770之間的間距在 LEE 1700長(zhǎng)度的約75%至超過90%的范圍內(nèi),但觸點(diǎn)之間的間距不是本發(fā)明的限制。
[0173] 在一些實(shí)施例中,通過使用導(dǎo)電粘合劑以方便電接觸觸點(diǎn)1760、1770,而不是通過 例如線焊、錫焊、超聲波焊接、熱波焊接等,由于可以使用粘合劑以接觸盡可能非常小的面 積從而連接電線或球焊(其典型地需要一個(gè)邊長(zhǎng)約80 y m的焊接面積),因而觸點(diǎn)1760、 1770可具有相對(duì)較小的幾何尺寸。附接管芯的方法不是本發(fā)明的限制,在其他實(shí)施例中,可 使用任意管芯-附接方法,例如錫焊、線焊、焊接凸點(diǎn)、接線柱、熱波焊接、超聲波焊接等。在 一些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn),例如觸點(diǎn)1760和/或1770可包括焊接凸點(diǎn)或接線柱。
[0174] 特別地,如果LEE 1700包括或基本由諸如LED或激光器的發(fā)光裝置組成,觸點(diǎn) 1760U770可以反射LEE 1700發(fā)射的光波長(zhǎng),因而將發(fā)射的光反射回基板1710。在一些 實(shí)施例中,反光觸點(diǎn)1760覆蓋部分或幾乎整個(gè)層1740,反光觸點(diǎn)1770覆蓋部分或幾乎整個(gè) 層1720。除了反光觸點(diǎn)或者替代反光觸點(diǎn),可在觸點(diǎn)1760、1770的多個(gè)部分之間或之上、且 在部分或幾乎整個(gè)層1740和1720之上設(shè)置反射器(為清晰起見,該圖中未示出)。反射 器反射LEE 1700發(fā)射的至少部分或全部光波長(zhǎng),且可包括會(huì)基本由各種材料組成。在一個(gè) 實(shí)施例中,反射器是非導(dǎo)電性的,從而不會(huì)電連接觸點(diǎn)1760、1770。反射器可以是布拉格反 射器。反射器可包括或基本由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電材料組成,例如,諸如銀、金、鉬等的金屬。除 了反射器或者替代反射器,半導(dǎo)體管芯除了觸點(diǎn)1760U770的暴露表面可被涂覆一個(gè)或多 個(gè)絕緣材料層,例如,諸如氮化硅的氮化物或諸如二氧化硅的氧化物。在一些實(shí)施例中,觸 點(diǎn)1760U770包括或基本由用于連接至電路板或電源等的結(jié)合部分以及用于提供流經(jīng)LEE 1700的更加均勻的電流的電流擴(kuò)散部分組成,在一些實(shí)施例中,在除觸點(diǎn)1760、1770的結(jié) 合部分之外的全部或部分LEE 1700上形成一個(gè)或多個(gè)絕緣材料層。絕緣材料1750可包括 或基本由諸如聚酰亞胺、氮化硅、氧化硅和/或二氧化硅組成。該絕緣材料1750可覆蓋全部 或部分LEE 1700的頂部和側(cè)面,以及全部或部分層1720、1730和1740的頂部和側(cè)面。絕 緣材料1750可用于防止觸點(diǎn)1760和1770之間,以及觸點(diǎn)1760和1770可能電耦合至的導(dǎo) 體之間形成短路。
[0175] 圖18示出包含如上所述的LEE 1700的白光管芯200的一個(gè)實(shí)施例。可根據(jù)本發(fā) 明的多個(gè)實(shí)施例中任意之一來制造如圖18所示的白光管芯200。如圖18所示,LEE 1700 包括可選的反射層1810。
[0176] 有利地,本發(fā)明的實(shí)施例制造的白光管芯200具有可控的圍繞LEE210的粘合劑 厚度、均勻度以及磷光劑顆粒在粘合劑中的分布,例如,均勻或大致均勻的厚度以及磷光劑 顆粒在粘合劑中均勻或大致均勻的分布,或設(shè)計(jì)的厚度和磷光劑顆粒的分布,以獲得均勻 或特定的光學(xué)特性。厚度和磷光劑顆粒的分布或裝載對(duì)光線色溫的均勻度有很大的影響。 在具有多個(gè)LEE的系統(tǒng)中,特別是具有幾十個(gè)至幾千個(gè)LEE的陣列中,當(dāng)使用傳統(tǒng)的磷光 劑-集成技術(shù)時(shí)難以使得該磷光劑涂覆全部LEE,從而導(dǎo)致不均勻的光學(xué)特性。圖19是CIE 色品圖的示意圖,具有黑體軌跡1910和表示一個(gè)或多個(gè)MacAdam橢圓的橢圓IgzotjMacAdam 橢圓1920的長(zhǎng)軸被標(biāo)記為1940, MacAdam橢圓的短軸被標(biāo)記為1930。MacAdam橢圓表示 色品圖上的顏色區(qū)域,一級(jí)MacAdam橢圓表示圍繞橢圓中心的顏色范圍,一般人眼不能將 其與橢圓中心處的顏色區(qū)分開。因而,一級(jí)MacAdam橢圓輪廓表示幾乎注意不到色品差別。
[0177] 可構(gòu)造包含圍繞中心點(diǎn)的更大顏色范圍的多級(jí)MacAdam橢圓。黑體軌跡通常與 MacAdam橢圓的長(zhǎng)軸對(duì)準(zhǔn),這表示相比垂直于黑體線的差別(等同于綠光/洋紅光漂移), 人眼對(duì)沿著黑體軌跡的顏色差別(等同于紅光/藍(lán)光漂移)較不敏感。此外,對(duì)于磷光 轉(zhuǎn)換的白光光源,短軸方向1930上的變化很大程度上由LEE(典型地為L(zhǎng)ED)的波長(zhǎng)變化 決定,而長(zhǎng)軸方向1940上的變化很大程度上由磷光劑濃度和厚度決定。對(duì)于色溫均勻度 (由MacAdam橢圓或其他單元測(cè)量)應(yīng)當(dāng)要多大有許多建議,但非常明確的是,包含在低級(jí) MacAdam橢圓(較小橢圓)中的變化比包含在高級(jí)MacAdam橢圓(較大橢圓)中的變化更 加均勻。例如,四級(jí)MacAdam橢圓包含沿黑體軌跡的約300K的色溫變化,中心為3200K,而 二級(jí)MacAdam橢圓包含沿黑體軌跡的約150K的色溫變化,中心為3200K。
[0178] 從圖19的色品圖上的MacAdam橢圓可看出白光管芯200中均勻度和/或可控的或 設(shè)計(jì)的厚度和磷光劑濃度的重要性。由于長(zhǎng)軸長(zhǎng)度很大程度上由磷光劑濃度和厚度決定, 因而這些參數(shù)的變化會(huì)導(dǎo)致MacAdam橢圓的長(zhǎng)軸增大,從而導(dǎo)致色溫變化的增大。上述用 于制造均勻厚度和作為白光管芯200 -部分的合成磷光劑的方法會(huì)降低色溫變化,從而得 到在具有磷光轉(zhuǎn)換LEE陣列的照明系統(tǒng)中和這些照明系統(tǒng)之間色溫更加均勻的光源。在具 有大型LEE陣列的發(fā)光系統(tǒng)中使用前述LEE允許制造大量具有均勻色溫的發(fā)光系統(tǒng)。在一 些實(shí)施例中,制造的白光管芯200具有的色溫分布小于500K,或小于250K或小于125K或小 于75K。在一些實(shí)施例中,制造的白光管芯200具有的色溫或色品的變化小于四級(jí)MacAdam 橢圓,或小于二級(jí)MacAdam橢圓,或小于一級(jí)MacAdam橢圓。在一些實(shí)施例中,在一個(gè)白光 晶片內(nèi)、或一批白光晶片內(nèi)或整個(gè)制造分布內(nèi)獲得這種程度的分布。
[0179] 本發(fā)明一些實(shí)施例的制造方法中的一個(gè)步驟是在基底上的LEE上方分配、澆鑄、 澆注或以其他方式形成磷光劑。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,通過控制分配工藝手動(dòng)控制形 成的磷光劑量。例如,可在LEE和基底上澆注磷光劑。然而,這種方法可能無法以期望的程 度控制形成的磷光劑量??墒褂枚喾N方法改善形成工藝的控制和精確度。例如,在一個(gè)實(shí) 施例中,在LEE周圍形成模具或隔板壁。由此得到由模具面積限定的體積和期望的磷光劑 高度。可通過容量分配磷光劑,例如來自校準(zhǔn)的注射器、滴管或其他容量分配系統(tǒng),以在模 具面積中提供期望的磷光劑體積。在其它實(shí)施例中,模具可在計(jì)量器上,且可以分配磷光劑 直至已形成一定重量的磷光劑??墒褂媚>唧w積和磷光劑密度來計(jì)算需要的磷光劑重量, 以獲得期望的磷光劑量或覆蓋面。
[0180] 在另一實(shí)施例中,調(diào)節(jié)模具高度以匹配待形成的磷光劑的期望量,當(dāng)磷光劑到達(dá) 模具頂部或模具側(cè)壁一定高度時(shí)停止磷光劑形成工藝??勺詣?dòng)或手動(dòng)地實(shí)施該工藝。例如, 使用觀察模具邊緣、且當(dāng)磷光劑到達(dá)相對(duì)于模具壁或模具頂部一定高度時(shí)調(diào)制和/或停止 磷光劑填充工藝的攝像機(jī)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
[0181] 在一個(gè)實(shí)施例中,通過在填充或分配工藝中進(jìn)行反饋來控制磷光劑的厚度。在一 個(gè)實(shí)施例中,磷光劑被合適的泵浦源激發(fā),例如諸如LED或激光器的LEE,且測(cè)量得到的白 光色溫(即,來自磷光劑或磷光劑和LEE的發(fā)射)。當(dāng)達(dá)到目標(biāo)白光色溫時(shí),通知填充機(jī)構(gòu) 停止填充或分配工藝。圖20示出了該實(shí)施例的一個(gè)示例,具有基底或模具410,磷光劑420 的貯存器2040,模具410中的磷光劑420,閥1730,泵浦源2010以及探測(cè)器2020。將目標(biāo) 色溫與探測(cè)器2020測(cè)量的色溫相比較,當(dāng)達(dá)到目標(biāo)色溫時(shí),探測(cè)器2020向關(guān)閉閥2030發(fā) 送信號(hào),停止繼續(xù)向模具410中分配磷光劑420。在一些實(shí)施例中,探測(cè)器2020和閥2030 控制開-關(guān)配置,在其他實(shí)施例中,使用比例控制,例如計(jì)量閥。在一些實(shí)施例中,包括時(shí)間 或閥控制信號(hào)的偏移以適應(yīng)模具填充工藝的滯后或延遲。模具410對(duì)泵浦源2010發(fā)射的 光波長(zhǎng)是透明的或具有對(duì)其透明的區(qū)域或窗口。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光劑420從頂部激發(fā) 而不是透過模具410。在一個(gè)實(shí)施例中,泵浦源2010的光譜功率分布與LEE 210的光譜功 率分布相同、大致相同或相似。在一個(gè)實(shí)施例中,泵浦源2010包括或基本由一個(gè)或多個(gè)LEE 210組成。在一個(gè)實(shí)施例中,模具基本由基底410組成。在一個(gè)實(shí)施例中,模具410包括或 基本由基底410和側(cè)壁或隔板450組成,如圖4所示。在一個(gè)實(shí)施例中,貯存器2040和閥 2030被壓力-輔助分配系統(tǒng)替代。圖20示出一個(gè)泵浦源2010、一個(gè)探測(cè)器2020和一個(gè)具 有閥2030的貯存器2040,但這不是本發(fā)明的限制,在其他實(shí)施例中,可使用多個(gè)這些特征 的任意一個(gè)或多個(gè)。分配和/或控制方法不是本發(fā)明的限制。圖20示出這種填充控制方 案的配置,但可采用其他配置,但特定的配置并不是本發(fā)明的限制。
