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具有改進性能的光發(fā)射器封裝件、系統(tǒng)及方法

文檔序號:7038613閱讀:137來源:國知局
具有改進性能的光發(fā)射器封裝件、系統(tǒng)及方法
【專利摘要】公開了具有改進性能的光發(fā)射器封裝件、系統(tǒng)以及方法。一方面,光發(fā)射器封裝件可包括基臺,該基臺可包括陽極和陰極。光發(fā)射器芯片可被設(shè)置在基臺上,使得該光發(fā)射器芯片被安裝在陰極的至少一部分上并且被焊線至陽極的至少一部分。
【專利說明】具有改進性能的光發(fā)射器封裝件、系統(tǒng)及方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2012年5月31日提交的美國臨時專利申請序列號61/653, 809、于 2012年6月27日提交的61/665, 057、以及于2012年7月10日提交的61/669, 738的優(yōu)先 權(quán),通過引用將各個公開的全部內(nèi)容結(jié)合在此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文所公開的主題總體涉及光發(fā)射器封裝件、系統(tǒng)以及方法。更具體地,本文所公 開的主題涉及具有改進性能的低成本發(fā)光二極管(LED)封裝件、系統(tǒng)以及方法。

【背景技術(shù)】
[0004]發(fā)光二極管(LED)或者LED芯片是將電能轉(zhuǎn)換成光的固態(tài)器件。在光發(fā)射器封裝 件中可以利用LED芯片來提供各種照明和光電應用中所使用的不同顏色和圖案的光。例 如,在各種LED燈泡和燈具應用中可以使用光發(fā)射器封裝件,并且開發(fā)光發(fā)射器封裝件作 為白熾照明應用、熒光照明應用、以及金屬鹵化物高強度放電(HID)照明應用的替代品。
[0005]LED照明產(chǎn)品的制造商始終尋找降低其成本的方法,以便為客戶提供更低的初始 成本并且鼓勵采用LED產(chǎn)品。更為明亮、高效的LED芯片和/或封裝件可允許照明制造商 使用更少的LED芯片以低成本獲得相同的亮度或者使用相同的LED芯片數(shù)量和功率來提高 亮度等級。這些改進能夠以低于其他解決方案的總成本交付(deliver,產(chǎn)生)改進的光發(fā) 射器封裝件和/或系統(tǒng)。
[0006]因此,盡管在市場上可購買到各種光發(fā)射器封裝件,然而,仍需要與常規(guī)封裝件和 /或系統(tǒng)相比消耗相同和/或更少功率的更為明亮、更具成本效益的光發(fā)射器封裝件、系統(tǒng) 和/或方法。這些封裝件、系統(tǒng)以及方法還可以更加容易地使終端用戶從投資回報或者償 付角度判斷轉(zhuǎn)向使用LED產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本公開,本文提供并且描述了具有改進性能的光發(fā)射器封裝件、系統(tǒng)以及方 法。例如,本文所描述的封裝件、系統(tǒng)以及方法可有利地表現(xiàn)出具有較低總成本的改進亮 度、分檔(binning,裝倉)精度、光提取和/或制造便利性。一方面,本文所描述的封裝件、 系統(tǒng)以及方法提供了很好地適用于諸如個人、工業(yè)、以及商業(yè)照明產(chǎn)品等各種應用以及下 列各種應用的成本效益照明解決方案,例如包括室內(nèi)照明、LED燈泡、補強(accent)和軌道 照明、方向性照明、低棚照明、高棚照明、路面照明、停車照明、便攜式照明、自行車照明、太 陽能供電照明、電池供電照明、以及高端照明燈具、產(chǎn)品和/或應用。因此,除結(jié)合了新型 LED芯片和/或新型焊接掩模定位之外,一方面,本公開的目的是通過利用設(shè)置在光學元件 或者透鏡的各部分下方的金屬電鍍和/或光轉(zhuǎn)換材料提供具有改進性能的光發(fā)射器封裝 件、系統(tǒng)、以及方法。
[0008]通過本文所公開的主題可至少整體或者部分地實現(xiàn)根據(jù)本公開可變?yōu)轱@而易見 的本公開的這些以及其他目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 在包括參考附圖的本說明書的其余部分中更為具體地描述了包括對本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員為最佳模式的本主題的全部和可行公開內(nèi)容,其中:
[0010] 圖1是根據(jù)本公開的一方面的光發(fā)射器封裝件的一部分的俯視立體圖;
[0011] 圖2是根據(jù)本公開的一方面的光發(fā)射器封裝件的俯視立體圖;
[0012] 圖3是根據(jù)本公開的光發(fā)射器封裝件的仰視立體圖;
[0013] 圖4A和圖4B是根據(jù)本公開的光發(fā)射器封裝件的截面圖;
[0014] 圖5是根據(jù)本公開的結(jié)合有一個或者多個光發(fā)射器封裝件的光發(fā)射器系統(tǒng)或者 部件;并且
[0015] 圖6A至圖8B是根據(jù)本公開的與光發(fā)射器封裝件和系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的亮度和/或色溫 數(shù)據(jù)的圖表示圖。

