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CN103931002A - 用于倒装芯片安装的水平led的反射安装衬底 - Google Patents

用于倒装芯片安装的水平led的反射安装衬底 Download PDF

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CN103931002A
CN103931002A CN201280012209.9A CN201280012209A CN103931002A CN 103931002 A CN103931002 A CN 103931002A CN 201280012209 A CN201280012209 A CN 201280012209A CN 103931002 A CN103931002 A CN 103931002A
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cathode
anode
gap
pad
led
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Application number
CN201280012209.9A
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M·多诺弗里欧
J·A·埃德蒙
P·S·安德鲁斯
D·D·C·常
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Original Assignee
Cree Research Inc
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Priority claimed from US13/027,006 external-priority patent/US9754926B2/en
Priority claimed from US13/112,502 external-priority patent/US9660153B2/en
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Abstract

一种发光器件，包括具有限定间隔开的阳极焊盘和阴极焊盘和其间的间隙的反射层的安装衬底。发光二极管裸片被倒装芯片安装在安装衬底上，使得LED裸片的阳极触头与阳极焊盘接合并且LED裸片的阴极触头与阴极焊盘接合。透镜从安装衬底延伸以包围LED裸片。反射层在安装衬底上延伸以基本上覆盖位于透镜下面的全部安装衬底，不包括间隙，并且还可延伸超出透镜。

Description

用于倒装芯片安装的水平LED的反射安装衬底
相关申请
本申请作为在2011年5月20日提交的发明名称为“GapEngineering for Flip-Chip Mounted Horizontal LEDs”的美国申请No.13/112502的部分继续（CIP）要求优先权的益处，该美国申请No.13/112502本身是在2011年2月14日提交的发明名称为“LightEmitting Diode(LED)Arrays Including Direct Die Attach andRelated Assemblies”的美国申请No.13/027006的CIP，该美国申请No.13/027006本身是在2011年1月31日提交的发明名称为“Horizontal Light Emitting Diodes Including Phosphor Particles”的美国申请No.13/018013的CIP，在这里加入它们的全部内容的公开作为参考。
技术领域
本发明涉及半导体发光器件和组合件及它们的制造方法，更特别地，涉及半导体发光二极管（LED）及其组合件。
背景技术
半导体LED是公知的能够在被施加电压时产生光的固态照明元件。LED一般包括具有第一和第二相对的面并且在其中包括n型层、p型层和p-n结的二极管区域。阳极触头以欧姆的方式接触p型层，并且阴极触头以欧姆的方式接触n型层。可在诸如蓝宝石、硅、碳化硅、砷化镓、氮化镓等生长衬底的衬底上形成二极管区域，但是，完成的器件可以不包括衬底。二极管区域可例如由碳化硅、氮化镓、磷化镓、氮化铝和/或基于砷化镓的材料和/或基于有机半导体的材料形成。最后，由LED照射的光可处于可见光或紫外（UV）区域中，并且，LED可加入诸如磷光体的波长转换材料。
LED越来越多地被用于照明/照射应用，目的是替换普遍存在的白炽灯。
发明内容
根据这里描述的各种实施例的发光器件包括在上面具有反射层的安装衬底，该反射层限定间隔开的阳极焊盘和阴极焊盘和其间的间隙。包括沿其一个面延伸的间隔开的阳极触头和阴极触头的发光二极管裸片被倒装芯片安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并传导接合，以及阴极触头与阴极焊盘相邻并传导接合。透镜从安装衬底延伸以包围发光二极管裸片。反射层在安装衬底上延伸以基本上覆盖位于透镜下面的全部安装衬底，不包括间隙。例如，在一些实施例中，反射层在安装衬底上延伸以覆盖位于透镜下面的安装衬底的至少约85%，不包括间隙。因此，可以提供用于倒装芯片安装的水平LED的反射安装衬底。
在一些实施例中，也可在间隙中设置反射填充剂材料，并且，在其它的实施例中，反射填充剂材料完全填充间隙。反射填充剂材料可包括白色焊料掩体（mask）、在其中具有反射粒子的低模量材料和/或其它材料。
在其它的实施例中，反射层还在安装衬底上延伸以超出透镜，并且，在一些实施例中，基本上覆盖全部的安装衬底，不包括间隙。并且，还设置在反射层上延伸以覆盖延伸超出发光二极管裸片以及位于透镜下面的基本上全部的反射层的磷光体层。在一些实施例中，磷光体层还覆盖发光二极管裸片自身。在又一些其它的实施例中，当反射层在安装衬底上延伸以超出透镜或者覆盖不包括间隙的基本上全部的安装衬底时，磷光体层还可在反射层上延伸以覆盖延伸超出发光二极管裸片的基本上全部的反射层。
如上所述，发光二极管被倒装芯片安装在安装衬底上。在一些实施例中，发光二极管裸片被倒装芯片安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并共熔接合并且阴极触头与阴极焊盘相邻并共熔接合。在其它的实施例中，发光二极管裸片被倒装芯片安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并且熔剂共熔接合且阴极触头与阴极焊盘相邻并且熔剂共熔接合。在一些实施例中，熔剂在安装衬底上延伸基本上不超出发光二极管裸片的阳极触头和阴极触头。
在其它的实施例中，安装衬底还在其上面包括基准或对准标记，该基准或对准标记被配置为有利于发光二极管裸片被倒装芯片安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并传导接合并且阴极触头与阴极焊盘相邻并传导接合。基准可包括反射层中的特征。
在间隙中可以设置反射填充剂材料，与在安装衬底上延伸以覆盖位于透镜下面的基本上全部安装衬底的反射层的使用无关。因此，根据这里描述的一些实施例的发光器件包括在上面包括间隔开的阳极焊盘和阴极焊盘的安装衬底，这些焊盘限定其间的间隙。发光二极管裸片包括沿其一个面延伸的间隔开的阳极触头和阴极触头，并被倒装芯片安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并传导接合并且阴极触头与阴极焊盘相邻并传导接合。反射填充剂材料被设置在间隙中。在一些实施例中，反射填充剂材料完全填充间隙。反射填充剂材料可包括白色焊料掩体、在其中具有悬浮的诸如氧化钛粒子的反射粒子的诸如硅酮的低模量材料和/或其它材料。
最后，在这里描述的其它实施例可提供用于发光器件的封装。这些封装包括在上面具有限定间隔开的阳极焊盘和阴极焊盘和其间的间隙的反射层的安装衬底。安装衬底被配置为在上面倒装芯片安装发光二极管裸片，该发光二极管裸片包括沿其一个面延伸的间隔开的阳极触头和阴极触头，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并传导接合并且阴极触头与阴极焊盘相邻并传导接合。安装衬底进一步被配置为在其上面安装从安装衬底延伸以包围发光二极管裸片的透镜。反射层在安装衬底上延伸以基本上覆盖位于透镜下面的全部安装衬底，不包括间隙。可以在间隙中与反射层关联地或者与其无关地设置反射填充剂材料。也可提供其它的封装和其它的前体结构。
附图说明
图1和图2是根据这里描述的各种实施例的LED和封装的LED的断面图。
图3A、图3B和图3C分别是根据图1或图2的实施例的LED的顶视图、断面图和底视图。
图4和图5示出根据这里描述的各种实施例的图1～3的衬底的几何形状。
图6A是根据图1～4的各种实施例具有安装于其上面的LED的子基板的照片。
图6B是根据图1～4的各种实施例的封装的LED的照片。
图7A和图7B分别是根据这里描述的各种实施例的并联电气耦合于子基板上的封装的LED裸片的阵列的平面图和断面图。
图8A和图8B分别是根据这里描述的各种实施例的并联电气耦合于包括相互交错的阴极焊盘和阳极焊盘的子基板上的封装的LED裸片的阵列的平面图和断面图。
图9A和图9B分别是根据这里描述的各种实施例的并联电气耦合于子基板上的径向配置的LED裸片的阵列的平面图和断面图。
图10A和图10B分别是根据这里描述的各种实施例的并联电气耦合于包括相互交错的电极的子基板上的封装的LED裸片的阵列的平面图和断面图。
图11A是根据这里描述的各种实施例的LED裸片的阵列的包括阴极焊盘和阳极焊盘的子基板的平面图。
图11B是并联电气耦合于图11B的子基板上的LED裸片的阵列的平面图。
图12A是根据这里描述的各种实施例的LED裸片的阵列的包括相互交错的阴极焊盘和阳极焊盘的子基板的平面图。
图12B是并联电气耦合于图12B的子基板上的LED裸片的阵列的平面图。
图12C是来自图12B的阵列的LED裸片的列的断面图。
图13A是根据这里描述的各种实施例的LED裸片的阵列的包括交错的阴极焊盘和阳极焊盘的子基板的平面图。
图13B是并联电气耦合于图13A的子基板上的LED裸片的阵列的平面图。
图14A是根据这里描述的各种实施例的LED裸片的阵列的包括阴极焊盘、岛状体焊盘和阳极焊盘的子基板的平面图。
图14B是串联电气耦合于图14B的子基板上的LED裸片的阵列的平面图。
图14C是来自图14B的阵列的LED裸片的列的断面图。
图15A是根据这里描述的各种实施例的LED裸片的阵列的包括阴极焊盘、岛状体焊盘和阳极焊盘的子基板的平面图。
图15B是串联电气耦合于图15B的子基板上的LED裸片的阵列的平面图。
图16A是根据这里描述的各种实施例的LED裸片的阵列的包括阴极焊盘、岛状体焊盘和阳极焊盘的子基板的平面图。
图16B是串联电气耦合于图16B的子基板上的具有偏移的行的LED裸片的阵列的平面图。
图17A是根据这里描述的各种实施例的LED裸片的阵列的包括阴极焊盘、岛状体焊盘和阳极焊盘的子基板的平面图。
图17B是串联电气耦合于图17B的子基板上的具有对准的行和列的LED裸片的阵列的平面图。
图18是根据这里描述的各种实施例的具有连续和保形的磷光体层的LED裸片的阵列的断面图。
图19是根据这里描述的各种实施例的具有1的LED裸片的阵列的断面图。
图20是根据这里描述的各种实施例的在阵列上具有包括磷光体层的坝体的LED裸片的阵列的断面图。
图21A是根据这里描述的各种实施例的子基板上的包括具有共用的包封透镜的16个LED裸片的LED组合件的照片，图21B是没有包封透镜的图21A的组合件的照片。
图22A是根据这里描述的各种实施例的串联连接的LED裸片的阵列的包括导电的焊盘的子基板的照片，图22B、图22C和图22D是包括图22A的子基板的LED组合件的照片。
图23A是根据这里描述的各种实施例的封装的发光器件的断面图。
图23B是图23A所示的包括间隙的区域的放大图。
图24A是根据这里描述的各种实施例的图23A的LED的底视图。
图24B是根据这里描述的各种实施例的图23A的安装衬底的顶视图。
图25A是根据这里描述的各种其它实施例的图23A的LED的底视图。
图25B是根据这里描述的各种其它实施例的图23A的安全衬底的顶视图。
图26A是根据这里描述的又一些其它实施例的图23A的LED的底视图。
图26B是根据这里描述的又一些其它实施例的图23A的安装衬底的顶视图。
图27A是根据这里描述的又一些其它实施例的图23A的LED的底视图。
图27B是根据这里描述又一些其它实施例的图23A的安装衬底的顶视图。
图28和图29是根据这里描述的各种实施例的发光器件的平面图。
图30A～30D是根据这里描述的各种实施例的安装衬底的平面图。
图31是共熔熔剂联接的倒装芯片安装的水平LED裸片的照片。
具体实施方式
现在，参照表示各种实施例的附图更完整地描述本发明。但是，本发明可体现为许多不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。而是，提供这些实施例，使得本公开变得彻底和完整，并将本发明的范围完全传递给本领域技术人员。在附图中，为了阐明，层和区域的尺寸和相对尺寸可能被夸大。类似的附图标记始终指的是类似的要素。
应当理解，当诸如层、区域或衬底的要素被称为处于另一要素“上”时，它可直接处于另一要素上，或者，也可能存在其它的要素或介入的要素。并且，在这里可以使用诸如“处于…下面”或“覆盖于…上面”的相对术语，以如图示的那样描述一个层或区域相对于衬底或基层与另一层或区域的关系。应当理解，除了图示的取向以外，这些术语意在包括器件的不同的取向。最后，术语“直接”意味着不存在介入的要素。如这里使用的那样，术语“和/或”包括相关的列出的项目中的一个或更多个的任意和所有的组合，并且可被简写为“/”。