[0182] 在一個(gè)實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)LEE 210自身被賦能以提供泵浦輻射源。在沉積或 分配磷光劑420之后,可進(jìn)行固化,并根據(jù)本文所述多個(gè)實(shí)施例中任一所述的處理所得的 結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中,使用形成技術(shù)的組合。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,以手動(dòng)方式或者沒 有反饋地形成或分配磷光劑420的一部分??晒袒虿糠止袒谝徊糠?。隨后,在反饋控 制下,分配或形成磷光劑420的第二部分。
[0183] 在一些實(shí)施例中,期望的是保持磷光劑420為水平以確保LEE 210上均勻的磷光 齊IJ 420層。在一個(gè)實(shí)施例中,通過提供其上設(shè)置有基底或模具410等的機(jī)械水平表面且在來 實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施中,在用于固化或部分固化磷光劑420的加熱室中形成水平表面。在一 個(gè)實(shí)施例中,基底或模具410等漂浮在更大容器中的流體上。圖21示出該實(shí)施例的示例, 包含容器2100、模具410、磷光劑420、LEE 210和流體2120。即使容器2100不是水平的, 流體2120的表面2110在重力作用下也是水平的,從而漂浮的模具410是水平的。這會(huì)導(dǎo) 致模具410中的磷光劑420是水平的。在一個(gè)實(shí)施例中,可激活磷光劑420以助于實(shí)現(xiàn)水 平。這種激活包括搖晃、振動(dòng)、搖動(dòng)、攪拌、超聲波等。
[0184] 在一個(gè)實(shí)施例中,使用主動(dòng)反饋水平系統(tǒng)來確保基底或模具410等是水平的。在 一個(gè)示例中,該系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)水平傳感器2210、可選控制器2220和一個(gè)或多個(gè)作 用于水平基底或模具410或其上放置有基底或模具410的支架的致動(dòng)器2230,如圖22所 示。水平傳感器2210感應(yīng)基底或模具410的方位并向控制器2220發(fā)送信號(hào)。控制器2220 使用來自一個(gè)或多個(gè)水平傳感器2210的信號(hào)以確定合適的致動(dòng)信號(hào)并將其發(fā)送至致動(dòng)器 2230,以使得基底和模具410水平或大致水平。水平傳感器2210可以是例如物理水平傳感 器或固態(tài)或微機(jī)械水平傳感器等。致動(dòng)器2230可包括或基本由壓電轉(zhuǎn)換器、機(jī)械轉(zhuǎn)換器、 電機(jī)械轉(zhuǎn)換器等組成。水平傳感器和/或致動(dòng)器和/或控制器的類型不是本發(fā)明的限制。
[0185] 在一些實(shí)施例中,本文所述的白光管芯200的物理布局使其能夠一次對(duì)多個(gè)單元 進(jìn)行轉(zhuǎn)移或拾取-放置操作。如上所述,本發(fā)明的一些實(shí)施例得到基底上,諸如基底410上 的白光管芯200的規(guī)則周期陣列,其中對(duì)陣列中的所有白光管芯200以幾乎100%的使用率 施加多工具拾取-放置或壓印操作,拾取或壓印間距是源陣列中白光管芯200間距的整數(shù) 倍。
[0186] 圖23-25示出本發(fā)明另外的實(shí)施例,涉及處理和/或移除或部分移除與LEE 210 相關(guān)的基板。如圖17A所示,LEE 1700包括基板1710。如上所述,基板1710包括或基本由 藍(lán)寶石、碳化硅、硅、GaAs等組成。
[0187] 在一些實(shí)施例中,有利地,從LEE 1700上移除全部或部分基板1710。在一些示例 中,基板1710吸收或部分地吸收LEE 1700發(fā)射的光波長(zhǎng)(例如,基板1710包括硅、碳化硅 或GaAs),移除或部分移除基板1710能夠增大從LEE 1700發(fā)射的光量,這是因?yàn)榛?710 的吸收減少或沒有了。在一個(gè)實(shí)施例中,LEE 1700可包括在硅基板上生長(zhǎng)的基于III-氮的 光發(fā)射器。即使在基板1710對(duì)LEE 1700發(fā)射的光波長(zhǎng)是透明或部分透明的示例中(例如, 基板1710包括藍(lán)寶石或碳化硅),移除基板1710也是有利的。例如,移除或部分地移除基 板1710,可以減少或消除基板1710中的散射和吸收,從而來自LEE 1700的光大致從平面發(fā) 射,而不是從體積發(fā)射(體積發(fā)射主要來自于基板1710)。這也允許白光管芯200更小,因 為圍繞LEE1700外周的磷光劑230的尺寸可以減小,如圖23A和23B所示。
[0188] 可使用多種技術(shù)移除基板1710,例如包括研磨、磨削、拋光、剝落、消融、濕法化學(xué) 蝕刻、干法蝕刻,例如反應(yīng)離子蝕刻,激光剝離、輻射增強(qiáng)剝離等。移除基板1710的方法不 是本發(fā)明的限制。在一個(gè)實(shí)施例中,基板1710包括或基本由藍(lán)寶石組成,層1720包括或基 本由GaN組成,使用激光剝離或其他技術(shù)移除基板1710。在一個(gè)實(shí)施例中,基板1710包括 或基本由硅組成,層1720包括或基本由GaN組成,使用剝落、磨削、研磨、拋光、濕法化學(xué)蝕 刻或干法化學(xué)蝕刻或其他技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)來移除基板1710。在一個(gè)實(shí)施例中,可以將 移除基板的程序插入與圖4A和4B相關(guān)的步驟之間。圖24A不出圖4A的結(jié)構(gòu),但表不基板 1710和裝置2410作為L(zhǎng)EE 210或LEE 1700的一部分(在一個(gè)實(shí)施例中,參考圖17A,裝置 2410包括除去基板1710的LEE 1700)。圖24B示出后續(xù)制造階段中圖2A的結(jié)構(gòu),但在圖 4B示出的步驟之前。圖24B示出移除基板1710之后的圖2A的結(jié)構(gòu),例如通過使用激光剝 離。其他實(shí)施例可包括僅部分地移除基板1710。圖24C示出后續(xù)制造階段中圖24B的結(jié) 構(gòu),對(duì)應(yīng)于圖4B示出的步驟,在裝置2410和基底410上已形成磷光劑420之后。此時(shí),如 上所述參考圖4B-4E繼續(xù)實(shí)施工藝。在一些實(shí)施例中,使用多個(gè)步驟移除基板1710。例如, 在LEE 210單體化并安裝在基底410上之前,可通過磨削和/或研磨移除基板1710的一部 分。隨后,使用濕法或干法化學(xué)蝕刻移除基板1710的剩余部分。在一些實(shí)施例中,基板移 除可包括僅移除基板的一部分,在其他實(shí)施例中,基板移除包括移除全部或基本全部基板。
[0189] 在一些實(shí)施例中,光在基板1710和/或?qū)?720內(nèi)發(fā)生內(nèi)部反射,特別地如果基板 1710被移除,則在層1720內(nèi)發(fā)生內(nèi)部反射。這種反射被稱為全內(nèi)反射(TIR)且可以減少 LEE的發(fā)光量。相鄰層和/或基板之間、或外部層或基板與諸如粘合劑、磷光劑、空氣等的相 鄰材料之間存在著折射率差,因而典型地發(fā)生TIR。
[0190] 可使用多種方法以減少TIR,并提高來自基板1710和/或?qū)?720的出光率,例 如通過圖案化或粗糙化這些層的外部表面,或圖案化或粗糙化基板1710和層1720之間的 界面,或在外表面上形成折射率在兩相鄰材料之間的層。在一個(gè)實(shí)施例中,在形成層1720 之前先圖案化基板1710。在基板1710包括藍(lán)寶石的情況下,這被稱為圖案化藍(lán)寶石基底 (PSS)??墒褂梦g刻或圖案化與蝕刻的組合來形成PSS??赏ㄟ^濕法化學(xué)蝕刻、干法蝕刻,例 如RIE,消融等完成蝕刻。PSS的形成方法不是本發(fā)明的限制。圖25示出包括PSS 2510的 白光管芯200的實(shí)施例。在形成層1720之前圖案化基板1710典型地在層1720的相鄰表 面中形成圖案的鏡像。
[0191] 也可結(jié)合采用激光剝離來使用PSS,以形成與圖23A或圖23B所示相似的結(jié)構(gòu),但 層1720的外部表面被圖案化,如圖26所示。如上所述,在PSS 1710上生長(zhǎng)的層1720典型 地在層1720的相鄰表面中形成鏡像圖案。隨后,可使用激光剝離移除PSS 1710,剩下圖案 化的表面2610??墒褂脜⒖紙D24A-24C描述的方法實(shí)施這種工藝,其中如上所述,圖24A中 的LEE 210包括具有PSS的基板1710。隨后移除基板1710,如圖24B所示,且形成磷光劑 230,如上所述,得到圖26示出的白光管芯結(jié)構(gòu)。
[0192] 可通過其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)與磷光劑230相鄰的LEE 210外部表面的圖案化或粗糙化, 且可以在具有基板1710或沒有基板1710的情況下施加至LEE210。在一個(gè)實(shí)施例中,在形 成磷光劑230之前,基板1710的外部表面被圖案化或粗糙化。在工藝的多個(gè)時(shí)刻都可實(shí)施 這種圖案化或粗糙化,例如當(dāng)LEE 210處于晶片形式時(shí)或者單體化之后。在基板1710已被 移除的情況下,這種圖案化或粗糙化也可施加至與磷光劑230相鄰的層,例如圖23A和23B 中的層1720。通過例如單獨(dú)或組合使用消融、濕法化學(xué)蝕刻、干法蝕刻,例如反應(yīng)離子蝕刻, 激光蝕刻等,或與圖案化組合,可實(shí)現(xiàn)這種圖案化或粗糙化。如上所述,也可圖案化或粗糙 化磷光劑230的外部表面以減少磷光劑230中的TIR。在磷光劑230的形成工藝中可完成 這種圖案化或粗糙化,如上所述,或在形成磷光劑230之后,例如單獨(dú)或組合使用消融、濕 法化學(xué)蝕刻、干法蝕刻,例如反應(yīng)離子蝕刻,模塑、刻印、壓痕、切割、激光蝕刻等,或與圖案 化組合。在一些實(shí)施例中,在除了基板側(cè)面的LEE 210的部分上實(shí)施這種圖案化和/或粗 糙化,例如側(cè)壁和/或頂部的全部或一部分。
