本申請(qǐng)案涉及用于紫外光發(fā)射裝置的封裝。
背景技術(shù):
iii族氮化物材料(包含(al、ga、in)—n及其合金)的帶隙從inn的極窄間隙(0.7ev)擴(kuò)展到aln的極寬間隙(6.2ev),使得iii族氮化物材料高度適于遍及從近紅外光擴(kuò)展到深紫外光的寬光譜范圍的光電應(yīng)用,例如發(fā)光二極管(led)、激光二極管、光調(diào)制器及檢測(cè)器。在作用層中使用ingan可獲得可見光led及激光,而紫外光(uv)led及激光則需要較大帶隙的algan。
期望具有介于230nm到350nm范圍內(nèi)的發(fā)射波長(zhǎng)的uvled找到寬范圍的應(yīng)用,所述應(yīng)用大部分是基于uv輻射與生物材料之間的相互作用。典型應(yīng)用包含表面滅菌、空氣消毒、水消毒、醫(yī)療裝置及生物化學(xué)、用于超高密度光記錄的光源、白光照明、熒光分析、感測(cè)及零排放汽車。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)案的一個(gè)實(shí)施例涉及一種裝置,所述裝置包括:發(fā)光二極管(led),其包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括安置在n型區(qū)與p型區(qū)之間的作用層,其中所述作用層發(fā)射uv輻射;座架,其中所述led安置在所述座架上;支撐件,其環(huán)繞傳導(dǎo)棒,所述支撐件包括安置在底部表面上的導(dǎo)電接觸墊及安置在所述傳導(dǎo)棒下方的導(dǎo)熱墊,其中所述導(dǎo)熱墊不電連接到所述led;其中所述座架安置在所述傳導(dǎo)棒上;電路板,其中支撐件安置在所述電路板上;及熱導(dǎo)管,其安置在所述支撐件及所述電路板中的一者中。
本申請(qǐng)案的另一實(shí)施例涉及一種裝置,所述裝置包括:發(fā)光二極管(led),其包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括安置在n型區(qū)與p型區(qū)之間的作用層,其中所述作用層發(fā)射uv輻射;座架,其中所述led安置在所述座架上;支撐件,其環(huán)繞傳導(dǎo)棒,所述支撐件包括安置在底部表面上的導(dǎo)電接觸墊及安置在所述傳導(dǎo)棒下方的導(dǎo)熱墊,其中所述導(dǎo)熱墊不電連接到所述led;其中所述座架安置在所述傳導(dǎo)棒上;電路板,其中支撐件安置在所述電路板上;及反射性側(cè)壁,其鄰近于所述支撐件而附接到所述電路板。
附圖說明
圖1a是倒裝芯片uv發(fā)射裝置(uvled)中的多個(gè)像素的平面圖。圖1b是uvled中的一個(gè)像素的橫截面圖。
圖2是包含座架及支撐件的封裝式uvled的橫截面圖。
圖3是安置在座架上的uvled的橫截面圖。
圖4是包含例如透鏡的光學(xué)器件的封裝式uvled的橫截面圖。
圖5是安置在例如電路板的結(jié)構(gòu)上的封裝式uvled的橫截面圖。
圖6是具有附接到支撐件的側(cè)壁的光學(xué)器件的封裝式uvled的橫截面圖。
圖7是具有形成于座架內(nèi)的傳導(dǎo)通路的封裝式uvled的橫截面圖。
圖8是附接到具有接近uvled而安裝的額外倒裝芯片的座架的uvled的俯視圖。
圖9是具有安置在支撐件上的額外芯片的封裝式uvled的橫截面圖。
圖10是具有安置在封裝中的一或多個(gè)熱導(dǎo)管的封裝式uvled的橫截面圖。
圖11及12圖解說明拋物透鏡。
圖13是具有安置在例如電路板的結(jié)構(gòu)上的反射性側(cè)壁結(jié)構(gòu)的封裝式uvled的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