应当理解，虽然这里可使用术语第一、第二等以描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于相互区分元件、部件、区域、层或部分。因此，在不背离本发明的教导的情况下，以下讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分可被称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
这里参照作为本发明的理想化的实施例的示意图的断面图和/或其它示图，描述本发明的实施例。因而，可望出现作为例如制造技术和/或容限的结果从示图的形状的变化。因此，本发明的实施例不应被解释为限于这里示出的区域的特定形状，而应包括例如源自制造的形状的偏离。例如，示出或描述为矩形的区域一般由于通常的制造容限具有修圆或弯曲的特征。因此，在图中示出的区域在本质上是示意性的，并且，除非在这里另外限定，否则，它们的形状意图不在于示出器件的区域的精确形状，并且意图不在于限制本发明的范围。
除非在这里另外限定，否则，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本领域技术人员通常理解的意思相同的意思。还应理解，诸如在通常使用的字典中定义的术语应被解释为具有与它们在相关领域和本说明书的背景中的意思一致的意思，并且不以理想化或过度形式化的意思被解释，除非在这里这样明确限定。
如这里使用的那样，当入射于透明的层或区域上的来自LED的放射线的至少90%通过透明区域射出时，LED的层或区域被视为“透明”。例如，在由基于氮化镓的材料制造的蓝色和/或绿色LED的背景中，二氧化硅可提供透明的绝缘层（例如，至少90%透明），而氧化铟锡（ITO）可提供通过考虑蓝宝石衬底上的透射和反射部件测量的透明传导层（例如，至少90%透明）。并且，如这里使用的那样，当从LED入射到反射层或区域上的角度平均的放射线的至少90%被反射回LED中时，LED的层或区域被视为“反射性的”。例如，在基于氮化镓的蓝色和/或绿色LED的背景中，银（例如，至少90%反射）可被视为反射性材料。在紫外（UV）LED的情况下，可以选择适当的材料，以提供希望的并且在一些实施例中较高的反射率和/或希望的并且在一些实施例中较低的吸收率。
现在，为了便于理解这里的描述，一般参照碳化硅（SiC）基生长衬底上的氮化镓（GaN）基发光二极管，描述一些实施例。但是，本领域技术人员可以理解，本发明的其它实施例可基于生长衬底和外延层的各种不同的组合。例如，组合可包括：GaP生长衬底上的AlGaInP二极管；GaAs生长衬底上的InGaAs二极管；GaAs生长衬底上的AlGaAs二极管；SiC或蓝宝石（Al2O3）生长衬底上的SiC二极管；和/或氮化镓、碳化硅、氮化铝、蓝宝石、氧化锌和/或其它生长衬底上的基于第三族氮化物的二极管。并且，在其它的实施例中，可在完成的产品中存在生长衬底。例如，可在形成发光二极管之后去除生长衬底；并且/或者，可在去除生长衬底之后在发光二极管上设置接合的衬底。在一些实施例中，发光二极管可以是由Cree,Inc.of Durham,North Carolina制造和出售的基于氮化镓的LED器件。
如在授权给Slater,Jr等、发明名称为Phosphor-Coated LightEmitting Diodes Including Tapered Sidewalls,and FabricationMethods Therefor且受让给本申请的受让人的美国专利6853010中描述的那样，在发光二极管的倾斜或锥形的侧壁上设置保形的磷光体层是已知的，在这里加入其公开作为参考，如同在这里完整地阐述它一样（以下，称为“′010专利”）。如在′010专利中描述的那样，锥形或倾斜侧壁可允许发光二极管（LED）的发光表面中的至少一些被厚度基本上均匀的大致保形的含磷光体层覆盖。该更保形的覆盖可提供希望的光谱，同时还允许从涂敷磷光体的LED发射更多的放射线通量。在提交日期均为2011年1月31日的授权给Donofrio等且发明名称为Horizontal Light Emitting Diodes Including PhosphorParticles的美国申请No.13/018013和授权给Donofrio等且发明名称为Conformally Coated Light Emitting Devices And Methods ForProviding The Same的美国申请No.13/017845中进一步详细讨论了磷光体层。在这里加入以上提到的申请的公开的全部内容作为参考，如同在这里完整地阐述它们一样。
这里描述的各种实施例可源自LED的倾斜侧壁上的保形磷光体层可进一步提供意想不到的优点的认识。具体而言，可在包括磷光体的保形层中使用较大粒子尺寸的磷光体粒子。众所周知，与小尺寸的磷光体粒子相比，较大磷光体粒子的光转换一般更有效。不幸的是，由于它们的较大的尺寸，大的磷光体粒子还会具有比相对较小的磷光体粒子低的光散射效率。较低的散射效率会在相关颜色温度（CCT）中产生高的角度变化，这在为了提高亮度使用大粒子尺寸磷光体粒子的白色LED中是十分典型的。
在强烈的衬度中，通过在LED的外表面和倾斜侧壁上设置包括大的磷光体粒子的保形层，这里描述的各种实施例可提供相对较高的亮度与相对较低的角度变化。
应当理解，真实世界的磷光体粒子层的尺寸不是完全均匀的。而是，与其它的粒子材料一致，会提供某个范围的粒子尺寸，并且，使用各种度量以指示微粒材料中的粒子尺寸的测量。一般通过可考虑粒子可能是非球形的事实的等同粒子直径测量粒子尺寸。并且，可通过提供一个或更多个常常缩写为“d”的等同粒子直径，来详细说明粒子尺寸分布，以指示具有较小直径的粒子的质量百分比。因此，也称为平均等同粒子直径的d50指示50质量%的粒子具有更小的直径。并且，等同粒子直径d10指的是10质量%的粒子具有更小的直径，而等同粒子直径d90指的是90质量%的粒子具有更小的直径。可关于d50、d10和/或d90详细说明给定的磷光体。并且，可使用d50、d10和d90以外的其它度量，诸如d75和d25。也可使用这些度量的组合。
图1是根据这里描述的各种实施例的发光二极管（也称为发光二极管“裸片”或“芯片”）和封装的发光二极管的断面图。参照图1，这些发光二极管100包括二极管区域110，该二极管区域110分别具有第一和第二相对面110a、110b，并且在其中包括n型层112和p型层114。可以设置不需要在这里描述的其它层或区域，可包括量子阱、缓冲层等。阳极触头160欧姆接触p型层114，并且在第一面110a上延伸。阳极触头160可直接与p型层114欧姆接触，或者可通过使用一个或更多个传导通路162和/或其它的中间层与p型层114欧姆接触。阴极触头170与n型层112欧姆接触，并且也在第一面110a上延伸。阴极触头可直接与n型层112欧姆接触，或者可通过使用一个或更多个传导通路172和/或其它中间层与n型层112欧姆接触。如图1所示，均在第一面110a上延伸的阳极触头160和阴极触头170是共面的。二极管区域110在这里也可被称为“LED epi区域”，原因是它一般在衬底120上外延形成。例如，可在碳化硅生长衬底上形成基于第三族氮化物的LED epi110。在一些实施例中，如后面描述的那样，可在完成的产品中存在生长衬底。在其它的实施例中，生长衬底可被去除。在又一些其它的实施例中，可以设置与生长衬底不同的另一衬底，并且，另一衬底可在去除生长衬底之后与LED接合。
图1还示出，在二极管区域110的第二面110b上包括诸如透明碳化硅生长衬底或透明蓝宝石生长衬底的透明衬底120。透明衬底120包括侧壁120a，并且还可包括与二极管区域110的第二面110b相邻的内面120c和远离内面120c的外面120b。外面120b的面积比内面120c小。在一些实施例中，侧壁120a可形成有台阶、有斜面和/或有小面的，以提供面积比内面120c小的外面120b。在其它的实施例中，如图1所示，侧壁是以斜角θ延伸的倾斜侧壁120a，并且，在一些实施例中，以钝角从外面120b向内面120c延伸。根据一些实施例，透明衬底120可具有至少约50微米、至少约100微米或者甚至至少约150微米的厚度。透明衬底120例如可具有约150微米～约400微米或者约175微米～约35微米的厚度。磷光体层140可由此通过透明衬底120的厚度与二极管区域110的多个部分分离。
如上面关于图1描述的那样配置的LED100可被称为“水平”或“横向”LED，原因是其阳极触头和阴极触头被设置在LED的单个面上。如例如在′010专利中解释的那样，水平LED与垂直LED的不同在于，垂直LED的阳极触头和阴极触头被设置在其相对的面上。
在授权给Donofrio等、发明名称为Semiconductor Light EmittingDiodes Having Reflective Structures and Methods of FabricatingSame且受让给本申请的受让人的美国专利申请公开2009/0283787中详细描述了可根据在这里描述的各种实施例中的任一个使用的水平LED的各种其它的构成，在这里加入其公开作为参考，如同在这里完整地阐述它一样（以下，称为“′787公开”）。
继续图1的描述，包括具有至少10μm的平均等同粒子直径d50的磷光体粒子142的保形层140被设置在外面120b和倾斜侧壁120a上。在图1的实施例中，整个外面120b和整个倾斜侧壁120a被磷光体层140覆盖。但是，在其它的实施例中，不需要整个外面120b和/或整个倾斜侧壁120a被磷光体层140覆盖。并且，在外面120b上以及在倾斜侧壁120a上，保形磷光体层140可以具有均匀的厚度。在一些实施例中，该均匀的厚度处于约36μm～约56μm的范围中，并且，在其它的实施例中，可以提供约30μm～约75μm的范围。在其它的实施例中，可以提供约46μm的厚度。
可根据在这里描述各种实施例提供磷光体层140和二极管区域110的各种实施例。例如，在一些实施例中，二极管区域110被配置为发射蓝光，例如，具有约450～460nm的主波长的光，并且，保形层包括黄色磷光体，诸如具有约550nm的峰值波长和至少10μm的平均等同粒子直径d50的YAG:Ge磷光体。在其它的实施例中，提供约15μm的平均等同直径d50。在又一些其它的实施例中，提供约15μm～约17μm的平均等同直径d50。
在其它实施例中，如上所述，二极管区域110被配置为在被通电时发射蓝光，并且，如上所述，保形层140可包括上述的具有至少10μm的平均等同粒子直径的磷光体和具有约10μm的尺寸的平均等同粒子直径d50的诸如基于CASN的磷光体的红色磷光体的混合物。在又一其它的实施例中，在黄色磷光体和红色磷光体的混合物中，黄色磷光体与红色磷光体的磷光体重量比为至少约5:1，并且，在其它的实施例中，为至少约9:1。在一些实施例中，由于提供至少为红色磷光体的五倍的黄色磷光体，因此，可在与具有至少约10μm的平均等同粒子直径d50的黄色磷光体粒子的组合中使用更宽范围的红色磷光体粒子尺寸。
如上所述，图1的各种实施例可源自LED100的倾斜侧壁120a上的保形的磷光体层140可进一步提供意想不到的优点的认识。具体而言，可在包括磷光体的保形层140中使用大粒子尺寸的磷光体粒子142。众所周知，较大磷光体粒子142在光转换上一般比小尺寸的磷光体粒子的效率高。不幸的是，由于它们的尺寸较大，大的磷光体粒子142也会具有比相对较小的磷光体粒子低的光散射效率。较低的散射效率会在CCT中产生高的角度变化，这在为了提高亮度使用大粒子尺寸的磷光体粒子的白色LED中是十分典型的。
在强烈的衬度中，通过在LED的外面120b和倾斜侧壁120a上设置包括大的磷光体粒子142的保形层140，在这里描述的实施例可提供相对较高的亮度和相对较低的角度变化。
并且，这里描述的各种实施例可提供其它的意想不到的优点。具体而言，由于与具有非倾斜侧壁的LED相比可减少CCT变化，因此，可能更少的红色磷光体需要被使用。例如，通过非倾斜壁，黄色磷光体与红色磷光体的比可以为约2:1，而如上所述，可以使用至少约5:1或至少约9:1的比。由于红色磷光体常常比黄色磷光体昂贵，因此可以获得更低成本的LED。并且，由于可以使用黄色磷光体与红色磷光体的更高的比例，因此，由于黄色磷光体的粒子尺寸将起主导作用，因此红色磷光体的粒子尺寸可在宽的范围上改变。
继续描述图1，LED100可与诸如子基板180的封装衬底和透镜190组合，以提供封装的LED200。子基板180可包括体部182，该体部182可包括氮化铝（AIN）。在其它的实施例中，可以使用金属芯衬底、印刷电路板、铅框架和/或其它常规的封装衬底以在倒装芯片构成中安装LED100。子基板180包括子基板面182a和其上面的阳极焊盘184和阴极焊盘186。阳极焊盘和阴极焊盘可包括镀银的铜和/或其它的传导材料。如图1所示，LED100被安装于子基板180上，使得第一面110a与子基板面182a相邻，外面110b远离子基板180，阳极触头184与阳极焊盘160相邻，并且，阴极触头186与阴极焊盘170相邻。在一些实施例中，使用诸如共晶金/锡焊料层188的接合层以电气、热和机械连接阳极触头160与阳极焊盘184以及阴极触头170与阴极焊盘186。在其它的实施例中，例如，通过使用热压缩接合和/或其它的技术，可以提供阳极触头160与阳极焊盘184的直接联接和阴极触头170与阴极焊盘186的直接联接。
封装器件阳极192和封装器件阴极194可被设置在子基板体部182的第二面182b上，并且可分别通过使用在子基板体部182上和/或周围延伸的内部通路和/或传导层与阳极焊盘184和阴极焊盘186连接。
在以上引用的′787公开中描述可与在这里描述的实施例一起使用的子基板180的各种实施例。在授权给Keller等、发明名称为LightEmitting Diode Package and Method for Fabricating Same且受让给本申请的受让人的美国专利申请公开2009/0108281中描述了子基板180的各种其它实施例，在这里加入其公开的全部内容作为参考，如同在这里完整地阐述它一样（以下，称为“′281公开”）。应当理解，可以在图1的实施例中使用这些子基板的任何和所有实施例。但是，子基板上的焊盘结构可被修改，以与图1的水平LED100而不是在′281公开中描述的垂直LED一起使用。
