[發明專利]發光二極管模塊和制造方法

在審

• 申請號: 200980138521.0
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN102165612A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 格奧爾格·博格勒;貝特侯德·哈恩;西格弗里德·赫爾曼
• 申請（專利權）人: 奧斯蘭姆奧普托半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/62
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 許偉群;郭放

本發明涉及一種可特別平坦地構建的發光二極管(LED)模塊和相關的制造方法。

在DE?10?2007?030?129中提出了一種用于制造多個光電子器件的方法。提供了一種連接支承體復合結構，其具有多個器件區域，在這些器件區域中分別設置有至少一個電連接區域，以及一種半導體本體支承體，在該半導體本體支承體上設置有多個單獨的并且與半導體本體支承體相連的半導體本體，其中半導體本體分別具有帶有有源區的半導體層序列。連接支承體復合結構和半導體本體支承體相對彼此定向為使得半導體本體朝著器件區域。多個半導體本體與連接支承體復合結構在同相應的半導體本體關聯的器件區域的安裝區域中以機械方式相連，并且相應的半導體本體與同半導體本體關聯的器件區域的連接區域導電連接。與連接支承體復合結構相連的半導體本體與半導體本體支承體分離，并且連接支承體復合結構劃分成多個單獨的光電子器件，它們分別具有：連接支承體，該連接支承體具有器件區域；以及設置在連接支承體上的并且與連接區域導電連接的半導體本體。

針對不同應用譬如監視器的背光照明，需要帶有大的發射面的LED的特別緊湊且平坦的布置。

本發明的任務是提出一種特別平坦的LED模塊，其可以簡單且成本低廉地制造。此外，要提出一種適合于此的制造方法。

該LED模塊包括至少一個無襯底的LED，該LED作為層堆疊設置在襯底的上側上。

無襯底的LED例如是發光二極管芯片，生長襯底從該發光二極管芯片的外延生長的層完全去除。無襯底的發光二極管因此例如僅僅包括外延生長的半導體層。該發光二極管可以具有最高20μm的厚度。無襯底的LED(也由于其小的厚度)可以對于可見光是透射的。

在與上側鄰接的至少一個側面上，襯底具有用于LED的外部電連接的接觸面。LED的端子通過設置在上側上的印制導線與相關的接觸面連接。LED模塊也可以包括多個LED。在此情況下，無襯底的LED的多個層堆疊設置在襯底的上側上并且與相應的多個接觸面相連，這些接觸面設置在側面上。接觸面可以是在側面上的條狀結構化的印制導線。接觸面也可以通過在側面的垂直于上側的邊緣上導電的、優選金屬化的焊接槽形成。

這種焊接槽可以在襯底與其他襯底處于較大的原始襯底(以下稱作晶片)的復合結構中的期間被制造。這優選通過如下方式來實現：在晶片中制造接觸孔，根據穿通接觸(通孔)的方式將導電材料引入到接觸孔中。導電的材料可以填充接觸孔或者也可以僅僅覆蓋其側壁。優選地，在此情況下使用金屬并且在接觸孔的側壁上形成金屬化部。隨后將晶片分割，其中通孔被切割，使得由圓柱形的通孔形成四分之一空心圓柱體或者半個空心圓柱體形式的具有金屬層的焊接槽。

LED模塊針對如下安裝而設計：其中設置有接觸面的側面安置在支承體上，例如安置在電路板或印刷電路板(PCB，printed?circuit?board)上并且接觸面與支承體的相關的電端子導電連接。在多個LED例如以一列或多個列設置在相應尺寸的襯底上時，該LED模塊可以針對大面積的光發射而設計并且與不同的應用匹配。在側面上的安裝尤其是允許將設置用于發光的上側保持得非常窄并且因此實現極平坦的LED模塊。

LED模塊由無襯底的LED制造，優選在前端借助晶片級技術來制造。對此，將多個用于LED的單個層堆疊以矩陣布置施加到晶片的上側上。在該布置中，針對一個LED模塊可以分別設置單列的層堆疊或者也可以分別設置多個相繼的列的層堆疊，并且每個要制造的LED模塊包括相應數量的單個LED。替代地，以此方式也可能的是制造僅僅帶有一個LED的單器件。LED的層堆疊的距離選擇為使得通過常規工藝如鋸、激光分離或折斷可以分割該襯底，該距離典型地可以為例如大約30μm到200μm。

用于接觸LED和用于將LED的端子與側向的接觸面相連的印制導線在晶片上借助光刻來制造。用于外部電連接的接觸面可以通過在如下區域中的接觸孔填充物來制造：在這些區域中，要將晶片分割成單個LED模塊的襯底。在將晶片分割成分別包括一個或多個LED的LED模塊時，將在接觸孔中制造的穿通接觸部分割并且分別形成至少一個接觸面，例如焊接槽形式的接觸面。代替借助接觸孔填充物，例如也可以通過如下方式制造接觸面：將溝槽銑削到晶片中，其側壁稍后形成要制造的單個襯底的側壁。借助已知的方法將印制導線的結構制造到這些側壁上，該結構形成接觸面并且與晶片的上側上的相關的印制導線相連。