盡管本文中所描述的裝置是iii族氮化物裝置,但由其它材料(例如,其它iii-v材料、ii-vi材料、si)形成的裝置也在本發(fā)明的實(shí)施例的范圍內(nèi)。本文中所描述的裝置可經(jīng)配置以發(fā)射可見輻射、uva(峰值波長(zhǎng)介于340nm與400nm之間)輻射、uvb(峰值波長(zhǎng)介于290nm與340nm之間)輻射或uvc(峰值波長(zhǎng)介于210nm與290nm之間)輻射。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,描述uv發(fā)射裝置的高效封裝。在一些實(shí)施例中,與倒裝芯片uvled一起使用所述封裝。
商業(yè)上可獲得的uva、uvb及uvcled可用于各種實(shí)施例中。圖1a及1b是可使用的受讓人擁有的uvb及uvcled的實(shí)例。圖1a是uvled像素陣列12的一部分的俯視圖,且圖1b是單個(gè)uvled像素12的平分橫截面。可使用任何適合uvled且本發(fā)明的實(shí)施例不限于圖1a及1b的裝置。
uvled通常是iii族氮化物,且一般為gan、algan及ingan。uv發(fā)射像素陣列12形成于單個(gè)襯底14(例如透明藍(lán)寶石襯底)上。其它襯底是可能的。盡管所述實(shí)例展示像素12是圓形的,但像素12可具有任何形狀,例如正方形。光發(fā)出穿過透明襯底,如圖1b中所展示。像素12可各自為倒裝芯片,其中陽極電極及陰極電極面向座架(下文所描述)。
半導(dǎo)體層外延生長(zhǎng)于襯底14上方。(裝置可包含并非外延生長(zhǎng)的而是沉積或以其它方式形成的一或多個(gè)半導(dǎo)體層,例如傳導(dǎo)氧化物,例如氧化銦錫。)先生長(zhǎng)aln或其它適合緩沖層(未展示),接著生長(zhǎng)n型區(qū)16。n型區(qū)16可包含不同組成、不同摻雜劑濃度及不同厚度的多個(gè)層。n型區(qū)16可包含用si、ge及/或其它適合n型摻雜劑n型摻雜的至少一個(gè)alaga1-an膜。n型區(qū)16可具有從約100nm到約10微米的厚度且直接生長(zhǎng)在緩沖層上。n型區(qū)16中的si的摻雜水平可介于從1×1016cm-3到1×1021cm-3的范圍內(nèi)。取決于期望的發(fā)射波長(zhǎng),公式中的aln摩爾分?jǐn)?shù)“a”可從0%(對(duì)于以360nm進(jìn)行發(fā)射的裝置)到100%(對(duì)于經(jīng)設(shè)計(jì)而以200nm進(jìn)行發(fā)射的裝置)地變化。
作用區(qū)18生長(zhǎng)于n型區(qū)16上方。作用區(qū)18可包含單個(gè)量子阱或由屏障層分開的多個(gè)量子阱(mqw)。量子阱及屏障層含有alxga1-xn/alyga1-yn,其中0<x<y<1,x表示量子阱層的aln摩爾分?jǐn)?shù),且y表示屏障層的aln摩爾分?jǐn)?shù)。uvled所發(fā)射的峰值波長(zhǎng)通常取決于algan量子阱作用層中的al的相對(duì)含量。
p型區(qū)22生長(zhǎng)于作用區(qū)18上方。類似n型區(qū)16,p型區(qū)22可包含不同組成、不同摻雜劑濃度及不同厚度的多個(gè)層。p型區(qū)22包含一或多個(gè)p型摻雜的(例如,mg摻雜的)algan層。aln摩爾分?jǐn)?shù)可介于從0到100%的范圍內(nèi),且此層或多層的厚度可介于從約2nm到約100nm(單層)或到約500nm(多層)的范圍內(nèi)。此區(qū)中所使用的多層可改善橫向傳導(dǎo)性。mg摻雜水平可從1×1016cm-3到1×1021cm-3地變化。mg摻雜的gan觸點(diǎn)層可最后生長(zhǎng)于p型區(qū)22中。
上文所描述的全部或一些半導(dǎo)體層可在過量ga條件下生長(zhǎng),如us2014/0103289中較詳細(xì)地描述,us2014/0103289以引用方式并入本文中。