最后，封装LED200还可包括从子基板面180a延伸以包围LED100的透镜190。透镜190可以如在′281公开中详细描述的那样是模制塑料透镜，并且可根据在′281公开中描述的技术和/或其它技术在子基板上被制造。在一些实施例中，透镜可具有约3.06mm的直径。
图2是根据各种其它的实施例的LED和封装LED的断面图。与图1的实施例相比，磷光体层140′延伸跨过二极管区域110和/或在子基板主体182的第一面182上。如在′281公开中描述的那样，磷光体层可被制造为延伸到子基板上。并且，如图2所示，子基板180可在其第一面182a上包括层194。层194可以是阳极焊盘184和阴极焊盘186的延伸，并且可与其截然分开。在一些实施例中，层194是在子基板面182a与包括在子基板面182a上延伸的磷光体的保形层140′之间延伸的反射层。该反射层194可将穿过处于子基板面182a上的磷光体层的光向着透镜190反射回来，并可由此增加LED的效率。
例如，如在在2010年12月6日提交并且可在cree.com/products/xlamp_xpe.asp上得到的XP-EHigh-Efficiency White LEDs Data Sheet,Publication No.CLD-DS34,Rev.0中描述的那样，以上关于图1和图2描述的封装LED可体现为XP-E High-Efficiency White（HEW）LED，在这里加入其全部内容作为参考，如同在这里完整地阐述它一样。
图3A、图3B和图3C分别是图1或图2的LED100的顶视图、断面和底视图。磷光体层140/140′没有被示出。
在图1和图2中，外面120b是平面的。但是，在图3A的实施例中，外面120b′在其中包括诸如X形沟槽310的至少一个沟槽。也可设置多个X形沟槽和/或其它形状的沟槽。并且，如图3C所示，在其它的实施例中，阳极触头160和阴极触头170可共同占据活性二极管区域面积的至少约90%。
特别地，图3A～3C示出衬底120的内面120c是边长为约1000μm的正方形内面120c，外面120b′是边长为约642μm的正方形外面，并且，正方形内面与外面之间的厚度或距离t（也称为“高度”）为约335μm，以将外面120b与内面120c之间的面积比限定为约0.41。二极管区域110也可是边长为约1000μm的正方形。可在阳极触头160与阴极触头170之间提供约75μm（微米）的小的间隙320。阳极触头160与阴极触头170之间的间隙320的宽度可以小于约100μm。在一些实施例中，间隙320可具有小于约80μm的宽度。在其它的实施例中，间隙320可具有小于约60μm的宽度，并且，在其它的实施例中，间隙320可具有小于约40μm的宽度。在一些实施例中，间隙320可具有约10μm～100μm的宽度。在另外的实施例中，间隙320可具有约50～75μm的宽度，并且，在又一些实施例中，间隙320可具有约50～60μm的宽度。
在一些实施例中，间隙320可具有约0.2～2的纵横比（定义为间隙的高度除以间隙的宽度）。在其它实施例中，间隙320可具有约0.5～1.5的纵横比，并且，在又一些实施例中，间隙320可具有约0.8～1.2的纵横比。在特定的实施例中，间隙320可具有约1的纵横比。
可进行活性联接面积的计算如下：
二极管区域的总活性面积＝751275μm2（阴极）+70875μm2（间隙）+70875μm2（阳极）＝893025μm2。
总活性联接面积＝751275μm2（阴极）+70875μm2（阳极）＝822150μm2。因此，活性联接面积为活性二极管区域面积的至少约90%。
根据一些实施例，总联接面积（即，阳极触头160和阴极触头170的组合表面积）可大于LED的面110a的总表面积的70%、大于面110a的总表面积的80%或者甚至大于面110a的总表面积的90%。如图3A～3C所示，例如，LED的面110a可具有1×106μm2的表面积，阳极触头160可具有70875μm2的触头表面积，并且，阴极触头170可具有751275μm2的触头表面积。因此，阳极触头160和阴极触头170可共同占据LED的面110a的表面积的约82%。
阳极触头160和阴极触头170的表面积可是非对称的，使得阴极170占据组合触头面积的至少70%、组合触头面积的至少80%或者甚至组合触头面积的至少90%。如图3A～3C所示，例如，阴极触头170可占据总触头面积的约91%（即，100%×751275μm2/（751275μm2+70875μm2））或LED的面110a的表面积的约75%（即，100%×751275μm2/（1×106μm2））。如图3A～3C进一步表示的那样，例如，阳极触头160可占据总触头面积的约9%（即，100%×70875μm2/（751275μm2+70875μm2））或LED的面110a的表面积的约7%（即，100%×70875μm2/1×106μm2）。因此，如图1和图2所示，LED100可非对称地架桥子基板180的阳极焊盘184和阴极焊盘186。
如图3A～3C进一步表示的那样，阳极触头160和阴极触头170的宽度可以为LED的面110a的宽度的至少60%、LED的面110a的宽度的至少70%或者甚至LED的面110a的宽度的至少90%。例如，阳极触头160和阴极触头170中的每一个可具有约945μm的宽度，并且，LED面110A可具有1000μm的宽度（沿与阳极触头160和阴极触头170的宽度相同的方向取得）。因此，图3C的阳极触头160和阴极触头170中的每一个的宽度可以为LED面110a的宽度的约95%。
表1示出可根据各种其它的实施例提供的衬底120的各种构成几何。可以理解，这里使用的“面积比”基于面的边的尺寸，并且不包括由于织构、沟槽和/或其它光提取特征增加的任何面积。
表1
图4示出这些实施例。具体而言，表1的第一行示出各种实施例，其中，内面120c是边长为约1000μm（微米）的正方形内面（总面积1000000μm2），外面120b是边长为约642μm（微米）的正方形外面（总面积412164μm2），并且正方形内面与外面之间的距离（高度）为约335μm，以限定外面与内面（顶部与基部）的面积比为约0.41，并且，高与内面（基部）的边的纵横比为约0.335。在图3B中也示出这些实施例。表1的第二行示出多个实施例，其中，内面120c是边长为约850μm（微米）的正方形内面（总面积722500μm2），外面120b是边长为约492μm（微米）的正方形外面（总面积242064μm2），并且正方形内面与外面之间的距离（高度）为约335μm，以限定外面与内面的面积比为约0.33，并且高与基部的纵横比为约0.39。最后，表1的第三行示出多个实施例，其中，内面120c是边长为约700μm（微米）的正方形内面（总面积722500μm2），外面120b是边长为约342μm（微米）的正方形外面（总面积116964μm2），并且正方形内面与外面之间的距离（高度）为约335μm，以限定外面与内面的面积比为约0.24，并且高与基部的纵横比为约0.5。
图5和表2示出其它的实施例，其中，内面120c是尺寸为350μm×470μm的矩形内面。在表2的第一行中，高度为约175厚，并且，外面170b是尺寸为177μm×297μm的矩形，以提供164500μm2的基部（内部）面积和52569μm的顶部（外面）面积。顶部与基部的面积比为约0.32，并且，高度与基部的比为约0.5。表2的第二行示出约290μm的更厚的高度，使得顶部具有约44μm×164μm的边，从而导致约0.044的面积比和约0.8的高度与基部的比。
表2
因此，与图4和图5对应的表1和表2的实施例可提供发光二极管，其中，外面与内面的面积比小于或约等于0.4，并且，在这些实施例中的一些中，高度与内面的边的纵横比为至少约0.3。这些表和图还示出其它的实施例中，其中，外面与内面的面积比小于或约等于0.33，并且，在一些实施例中，高度与内面的边的纵横比为至少约0.4。这些表和图还示出又一些其它的实施例中，其中，外面与内面的面积比小于或约等于0.04，并且在一些实施例中，高度与基部的纵横比为至少约0.8。
已经发现，当外部面积与内部面积的比减小时，光提取可得到提高。如图3A所示，诸如在表1的第一行中描述的DA1000的较大面积的器件可通过设置沟槽提供附加的提取。这看起来表明可通过进一步减少顶部与基部的比获得更多的提取益处，但是，由于斜切侧壁所需要的刀片宽度，因此这会是昂贵的。在诸如在表2的第一行中描述的DA350中的较小的器件上，进一步增加该比值在蓝光上没有进一步的增益，使得对于最大蓝色提取来说约0.32的纵横比已经足够。
与上一代垂直芯片相比，由于不需要对于器件的电气性能考虑后侧（顶部）触头面积，因此，在表1和表2中描述的横向LED构成可允许非常低的顶部与基部（衬底的外表面与内表面）的比。并且，由于磷光体层可将光散射回芯片中，因此这些器件的更高的光提取可能也是转换效率中的因素。
图6A是关于图1～4描述的上面安装有LED110的子基板180的照片。图6B是包括透镜190的图1～4的封装LED200的照片。
图1～6所示的各种实施例也可被视为示出发光二极管100，该发光二极管100包括二极管区域110，该二极管区域110具有第一和第二相对面110a、110b，并且在其中包括n型层112和p型层114。阳极触头160欧姆接触p型层，并且在第一面110a上延伸。阴极触头170欧姆接触n型层112，并且也在第一面110a上延伸。透明衬底120被设置在第二面110b上。透明衬底包括与第二面110b相邻的内面120c、面积比内面120c小的远离第二面的外面120b和从外面延伸到内面的侧壁120a。外面与内面的面积比小于或约等于0.4。在一些实施例中，侧壁是带台阶的侧壁。在其它的实施例中，侧壁包括以斜角从外面向内面延伸的倾斜的侧壁。包括具有至少约10μm的平均等同粒子直径d50的磷光体142的保形层140、140′被设置在外面120b和侧壁120a上。
图1～6还可被视为描述包括发光二极管裸片的封装发光二极管裸片200的其它实施例，如上所述，该发光二极管裸片包括二极管区域、阳极触头和阴极触头。如上所述，还设置子基板180。并且，包括磷光体142的保形层140、140′与二极管区域110分开，并保形地延伸到远离发光二极管裸片110的子基板面182a上。保形层可通过透明衬底120和/或通过诸如圆顶的其它装置与二极管区域分开。
如后面更详细地讨论的那样，图1、图2、图3A～3C、图4、图5和图6A～6B的LED也可被设置在同一封装衬底（例如，子基板）上的阵列中。例如，LED的阵列可具有串联和/或并联电连接的LED。LED中的每一个可具有水平结构，使得各LED的阳极触头和阴极触头被设置在LED与子基板的各焊盘之间。通过使用以上讨论的直接LED裸片联接，LED裸片的阵列可具有小于约250微米、小于约100微米或者甚至小于约50微米的LED裸片间间隔。
一些实施例可为较高电压LED的阵列提供相对较小面积的LED子基板，这里，LED裸片接合区域被更有效地利用，以平衡希望的操作电压和芯片面积，并与保持提供制造便利性和较少的光吸收的芯片间隔以提供更高的效率和更多的光输出的实际方面平衡。例如，LED裸片之间的间隔可小于约75微米，小于约60微米，小于约40微米，并且/或者处于约40微米到约75微米的范围。一般地，假定提供足够的空间（例如，大于约10微米或者大于约20微米）以允许制造位置并且/或者减少发光二极管裸片之间的光吸收，可能希望在发光二极管裸片之间存在较小的间隔。根据一些实施例，LED裸片之间的间隔可处于约20微米～约500微米的范围中、处于约40微米～约150微米的范围中或者甚至处于约50微米～约100微米的范围中。
在以下讨论的实施例中，可如以上参照图1、图2、图3A～3C、图4、图5和图6A～6B讨论的那样设置LED裸片、子基板及其各元件。但是，为了便于解释，在以下的图中省略如果包括就会造成重复的元件。例如，以下，二极管区域110可在不表示其元件（例如，不单独表示n型层112、p型层114、传导通路162/172等）的情况被示出。但是，以下讨论的二极管区域110中的每一个可包含以上参照图1和图2讨论的元件。
图7A和图7B示出并联电气耦合于子基板180的阳极焊盘184和阴极焊盘186之间的六个LED裸片100a～100f的阵列的平面图和断面图。另外，静电放电（ESD）保护器件194可电气耦合于阳极焊盘184与阴极焊盘186之间。如图所示，阳极焊盘184的多个部分可在阴极焊盘186的相对部分之间延伸，并且，LED裸片100a～100f可架桥阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。并且，所有的LED裸片100a～100f可被设置在同一透镜190的圆形区域内。虽然各LED裸片100a～100f被示为如以上参照图1讨论的那样具有单个磷光体层140，但可如以上参照图2讨论的那样在所有的LED裸片100a～100f之上设置连续的磷光体层。
如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160和阴极触头170的表面积可以是非对称的，使得阴极170占组合触头面积的至少70%、组合触头面积的至少80%或者甚至组合触头面积的至少90%。因此，LED裸片100a～100f可非对称地架桥子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。换句话说，阴极触头170与阴极焊盘186之间的接触面积可明显大于阳极触头160与阳极焊盘184之间的接触面积，并且，LED裸片100a～100f的阴极焊盘186之上的部分可明显大于LED裸片100a～100f的阳极焊盘184之上的部分。