[0193] 在又一實(shí)施例中,基板1710可包括多個(gè)層或材料,例如藍(lán)寶石上的硅、諸如SiC或 AlN的陶瓷材料上的硅、藍(lán)寶石上的GaN、諸如SiC或AlN等的陶瓷材料上的GaN等。這種 情況下,一個(gè)或多個(gè)上述工藝可施加至多層基板1710,例如移除基板1710的一個(gè)或多個(gè)部 分或?qū)?,或者通過減少TIR增大出光量。
[0194] 本發(fā)明的實(shí)施例能夠以經(jīng)濟(jì)的形式制造具有較窄輸出特性的超大陣列白光管芯 200。在一些實(shí)施例中,陣列中LEE 210之間的間距由LEE 210側(cè)面上期望的磷光劑量和用 于分離白光管芯200的方法的切口決定。在一些實(shí)施例中,LEE 210側(cè)面上的磷光劑量在約 IOiim至約IOOOiim的范圍內(nèi),切口在約2 iim至約200 iim的范圍內(nèi)。LEE 210的尺寸在約 IOum至約2000ii m或更多的范圍內(nèi)。LEE 210的尺寸,LEE 210側(cè)面上磷光劑的寬度和切 口寬度不是本發(fā)明的限制。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,LEE側(cè)面上尺寸為約375 ii m,LEE 210側(cè) 面上磷光劑厚度為約IOOum以及切口為約25 iim,從而LEE 210之間的間距為約225 iim。 從而白光管芯尺寸為約575 ii m,節(jié)距為約600 ii m。這使得白光管芯密度為約2. 77/mm2或每 平方厘米約275個(gè)白光管芯。上述制造方法可在任意尺寸面積上實(shí)踐。在一個(gè)實(shí)施例中, 面積為約IOcmX約10cm,或約1000cm2。在該示例中,能夠同時(shí)制造275, 000個(gè)白光管芯 2610。這只是一個(gè)示例而不旨在限制本發(fā)明。通常,白光管芯200的密度隨著LEE 210的 尺寸、切口和LEE 210側(cè)面上所需的磷光劑量而變化。在另一實(shí)施例中,白光管芯200的尺 寸為975 ii m,節(jié)距為約1000 ii m或約1mm,從而每平方厘米約100個(gè)白光管芯200,能夠同時(shí) 在約IOcmX約IOcm的面積上制造約100, 000個(gè)白光管芯200。在一些實(shí)施例中,每個(gè)白光 管芯200可包括多個(gè)LEE 210,例如與一個(gè)磷光劑230關(guān)聯(lián)的5X5或10X10或10X20陣 列。LEE的數(shù)量和白光管芯的尺寸不是本發(fā)明的限制。
[0195] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解,可使用多種多樣的工藝制作白光管芯210,仍落入 本發(fā)明的范圍。例如,下表示出了并非唯一的工藝步驟列表,可從中選擇步驟并且使用以 多種次序的步驟來制造白光管芯200。
[0196]
【權(quán)利要求】
1. 一種形成包括懸浮在固化粘結(jié)劑中的多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯的復(fù)合晶片的方法,該 方法包括: 在模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯具有與所述模具基板相鄰 的至少兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn); 使用粘結(jié)劑涂覆所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯,以及 固化所述粘結(jié)劑以形成所述復(fù)合晶片, 其中每個(gè)半導(dǎo)體管芯的所述觸點(diǎn)至少部分地未被所述粘結(jié)劑覆蓋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括將所述復(fù)合晶片分離成多個(gè)離散部分,每一個(gè) 所述離散部分包括涂覆有所述固化粘結(jié)劑的至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其中分離之后,圍繞每個(gè)半導(dǎo)體管芯的粘結(jié)劑的體積大致 相等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其中分離所述復(fù)合晶片包括激光切割、刀具切割、旋轉(zhuǎn)刀具 切割、剪切、噴水切割、砂輪噴水切割、模切、或鋸切中至少之一。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其中所述復(fù)合晶片的每個(gè)離散部分僅包含一個(gè)半導(dǎo)體管 〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其中所述復(fù)合晶片的每個(gè)離散部分為長(zhǎng)方體,其相鄰面之 間為大致90°的角。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法,進(jìn)一步包括,形成復(fù)合晶片之后,(i)電測(cè)試至少部分所 述半導(dǎo)體管芯,以及(ii)基于所述電測(cè)試入將分離部分分組。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法,進(jìn)一步包括將所述離散部分之一中的所述至少一個(gè)半導(dǎo)體 管芯的所述觸點(diǎn)電耦合至基板上空間分離的導(dǎo)電跡線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法,其中將所述觸點(diǎn)電耦合至所述導(dǎo)電跡線包括使用導(dǎo)電粘合 劑將所述觸點(diǎn)粘附至所述導(dǎo)電跡線。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法,進(jìn)一步包括將所述至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯電連接至電路以 向所述至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯供電。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法,進(jìn)一步包括,分離所述復(fù)合晶片之后,從每個(gè)所述離散部 分上移除額外材料,借此,之后每個(gè)部分具有期望的形狀。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括從所述模具基板上分離所述復(fù)合晶片。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括: 設(shè)置與涂覆有粘結(jié)劑的多個(gè)半導(dǎo)體管芯接觸的第二基板;以及 從涂覆有所述粘結(jié)劑的多個(gè)半導(dǎo)體管芯上移除模具基板,涂覆有粘結(jié)劑的多個(gè)半導(dǎo)體 管芯保持附接至所述第二基板。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法,進(jìn)一步包括從所述第二基板上分離所述復(fù)合晶片。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,固化所述粘結(jié)劑之前,多個(gè)半導(dǎo)體管芯的所述觸點(diǎn) 至少部分地嵌入所述模具基板中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中多個(gè)半導(dǎo)體管芯的所述觸點(diǎn)嵌入模具基板中至少 2 u m〇
17. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,固化所述粘結(jié)劑之后,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的每個(gè) 所述觸點(diǎn)的至少一部分從所述固化的粘結(jié)劑中突出。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,固化所述粘結(jié)劑之后,每個(gè)半導(dǎo)體管芯靠近其所述 觸點(diǎn)的至少一部分從所述固化的粘結(jié)劑中突出。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,每個(gè)半導(dǎo)體管芯的所述觸點(diǎn)保持大致完全未被粘結(jié) 劑涂覆。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述粘結(jié)劑包括硅樹脂或環(huán)氧樹脂中的至少之一。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,使用所述粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯包括: 將所述粘結(jié)劑分配至模具中;以及 在所述模具上設(shè)置所述模具基板,借由此,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯懸浮在所述粘結(jié)劑中。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法,其中固化所述粘結(jié)劑包括: 至少部分地固化所述粘結(jié)劑;以及 此后,從所述模具上移除所述模具基板。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22的方法,其中,(i)與所述模具基板相對(duì)的所述模具表面包括網(wǎng) 紋,(ii)從所述模具上移除所述模具基板之后,所述固化的粘結(jié)劑的至少一部分包括所述 網(wǎng)紋,以及(iii)所述網(wǎng)紋被配置為提高來自所述固化的粘結(jié)劑的出光率。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22的方法,進(jìn)一步包括從所述模具上移除所述模具基板之后,在與 所述模具基板相對(duì)的所述粘結(jié)劑表面的至少一部分上施加網(wǎng)紋以提高來自所述固化的粘 結(jié)劑的出光率。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法,,其中(i)所述模具包括其中設(shè)置有所述粘結(jié)劑的多個(gè) 離散隔腔,以及(ii)固化所述粘結(jié)劑之前,一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯懸浮在每個(gè)隔腔之中或 之上。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25的方法,其中,每個(gè)隔腔向所述粘結(jié)劑的一部分賦予互補(bǔ)形狀,所 述互補(bǔ)形狀彼此大致相同。
27. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法,其中所述模具基板限定一個(gè)或多個(gè)穿過其中的開口。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法,其中通過至少一個(gè)所述開口將所述粘結(jié)劑的至少一部分 分配至所述模具中。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法,其中當(dāng)所述模具基板設(shè)置在所述模具上時(shí),所述粘結(jié)劑 的一部分流過至少一個(gè)所述開口。
30. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,使用所述粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯包括在所述模 具基板上分配所述粘結(jié)劑,借由從所述模具基板表面上延伸的一個(gè)或多個(gè)隔板,所述粘結(jié) 劑被包含在所述模具基板上。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30的方法,進(jìn)一步包括在與所述模具基板相對(duì)的所述粘結(jié)劑表面的 至少一部分上施加網(wǎng)紋以提高來自所述固化的粘結(jié)劑的出光率,借此所述固化的粘結(jié)劑保 留所述網(wǎng)紋。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30的方法,其中固化所述粘結(jié)劑包括: 至少部分地固化所述粘結(jié)劑;以及 此后,從多個(gè)半導(dǎo)體管芯上移除所述模具基板。
33. 根據(jù)權(quán)利要求30的方法,進(jìn)一步包括在所述粘結(jié)劑的至少一部分上設(shè)置模具蓋并 且所述粘結(jié)劑的至少一部分與模具蓋接觸。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33的方法,其中(i)所述模具蓋包括多個(gè)離散的隔腔以及(ii) 固化所述粘結(jié)劑之前,一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯懸浮在每個(gè)隔腔之中或之下。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34的方法,其中,每個(gè)隔腔向所述粘結(jié)劑的一部分賦予互補(bǔ)形狀,所 述互補(bǔ)形狀彼此大致相同。
36. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,所述粘結(jié)劑包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36的方法,其中,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包括至少一種磷光劑或量子 點(diǎn)。
38. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,每個(gè)半導(dǎo)體管芯包括發(fā)光半導(dǎo)體管芯。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38的方法,其中,所述粘結(jié)劑對(duì)所述發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光波長(zhǎng) 是透明的。
40. 根據(jù)權(quán)利要求38的方法,其中,每個(gè)發(fā)光半導(dǎo)體管芯包括裸-管芯發(fā)光二極管。
41. 根據(jù)權(quán)利要求38的方法,其中,所述發(fā)光半導(dǎo)體管芯各自包括半導(dǎo)體材料,所述半 導(dǎo)體材料包括GaAs、AlAs、InAs、GaP、A1P、InP、ZnO、CdSe、CdTe、ZnTe、GaN、AIN、InN、硅或 它們的合金或混合物中至少之一。
42. 根據(jù)權(quán)利要求38的方法,其中,所述粘結(jié)劑包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸收所述發(fā)光半 導(dǎo)體管芯發(fā)射的光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光半導(dǎo)體 管芯發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的光組合以形成近似白光。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42的方法,其中,所述近似白光具有在2000K至10, 000K范圍內(nèi)的相 關(guān)色溫。
44. 根據(jù)權(quán)利要求42的方法,其中,在整個(gè)所述復(fù)合晶片上,所述近似白光的色溫變化 小于四級(jí)MacAdam橢圓。
45. 根據(jù)權(quán)利要求42的方法,其中,在整個(gè)所述復(fù)合晶片上,所述近似白光的色溫變化 小于兩級(jí)MacAdam橢圓。
46. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,所述復(fù)合晶片具有第一表面和與所述第一表面相對(duì) 的第二表面,且所述第一和第二表面大致平坦且平行。
47. 根據(jù)權(quán)利要求46的方法,其中,所述復(fù)合晶片具有大致均勻的厚度,其厚度變化小 于 10%。
48. 根據(jù)權(quán)利要求46的方法,其中,所述復(fù)合晶片具有大致均勻的厚度,其厚度變化小 于5%。
49. 根據(jù)權(quán)利要求46的方法,其中,所述復(fù)合晶片具有在5iim與4000iim之間大致均 勻的厚度
50. 根據(jù)權(quán)利要求46的方法,其中,所述復(fù)合晶片垂直于厚度的尺寸在5mm與1000mm 之間。
51. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,在整個(gè)所述復(fù)合晶片上,相鄰半導(dǎo)體管芯之間的間 距是大致恒定的。
52. 根據(jù)權(quán)利要求51的方法,其中,所述間距在約25iim至約10, 000iim的范圍內(nèi)。
53. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,每個(gè)所述半導(dǎo)體管芯上的所述粘結(jié)劑的厚度在約 25um至約4000um的范圍內(nèi)
54. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,每個(gè)所述半導(dǎo)體管芯上的所述粘結(jié)劑的厚度是相同 的,差別在5%以內(nèi)。
55. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,多個(gè)半導(dǎo)體管芯包括至少100個(gè)半導(dǎo)體管芯。
56. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,多個(gè)半導(dǎo)體管芯包括至少1000個(gè)半導(dǎo)體管芯。
57. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,所述半導(dǎo)體管芯以陣列的方式布置,至少在第一方 向上半導(dǎo)體管芯之間的距離大致相等。
58. 根據(jù)權(quán)利要求57的方法,其中,至少在不同于第一方向的第二方向上,陣列中半導(dǎo) 體管芯之間的距離大致相等。
59. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,所述半導(dǎo)體管芯布置在規(guī)則周期陣列中。
60. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,在所述粘結(jié)劑的至少一部分上設(shè)置釋放材料。
61. 根據(jù)權(quán)利要求60的方法,其中,所述釋放材料包括脫模薄膜。
62. 根據(jù)權(quán)利要求61的方法,其中,使用網(wǎng)紋對(duì)所述脫模薄膜進(jìn)行網(wǎng)紋化,以提高來自 所述固化的粘結(jié)劑的出光率。
63. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,所述模具基板包括玻璃、金屬、硅樹脂、纖維玻璃、陶 瓷、溶水膠帶、熱釋膠帶、UV釋膠帶、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、塑料薄 膜、膠帶、粘合劑、丙烯酸、聚碳酸酯、聚合物或聚四氟乙烯中至少之一。
64. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,固化所述粘結(jié)劑包括暴露至熱、空氣、潮濕、大氣壓 或紫外輻射中至少之一。
65. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,在所述模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯包括 施加(i)粘附力、(ii)磁力或(iii)真空中至少之一。
66. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括,在所述模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管 芯之前,(i)測(cè)試一組半導(dǎo)體管芯以識(shí)別具有基本相同特性的半導(dǎo)體管芯,以及(ii)從 所識(shí)別的半導(dǎo)體管芯中選擇多個(gè)半導(dǎo)體管芯。
67. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,在所述模具基板的凹陷內(nèi)設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體管芯。
68. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,(i)所述模具基板包括至少一個(gè)真空吸盤或靜電 吸盤,以及(ii)至少部分地通過真空或靜電力保持所述半導(dǎo)體管芯的位置。
69. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,使用所述粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯包括響應(yīng)于反 饋信號(hào)控制半導(dǎo)體管芯上分配的粘結(jié)劑的量。
70. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括通過暴露至熱和紫外輻射中至少之一來從所 述模具基板上移除所述復(fù)合晶片。
71. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,所述粘結(jié)劑內(nèi)部包含(i)鍛制氧化硅、(ii)鍛制 氧化鋁、或(iii)Ti02中至少之一。
72. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,所述粘結(jié)劑包括多個(gè)離散區(qū)域,至少一個(gè)所述離散 區(qū)域包括所述粘結(jié)劑和至少一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
73. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中(i)至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯包括基板上的一個(gè)或多個(gè) 有源層,以及(ii)在涂覆所述粘結(jié)劑之前,部分或全部地移除所述基板。
74. 根據(jù)權(quán)利要求73的方法,其中,在所述模具基板上設(shè)置至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯之后, 部分或全部地移除所述至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯的所述基板。
75. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中,每個(gè)所述半導(dǎo)體管芯包括光探測(cè)半導(dǎo)體管芯。
76. 根據(jù)權(quán)利要求75的方法,其中,所述粘結(jié)劑對(duì)所述光探測(cè)半導(dǎo)體管芯探測(cè)的光波 長(zhǎng)是透明的。
77. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括將光學(xué)元件與一個(gè)或多個(gè)所述半導(dǎo)體管芯關(guān) 聯(lián)。
78. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括固化之前,在所述粘結(jié)劑上設(shè)置光學(xué)元件陣 列。
79. 根據(jù)權(quán)利要求78的方法,其中,固化所述粘結(jié)劑將光學(xué)元件陣列粘附至所述固化 的粘結(jié)劑。
80. 根據(jù)權(quán)利要求78的方法,其中,所述復(fù)合晶片包括光學(xué)元件陣列,且進(jìn)一步包括將 復(fù)合晶片分離為離散部分,每個(gè)所述離散部分包括至少一個(gè)光學(xué)元件。
81. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法,進(jìn)一步包括在所述復(fù)合晶片的至少一部分之上或之內(nèi)形 成反射層。
82. 根據(jù)權(quán)利要求81的方法,其中,所述反射層包括反射薄膜。
83. 根據(jù)權(quán)利要求81的方法,其中,所述反射層包括多個(gè)顆粒。
84. 根據(jù)權(quán)利要求83的方法,其中,所述多個(gè)顆粒包括鍛制氧化硅顆粒、鍛制氧化鋁顆 ?;騎i02顆粒中至少之一。
85. -種形成包括懸浮在固化粘結(jié)劑中的多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯的復(fù)合晶片的方法, 該方法包括: 在模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯具有與所述模具基板相對(duì) 的至少兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn); 使用第一粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯的所述觸點(diǎn)至少部分地未被涂 覆; 至少部分地固化所述第一粘結(jié)劑; 與至少部分地涂覆有固化的第一粘結(jié)劑的多個(gè)半導(dǎo)體管芯接觸地設(shè)置第二基板; 此后,從多個(gè)半導(dǎo)體管芯上移除所述模具基板,從而暴露每個(gè)半導(dǎo)體管芯未被所述第 一粘結(jié)劑涂覆的部分,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯保持附接至所述第二基板; 使用第二粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯中每一個(gè)的至少未被涂覆的部分;以及 固化所述第二粘結(jié)劑以形成所述復(fù)合晶片。
86. 根據(jù)權(quán)利要求85的方法,其中,所述第一粘結(jié)劑和所述第二粘結(jié)劑包括相同的材 料。
87. 根據(jù)權(quán)利要求85的方法,進(jìn)一步包括將所述復(fù)合晶片分離為多個(gè)離散部分,每個(gè) 所述離散部分包括涂覆有固化的第一粘結(jié)劑和固化的第二粘結(jié)劑的至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯。
88. 根據(jù)權(quán)利要求85的方法,進(jìn)一步包括從所述第二基板上分離所述復(fù)合晶片。
89. 根據(jù)權(quán)利要求85的方法,其中,所述復(fù)合晶片的多個(gè)半導(dǎo)體管芯的每個(gè)觸點(diǎn)的至 少一部分從固化的第一粘結(jié)劑和固化的第二粘結(jié)劑中突出。
90. 根據(jù)權(quán)利要求85的方法,其中,每個(gè)半導(dǎo)體管芯靠近其觸點(diǎn)的至少一部分從固化 的第一粘結(jié)劑和固化的第二粘結(jié)劑中突出。
91. 根據(jù)權(quán)利要求85的方法,其中,所述第一粘結(jié)劑或所述第二粘結(jié)劑中至少之一包 括硅樹脂或環(huán)氧樹脂中至少之一。
92. 根據(jù)權(quán)利要求85的方法,其中,使用所述第二粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯中每一 個(gè)的至少未被涂覆的部分包括: 將所述第二粘結(jié)劑分配在模具中;以及 在所述模具上設(shè)置所述模具基板,借由此,多個(gè)半導(dǎo)體管芯被設(shè)置為與第二粘結(jié)劑接 觸。
93. 根據(jù)權(quán)利要求92的方法,其中,固化所述第二粘結(jié)劑包括: 至少部分地固化所述第二粘結(jié)劑;以及 此后,從所述模具上移除所述模具基板。
94. 根據(jù)權(quán)利要求93的方法,其中,(i)與所述模具基板相對(duì)的所述模具表面包括網(wǎng) 紋,(ii)從所述模具上移除所述模具基板之后,所述固化的第二粘結(jié)劑的至少一部分包括 網(wǎng)紋,以及(iii)所述網(wǎng)紋被配置為提高來自所述固化的第二粘結(jié)劑的出光率。
95. 根據(jù)權(quán)利要求93的方法,進(jìn)一步包括從所述模具上移除所述模具基板之后,在與 所述模具基板相對(duì)的所述第二粘結(jié)劑表面的至少一部分上施加網(wǎng)紋以提高來自所述固化 的第二粘結(jié)劑的出光率。
96. 根據(jù)權(quán)利要求92的方法,其中,(i)所述模具包括其中設(shè)置有所述第二粘結(jié)劑的 多個(gè)離散隔腔,以及(ii)固化所述第二粘結(jié)劑之前,一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯懸浮在每個(gè)隔 腔之中或之上。
97. 根據(jù)權(quán)利要求96的方法,其中,每個(gè)隔腔向所述第二粘結(jié)劑的一部分賦予互補(bǔ)形 狀,所述互補(bǔ)形狀彼此大致相同。
98. 根據(jù)權(quán)利要求85的方法,其中,使用所述第二粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯中中每 一個(gè)的至少未被涂覆的部分包括在所述模具基板上分配所述第二粘結(jié)劑,借由從所述模具 基板表面上延伸的一個(gè)或多個(gè)隔板,所述第二粘結(jié)劑被包含在所述模具基板上。
99. 根據(jù)權(quán)利要求98的方法,進(jìn)一步包括在與所述模具基板相對(duì)的所述第二粘結(jié)劑表 面的至少一部分上施加網(wǎng)紋以提高來自所述固化的第二粘結(jié)劑的出光率,借此,所述固化 的第二粘結(jié)劑保留網(wǎng)紋。
100. 根據(jù)權(quán)利要求98的方法,其中,固化所述第二粘結(jié)劑包括: 至少部分地固化所述第二粘結(jié)劑;以及 此后,從多個(gè)半導(dǎo)體管芯上移除所述模具基板。
101. 根據(jù)權(quán)利要求98的方法,進(jìn)一步包括在所述第二粘結(jié)劑的至少一部分上設(shè)置模 具蓋,且所述第二粘結(jié)劑的至少一部分與所述模具蓋接觸。
102. 根據(jù)權(quán)利要求101的方法,其中(i)所述模具蓋包括多個(gè)離散的隔腔以及(ii) 固化所述第二粘結(jié)劑之前,一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯懸浮在每個(gè)隔腔之中或之下。
103. 根據(jù)權(quán)利要求102的方法,其中,每個(gè)隔腔向所述第二粘結(jié)劑的一部分賦予互補(bǔ) 形狀,所述互補(bǔ)形狀彼此大致相同。
104. 根據(jù)權(quán)利要求85的方法,其中,所述第一粘結(jié)劑和所述第二粘結(jié)劑中至少之一包 含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