半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)15經(jīng)蝕刻以在像素12之間形成露出n型區(qū)16的表面的溝槽。像素12的側(cè)壁12a相對(duì)于所生長(zhǎng)襯底的主要表面的法線可為垂直的或以銳角12b傾斜。每一像素12的高度138可介于0.1微米到5微米之間。每一像素12的底部及頂部的寬度131及139可為至少5微米。還可使用其它尺寸。
在蝕刻半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)15以形成溝槽之前或在其之后,在每一像素12的頂部上沉積并圖案化金屬p觸點(diǎn)24。p觸點(diǎn)24可包含形成歐姆觸點(diǎn)的一或多個(gè)金屬層及形成反射體的一或多個(gè)金屬層。適合p觸點(diǎn)24的一個(gè)實(shí)例包含ni/ag/ti多層觸點(diǎn)。
沉積并圖案化n觸點(diǎn)28,使得n觸點(diǎn)28安置在n型區(qū)16的介于像素12之間的基本上平坦表面上。n觸點(diǎn)28可包含單個(gè)或多個(gè)金屬層。舉例來說,n觸點(diǎn)28可包含與n型區(qū)16直接接觸的歐姆n觸點(diǎn)130及形成于歐姆n觸點(diǎn)130上方的n跡線金屬層132。舉例來說,歐姆n觸點(diǎn)130可為v/al/ti多層觸點(diǎn)。舉例來說,n跡線金屬132可為ti/au/ti多層觸點(diǎn)。
n觸點(diǎn)28與p觸點(diǎn)24通過電介質(zhì)層134而電隔離。電介質(zhì)層134可為通過任何適合方法形成的任何適合材料,舉例來說,例如硅的一或多種氧化物及/或硅的一或多種氮化物。電介質(zhì)層134覆蓋n觸點(diǎn)28。電介質(zhì)層134中所形成的開口暴露p觸點(diǎn)24。
p跡線金屬136形成于裝置的頂部表面上方且基本上保形地覆蓋整個(gè)頂部表面。p跡線金屬136電連接到電介質(zhì)層134中所形成的開口中的p觸點(diǎn)24。p跡線金屬136通過電介質(zhì)層134而與n觸點(diǎn)28電隔離。
在所述圖式外部提供有電連接到p跡線金屬136及n觸點(diǎn)28的穩(wěn)健金屬墊以用于連接到座架。單個(gè)uvled中包含多個(gè)像素12。像素由大面積p跡線金屬136及大面積n跡線金屬132電連接。像素的數(shù)目可基于應(yīng)用及/或所要輻射輸出而選擇。包含多個(gè)像素的單個(gè)uvled在以下各圖中圖解說明為uvled1。
在一些實(shí)施例中,襯底14是藍(lán)寶石。舉例來說,襯底14可為大約一百微米厚。襯底14在一些實(shí)施例中可保留為裝置的一部分且在一些實(shí)施例中可被從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)移除。
當(dāng)裝置相對(duì)于圖1b中所圖解說明的定向而倒裝時(shí),在從襯底14的頂部表面觀看時(shí),uvled可為正方形、矩形或任何其它適合形狀。
圖2圖解說明安置在封裝中的uvled1。uvled1電且物理附接到座架40,以下在文本附圖3中更詳細(xì)地描述。uvled1及座架40附接到支撐件30。
支撐件30可塑形為如圖2中所圖解說明的反射杯,使得支撐件的頂部表面高于uvled1的頂部表面。支撐件30的形成反射杯的側(cè)壁34可呈(舉例來說)經(jīng)截?cái)嗟箞A錐形或經(jīng)截?cái)嗟菇清F形形狀。側(cè)壁34可由uv反射性材料形成或用uv反射性材料進(jìn)行涂覆。在一些實(shí)施例中,支撐件30的反射杯部分單獨(dú)地形成及/或由與支撐件30的底部部分不同的材料形成,如由圖2中的虛線31所指示。在圖2中,支撐件30塑形為反射杯,但此并非必需的。支撐件30可為任何適合形狀。在一些實(shí)施例中,支撐件30不具有如圖2中所圖解說明的側(cè)壁34。在一些實(shí)施例中,支撐件30的頂部表面低于uvled1的頂部表面。