另外，可在子基板部体182上在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性和电气绝缘性的填充剂192。通过在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性的填充剂192，可以减少进入反射性较少的子基板体部182中的光损失，并可由此提高效率。子基板体部182例如可以是氧化铝和/或氮化铝，并且，填充剂192可以是白色焊料掩体、载有氧化钛粒子的低模量材料（例如，硅酮、凝胶等）等。间隙196（和其中的填充剂192）的宽度可小于约75μm或者甚至小于约40μm。
在图7A和图7B的组合件中，LED裸片100a～100f被配置于2行、3列的矩形阵列中（每个行包含相同数量的LED裸片，并且每个列包含相同数量的LED裸片）。相邻的LED裸片之间的间隔可以为约0.1mm，并且，所有的LED裸片可被设置在具有约2.55mm的直径的透镜190的圆形外周内。各LED裸片可具有约0.35mm的宽度和约0.47mm的长度，并且，ESD保护器件194可具有0.3mm的宽度和约0.6mm的长度。如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160与阳极焊盘184之间以及阴极触头170与阴极焊盘186之间的金属接合（例如，焊料层188）的宽度可以为LED裸片的宽度的至少60%（例如，至少0.21mm）、LED裸片的宽度的至少70%（例如，至少0.25mm）或者甚至LED裸片的宽度的至少90%（例如，至少0.32mm）。通过设置相对较大的接触表面积，可以减少电阻和热阻。通过使所有的LED裸片100a～100f充分地与透镜190的周边分开，可以提高透镜190的光透过效率。虽然在图7B的断面图中没有示出透镜190，但是，可以理解，透镜190可基本上在子基板180上形成包围所有LED裸片100a～100f的半球体或半球形部分。
图8A和图8B示出并联电气耦合于子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的六个LED裸片100a～100f的阵列的平面图和断面图。另外，静电放电（ESD）保护器件194可电气耦合于阳极焊盘184与阴极焊盘186之间。如图所示，阳极焊盘184和阴极焊盘186可相互交错，并且，LED裸片100a～100f可架桥阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。并且，所有的LED裸片100a～100f可被设置在同一透镜190的圆形区域内。虽然各LED裸片100a～100f被示为如以上参照图1讨论的那样具有单个磷光体层140，但可如以上参照图2讨论的那样在所有的LED裸片100a～100f之上设置连续的磷光体层。
如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160和阴极触头170的表面积可以是非对称的，使得阴极170占组合触头面积的至少70%、组合触头面积的至少80%或者甚至组合触头面积的至少90%。因此，LED裸片100a～100f可非对称地架桥子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。换句话说，阴极触头170与阴极焊盘186之间的接触面积可明显大于阳极触头160与阳极焊盘184之间的接触面积，并且，LED裸片100a～100f的阴极焊盘186之上的部分可明显大于LED裸片100a～100f的阳极焊盘184之上的部分。
另外，可在子基板部体182上在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性和电气绝缘性的填充剂192。通过在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性的填充剂192，可以减少进入反射性较少的子基板体部182中的光损失，并可由此提高效率。子基板体部182例如可以是氧化铝和/或氮化铝，并且，填充剂192可以是白色焊料掩体、载有氧化钛粒子的低模量材料（例如，硅酮、凝胶等）等。阳极焊盘184与阴极焊盘18之间的间隙196（和其中的填充剂192）的宽度可小于约100μm。在一些实施例中，间隙196可具有小于约80μm的宽度。在另外的实施例中，间隙196可具有小于约60μm的宽度，并且，在又一些实施例中，间隙196可具有小于约40μm的宽度。在一些实施例中，间隙196可具有约50μm～约100μm的宽度。在另外的实施例中，间隙196可具有约50μm～约75μm的宽度，并且，在又一些实施例中，间隙196可具有约50μm～约60μm的宽度。
在一些实施例中，间隙196可具有约0.2～2的纵横比（定义为间隙的高度除以间隙的宽度）。在其它实施例中，间隙196可具有约0.5～1.5的纵横比，并且，在又一些实施例中，间隙196可具有约0.5～1.5的纵横比。在特定的实施例中，间隙196可具有约1的纵横比。
在图8A和图8B的组合件中，LED裸片100a～100f被配置于2行、3列的矩形阵列中。LED裸片和其间的间隔的尺寸可与以上参照图7A和图7B讨论的那些相同。但是，与图7A和图7B的结构相反，图8A和图8B的两个行的LED裸片100a～100f可被对准，使得两个行的阳极触头160朝向子基板180的第一边且两个行的阴极触头170朝向子基板的与第一边相对的第二边。虽然在图8B的断面图中没有示出透镜190，但是，可以理解，透镜190可基本上形成子基板180上的包围所有的LED裸片100a～100f的半球体。
图9A和图9B示出并联电气耦合于子基板180的阳极焊盘184和阴极焊盘186之间的七个LED裸片100a～100g的大致圆形阵列的平面图和断面图。另外，静电放电（ESD）保护器件194可电气耦合于阳极焊盘184与阴极焊盘186之间。如图所示，所有的LED裸片100a～100g可被设置在同一透镜190的圆形区域内。并且，LED裸片100a～100g中的每一个可相对于透镜190的周边共享相同的间隔，并且，LED裸片100a～100g中的每一个可相对于圆形阵列的中心并且/或者相对于透镜190的中心沿径向取向。通过假定圆形阵列的LED裸片100a～100g相对于透镜190的周边对称分开，可以通过透镜190提供更均匀和/或更有效的光输出。如上所述，LED裸片100a～100g可架桥阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。虽然各LED裸片100a～100g如以上参照图1讨论的那样被表示为具有单个磷光体层140，但可如以上参照图2讨论的那样在所有的LED裸片100a～100g之上设置连续的磷光体层。
如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160和阴极触头170的表面积可以是非对称的，使得阴极170占组合触头面积的至少70%、组合触头面积的至少80%或者甚至组合触头面积的至少90%。因此，LED裸片100a～100g可非对称地架桥子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。换句话说，阴极触头170与阴极焊盘186之间的接触面积可明显大于阳极触头160与阳极焊盘184之间的接触面积，并且，LED裸片100a～100g的阴极焊盘186之上的部分可明显大于LED裸片100a～100g的阳极焊盘184之上的部分。
另外，可在子基板部体182上在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性和电气绝缘性的填充剂192。通过在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性的填充剂192，可以减少进入反射性较少的子基板体部182中的光损失，并可由此提高效率。子基板体部182例如可以是氧化铝和/或氮化铝，并且，填充剂192可以是白色焊料掩体、载有氧化钛粒子的低模量材料（例如，硅酮、凝胶等）等。间隙196（和其中的填充剂192）的宽度可小于约75μm或者甚至小于约40μm。
在图9A和图9B的组合件中，各LED裸片可具有约0.35mm的宽度和约0.47mm的长度，并且，ESD保护器件194可具有0.3mm的宽度和约0.6mm的长度。如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160与阳极焊盘184之间以及阴极触头170与阴极焊盘186之间的金属接合（例如，焊料层188）（进入图9B的面中）的宽度可以为LED裸片的宽度的至少60%（例如，至少0.21mm）、LED裸片的宽度的至少70%（例如，至少0.25mm）或者甚至LED裸片的宽度的至少90%（例如，至少0.32mm）。通过设置相对较大的接触表面积，可以减少电阻和热阻。通过使所有的LED裸片100a～100g充分地与透镜190的周边分开，可以提高透镜190的光透过效率。虽然在图9B的断面图中没有示出透镜190，但是，可以理解，透镜190可基本上在子基板180上形成包围所有LED裸片100a～100g的半球体。
图10A和图10B示出并联电气耦合于子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的七个LED裸片100a～100f的大致圆形阵列的平面图和断面图。另外，静电放电（ESD）保护器件194可通过各金属接合188电气耦合于阳极焊盘184与阴极焊盘186之间。ESD保护器件194可包含与阳极焊盘184和阴极焊盘186电气机械耦合的触头195。如图所示，所有的LED裸片100a～100f可被设置在同一透镜190的圆形区域内。并且，LED裸片100a～100f中的每一个可相对于透镜190的周边共享基本上相同的间隔。与图9A和图9b的圆形阵列相反，图10A和图10B的LED裸片100a～100f中的每一个可沿同一轴（例如，图10A的纵轴）取向，并且，阳极焊盘184和阴极焊盘186可相互交错。通过假定圆形阵列的LED裸片100a～100f相对于透镜190的周边对称分开，可通过透镜190提供更均匀和/或有效的光输出。如前面那样，LED裸片100a～100f可架桥阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。虽然各LED裸片100a～100f如以上参照图1讨论的那样被表示为具有单个磷光体层140，但可如以上参照图2讨论的那样在所有的LED裸片100a～100f之上设置连续的磷光体层。
如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160和阴极触头170的表面积可以是非对称的，使得阴极170占组合触头面积的至少70%、组合触头面积的至少80%或者甚至组合触头面积的至少90%。因此，LED裸片100a～100f可非对称地架桥子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。换句话说，阴极触头170与阴极焊盘186之间的接触面积可明显大于阳极触头160与阳极焊盘184之间的接触面积，并且，LED裸片100a～100f的阴极焊盘186之上的部分可明显大于LED裸片100a～100f的阳极焊盘184之上的部分。
另外，可在子基板部体182上在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性和电气绝缘性的填充剂192。通过在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性的填充剂192，可以减少进入反射性较少的子基板体部182中的光损失，并可由此提高效率。子基板体部182例如可以是氧化铝和/或氮化铝，并且，填充剂192可以是白色焊料掩体、载有氧化钛粒子的低模量材料（例如，硅酮、凝胶等）等。间隙196（和其中的填充剂192）的宽度可小于约75μm或者甚至小于约40μm。
在图10A和图10B的组合件中，各LED裸片可具有约0.35mm的宽度和约0.47mm的长度，并且，ESD保护器件194可具有0.3mm的宽度和约0.6mm的长度。如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160与阳极焊盘184之间以及阴极触头170与阴极焊盘186之间的金属接合（例如，焊料层188）（进入图7b的面中）的宽度可以为LED裸片的宽度的至少60%（例如，至少0.21mm）、LED裸片的宽度的至少70%（例如，至少0.25mm）或者甚至LED裸片的宽度的至少90%（例如，至少0.32mm）。通过设置相对较大的接触表面积，可以减少电阻和热阻。通过使所有的LED裸片100a～100f充分地与透镜190的周边分开，可以提高透镜190的光透过效率。虽然在图7B的断面图中没有示出透镜190，但是，可以理解，透镜190可基本上在子基板180上形成包围所有LED裸片100a～100f的半球体。
图11A是没有LED裸片的包含阳极焊盘184和阴极焊盘186的子基板180的平面图，图11B是包含上面安装有LED裸片100a～100d的子基板180的组合件的平面图。由于断面图与图7A所示的断面图基本上相同，因此不对于图11A和图11B的结构提供单独的断面图。如图所示，四个LED裸片100a～100d可电气并联耦合于子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间。并且，阳极焊盘184的多个部分可在阴极焊盘186的相对的部分之间延伸，并且，LED裸片100a～100d可架桥阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。并且，所有的LED裸片100a～100d可被设置在同一透镜190的圆形区域内。各LED裸片100a～100d可如以上参照图1讨论的那样具有单个磷光体层140，或者可如以上参照图2讨论的那样在所有的LED裸片100a～100d之上设置连续的磷光体层。