105. 根據(jù)權(quán)利要求85的方法,其中,每個(gè)半導(dǎo)體管芯包括發(fā)光半導(dǎo)體管芯。
106. 根據(jù)權(quán)利要求105的方法,其中,所述第一粘結(jié)劑和所述第二粘結(jié)劑中至少之一 對(duì)所述發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光波長(zhǎng)是透明的。
107. 根據(jù)權(quán)利要求105的方法,其中,所述第一粘結(jié)劑和所述第二粘結(jié)劑中至少之一 包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸收所述發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同 波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的光組合以形成近似白光。
108. 根據(jù)權(quán)利要求107的方法,其中,在整個(gè)所述復(fù)合晶片上,所述近似白光的色溫變 化小于四級(jí)MacAdam橢圓。
109. 根據(jù)權(quán)利要求107的方法,其中,在整個(gè)所述復(fù)合晶片上,所述近似白光的色溫變 化小于兩級(jí)MacAdam橢圓。
110. -種形成電子器件的方法,該方法包括: 在模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯具有與所述模具基板相鄰 的至少兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn); 使用粘結(jié)劑涂覆所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯; 固化所述粘結(jié)劑以形成包括懸浮在所述固化粘結(jié)劑中的多個(gè)半導(dǎo)體管芯的復(fù)合晶片, 每個(gè)半導(dǎo)體管芯的觸點(diǎn)至少部分地未被粘結(jié)劑涂覆; 將所述復(fù)合晶片分離為多個(gè)離散的部分,每個(gè)所述離散部分包括懸浮在固化粘結(jié)劑中 的至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯;以及 此后,從所述模具基板上移除所述復(fù)合晶片的所述離散部分。
111. 根據(jù)權(quán)利要求110的方法,其中,(a)所述粘結(jié)劑包括(i)硅樹脂和環(huán)氧樹脂中 至少之一和(ii)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,以及(b)每個(gè)所述半導(dǎo)體管芯包括發(fā)光二極管。
112. 根據(jù)權(quán)利要求111的方法,其中,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料吸收發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的 光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的未轉(zhuǎn) 換的光組合以形成近似白光。
113. 根據(jù)權(quán)利要求110的方法,其中,固化所述粘結(jié)劑以后,多個(gè)半導(dǎo)體管芯的各個(gè)觸 點(diǎn)的至少一部分從所述固化的粘結(jié)劑中突出。
114. 根據(jù)權(quán)利要求110的方法,其中,固化所述粘結(jié)劑以后,每個(gè)半導(dǎo)體管芯靠近其觸 點(diǎn)的至少一部分從所述固化的粘結(jié)劑中突出。
115. -種形成電子器件的方法,該方法包括: 在模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯具有與所述模具基板相對(duì) 的至少兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn); 使用第一粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯的觸點(diǎn)至少部分地未被涂覆; 至少部分地固化所述第一粘結(jié)劑; 與涂覆有至少部分地固化的第一粘結(jié)劑的多個(gè)半導(dǎo)體管芯接觸地設(shè)置第二基板; 此后,從所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯上移除所述模具基板,從而暴露每個(gè)半導(dǎo)體芯片未被所 述第一粘結(jié)劑涂覆的部分,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯保持附接至所述第二基板; 使用第二粘結(jié)劑涂覆所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯中每一個(gè)的至少未被涂覆的部分; 固化所述第二粘結(jié)劑以形成復(fù)合晶片,其包括多個(gè)半導(dǎo)體管芯和固化的第一和第二粘 結(jié)劑; 將所述復(fù)合晶片分離為多個(gè)離散的部分,每個(gè)所述離散部分包括至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯 和固化的第一和第二粘結(jié)劑;以及 此后,從所述模具基板上移除所述復(fù)合晶片的所述離散部分。
116. 根據(jù)權(quán)利要求115的方法,其中,所述第一粘結(jié)劑和所述第二粘結(jié)劑包括相同的 材料。
117. 根據(jù)權(quán)利要求115的方法,其中,(a)所述第一粘結(jié)劑和所述第二粘結(jié)劑至少之一 包括(i)硅樹脂和環(huán)氧樹脂中至少之一和(ii)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,以及(b)每個(gè)半導(dǎo)體管 芯包括發(fā)光二極管。
118. 根據(jù)權(quán)利要求117的方法,其中,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料吸收發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的 光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的未轉(zhuǎn) 換的光組合以形成近似白光。
119. 根據(jù)權(quán)利要求115的方法,其中,固化所述第二粘結(jié)劑以后,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯 的各個(gè)觸點(diǎn)的至少一部分從固化的第一粘結(jié)劑或固化的第二粘結(jié)劑中至少之一突出。
120. 根據(jù)權(quán)利要求115的方法,其中,固化所述第二粘結(jié)劑以后,每個(gè)半導(dǎo)體管芯靠近 其觸點(diǎn)的至少一部分從固化的第一粘結(jié)劑或固化的第二粘結(jié)劑中至少之一突出。
121. -種形成包括懸浮在固化粘結(jié)劑中的多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯的復(fù)合晶片的方法, 該方法包括: 在模具基板上設(shè)置多個(gè)離散的半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯具有至少兩個(gè)空間分離的 觸點(diǎn); 使用粘結(jié)劑涂覆多個(gè)半導(dǎo)體管芯; 固化所述粘結(jié)劑以形成所述復(fù)合晶片;以及 移除所述粘結(jié)劑靠近至少兩個(gè)觸點(diǎn)的至少一部分以暴露所述至少兩個(gè)觸點(diǎn)中每一個(gè) 的至少一部分。
122. 根據(jù)權(quán)利要求121的方法,進(jìn)一步包括: 將復(fù)合晶片分離為多個(gè)離散部分,每個(gè)所述離散部分包括懸浮在固化粘結(jié)劑中的至少 一個(gè)半導(dǎo)體管芯;以及 此后,從所述模具基板上移除所述復(fù)合晶片的所述離散部分。
123. -種電子器件,包括: 立方體形體積的聚合粘結(jié)劑; 懸浮在所述粘結(jié)劑中的半導(dǎo)體管芯,其具有第一面、與所述第一面相對(duì)的第二面以及 跨越所述第一和第二面的至少一個(gè)側(cè)壁;以及 設(shè)置在半導(dǎo)體管芯所述第一面上的至少兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn),每個(gè)觸點(diǎn)具有(i)未 被所述粘結(jié)劑覆蓋且(ii)適于電連接的自由終端。
124. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述觸點(diǎn)的至少一部分從所述粘結(jié)劑中突 出。
125. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,每個(gè)所述側(cè)壁的至少一部分從所述粘結(jié)劑 中突出。
126. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑限定一長(zhǎng)方體,其相鄰面之間為 大致90°的角。
127. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑包括硅樹脂和環(huán)氧樹脂中至少 之一。
128. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,進(jìn)一步包括懸浮在所述粘結(jié)劑中的一個(gè)或多個(gè)附 加半導(dǎo)體管芯。
129. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑內(nèi)部包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
130. 根據(jù)權(quán)利要求129的電子器件,其中,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包括磷光劑或量子點(diǎn)中 至少之一。
131. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述半導(dǎo)體管芯包括發(fā)光元件。
132. 根據(jù)權(quán)利要求131的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑對(duì)所述發(fā)光元件發(fā)射的光波長(zhǎng) 是透明的.