支撐件30包含直接安置在座架40下方的高度導(dǎo)熱棒32,uvled1安置在座架40上。所述棒可為任何適合材料,舉例來說,包含金屬、合金、銀、銅或cuw。所述棒可干涉配合、膠合或以任何其它適合方式固定于支撐件30中所形成的開口中。在一些實(shí)施例中,支撐件30可圍繞棒32而模制或以其它方式形成。在一個(gè)實(shí)施例中,支撐件30通過此項(xiàng)技術(shù)中已知的低溫共燒陶瓷工藝而形成。
其上安裝有uvled1的座架40定位在棒32上方且附接到棒32。座架40與棒32可由導(dǎo)熱粘合劑層56連接。粘合劑層56可為任何適合材料,舉例來說,包含無鉛焊膏(例如sac、ausn、snbi、insn等)、燒結(jié)型銀、銀環(huán)氧樹脂或任何其它適合材料。
圖3中更詳細(xì)地圖解說明uvled1及座架40。座架40可為高度導(dǎo)熱(舉例來說,在一些實(shí)施例中,具有至少170w/mk的導(dǎo)熱性)、高度電絕緣且機(jī)械上剛性(舉例來說,具有匹配或接近于uvled1的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù))的任何適合材料。在一些實(shí)施例中,座架40經(jīng)設(shè)計(jì)使得uvled1的結(jié)溫不超過40℃。用于座架40的適合材料的實(shí)例包含但不限于陶瓷、金剛石、aln、氧化鈹、硅或?qū)щ姴牧?,例如硅、金屬、合金、al或cu,假設(shè)導(dǎo)電材料適當(dāng)?shù)赝扛灿薪^緣層,例如氧化硅、氮化硅或氧化鋁,或任何其它適合材料。uv反射性涂層可形成于座架40的可“看到”由uvled發(fā)射的輻射的任一部分上。
在一些實(shí)施例中,電路及/或其它結(jié)構(gòu)(例如,瞬態(tài)電壓抑制電路、驅(qū)動(dòng)器電路或任何其它適合電路)可安置在座架40內(nèi)或安裝在座架40的表面上,使得電路或其它結(jié)構(gòu)在需要時(shí)電連接到uvled1。
圖8是安置在具有額外芯片100(例如,包含靜電放電保護(hù)電路的芯片)的座架40上的uvled1的俯視圖,額外芯片100(例如,包含靜電放電保護(hù)電路的芯片)倒裝芯片安裝在座架上的接觸墊42與44之間。額外芯片100緊挨著uvled1而安裝。作為圖8中所圖解說明的倒裝芯片安裝的替代方案,額外芯片可通過引線接合或通過任何其它適合結(jié)構(gòu)而電連接。
圖9是包含額外芯片100(例如,包含靜電放電保護(hù)電路的芯片)的裝置的橫截面圖,額外芯片100安置在支撐件30上的頂部接觸墊中的一者上。引線接合(圖9中未展示)可將額外芯片100電連接到另一極性的頂部接觸墊。額外芯片100可倒裝芯片安裝在支撐件30上或通過任何其它適合結(jié)構(gòu)電連接到支撐件30。
uvled1經(jīng)由互連件50及52電且機(jī)械地連接到座架40。互連件50及52中的一者電連接到n觸點(diǎn)28;互連件50及52中的另一者電連接到大面積p跡線金屬136(圖1a及1b中圖解說明n觸點(diǎn)28及大面積p跡線金屬136)?;ミB件50及52可為焊料、金屬互連件或任何其它適合導(dǎo)電且機(jī)械上穩(wěn)健的連接。互連件50及52電且機(jī)械地連接到座架40的頂部表面上的接觸墊42及44。
引線接合46及48將接觸墊42及44電連接到安置在支撐件30的頂部表面上的頂部接觸墊38及39,如圖2中所圖解說明。在一些實(shí)施例中,如圖3中所圖解說明,引線接合46及48經(jīng)形成使得電線的最大高度低于uvled1的頂部表面。盡管圖2及3中圖解說明引線接合,但可使用任何其它適合電連接,例如形成于座架40的表面上或形成于座架40內(nèi)的表面安裝傳導(dǎo)跡線。在一些實(shí)施例中,僅在座架40的頂部表面上可獲得電路(舉例來說,例如接觸墊42及44)。在座架40的底部表面上不存在電組件。座架40的整個(gè)底部表面可用作熱路徑(如圖2及3中所圖解說明)(舉例來說)以從uvled1向外傳導(dǎo)熱量。熱路徑不涉及到uvled的電連接。