如以上参照图3A～3C讨论的那样，LED裸片100a～100d的阳极触头和阴极触头（160和170）的表面积可以是非对称的，使得阴极占组合触头面积的至少70%、组合触头面积的至少80%或者甚至组合触头面积的至少90%。因此，LED裸片100a～100d可非对称地架桥子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。换句话说，阴极触头与阴极焊盘186之间的接触面积可明显大于阳极触头与阳极焊盘184之间的接触面积，并且，LED裸片100a～100d的阴极焊盘186之上的部分可明显大于LED裸片100a～100d的阳极焊盘184之上的部分。
如以上讨论的那样，可在子基板部体182上在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性和电气绝缘性的填充剂。通过在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性的填充剂，可以减少进入反射性较少的子基板体部中的光损失，并可由此提高效率。子基板体部182例如可以是氧化铝和/或氮化铝，并且，填充剂可以是白色焊料掩体、载有氧化钛粒子的低模量材料（例如，硅酮、凝胶等）等。间隙196（和其中的填充剂）的宽度可以为约75μm或更小，或者甚至小于约40μm。在图11A和图11B中表示子基板180和LED裸片100a～100d的其它尺寸，所有的尺寸以毫米（mm）为单位给出。
在图11B的组合件中，LED裸片100a～100d被配置于2行、2列的矩形阵列中（每个行包含相同数量的LED裸片，并且每个列包含相同数量的LED裸片）。相邻的LED裸片的列之间的间隔可以为约0.05mm，相邻的LED裸片的行之间的间隔可以为约0.075mm，并且，所有的LED裸片可被设置在具有约2.55mm的直径的透镜190的圆形外周内。各LED裸片可具有约0.7mm的宽度和约0.7mm的长度。如以上参照图3A～3C讨论的那样，LED阳极触头与阳极焊盘184之间以及LED阴极触头与阴极焊盘186之间的金属接合（即，焊料层188）的宽度（沿图11B的水平方向）可以为LED裸片的宽度的至少60%（例如，至少0.42mm）、LED裸片的宽度的至少70%（例如，至少0.49mm）或者甚至LED裸片的宽度的至少90%（例如，至少0.63mm）。通过设置相对较大的接触表面积，可以减少电阻和热阻。通过使所有的LED裸片100a～100d充分地与透镜190的周边分开，可以提高透镜190的光透过效率。虽然没有示出透镜190的断面图，但是，可以理解，透镜190可基本上在子基板180上形成包围所有LED裸片100a～100d的半球体。
图12A是没有LED裸片的包含阳极焊盘184和阴极焊盘186的子基板180的平面图，图12B是包含上面安装有LED裸片100a～100v的子基板180的组合件的平面图，图12C是通过LED裸片100a、100j、100m和100v取得的断面图（由切割线12C-12C′表示）。在图12A、图12B和图12C中，二十二个LED裸片100a～100v的阵列电气并联耦合于子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间。如图所示，阳极焊盘184和阴极焊盘186可相互交错，并且，LED裸片100a～100v可架桥阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。并且，所有的LED裸片100a～100v可被设置在同一透镜190的圆形区域内。虽然各LED裸片100a～100v被示为如以上参照图1讨论的那样具有单个磷光体层140，但可如以上参照图2讨论的那样在所有的LED裸片100a～100v之上设置连续的磷光体层。
如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160和阴极触头170的表面积可以是非对称的，使得阴极170占组合触头面积的至少70%、组合触头面积的至少80%或者甚至组合触头面积的至少90%。因此，LED裸片100a～100v可非对称地架桥子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。换句话说，阴极触头170与阴极焊盘186之间的接触面积可明显大于阳极触头160与阳极焊盘184之间的接触面积，并且，LED裸片100a～100v的阴极焊盘186之上的部分可明显大于LED裸片100a～100v的阳极焊盘184之上的部分。
另外，可在子基板部体182上在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性和电气绝缘性的填充剂192。通过在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性的填充剂192，可以减少进入反射性较少的子基板体部182中的光损失，并可由此提高效率。子基板体部182例如可以是氧化铝和/或氮化铝，并且，填充剂192可以是白色焊料掩体、载有氧化钛粒子的低模量材料（例如，硅酮、凝胶等）等。间隙196（和其中的填充剂192）的宽度可小于约75um或者甚至小于约40μm。
在图12A、图12B和12C的组合件中，LED裸片100a～100v被配置于4行的线性阵列中，并且，至少一些相邻的行的LED裸片可偏移，因此，阵列不具有常规的列。通过假定阵列的中心的行（或线）比阵列的周边行（或线）长（例如，中心行包含比周边行多的LED裸片），可在阵列中设置更多的LED裸片，同时在所有的裸片与透镜190的周边之间保持足够的间隔。因此，可以在不明显降低阵列的周边LED裸片的输出效率的同时获得更大的光输出。如这里使用的那样，LED裸片的线可指的是LED裸片的任何线性配置，诸如LED裸片的列或LED裸片的行。
一行中的相邻的LED裸片之间的间隔可以为约0.05mm，相邻的行的LED裸片之间的间隔可以为约0.075mm，并且，所有的LED裸片可被设置在具有约3mm的直径的透镜190的圆形周边内。各LED裸片可具有约0.35mm的宽度和约0.47mm的长度。如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160与阳极焊盘184之间以及阴极触头170与阴极焊盘186之间的金属接合（即，焊料层188）的宽度（沿图12B的水平方向并且进入图12C的面中）可以为LED裸片的宽度的至少60%（例如，至少0.21mm）、LED裸片的宽度的至少70%（例如，至少0.25mm）或者甚至LED裸片的宽度的至少90%（例如，至少0.32mm）。通过设置相对较大的接触表面积，可以减少电阻和热阻。通过使所有的LED裸片100a～100v充分地与透镜190的周边分开，可以提高透镜190的光透过效率。虽然在图12C的断面中没有示出透镜190，但是，可以理解，透镜190可基本上在子基板180上形成包围所有LED裸片100a～100v的半球体。
图13A是没有LED裸片的包含阳极焊盘184和阴极焊盘186的子基板180的平面图，图13B是包含上面安装有54个LED裸片100a～100bbb的子基板180的组合件的平面图。由于可通过前面提供的断面图理解断面结构，因此，不提供单独的断面图。通过LED裸片100a、100j、100p和100cc取得的断面图与图12C所示的断面图基本上相同。
在图13A和图13B中，54个LED裸片100a～100bbb的阵列电气并联耦合于子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间。如图所示，阳极焊盘184和阴极焊盘186可相互交错，并且，LED裸片100a～100bbb可架桥阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。并且，所有的LED裸片100a～100bbb可被设置在同一透镜190的圆形区域内。虽然各LED裸片100a～100bbb可如以上参照图1讨论的那样具有单个磷光体层140，但可如以上参照图2讨论的那样在所有的LED裸片100a～100bbb之上设置连续的磷光体层。
如以上参照图3A～3C讨论的那样，LED裸片的阳极触头和阴极触头的表面积可以是非对称的，使得阴极触头占组合触头面积的至少70%、组合触头面积的至少80%或者甚至组合触头面积的至少90%。因此，LED裸片100a～100bbb可非对称地架桥子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。换句话说，阴极触头与阴极焊盘186之间的接触面积可明显大于阳极触头与阳极焊盘184之间的接触面积，并且，LED裸片100a～100bbb的阴极焊盘186之上的部分可明显大于LED裸片100a～100bbb的阳极焊盘184之上的部分。
另外，可在子基板部体182上在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性和电气绝缘性的填充剂。通过在阳极焊盘184与阴极焊盘186之间设置反射性的填充剂，可以减少进入反射性较少的子基板体部中的光损失，并可由此提高效率。子基板体部例如可以是氧化铝和/或氮化铝，并且，填充剂可以是白色焊料掩体、载有氧化钛粒子的低模量材料（例如，硅酮、凝胶等）等。间隙196（和其中的填充剂）的宽度可以为约75um或更小，或者甚至小于约40μm。
在图13A和图13B的组合件中，LED裸片100a～100bbb被配置于7行（或水平线）和10列（或垂直线）的线性阵列中。并且，阵列的中心的行比阵列的周边的行长，使得中心的行包含比周边的行多的LED裸片。类似地，阵列的中心的列比阵列的周边的列长，使得中心的行包含比周边的列多的LED裸片。通过假定阵列的中心的行和/或列比阵列的周边的行和/或列长，可以提供更多的LED裸片，同时在所有的裸片与透镜190的周边之间保持足够的间隔。因此，可以在不明显降低阵列的周边LED裸片的输出效率的同时获得更大的光输出。如这里使用的那样，LED裸片的线可指的是LED裸片的任何线性配置，诸如LED裸片的列或LED裸片的行。
一行中的相邻的LED裸片之间的间隔可以为约0.05mm，相邻的行的LED裸片之间的间隔可以为约0.075mm，并且，所有的LED裸片可被设置在具有约4.42mm的直径的透镜190的圆形周边内。各LED裸片可具有约0.35mm的宽度和约0.47mm的长度。如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160与阳极焊盘184之间以及阴极触头170与阴极焊盘186之间的金属接合（即，焊料层188）的宽度（沿图12B的水平方向并且进入图12C的面中）可以为LED裸片的宽度的至少60%（例如，至少0.21mm）、LED裸片的宽度的至少70%（例如，至少0.25mm）或者甚至LED裸片的宽度的至少90%（例如，至少0.32mm）。通过设置相对较大的接触表面积，可以减少电阻和热阻。通过使所有的LED裸片100a～100bbb充分地与透镜190的周边分开，可以提高透镜190的光透过效率。虽然在图12C的断面中没有示出透镜190，但是，可以理解，透镜190可基本上在子基板180上形成包围所有LED裸片100a～100bbb的半球体。
图14A是没有LED裸片的包含阳极焊盘184、阴极焊盘186和岛状焊盘185的子基板180的平面图，图14B是包含上面安装有LED裸片100a～100p的子基板180的组合件的平面图，图14C是通过LED裸片100c～100f切取的断面图（通过切割线14C-14C′表示）。在图14A、图14B和图14C中，LED裸片100a～100p的阵列电气串联耦合于子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间
具体而言，岛状焊盘185可在相邻的电气串联于阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的LED裸片之间提供电连接。并且，阳极焊盘184、阴极焊盘186和岛状焊盘185可被间隙196和/或反射性和电绝缘性填充192分开。由此可从阳极焊盘184通过LED裸片100a、100b、100c、....100p（以字母的次序）到阴极焊盘105提供电气耦合。并且，各岛状焊盘185可在电气相邻的LED裸片的阳极触头160与阴极触头之间提供电气耦合，并且，各LED裸片可架桥阳极焊盘184与岛状焊盘185之间、两个岛状焊盘185之间或岛状焊盘185与阴极焊盘186之间的间隙。
另外，所有的LED裸片100a～100p可被设置在同一透镜190的圆形区域内。虽然各LED裸片100a～100p被示为如以上参照图1讨论的那样具有单个磷光体层140，但可如以上参照图2讨论的那样在所有的LED裸片100a～100p之上设置连续的磷光体层。
如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160和阴极触头170的表面积可以是非对称的，使得阴极170占组合触头面积的至少70%、组合触头面积的至少80%或者甚至组合触头面积的至少90%。因此，LED裸片100a～100v可非对称地架桥子基板180的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。换句话说，阴极触头170与阴极焊盘186之间的接触面积可明显大于阳极触头160与阳极焊盘184之间的接触面积，并且，LED裸片100a～100v的阴极焊盘186之上的部分可明显大于LED裸片100a～100v的阳极焊盘184之上的部分。
另外，可在子基板部体182上在阳极焊盘184、岛状焊盘185和阴极焊盘186之间设置反射性和电气绝缘性的填充剂192。通过在阳极焊盘184、岛状焊盘185和阴极焊盘186设置反射性的填充剂192，可以减少进入反射性较少的子基板体部182中的光损失，并可由此提高效率。子基板体部182例如可以是氧化铝和/或氮化铝，并且，填充剂192可以是白色焊料掩体、载有氧化钛粒子的低模量材料（例如，硅酮、凝胶等）等。间隙196（和其中的填充剂）的宽度可小于约75um，或者甚至小于约40μm。