133. 根據(jù)權(quán)利要求131的電子器件,其中,所述半導(dǎo)體管芯包括裸-管芯發(fā)光二極管。
134. 根據(jù)權(quán)利要求131的電子器件,其中,所述發(fā)光元件包括半導(dǎo)體材料,所述半導(dǎo)體 材料包括GaAs、AlAs、InAs、GaP、A1P、InP、ZnO、CdSe、CdTe、ZnTe、GaN、AIN、InN、硅或它們 的合金或混合物中至少之一。
135. 根據(jù)權(quán)利要求131的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸收所述 發(fā)光半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光 半導(dǎo)體管芯發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的光組合以形成近似白光。
136. 根據(jù)權(quán)利要求135的電子器件,其中,所述近似白光具有在2000K至10, 000K范圍 內(nèi)的相關(guān)色溫。
137. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑的厚度在5ym與4000ym之間。
138. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑垂直于厚度的尺寸在25ym與 50ym之間。
139. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑的表面的至少一部分包括用于 提高來自所述粘結(jié)劑的出光率的網(wǎng)紋。
140. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述半導(dǎo)體管芯包括光探測(cè)元件。
141. 根據(jù)權(quán)利要求140的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑對(duì)被所述光探測(cè)元件探測(cè)的光 波長(zhǎng)是透明的。
142. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,進(jìn)一步包括設(shè)置為接收來自所述半導(dǎo)體管芯的光 或?qū)⒐鈧鬏斨了霭雽?dǎo)體管芯的光學(xué)元件。
143. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,進(jìn)一步包括在所述粘結(jié)劑的至少一部分之上或之 內(nèi)的反射層。
144. 根據(jù)權(quán)利要求143的電子器件,其中,所述反射層包括(i)反射薄膜或(ii)多 個(gè)顆粒中至少之一。
145. 根據(jù)權(quán)利要求143的電子器件,其中(a)所述半導(dǎo)體管芯包括發(fā)光元件或光探測(cè) 元件,且(b)所述反射層對(duì)(i)所述半導(dǎo)體管芯發(fā)射或探測(cè)的,或(ii)所述粘結(jié)劑發(fā)射 的光波長(zhǎng)的反射率至少為25%。
146. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑包括多個(gè)離散區(qū)域,至少一個(gè)所 述離散區(qū)域包括所述粘結(jié)劑和至少一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
147. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,其中,所述半導(dǎo)體管芯包括未設(shè)置在半導(dǎo)體基板 上的一個(gè)或多個(gè)有源半導(dǎo)體層。
148. 根據(jù)權(quán)利要求123的電子器件,進(jìn)一步包括所述粘結(jié)劑表面上的一個(gè)或多個(gè)對(duì)準(zhǔn) 標(biāo)記,用于所述半導(dǎo)體管芯的對(duì)準(zhǔn)或定位中至少之一。
149. 一種復(fù)合晶片,包括: 立方形體積的聚合粘結(jié)劑,具有第一表面和與所述第一表面相對(duì)的第二表面; 懸浮在所述粘結(jié)劑中的多個(gè)半導(dǎo)體管芯,每個(gè)半導(dǎo)體管芯具有第一面、與所述第一面 相對(duì)的第二面以及跨越所述第一和第二面的至少一個(gè)側(cè)壁;以及 設(shè)置在每個(gè)半導(dǎo)體管芯的所述第一面上的至少兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn),每個(gè)所述觸點(diǎn)具 有(i)未被所述粘結(jié)劑覆蓋且(ii)適于電連接的自由終端。
150. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述半導(dǎo)體管芯的所述觸點(diǎn)的至少一部分 從所述粘結(jié)劑中突出。
151. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,每個(gè)所述半導(dǎo)體管芯的各個(gè)所述側(cè)壁的至 少一部分從所述粘結(jié)劑的所述第一表面突出。
152. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑包括硅樹脂和環(huán)氧樹脂中至少 之一。
153. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑包括位于其中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
154. 根據(jù)權(quán)利要求153的復(fù)合晶片,其中,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包括磷光劑或量子點(diǎn)中 至少之一。
155. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,每個(gè)半導(dǎo)體管芯包括發(fā)光元件。
156. 根據(jù)權(quán)利要求155的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑對(duì)所述半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光波 長(zhǎng)是透明的.
157. 根據(jù)權(quán)利要求155的復(fù)合晶片,其中,每個(gè)半導(dǎo)體管芯包括裸-管芯發(fā)光二極管。
158. 根據(jù)權(quán)利要求155的復(fù)合晶片,其中,每個(gè)半導(dǎo)體管芯包括半導(dǎo)體材料,所述半導(dǎo) 體材料包括GaAs、AlAs、InAs、GaP、A1P、InP、ZnO、CdSe、CdTe、ZnTe、GaN、AIN、InN、硅或它 們的合金或混合物中至少之一。
159. 根據(jù)權(quán)利要求155的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸收所述 發(fā)光元件發(fā)射的光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和發(fā)光元件發(fā) 射的未轉(zhuǎn)換的光組合以形成近似白光。
160. 根據(jù)權(quán)利要求159的復(fù)合晶片,其中,所述近似白光具有在2000K至10, 000K范圍 內(nèi)的相關(guān)色溫。
161. 根據(jù)權(quán)利要求159的復(fù)合晶片,其中,在整個(gè)所述復(fù)合晶片上,所述近似白光的色 溫變化小于四級(jí)MacAdam橢圓。
162. 根據(jù)權(quán)利要求159的復(fù)合晶片,其中,在整個(gè)所述復(fù)合晶片上,所述近似白光的色 溫變化小于兩級(jí)MacAdam橢圓。
163. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑的所述第一和第二表面大致平 坦且平行。
164. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑具有大致均勻的厚度,且厚度變 化小于10%。
165. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑具有大致均勻的厚度,且厚度變 化小于5%。
166. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑的厚度在15ym與4000ym之間
167. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑垂直于厚度的尺寸在100 與 1000iim之間。
168. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的每一對(duì)之間的間距 大致相同。
169. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的每一對(duì)之間的間距 在約25iim至約10, 000iim范圍內(nèi)。
170. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的每一個(gè)上的所述粘 結(jié)劑的厚度大致相同。
171. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯的每一個(gè)上的所述粘 結(jié)劑的厚度是相同的,差別在5 %內(nèi)。
172. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯包括至少500個(gè)半導(dǎo)體 管芯。
173. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述多個(gè)半導(dǎo)體管芯包括至少2000個(gè)半導(dǎo) 體管芯。
174. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述半導(dǎo)體管芯以陣列的方式布置,至少在 第一方向上半導(dǎo)體管芯之間的距離大致相等。
175. 根據(jù)權(quán)利要求174的復(fù)合晶片,其中,在不同于所述第一方向的第二方向上,所述 半導(dǎo)體管芯陣列中半導(dǎo)體管芯之間的距離大致相等。
176. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述半導(dǎo)體管芯以規(guī)則周期陣列布置。
177. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,使用網(wǎng)紋對(duì)粘結(jié)劑表面的至少一部分進(jìn)行 網(wǎng)紋化,以提高來自所述粘結(jié)劑的出光率。
178. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,每個(gè)半導(dǎo)體管芯包括光探測(cè)元件。