圖7是具有形成于座架40內(nèi)的傳導(dǎo)溝道或通路的裝置的橫截面圖。在一些實(shí)施例中,如圖7中所圖解說明,座架40內(nèi)的傳導(dǎo)通路90連接到形成于座架40的底部表面上在座架40的底部表面的外區(qū)中的接觸墊92。座架40的底部表面的中心94因此可用作熱路徑。舉例來說,中心熱路徑在一些實(shí)施例中可為座架的底部表面的至少40%且在一些實(shí)施例中可為座架的底部表面的至少60%。
返回圖2,支撐件30的頂部表面上的頂部接觸墊38及39(舉例來說)透過形成于支撐件30內(nèi)的傳導(dǎo)通路電連接到底部接觸墊35及36?;ミB件50(圖3)、接觸墊42(圖3)、引線接合46、頂部接觸墊38及底部接觸墊35提供到uvled1中的n型區(qū)及p型區(qū)中的一者的電路徑?;ミB件52(圖3)、接觸墊44(圖3)、引線接合48、頂部接觸墊39及底部接觸墊36提供到uvled1中的n型區(qū)及p型區(qū)中的另一者的電路徑。
電中性導(dǎo)熱中心墊37安置在支撐件30的底部上、與棒32熱接觸。在一些實(shí)施例中,省略單獨(dú)墊,且棒32的底部表面充當(dāng)電中性中心墊?;ミB件50及52、接觸墊42及44、座架40、粘合劑56及導(dǎo)熱棒32形成可從uvled1向外傳導(dǎo)熱量的熱路徑。
在一些實(shí)施例中,uv反射性涂層形成于支撐件30的頂部表面的未被座架40占據(jù)的部分(即,由側(cè)壁34形成的反射杯的底部)上。舉例來說,座架40在一些實(shí)施例中可為至少200μm厚且在一些實(shí)施例中可不超過300μm厚,此允許形成對(duì)于最優(yōu)散射(如下文所描述)為充分厚的且不觸及uvled1的反射性涂層。舉例來說,適合反射性涂層的實(shí)例包含安置在硅酮或任何其它適合矩陣(其是低指數(shù)的、耐uv的、對(duì)(舉例來說)250nm與350nm之間的光透明的且電絕緣的)中的反射性及/或高指數(shù)粒子,例如al2o3、聚四氟乙烯、al或tio2(tio2吸收uvc光且因此可不適合uvc應(yīng)用)。在一些實(shí)施例中,粒子與矩陣之間的折射率的差異致使入射于反射性涂層上的光散射。舉例來說,商業(yè)上可獲得的uv適合硅酮(舉例來說,例如schottuv-200)可具有不超過1.42的折射率。al2o3粒子可具有1.8的折射率。1.42與1.8之間的差異可產(chǎn)生適合散射。粒子可為微米級(jí)大小的或納米級(jí)大小的。反射性涂層可通過施配、模制或任何其它適合工藝而形成。
在一些實(shí)施例中,支撐件30可為適于干涉配合或以其它方式附接棒32、適于形成連接頂部接觸墊38及39與底部接觸墊35及36的嵌入式電路徑、機(jī)械上且化學(xué)上穩(wěn)健的、可靠的且uv反射性的任何材料。舉例來說,支撐件30可為陶瓷、氧化鋁、氮化鋁或任何其它適合材料。在一個(gè)實(shí)施例中,支撐件30是具有金屬合金墊的硅酮模塑料(smc)或環(huán)氧樹脂模塑料(emc)。
底部電接觸墊35及36以及熱墊37可用于將封裝式uvled附接到另一結(jié)構(gòu),例如金屬芯印刷電路板或任何其它適合結(jié)構(gòu)。適合結(jié)構(gòu)包含用于連接到電中性熱墊37的暴露式熱墊,如圖5中所圖解說明。在圖5中所圖解說明的結(jié)構(gòu)中,結(jié)構(gòu)70(舉例來說,其可為金屬芯印刷電路板)包含暴露式熱墊78(熱墊37連接到其)以及電墊74及76(電接觸墊36及35連接到其)。電墊74及76通過絕緣結(jié)構(gòu)72而與熱墊78隔離。暴露式熱墊78可為嵌入式cu棒、aln棒或任何其它適合結(jié)構(gòu)。在金屬芯印刷電路板中,暴露式熱墊還可為具有用于直接接入的開口的金屬芯本身。金屬芯可為cu或al或者任何其它適合材料。接著,可將適合結(jié)構(gòu)70安裝在散熱片上以提供到熱墊37的熱路徑。