在图14A、14B和图14C的组合件中，LED裸片100a～100p被配置于4行（或水平线）和4列（或垂直线）的线性阵列中。并且，阵列的中心的行比阵列的周边的行长，使得中心的行具有比周边的行多的LED裸片，并且，阵列的中心的列比阵列的周边的列长，使得中心的行具有比周边的列多的LED裸片。通过假定阵列的中心的行和/或列比阵列的周边的行和/或列长，可以在阵列中设置更多的LED裸片，同时在所有的裸片与透镜190的周边之间保持足够的间隔。因此，可以在不明显降低阵列的周边LED裸片的输出效率的同时获得更大的光输出。如这里使用的那样，LED裸片的线可指的是LED裸片的任何线性配置，诸如LED裸片的列或LED裸片的行。
一行中的相邻的LED裸片之间的间隔可以为约0.05mm，相邻的行的LED裸片之间的间隔可以为约0.05mm，并且，所有的LED裸片可被设置在具有约3mm的直径的透镜190的圆形周边内。各LED裸片可具有约0.35mm的宽度和约0.47mm的长度。如以上参照图3A～3C讨论的那样，阳极触头160与各焊盘184/185之间以及阴极触头170与焊盘185/186之间的金属接合（即，焊料层188）的宽度（沿图14B的水平方向并且进入图14C的面中）可以为LED裸片的宽度的至少60%（例如，至少0.21mm）、LED裸片的宽度的至少70%（例如，至少0.25mm）或者甚至LED裸片的宽度的至少90%（例如，至少0.32mm）。通过设置相对较大的接触表面积，可以减少电阻和热阻。通过使所有的LED裸片100a～100p充分地与透镜190的周边分开，可以提高透镜190的光透过效率。虽然在图14C的断面中没有示出透镜190，但是，可以理解，透镜190可基本上在子基板180上形成包围所有LED裸片100a～100p的半球体。
图15A是示出LED裸片的串联阵列的具有阳极焊盘184、岛状焊盘185和阴极焊盘186的子基板180的平面图，图15B是具有LED裸片100a～100p的串联连接阵列的图15A的子基板的平面图。图15A和图15B的结构与图14A、图14B和图14C类似，不同在于对于具有0.7mm×0.7mm的尺寸的更大的LED裸片设置图15A和图15B的子基板。以毫米（mm）为单位提供图15A和图15B的其它尺寸。在图15B中，电流路径从阳极焊盘184到阴极焊盘186垂直穿过各列。具体而言，电流路径在穿过时向下通过最左面的列（包含LED裸片100a～100b）、向上通过下一列（包含LED裸片100c～100f）、向下通过下一列（包含LED裸片100g～100j）、向上通过下一列（包含LED裸片100k～100n）、并且向下通过最右面的列（包含LED裸片100o～100p）。
图16A是示出LED裸片的串联阵列的具有阳极焊盘184、岛状焊盘185和阴极焊盘186的子基板180的平面图，图16B是具有17个LED裸片100a～100q的串联连接阵列的图16A的子基板的平面图。图16A和图16B的结构与图15A和图15B类似，不同在于，16A和图16B的子基板在相邻的行的LED裸片之间提供水平电流路径和偏移。以毫米（mm）为单位提供图16A和图16B的尺寸。在图16B中，电流路径从阳极焊盘184到阴极焊盘186水平横穿各行。具体而言，电流路径在横穿时从右到左通过最上面的行（包含LED裸片100a～100b）、从左到右通过下一行（包含LED裸片100c～100f）、从右到左通过下一行（包含LED裸片100g～100k）、从左到右通过下一行（包含LED裸片100l～100o）、并且从右到左通过最下面的列（包含LED裸片100p～100q）。
图17A是示出LED裸片的串联阵列的具有阳极焊盘184、岛状焊盘185和阴极焊盘186的又一子基板180的平面图，图17B是具有16个LED裸片100a～100p的串联连接阵列的图17A的子基板的平面图。图17A和图17B的结构与图14A、图14B和图14C类似。在图17B中，电流路径从阳极焊盘184到阴极焊盘186垂直穿过各列。具体而言，电流路径在穿过时向下通过最左面的列（包含LED裸片100a～100b）、向上通过下一列（包含LED裸片100c～100f）、向下通过下一列（包含LE D裸片100g～100j）、向上通过下一列（包含LED裸片100k～100n）、并且向下通过最右面的列（包含LED裸片100o～100p）。
如上面讨论的那样，关于图7B、图8B、图9B、图10B、图12C和图14C，可对于各LED裸片100设置单个磷光体层140。根据其它的实施例，如图18所示，可在LED裸片100的阵列上以及在LED裸片之间的子基板的多个部分上设置连续和保形的磷光体层140′。保形的磷光体层140′例如可具有小于LED裸片100的厚度且小于相邻的LED裸片100之间的间隔的一半的厚度。以各单个或连续的磷光体层140或140′，如图19所示，可在阵列上设置单个透镜190。虽然图18和图19表示岛状焊盘185上的LED裸片100的串联配置，但是，可如上面讨论的那样在并联或串联阵列中的任一个上设置连续和保形的磷光体层140′和/或透镜。
根据又一些实施例，坝体195可如图20的断面图所示的那样包围LED裸片100的阵列，并且，坝体195可被用于限定可作为液体分散于其中并然后凝固的磷光体层140′′。坝体195和磷光体层140′′可在以上讨论的结构中的任一个中替代透镜190和磷光体层140/140′。坝体195例如可限定包围LED裸片100的阵列的周边，其中，由坝体195限定的周边具有与以上关于图7A、图8A、图9A、图10A、图11B、图12B、图13B、图14B和16B讨论的透镜190的周边对应的位置和尺寸。如图20所示，磷光体层140′′可具有大于LED裸片100的厚度的厚度（包含阴极/阳极触头和接合金属188）。虽然坝体195和厚磷光体层140′′被与LED裸片100的串联阵列和岛状焊盘185一起示出，但是，坝体195和厚磷光体层140′′可与以上讨论的并联或串联结构中的任一个一起使用。
现在，参照图21A～B和图22A～D的照片讨论根据各种实施例的LED组合件的例子。在图21A中，LED组合件包含电气串联耦合于子基板上并封装于共同的透镜中的16个LED裸片的阵列，并且，在图21B中，LED组合件（包含子基板和LED裸片）被没有透镜地示出。例如，可基本上如图15A所示的那样（镜像反转）设置图21A和图21B的子基板的导电性的阳极焊盘、岛状焊盘和阴极焊盘。如图所示，阵列的LED裸片可以列（具体而言，称为线）配置，串联电流路径被限定为向上和向下通过阵列的列。并且，LED的不同的列可包含不同数量的LED裸片，并且/或者相邻的列的LED裸片可偏移，使得可在透镜的周边和阵列的所有LED裸片之间以足够的间隔布置LED裸片的相对较大的阵列。因此，可以提高LED裸片的阵列通过透镜的光输出效率。
如例如以上参照图1～6和图15A～B讨论的那样，在图21A～B的LED组合件中，16个LED裸片可被焊接到子基板的导电焊盘上。阵列的各LED裸片可具有约350微米×约470微米的尺寸（约164500平方微米或约0.1645平方毫米的表面积），以对于LED组合件提供约2.63平方毫米的总活性发光面积。子基板对于约25平方毫米的表面积可具有约5mm×5mm的尺寸。相邻的LED裸片之间的间隔可以为约425微米。并且，例如通过减少LED裸片之间的光吸收并且/或者通过在阵列的所有LED裸片与透镜的周边之间保持足够的间隔，图21B所示的LED裸片布置/间隔可提供更多的发光通量。
在测试之后，16个LED裸片中的每一个可具有约3伏特的正向操作电压，并且，16个LED裸片的串联耦合阵列可具有约46伏特的正向操作电压。在通过16个LED裸片的串联耦合阵列的操作电流为约21.9mA、正向操作电压为约46伏特且得到的功率为约1瓦特时，图21A～B的LED组合件提供约146lm的发光通量和约70的显色指数（CRI）。
如图22A～D所示，可设置具有更小的子基板的类似的LED组合件和较小的LED裸片的串联耦合的阵列。在图22A中，对于电气串联耦合的16个LED裸片的阵列设置LED子基板，并且，图22B～C表示以不同的透镜/磷光体在图22A的子基板上封装的LED裸片的阵列。例如，可基本上如图14A和/或图17A所示的那样设置图22A～D的子基板的导电性的阳极焊盘、岛状焊盘和阴极焊盘。如图所示，阵列的LED裸片可布置成行（具体而言，称为线），其中串联电流路径被限定为向左和向右通过阵列的行。并且，LED的不同的行和/或列可包含不同的数量的LED裸片，使得可在透镜的周边和阵列的所有LED裸片之间以足够的间隔布置LED裸片的相对较大的阵列。因此，可以提高LED裸片的阵列通过透镜的光输出效率。
在图22A～D的LED组合件中，16个LED裸片可如以上例如参照图1～6、图14A～C和图17A-B讨论的那样与子基板的导电性的焊盘焊接。阵列的各LED裸片可具有约240微米×约470微米的尺寸（约76800平方微米或约0.0786平方毫米的表面积），以对于LED组合件提供约1.23平方毫米的总活性发光面积。子基板对于约12.25平方毫米的表面积可具有约3.5mm×3.5mm的尺寸。并且，例如通过减少LED裸片之间的光吸收并且/或者通过在阵列的所有LED裸片与透镜的周边之间保持足够的间隔，图22A～D所示的LED阵列的布置/间隔可提供更多的发光通量。
在测试之后，16个LED裸片中的每一个可具有约3.08伏特的正向操作电压，并且，16个LED裸片的串联耦合阵列可具有约49.4伏特的正向操作电压。在通过16个LED裸片的串联耦合阵列的操作电流为约21.9mA、正向操作电压为约49.4伏特且得到的由16个LED裸片的阵列消耗的功率为约1.08瓦（电气瓦特）时，图22B的LED组合件提供454nm波长下的约537mW的发光通量，图22C的LED组合件在6500K下提供测量为133流明的冷白色输出，并且，图22D的LED组合件在3080K下提供测量为104流明的暖白色输出。图22B～D的组合件的不同的输出源自与不同组合件一起使用的不同的磷光体组合/成分/浓度等。在单独测量时，在约32mw的功率下，以约20ma的操作电流，图22B～D的各LED裸片可产生具有约454nm的波长的光输出。
因此，一些实施例可使得能够对于更高电压施加的LED阵列实现相对较小面积的LED子基板（例如，25平方毫米或更小，或者甚至12.25平方毫米或更小）。由于较低的电流需要，因此这种LED例如可以相应的更高的效率提供至少约12V、至少约24V、至少约36V、至少约42V、至少约48V、至少约50V或者甚至大于54V的Vf（假定各LED裸片具有约3V的Vf）。某些实施例可以以在在2011年1月31日提交的美国申请No.13/018013中阐述的单个LED裸片的效率数实现非常高的电压操作（例如，如以上参照图21A～B和图22A～D讨论的那样，大于约45V），在这里加入其公开的全部内容作为参考。
根据以上讨论的一些实施例，LED组合件可在具有约0.5平方毫米～约5.0平方毫米的范围中、特别是约1平方毫米～约3平方毫米的范围中的总表面积的子基板上包含串联耦合的LED裸片。各单个LED裸片具有约.01平方毫米～.3平方毫米的范围中、特别是约.05平方毫米～约.2平方毫米的范围中的表面积。因此，16个LED裸片的串联耦合阵列可提供约0.16平方毫米～约4.8平方毫米的范围中、特别是约0.8平方毫米～约3.2平方毫米的范围中的组合LED裸片表面积。通过电气串联耦合的16个LED裸片的阵列，阵列可提供大于约45伏、大于约48伏、大于约50伏或者甚至大于约54伏的总正向操作电压。如上面讨论的那样，LED裸片可焊接到子基板焊盘上，从而消除阵列的LED裸片之间的导线接合并改善阵列的LED裸片之间的电气耦合。
以上讨论的大量的实施例可因此提供包含与子基板电气和机械接合的多个发光二极管（LED）裸片的电子器件，使得各LED裸片包含二极管区域、阳极触头和阴极触头。具体而言，各LED裸片可包含具有相对的第一面和第二面并在其中包含n型层和p型层使得第一面处于第二面与封装衬底之间的二极管区域。各LED裸片的阳极触头可欧姆接触p型层并可在第一面与封装衬底之间在第一面上延伸，并且，阴极触头可欧姆接触n型层并可在第一面与封装衬底之间在第一面上延伸。并且，相邻的LED裸片可分开约20微米～约500微米的范围中的距离、约40微米～约150微米的范围中的距离或者甚至约50微米～约100微米的范围中的距离。
可通过将多个发光二极管（LED）裸片中的每一个依次（并且单个地）放在子基板上并且执行回流操作以在LED裸片中的每一个的阳极触头和阴极触头与子基板之间提供金属接合，来组装这些电子器件。并且，可通过使用共熔焊料接合提供金属接合。通过依次/单个地放置相对较小的LED裸片，可单独地对于LED裸片进行测试，以相对于大面积的LED裸片和/或相对于在放置操作中保持处于生长衬底上的LED裸片的阵列提供更高的产量。根据一些实施例，可在LED裸片与子基板之间提供熔剂，并且，可在将所有的LED裸片放在子基板上之后执行回流操作。根据一些其它的实施例，在将多个LED裸片放在子基板上的同时，子基板的温度可保持高于用于金属接合的回流温度。
多个LED裸片可被电气串联耦合，其中，多个LED裸片中的每一个具有约2伏～约4伏的范围中的正向操作电压，并且，串联耦合的多个LED裸片的正向操作电压可以为至少约12伏。具体而言，LED裸片中的每一个可具有约2.5伏～约3.5伏的范围中的正向操作电压（例如，约3伏），并且，串联耦合的多个LED裸片的正向操作电压可以为至少约12伏、至少约24伏、至少约36伏、至少约48伏或者甚至至少54伏。例如，多个串联耦合的LED裸片可包含至少约4个LED裸片、至少约8个LED裸片、至少约12个LED裸片或者甚至至少约16个LED裸片。
根据一些其它的实施例，多个LED裸片可被电气并联耦合。通过并联使用更多数目的更小LED裸片的阵列，与使用较少甚至一个较大的LED裸片相反，由于当制造较小的裸片时更多的百分比的制造晶片被转换成有用的LED裸片，因此可以提高LED裸片的有效产量。例如，多个并联的LED裸片可包含至少约4个LED裸片、至少约8个LED裸片、至少约12个LED裸片或者甚至至少约16个LED裸片。从成本和制造的观点看，为了提供希望的性能和光提取，LED裸片尺寸超过1mm或者1.4mm是禁止的。作为1.4mm的LED裸片替代，例如，可以使用四个700微米的LED裸片。当LED裸片尺寸减小时，每个晶片的裸片产量百分比会增加。对于700微米的LED裸片，由于外表面与内表面的比减小，因此，每个芯片的提取效率会提高。由于用于切割锯片以及用于开始的衬底厚度的成本，因此，增加大的LED裸片（例如，1.4mm的LED裸片）的厚度以增加提取效率是不现实的。