179. 根據(jù)權(quán)利要求178的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑對(duì)被所述半導(dǎo)體管芯探測(cè)的光 波長(zhǎng)是透明的。
180. 根據(jù)權(quán)利要求178的復(fù)合晶片,其中,每個(gè)光探測(cè)元件包括光伏管芯。
181. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,進(jìn)一步包括設(shè)置至少一個(gè)光學(xué)元件以接收來自至 少一個(gè)半導(dǎo)體管芯的光或?qū)⒐鈧鬏斨林辽僖粋€(gè)半導(dǎo)體管芯。
182. 根據(jù)權(quán)利要求181的復(fù)合晶片,其中,所述至少一個(gè)光學(xué)元件包括多個(gè)離散的光 學(xué)元件,每一個(gè)所述離散的光學(xué)元件都與至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯關(guān)聯(lián)。
183. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,進(jìn)一步包括在所述粘結(jié)劑的至少一部分之上或之 內(nèi)的反射層。
184. 根據(jù)權(quán)利要求183的復(fù)合晶片,其中,所述反射層包括(i)反射薄膜或(ii)多 個(gè)顆粒中至少之一。
185. 根據(jù)權(quán)利要求183的復(fù)合晶片,其中,(a)每個(gè)半導(dǎo)體管芯包括發(fā)光元件或光探測(cè) 元件,且(b)所述反射層對(duì)(i)所述半導(dǎo)體管芯發(fā)射或探測(cè)的,或(ii)所述粘合劑發(fā)射 的光波長(zhǎng)的反射率至少為25%。
186. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑包括多個(gè)離散區(qū)域,至少一個(gè)所 述離散區(qū)域包括所述粘結(jié)劑和至少一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
187. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,每個(gè)半導(dǎo)體管芯包括未設(shè)置在半導(dǎo)體基板 上的一個(gè)或多個(gè)有源半導(dǎo)體層。
188. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,進(jìn)一步包括所述粘結(jié)劑的所述第一表面或所述第 二表面上的一個(gè)或多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
189. 根據(jù)權(quán)利要求149的復(fù)合晶片,其中,所述粘結(jié)劑包括多個(gè)形狀化區(qū)域,每個(gè)形狀 化區(qū)域(i)與至少一個(gè)半導(dǎo)體管芯關(guān)聯(lián),且(ii)具有大致與其他形狀化區(qū)域的形狀相 同的形狀。
190. -種電子器件,包括: 基板,其上具有第一和第二導(dǎo)電跡線,所述基板上的所述第一和第二導(dǎo)電跡線通過兩 者之間的空隙隔開; 設(shè)置在空隙上的半導(dǎo)體管芯,具有第一面、與所述第一面相對(duì)的第二面、跨越所述第一 和第二面的至少一個(gè)側(cè)壁,以及所述第一面上兩個(gè)空間分離的觸點(diǎn),每個(gè)所述觸點(diǎn)電耦合 至不同的導(dǎo)電跡線;以及 封裝所述半導(dǎo)體管芯的所述第二面和每個(gè)所述側(cè)壁的至少一部分的立方體聚合粘結(jié) 齊U,其限定一長(zhǎng)方體,所述長(zhǎng)方體相鄰面之間為大致90°的角, 其中,每個(gè)所述觸點(diǎn)的至少一部分未被所述粘結(jié)劑覆蓋。
191. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,每個(gè)所述觸點(diǎn)的至少一部分從所述粘結(jié)劑 中突出。
192. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,每個(gè)所述側(cè)壁的至少一部分從所述粘結(jié)劑 中突出。
193. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑包括硅樹脂或環(huán)氧樹脂中至少 之一。
194. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑包含位于其中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
195. 根據(jù)權(quán)利要求194的電子器件,其中,所述波長(zhǎng)材料包括磷光劑或量子點(diǎn)中至少 之一。
196. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑與所述基板相對(duì)的頂表面具有 網(wǎng)紋,用于提高來自所述頂表面的出光率。
197. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,所述半導(dǎo)體管芯包括發(fā)光元件。
198. 根據(jù)權(quán)利要求197的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑對(duì)所述半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光波 長(zhǎng)是透明的。
199. 根據(jù)權(quán)利要求197的電子器件,其中,所述半導(dǎo)體管芯包括裸-管芯發(fā)光二極管。
200. 根據(jù)權(quán)利要求197的電子器件,其中,所述半導(dǎo)體管芯包括半導(dǎo)體材料,所述半導(dǎo) 體材料包括GaAs、AlAs、InAs、GaP、A1P、InP、ZnO、CdSe、CdTe、ZnTe、GaN、AIN、InN、硅或它 們的合金或混合物中至少之一。
201. 根據(jù)權(quán)利要求197的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以吸收所述 半導(dǎo)體管芯發(fā)射的光的至少一部分,并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換光,轉(zhuǎn)換光和半導(dǎo)體管 芯發(fā)射的未轉(zhuǎn)換的光組合以形成近似白光。
202. 根據(jù)權(quán)利要求201的電子器件,其中,所述近似白光具有在2000K至10, 000K范圍 內(nèi)的相關(guān)色溫。
203. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,所述半導(dǎo)體管芯包括光探測(cè)元件。
204. 根據(jù)權(quán)利要求203的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑對(duì)被所述半導(dǎo)體管芯探測(cè)的光 波長(zhǎng)是透明的。
205. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,進(jìn)一步包括與所述半導(dǎo)體管芯關(guān)聯(lián)的光學(xué)元件。
206. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,進(jìn)一步包括在所述粘結(jié)劑的至少一部分之上或之 內(nèi)的反射層。
207. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,所述粘結(jié)劑包括多個(gè)離散區(qū)域,至少一個(gè)所 述離散區(qū)域包括所述粘結(jié)劑和至少一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
208. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,所述半導(dǎo)體管芯包括未設(shè)置在半導(dǎo)體基板 上的一個(gè)或多個(gè)有源半導(dǎo)體層。
209. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,使用導(dǎo)電粘合劑將所述觸點(diǎn)電耦合至導(dǎo)電 跡線。
210. 根據(jù)權(quán)利要求209的電子器件,其中,所述導(dǎo)電粘合劑包括基本各向同性的導(dǎo)電 粘合劑,其將第一觸點(diǎn)電連接至僅第一跡線和將第二觸點(diǎn)電連接至僅第二跡線,且進(jìn)一步 包括在空隙中設(shè)置的非導(dǎo)電粘性材料。
211. 根據(jù)權(quán)利要求209的電子器件,其中,所述導(dǎo)電粘合劑包括各向異性導(dǎo)電粘合劑 (ACA),其將第一觸點(diǎn)電連接至僅第一跡線和將第二觸點(diǎn)電連接至僅第二跡線。
212. 根據(jù)權(quán)利要求211的電子器件,其中,所述ACA的一部分設(shè)置在空隙中且基本電隔 離所述第一觸點(diǎn)和所述第二觸點(diǎn)。
213. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,通過引線接合或焊接中至少之一將所述觸 點(diǎn)電耦合至導(dǎo)電跡線。
214. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,所述導(dǎo)電跡線包括銀、金、鋁、鉻、銅或碳中 至少之一。
215. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,所述基板包括聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯 二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚酯纖維、聚酰亞胺、聚乙烯或紙中至少之一。
216. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,(i)所述半導(dǎo)體管芯包括發(fā)光元件,且 (ii)所述基板對(duì)發(fā)光元件或粘結(jié)劑中至少之一發(fā)射的波長(zhǎng)的反射率大于80%。
217. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,其中,(i)所述半導(dǎo)體管芯包括發(fā)光元件,且 (ii)所述基板對(duì)所述發(fā)光元件或所述粘結(jié)劑中至少之一發(fā)射的波長(zhǎng)的透射率大于80%。
218. 根據(jù)權(quán)利要求190的電子器件,進(jìn)一步包括與所述半導(dǎo)體管芯電連接的用于向半 導(dǎo)體管芯供電的電路。
【文檔編號(hào)】H01L25/075GK104380464SQ201380016346
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月24日
【發(fā)明者】邁克爾·艾伯特·蒂施勒 申請(qǐng)人:柯立芝照明有限公司, 邁克爾·艾伯特·蒂施勒