圖10圖解說明圖5的裝置的可經(jīng)形成以包含熱導(dǎo)管的區(qū)110。熱導(dǎo)管是在真空下用流體填充的密封式結(jié)構(gòu),通常為傳導(dǎo)管,例如銅。在熱導(dǎo)管遇熱時(shí),流體沸騰,從而經(jīng)由蒸汽來傳遞熱量。支撐件30、傳導(dǎo)棒32、絕緣結(jié)構(gòu)72及導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)70全部或其中的一部分可經(jīng)形成以包含熱導(dǎo)管。圖5的裝置可在區(qū)110中的任一者中包含單個(gè)熱導(dǎo)管或多個(gè)熱導(dǎo)管。
圖4圖解說明具有安置在uvled1上方的光學(xué)器件60(例如透鏡)的裝置。盡管圖4中圖解說明圓頂透鏡,但可使用任何適合光學(xué)器件,例如菲涅耳透鏡、其它透鏡或其它光學(xué)器件。在一些實(shí)施例中,光學(xué)器件60是固體材料。在橫截面中,舉例來說,光學(xué)器件60可為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的、卵形的、圓形的、正方形的、矩形的、三角形的或任何其它適合形狀。圓頂透鏡可具有半球形、橢圓形或拋物線形狀。圖11及12圖解說明拋物透鏡的兩個(gè)實(shí)例。
光學(xué)器件60由對(duì)處于作用區(qū)14所發(fā)射的波長(zhǎng)的uv輻射為透明的且能夠耐受uv輻射而不降級(jí)的材料形成。舉例來說,在一些實(shí)施例中,在光學(xué)器件的典型高度為uvled1的寬度的約2倍時(shí),光學(xué)器件可由透射至少85%的處于280nm的uv輻射的材料形成。在暴露于處于280nm的uv輻射1000hrs之后,材料的透明度可降級(jí)不超過1%。在一些實(shí)施例中,光學(xué)器件60由可模制的材料形成,舉例來說,例如熔融硅石、玻璃、可從五十鈴玻璃公司(isuzuglass,inc.)購得的ihuuv透射性玻璃及耐uv硅酮。在一些實(shí)施例中,光學(xué)器件60由可通過(舉例來說)研磨及拋光而塑形的材料(例如石英或藍(lán)寶石)形成。通過模制而形成的光學(xué)器件可是較廉價(jià)的;通過研磨及拋光而形成的光學(xué)器件可具有較好光質(zhì)量。
在圖4中所圖解說明的裝置中,如上文所描述的反射性涂層66安置在支撐件30的底部表面上,在環(huán)繞座架40的區(qū)域中。環(huán)繞uvled1的在光學(xué)器件60與反射性涂層66之間的腔填充有用以機(jī)械地支撐光學(xué)器件的囊封劑材料(例如環(huán)氧樹脂或其它適合材料)、用以輔助從uvled1向外進(jìn)行熱傳遞的具有比空氣高的導(dǎo)熱性的材料或者用以保護(hù)uvled1免受周圍環(huán)境危害的擴(kuò)散屏障。囊封劑材料可將光學(xué)器件60機(jī)械地連接到所述結(jié)構(gòu),且可將光學(xué)器件60光學(xué)地連接到uvled1。囊封劑材料可為透明的、在暴露于uv光時(shí)基本上不降解的且適合作為粘合劑的任何適合材料。實(shí)例包含但不限于硅酮。uvled1上方的囊封劑材料62的厚度在一些實(shí)施例中為200μm或小于200μm、在一些實(shí)施例中為100μm或小于100μm,且在一些實(shí)施例中為50μm或小于50μm。
在一些實(shí)施例中,囊封劑材料僅安置在光學(xué)器件60與uvled1之間的區(qū)域62中,使得區(qū)域64是基本上空腔。在一些實(shí)施例中,高度uv透明的材料(例如硅酮)安置在光學(xué)器件60與uvled1之間的區(qū)域62中,且光學(xué)器件60與反射性涂層66之間的區(qū)域64填充有較廉價(jià)且較不uv透明的材料,例如不同硅酮。在一些實(shí)施例中,單個(gè)囊封劑材料安置在光學(xué)器件60與uvled1之間的區(qū)域62以及光學(xué)器件60與反射性涂層66之間的區(qū)域64兩者中。