并且，多个LED裸片可与具有小于约85mm2、小于约65mm2、小于约30mm2或者甚至小于约15mm2的表面积的子基板的表面接合。如上所述，可在这些相对较小的子基板上设置包含至少4个、至少8个、至少12个或者甚至至少16个LED裸片的LED裸片的阵列。
用于倒装芯片安装的水平LED的间隙工程
现在描述可配置间隙的各种实施例，该间隙在LED裸片的紧密并间隔开的阳极触头和阴极触头之间并且在安装衬底的紧密并间隔开的阳极焊盘和阴极焊盘之间延伸，以防止足够的封装剂进入间隙，这种进入会使发光器件的操作劣化。
具体而言，如以上深入描述的那样，倒装芯片水平LED可提供有效、稳固和可靠的发光部件。由于水平倒装芯片LED可提供大面积裸片联接，因此，可例如在适当的热匹配衬底上通过共熔裸片联接获得高的裸片剪切强度。
现在描述源自这样一种认识的各种实施例，即，在适当的热匹配衬底上通过使用适当的裸片联接实现高的裸片剪切强度是必要的，但可能不足以提供高可靠性倒装芯片安装的水平LED。具体而言，描述的各种实施例可源自这样一种认识，即，在发光二极管被倒装芯片安装在安装衬底上之后在透镜与安装衬底之间设置的封装剂会在封装过程中或者之后在LED裸片下面侵入。如果侵入的封装剂的量太多，那么这会在硬化中使裸片联接弱化，原因是封装剂在固化或者硬化时一般膨胀。当封装剂膨胀时，认为可靠的发光二极管裸片与安装衬底之间的接合会在包括在安装衬底上在透镜与安装衬底之间利用封装剂放置透镜的随后的封装中劣化。这里描述的各种实施例可提供防止足够的封装剂进入间隙的“间隙工程”，这种进入会使发光器件的操作劣化。间隙中的允许的封装剂的最大量可以是所有相关界面处的裸片与衬底之间的粘附力和封装剂性能的函数，粘附力例如是裸片与阳极触头和阴极触头之间的粘附力、衬底与阳极焊盘和阴极焊盘之间的粘附力、阳极触头和阴极触头与阳极焊盘和阴极焊盘之间的接合的粘附力。例如，如果封装剂非常软或者在硬化过程中膨胀很少，则允许更多的封装剂进入间隙，而当裸片剪切强度较低时，可能允许很少的封装剂进入间隙中。现在描述间隙工程的各种详细的实施例。
图23A是根据这里描述的各种实施例的包含工程化间隙的发光器件的断面图，图23B是包围间隙的区域的放大图。参照图23A和图23B，例如，根据图1～22的实施例中的任一个设置水平倒装芯片安装的LED裸片400。LED裸片400可包含具有在其中包含n型层和p型层的相对的第一面和第二面的二极管区域、衬底和/或包含根据这里描述的实施例中的任一个的磷光体的保形层，或者可根据水平倒装芯片安装的LED裸片的任何其它构成被配置。如图23A所示，LED裸片400包含分别沿其面400a延伸的紧密并间隔开的阳极触头160、阴极触头170。
还根据这里描述的实施例中的任一个或用于LED的任何其它安装衬底设置安装衬底420。安装衬底420在这里也可被称为“子基板”。安装衬底420包含分别处于其面420a上的紧密并间隔开的阳极焊盘184和阴极焊盘186。发光二极管裸片400倒装芯片安装在安装衬底420上，使得阳极触头160与阳极焊盘184相邻并且传导接合，并且，阴极触头170与阴极焊盘186相邻并且传导接合。根据这里描述的实施例中的任一个或其它联接技术，接合可以是直接接合或者使用裸片联接材料188的接合。
如图23A和图23B所示，倒装芯片接合限定间隙425。间隙425沿面400a延伸，并且包含分别处于LED裸片400上的紧密并间隔开的阳极触头160和阴极焊盘170之间的间隙410和分别处于安装衬底420上的紧密并间隔开的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间的间隙196。因此，如图23B所示，间隙425可限定间隙高度H和间隙宽度W。可以理解，间隙425的宽度W不需要在间隙的整个高度H上均匀，并且/或者，高度H不需要在整个宽度W上均匀。例如，阳极焊盘160和阴极焊盘170之间的间隔可与阳极触头184与阴极触头186之间的间隔不同，或者，裸片联接材料188也可具有不同的间隙宽度。在这种情况下，间隙425的宽度W可被视为两个间隙196、410中的较宽的一个的宽度。
在一些实施例中，LED裸片400上的间隙410的宽度与安装衬底420上的间隙196的宽度的比可以为约1（即，间隙196和间隙410可具有大致相同的宽度）。在其它的实施例中，LED裸片400上的间隙410的宽度与安装衬底420上的间隙196的宽度的比可小于1（即，LED裸片400上的间隙410比安装衬底420上的间隙196小）。在特定的实施例中，LED裸片400上的间隙410的宽度与安装衬底420上的间隙196的宽度的比可以为约0.5～1。
特别地，LED裸片400上的间隙410的宽度可比安装衬底420上的间隙196的宽度窄。在一些实施例中，LED裸片400上的间隙410的宽度可以为约75μm或更小，而安装衬底420上的间隙196的宽度可大于75μm。在一些实施例中，LED裸片400上的间隙410的宽度可以为约50μm或更小，而安装衬底420上的间隙196的宽度可大于50μm。
在一些实施例中，LED裸片400上的间隙410的宽度可比安装衬底420上的间隙196的宽度小至少约10μm。在一些实施例中，LED裸片400上的间隙410的宽度可比安装衬底420上的间隙196的宽度小至少约20μm，并且，在一些实施例中，LED裸片400上的间隙410的宽度可比安装衬底420上的间隙196的宽度小至少约30μm。
在特定的实施例中，LED裸片400上的间隙410的宽度可以为约50μm，而安装衬底420上的间隙196的宽度可以为约60μm。
减小LED裸片400上的间隙410的宽度可帮助分别确保在LED裸片400上的阳极触头160和阴极触头170以及安装衬底420上的阳极焊盘184与阴极焊盘186之间有较大的接触面积。并且，减小LED裸片400上的间隙410的宽度可减小间隙425的总容量，这会减少可进入间隙430的封装剂材料的量。
与以上在图3C中示出的示图类似，图24A是LED裸片400的底视图。该底视图示出间隙410还包含长度L。并且，图24B是安装衬底420的顶视图，该顶视图还示出间隙425的长度L。一般地，如图24A所示，衬底420的面积比LED裸片400大，使得间隙425的间隙长度L由LED裸片400的间隙的长度限定。
继续图23A和图23B的描述，根据这里描述的实施例中的任一个和/或其它透镜构成，透镜190从安装衬底420延伸以包围发光二极管裸片400。根据这里描述的实施例中的任一个并且/或者根据其它的封装技术，封装剂430被设置在透镜190与安装衬底420之间。
仍然参照图23A和图23B，间隙425被配置为防止足够的封装剂进入间隙425，这种进入会使发光二极管440的操作劣化。具体而言，众所周知，要提供阳极和阴极焊盘160与LED裸片400的面400a、阳极触头184和阴极触头186与安装衬底420的面420a以及阳极触头160和阴极触头170与阳极焊盘184和阴极焊盘186之间的裸片联接材料或其它接合188的稳固的联接，以提供足以耐受可能在发光器件440的操作中出现的热膨胀和/或机械应力的裸片剪切强度。但是，这里描述的各种实施例还认识到，在封装或随后的过程中，在将LED裸片400倒装芯片安装在安装衬底420上之后，会出现特有的问题。例如，如在2010年5月4日提交、授权给Medendorp,Jr.等并且发明名称为Packaged Semiconducotor Light Emitting Devices HavingMultiple Optical Elements的美国专利7709853、在2010年7月27日提交、授权给Loh等并且发明名称为Methods of FormingSemiconductor Light Emitting Device Packages by Liquid InjectionMolding的美国专利7763478、在2010年12月14日提交、授权给Loh等并且发明名称为Thermocompression Molding of Plastic OpticalElements的美国专利7850887和Loh等在2008年8月14日公开的发明名称为Methods of Forming Packaged Semiconductor LightEmitting Devices Having Front Contacts by Compression Molding的美国专利申请公开2008/0191225描述的那样，可以使用液体注射成形、热压缩成形和/或其它的成形处理以用填充透镜190与衬底420之间的空间的封装材料形成透镜190并且/或者将透镜190接合于衬底420上，在这里加入它们的公开的全部内容作为参考。不幸的是，在封装过程中，封装材料430中的一些会进入间隙425。并且，在随后的固化或硬化过程中，封装剂430一般膨胀。因此，间隙425中的封装剂会充分地膨胀，以使发光器件440的操作劣化，并且，在极端的条件下，会导致LED裸片400从衬底420脱粘。
这里描述的各种实施例可提供间隙工程，以配置间隙425以防止足够的封装剂430进入间隙，这种进入会使发光器件430的操作劣化。
现在关于图25A～27B进一步描述间隙工程的各种实施例。一般地，间隙工程的提供可通过以下的方式：在几何上配置间隙425以防止足够的封装剂430进入间隙，这种进入会使发光器件430的操作劣化；并且/或者在间隙中设置与封装剂430不同的填充剂材料，以防止足够的封装剂430进入间隙，这种进入会使发光器件430的操作劣化。
现在描述几何配置的各种实施例。几何配置可包括间隙的高度、宽度、长度、纵横比和/或形状的配置。
间隙宽度：一般地，间隙宽度W应被最小化，以提供较小的间隙开口并限制可渗入间隙425中的封装剂430的量。在一些实施例中，间隙应不比100μm宽。还会在间隙宽度W多小上存在限制。特别地，间隙宽度太小会导致焊盘160/170或触头184/186中的金属的迁移的问题，并且/或者会在阳极触头和阴极触头184/186之间或者阳极焊盘和阴极焊盘160/170之间产生电弧。因此，在一些实施例中，可以提供10μm的最小宽度。在一些实施例中，最大宽度W小于75μm，并且，在其它的实施例中，小于40μm，如上所述。
高度：高度H可被配置为足够大，使得进入间隙425的任何封装剂430不填充整个间隙425。封装剂可然后沿高度方向向上或向下膨胀，从而不完全填充间隙425并使发光器件的操作劣化。在一些实施例中，最小高度可以为至少30μm，并且，在一些实施例中，最小高度可以为30μm～200μm。在一些实施例中，可通过控制焊盘160/170、触头184/186、接合188的厚度并且/或者通过提供其它的平衡特征控制高度H。
纵横比：在一些实施例中，纵横比即高度H与宽度W的比应为至少0.4，以允许进入间隙425的任何封装剂膨胀。在一些实施例中，可以提供0.4～4之间的纵横比。在特定的实施例中，间隙425的纵横比可以为在约0.8～1.2之间。
断面面积：在一些实施例中，间隙的断面面积即H×W的积应小于40000μm2，以使得封装剂430更难以进入间隙。在一些实施例中，断面面积可在2000μm2与40000μm2之间改变。在又一些其它的实施例中，间隙的断面可以为矩形以外的形状，例如，梯形或者弯曲形状。
长度：在又一些其它的实施例中，间隙的长度L可增加，使得封装剂430不沿其整个长度L贯穿间隙425，并且，渗入间隙425中的封装剂430可沿长度L的不贯穿的部分膨胀。可通过例如如图25A和图25B所示的那样提供弯曲的间隙长度增加长度L。间隙425可沿其一部分弯曲以增加间隙长度L。因此，较长的路径可允许封装剂横向膨胀，从裸片下面出去，而不是对着裸片纵向膨胀。并且，如图24A和图24B所示，并且，还如图10～12和图13～17所示，可以提供角部以阻挡封装剂进一步渗入间隙中。
收窄的开口：图26A和图26B示出在其一个或更多个端部上包含收窄的开口410a的间隙410。具体而言，间隙410可包含第一和第二间隙端410a和其间的断面面积比间隙端410a的大的间隙体。类似地，安装衬底420上的间隙196可包含第一和第二间隙端196a和其间的断面面积比间隙端196a大的间隙体。因此，当LED裸片400被安装在安装衬底420上时形成的间隙425可具有收窄的开口。通过收窄间隙开口中的一个或更多个，可减少或防止进入间隙425中的封装剂的量。
还可理解，可以以各种组合和子组合来组合间隙几何的以上描述的和各种其它的实施例。
在其它的实施例中，间隙工程可通过设置与间隙中的封装剂不同的填充剂材料配置间隙以防止足够的封装剂进入间隙，这种进入会使发光器件的操作劣化。填充剂材料可被选择以不在随后的处理中过度膨胀。
图27A和图27B与图24A和图24B对应，但示出与封装剂430不同的间隙425中的填充剂材料192。也可根据这里描述的其它实施例中的任一个设置填充剂材料。也可如关于以上的图7～20描述的那样设置填充剂材料192。在一些实施例中填充剂材料192是电绝缘并且可反射的。在一些实施例中，填充剂材料可以是轻的焊料掩体和/或低模量材料，诸如硅酮凝胶等，并且，可在一些实施例中载有氧化钛粒子。填充剂材料192可部分或完全填充间隙410。
根据这里描述的各种实施例，可以使用许多技术以提供填充剂192。在一些实施例中，填充剂材料192可以是在硬化时具有低的膨胀率的硅酮材料。该材料可分配于阳极触头160和阴极触头170之间的间隙410中和/或阳极焊盘184和阴极焊盘186之间的间隙196中。作为替代方案，填充剂材料192可喷涂于衬底面410a上和/或LED裸片面400a上，并然后通过使用常规的平坦化技术从触头160、170和/或184、186被去除。在又一些其它的实施例中，填充剂材料192可在LED裸片400被倒装芯片安装在安装衬底420上之后但在透镜190和封装剂430被放在衬底420上之前通过间隙开口被分配于间隙410中。如上所述，填充剂材料193的厚度可等于间隙的高度H，或者可等于或小于触头160/170或184/186的厚度。填充剂材料192还沿间隙410的整个长度L或者部分地沿长度L延伸。
在其它的实施例中，填充剂材料192可包含白色焊料掩体。焊料掩体可如上面描述的那样被分配于间隙425内，或者可喷涂于LED裸片的整个面400a和/或衬底420的面420a上，并然后例如如图17A/17B和图22A所示的那样通过平坦化从触头160/170和/或184/186被去除。
在又一些其它的实施例中，填充剂材料192可以是与封装剂430相同的材料，但可在封装剂430被放在安装衬底420上之前硬化。具体而言，封装剂材料可分配于间隙425上或者涂敷于LED裸片的面410a和/或衬底420的面420a上并被平坦化。封装剂可在平坦化之前或者之后硬化。因此，在这些实施例中，硬化的封装剂可用作填充剂材料192，以防止未硬化的封装剂430在后面分配未硬化的封装剂时侵入间隙中。因此，如这里使用的那样，“不同的材料”可包含为其未硬化状态和硬化状态的相同的材料。还应理解，填充剂材料的各种实施例可在各种组合和子组合中被组合，并且可通过以上描述的几何构成在各种组合和子组合中被使用。
最后，以上关于使用单个LED的图23～27描述了各种实施例。但是，例如如关于图7～22描述的那样，也可根据这里描述的各种实施例在衬底上倒装芯片安装多个LED。
用于倒装芯片安装的水平LED的反射安装衬底
现在描述的各种实施例可对于一个或更多个发光二极管裸片配置安装衬底以增加并且在一些实施例中最大化其反射率。可由此提供对于安装直接联接LED裸片设计的具有高度反射性表面的LED封装。
不使用导线接合的倒装芯片接合LED封装一般使用凸块接合以将LED裸片联接于安装衬底上，这增加工艺复杂性并且/或者降低导热性。相反，这里描述的各种实施例可使用发光二极管裸片与安装衬底的直接金属联接。这些实施例中的一些可允许LED裸片的75%或更多或者甚至85%或更多的发光表面与安装衬底具有直接金属接触，这可产生高的导热性。
也可设计这里描述的各种实施例以减少或者最小化安装衬底的任何非反射表面，特别是透镜区域下面的非反射表面。已经发现，由于磷光体是各向同性的发射体，因此安装于具有侧壁发光的倒装芯片配置中的LED裸片可对于封装的反射表面表现更大的感度。在一些实施例中，电极中的间隙在LED下的延伸以使阳极与阴极分离，使得所有的电极表面具有高度的反射性。这可允许实现基本上所有即大于85%的露出表面面积具有反射性的封装。
并且，在一些实施例中，间隙可填充有适当的底层填料（underfill）材料，该底层填料材料也可基于反射性能被选择。在一些实施例中，安装衬底电极中的间隙被定位以与LED裸片上的电极间隙对准，使得，LED裸片上的电极被对准并联接于安装衬底上时，LED裸片在封装中可基本上居中。并且，衬底可包含一个或更多个基准或对准标记。LED裸片上的磷光体涂层还可延伸到LED裸片外面的安装衬底的露出表面的一部分或全部上。
整体封装反射率，即使考虑透镜外面的区域，也会在系统级别上对于发光器件性能产生影响，特别是在大量的发光器件被加入到具有将光散射回安装衬底的光学扩散器的照明装置中的情况下。
在图1～27B中描述和示出的各种实施例提供发光器件，这些发光器件包含在上面具有限定间隔开的阳极焊盘184和阴极焊盘186和其间的间隙196的反射层194的安装衬底180/420，诸如子基板。发光二极管裸片100包含分别沿其面110a延伸的间隔开的阳极触头160和阴极触头170。发光二极管裸片100被倒装芯片安装在安装衬底180/420上，使得阳极触头160与阳极焊盘184相邻并且传导接合，并且，阴极触头170与阴极焊盘186相邻并且传导接合。并且，如上所述，在一些实施例中，诸如共熔的金/锡焊料层188的接合层被用于电气、热和机械连接阳极触头160与阳极焊盘184以及阴极触头170与阴极焊盘186。在其它的实施例中，可例如通过使用共熔接合、熔剂共熔接合和/或其它的接合技术提供阳极触头160与阳极焊盘184的直接共熔联接和/或阴极触头170与阴极焊盘186的直接共熔联接。还设置从安装衬底180延伸以包围发光二极管裸片100的透镜190。
在一些实施例中，例如如图2所示，反射层194在安装衬底180上延伸以覆盖位于透镜190下面的基本上所有的安装衬底180，不包括间隙196。
并且，如上所述，可以在间隙196中设置反射性和电气绝缘性的填充剂材料192。反射性和电气绝缘性的填充剂可包含白色焊料掩体、载有诸如氧化钛粒子等的反射性粒子的低模量材料（例如，硅酮、凝胶等）。并且，如上所述，在一些实施例中，反射性填充剂材料可完全填充间隙。
并且，在以上例如关于图2描述的又一些其它的实施例中，设置在反射层194上延伸以覆盖延伸出发光二极管裸片110并且位于透镜190下面的基本上所有的反射层194的磷光体层140′。并且，如图所示，磷光体层140′还可覆盖发光二极管裸片自身。
现在描述具有反射层的发光器件的各种其它的实施例。
特别地，现在参照图28，发光器件包含安装衬底420、在其间限定间隙196的反射性阳极触头184和反射性阴极焊盘186和在安装衬底420上延伸以包围发光二极管裸片（图28未示出）的透镜190。如图28所示，反射层184/186在安装衬底420上延伸，以覆盖位于透镜190下面的基本上全部的安装衬底420，不包括间隙196。例如，在一些实施例中，位于透镜下面的安装衬底的约85%或更多，不包括间隙，可被反射层184/186覆盖。
图28还包括用于示例性发光器件的计算。该例子是解释性的，并且不意味着限制。如图28中的计算所示，安装衬底420的总面积的约76%具有反射性，并且，透镜190下面的区域的约94%具有反射性。最后，LED裸片（“芯片”）周围的面积的约94.6%具有反射性。可以理解，在图28中描述的所有的计算考虑间隙196具有非反射性。如上面描述的那样向间隙添加反射材料可增加这些百分比。
在图28的一些实施例中，整个安装衬底420和安装于其上面的LED裸片可被磷光体覆盖。在其它的实施例中，LED裸片和位于透镜190下面的基本上所有的反射层184/186可被磷光体覆盖。在又一些其它的实施例中，LED裸片和基本上所有的反射层184/186（即，位于透镜190下面并超出它）可被磷光体覆盖。磷光体可以是保形或非保形层，并且/或者可包含于透镜自身中和/或上。换句话说，可以使用保形的、伸展的和/或外界的（remote）磷光体涂层。
图29示出根据其它的实施例的发光器件，其中，反射层184′、186′覆盖封装420的面的基本上整个表面区域。因此，如图29中的计算所示，在这些实施例中，封装总面积的约86%具有反射性，透镜190下面的区域的约97%具有反射性，并且，LED裸片（未示出）周围的区域的约97%具有反射性。
可以使用各种金属以提供反射层。例如，可以使用银、铝和/或金，金具有反射性，铝更具有反射性，银最具有反射性。
在图29的一些实施例中，安装衬底420的整个面，包含安装于其上面的LED裸片，可被磷光体覆盖。在其它的实施例中，磷光体可在位于透镜190下面的反射层184′、186′上以及在LED裸片上延伸。在又一些其它的实施例中，磷光体还可通过在反射区域的超出透镜的部分上也延伸而在整个反射层186′、186′上延伸，以覆盖基本上所有的安装衬底和LED裸片。磷光体可以是保形或非保形层，并且/或者可包含于透镜190中和/或其上。还应理解，图29中的计算考虑间隙196具有非反射性。如上面描述的那样向间隙添加反射材料可增加这些百分比。因此，图29可提供安装衬底的基本上所有的面具有反射性并且被磷光体覆盖的一些实施例。
图29还示出使用一个或更多个基准或对准标记198，这些标记被配置为有利于发光二极管裸片倒装芯片安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并传导接合并且阴极焊盘与阴极焊盘相邻并且传导接合。基准可被配置为反射层186′、184′中的孔、这些层中的隆起、这些层中的附加特征和/或安装衬底420中的附加特征。基准198可被配置为有利于光学和/或机械对准过程。
图30A～30D示出基准198的其它配置。可以使用其它数量和配置的基准。
现在提供根据这里描述的各种实施例的各种裸片联接方法的附加的讨论。在一些实施例中，可通过设置共熔裸片联接材料作为阳极触头184和/或阳极焊盘160、以及阴极触头186和/或阴极焊盘170的外层，提供共熔裸片联接。在一些实施例中，可以使用共熔金/锡焊料层作为共熔裸片联接材料。在其它的实施例中，可以在阳极触头184与阳极焊盘160之间和/或阴极触头186与阴极焊盘170之间设置单独的共熔层或预型件。
在又一些其它的实施例中，可向焊盘和/或触头的表面施加熔剂，以有利于裸片联接之前的清洁。该处理可被称为“熔剂共熔裸片联接”。在这实施例中的一些中，例如，在四个基准198的中心内，适量的熔剂被分配到安装衬底上。然后对着衬底放置LED裸片，使得熔剂被挤出并包围LED裸片基座，但不过度这样。特别地，如图31所示，已经发现太多的熔剂会导致LED裸片在回流过程中在位置上偏移/歪斜。当使用熔剂时，可执行包括预加热区域、浸透（熔剂激活）区域、共熔金/锡回流区域和冷却区域的多段裸片联接温度分布轮廓。然后可通过使用常规的熔剂清洗溶液清洁熔剂残留。因此，这里提供的各种实施例可提供熔剂共熔接合，其中，熔剂不在安装衬底上延伸为明显超出阳极触头和阴极触头。如果太多的熔剂在安装衬底上延伸为明显超出阳极触头和阴极触头，如图31所示，LED裸片可在回流过程中使其位置偏移或歪斜。
这里关于以上的描述和附图公开了许多不同的实施例。应当理解，在字面上描述和解释这些实施例的每个组合和子组合会过度重复且容易变得混乱。因此，本说明书，包括附图，应被解释为构成这里描述的实施例的所有组合和子组合以及制作和使用它们的方式和过程的完整的书面的描述，并且应支持对于任何这种组合或子组合的权利要求。
在附图和说明书中，公开了本发明的实施例，并且，虽然使用特定的术语，但是，仅出于一般性和描述性的意义而不是限制性的目的使用它们，本发明的范围在以下的权利要求中被阐述。

Claims (20)

1.一种发光器件，包括：
安装衬底，在安装衬底上包括用于限定间隔开的阳极焊盘和阴极焊盘以及阳极焊盘和阴极焊盘之间的间隙的反射层；
发光二极管裸片，包括沿其一个面延伸的间隔开的阳极触头和阴极触头，发光二极管裸片被倒装芯片地安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并传导接合，并且阴极触头与阴极焊盘相邻并传导接合；和
从安装衬底延伸以包围发光二极管裸片的透镜；
其中，反射层在安装衬底上延伸以基本上覆盖位于透镜下面的全部安装衬底，不包括间隙。
2.根据权利要求1的发光器件，还包括在间隙中的反射填充剂材料。
3.根据权利要求1的发光器件，其中，反射层在安装衬底上延伸超出透镜。
4.根据权利要求3的发光器件，其中，反射层基本上覆盖全部安装衬底，不包括间隙。
5.根据权利要求1的发光器件，还包括在反射层上延伸以覆盖延伸超出发光二极管裸片以及位于透镜下面的基本上全部反射层的磷光体层。
6.根据权利要求5的发光器件，其中，磷光体层还覆盖发光二极管裸片。
7.根据权利要求4的发光器件，还包括在反射层延伸以基本上覆盖全部反射层的磷光体层。
8.根据权利要求7的发光器件，其中，磷光体层还覆盖发光二极管裸片。
9.根据权利要求1的发光二极管裸片，其中，发光二极管裸片被倒装芯片地安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并共熔接合以及阴极触头与阴极焊盘相邻并共熔接合。
10.根据权利要求1的发光二极管裸片，其中，发光二极管裸片被倒装芯片地安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并熔剂共熔接合以及阴极触头与阴极焊盘相邻并熔剂共熔接合。
11.根据权利要求10的发光二极管裸片，其中，熔剂在安装衬底上延伸基本上不超出阳极触头和阴极触头。
12.根据权利要求1的发光二极管裸片，其中，安装衬底还在其上面包括基准，该基准被配置为有利于发光二极管裸片被倒装芯片地安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并传导接合以及阴极触头与阴极焊盘相邻并传导接合。
13.根据权利要求12的发光二极管裸片，其中，基准包括反射层中的特征。
14.根据权利要求1的发光二极管裸片，其中，反射层在安装衬底上延伸，以覆盖位于透镜下面的安装衬底的至少约85%，不包括间隙。
15.一种发光器件，包括：
在上面包括间隔开的阳极焊盘和阴极焊盘的安装衬底，这些焊盘限定其间的间隙；
包括沿其一个面延伸的间隔开的阳极触头和阴极触头的发光二极管裸片，发光二极管裸片被倒装芯片地安装在安装衬底上，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并传导接合以及阴极触头与阴极焊盘相邻并传导接合；和
间隙中的反射填充剂材料。
16.根据权利要求15的发光器件，其中，反射填充剂材料完全填充间隙。
17.根据权利要求15的发光器件，其中，反射填充剂材料包括白色焊料掩体。
18.根据权利要求15的发光器件，其中，反射填充剂材料包括在其中具有反射粒子的低模量材料。
19.一种用于发光器件的封装，包括：
安装衬底，在安装衬底上包括用于限定间隔开的阳极焊盘和阴极焊盘以及阳极焊盘和阴极焊盘之间的间隙的反射层；
安装衬底被配置为在上面倒装芯片地安装发光二极管裸片，该发光二极管裸片包括沿其一个面延伸的间隔开的阳极触头和阴极触头，使得阳极触头与阳极焊盘相邻并传导接合以及阴极触头与阴极焊盘相邻并传导接合，
安装衬底进一步被配置为在其上面安装从安装衬底延伸以包围发光二极管裸片的透镜，
其中，反射层在安装衬底上延伸以基本上覆盖位于透镜下面的全部安装衬底，不包括间隙。
20.根据权利要求19的用于发光器件的封装，还包括在间隙中的反射填充剂材料。
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