在一些實(shí)施例中,囊封劑材料安置在uvled1上方,接著光學(xué)器件60被向下按壓在uvled1上以使區(qū)域62中的囊封劑材料保持為薄的。在這些實(shí)施例中,可用不同電連接(例如表面可安裝通路,如上文所描述)替換可能因按壓而損壞的引線接合46及48。
在圖4中所圖解說明的實(shí)施例中,光學(xué)器件60僅由囊封劑材料支撐。在一些實(shí)施例中,光學(xué)器件60可經(jīng)大小設(shè)定及經(jīng)塑形以擱置在傾斜側(cè)壁34上或擱置在支撐件30的頂部平坦表面上在傾斜側(cè)壁34外部,或者可包含可擱置在支撐件30的頂部表面上在傾斜側(cè)壁34外部或在傾斜側(cè)壁34中所形成的凹口中的一或多個(gè)耳片。圖6圖解說明其中支撐件經(jīng)大小設(shè)定及經(jīng)塑形使得光學(xué)器件60可擱置在uvled1的頂部表面上且擱置在支撐件30的反射杯部分的側(cè)壁中所形成的平坦表面82上的裝置。在平坦表面82上方及下方的側(cè)壁80及84可是基本上垂直(如圖6中所圖解說明)或傾斜的。因此,光學(xué)器件60可由支撐件30機(jī)械地支撐。粘合劑材料可安置在光學(xué)器件60與支撐件30之間或安置在形成于光學(xué)器件上或附接到光學(xué)器件的耳片與支撐件30之間。適合粘合劑材料的實(shí)例包含硅酮。
在一些實(shí)施例中,光學(xué)器件60可為保護(hù)uvled1而不顯著更改所提取光束的透明材料薄片(例如石英板),而非經(jīng)設(shè)計(jì)以更改所提取光束的透鏡。
在一些實(shí)施例中,涂層安置在uvled1的側(cè)面上。在一些實(shí)施例中,如果光學(xué)器件僅光學(xué)地耦合到uvled1的頂部表面,那么不涂覆uvled1的側(cè)面,這是因?yàn)橐r底的側(cè)面與空氣的界面處的全內(nèi)反射可將輻射往回反射到uvled中,其中所述輻射可自頂部表面被提取。然而,出于制造及/或可靠性原因,(舉例來說)為保護(hù)uvled或?yàn)槭褂帽厝粚⑼扛瞮vled1的頂部表面及側(cè)表面兩者的方法(例如旋涂或施配),可涂覆uvled1的側(cè)面。
盡管圖2、3及4中圖解說明單個(gè)uvled1,但在一些實(shí)施例中,在單個(gè)封裝中安置有多個(gè)uvled1??商峁?duì)應(yīng)于每一uvled的光學(xué)器件,或可提供對(duì)應(yīng)于多個(gè)uvled的光學(xué)器件。舉例來說,盡管圖4中圖解說明單個(gè)光學(xué)器件對(duì)應(yīng)于單個(gè)uvled1,但在一些實(shí)施例中,單個(gè)光學(xué)器件光學(xué)地耦合到一個(gè)以上uvled。
圖13圖解說明其中反射性側(cè)壁120(舉例來說)通過粘合劑、螺桿或任何其它適合緊固件附接到支撐件30外部的結(jié)構(gòu)70的實(shí)施例。反射性側(cè)壁120可為形成為經(jīng)截?cái)嗟箞A錐形的廉價(jià)反射性金屬,或者任何其它適合形狀或材料。上文所描述且圖13中未展示的主要光學(xué)器件可安置在uvled1上方。反射性側(cè)壁120可支撐可安置在主要光學(xué)器件上方的輔助光學(xué)器件。
已詳細(xì)描述了本發(fā)明,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解,在給出本揭示內(nèi)容的情況下,可在不背離本文中所描述的發(fā)明性概念的精神的情況下對(duì)本發(fā)明做出修改。明確地說,本文中所描述的不同裝置的不同特征及組件可用于其它裝置中的任一者中,或可從所述裝置中的任一者省略特征及組件。舉例來說,一個(gè)實(shí)施例的上下文中所描述的光學(xué)器件的特性可適用于任何實(shí)施例。因此,并不打算將本發(fā)明的范圍限制于所圖解說明及描述的特定實(shí)施例。