【具體實施方式】
[0016] 本文所公開的主題涉及與諸如發(fā)光二極管(LED)等光發(fā)射器一起使用的封裝件、 系統(tǒng)、以及方法。本文所描述的封裝件、系統(tǒng)、以及方法表現(xiàn)出改進的性能,例如,具有比常 規(guī)封裝件和/或系統(tǒng)更低成本的改進效率、亮度和/或光提取。本文所描述的封裝件和系 統(tǒng)可單獨和/或結(jié)合諸如外露金屬跡線、光轉(zhuǎn)換材料和/或焊接掩模材料的定位或者配置 等其他新穎特征來使用一個或者多個新型LED芯片。
[0017] 本文所描述的封裝件和系統(tǒng)通過在所選擇色溫的350毫安(mA)和約85°C下交付 (deliver,產(chǎn)生)高達和/或大于約133流明每瓦(LPW)可表現(xiàn)出改進的光輸出、可靠性、 以及功效。例如,本文所描述的封裝件和系統(tǒng)在所選擇色溫的350mA和約25°C下可交付高 達和/或約大于145LPW。在另一方面,本文所描述的封裝件和系統(tǒng)可在所選擇色溫的350mA 和約85°C下交付高達和/或大于約151LPW。在另一方面,本文所描述的封裝件和系統(tǒng)可在 所選擇色溫的350mA和約25°C下交付高達和/或大于約165LPW以上。顯然,一方面,本文 所描述的封裝件和系統(tǒng)在所選擇色溫的350mA和約25°C下可交付約200LPW。所選擇色溫 可包括約6000K的冷白(CW)色溫或者約3000K的暖白(WW)色溫。將詳細參考本文主題的 可行方面和實施方式,圖中示出了其一種或者多種實施例。每種實施例均被提供為解釋本 主題并且并不作為限制。事實上,在另一實施方式至又一實施方式中可以使用示出或者描 述為一種實施方式的一部分的特性。本文所公開和預見的主題旨在覆蓋這些修改和變形。
[0018]如各個圖中所示,出于示出性之目的,各結(jié)構(gòu)或者部分相對于其他結(jié)構(gòu)或者部分 的一些尺寸被放大,并且由此被提供為示出本主題的通用結(jié)構(gòu)。而且,參考形成在其他結(jié) 構(gòu)、部分、或者結(jié)構(gòu)和部分上的結(jié)構(gòu)或者部分描述了本主題的各個方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員將 認識到,對形成在另一結(jié)構(gòu)或者部分"上"或者"上方"的結(jié)構(gòu)的引用設(shè)定為額外的結(jié)構(gòu)、部 分、或者結(jié)構(gòu)和部分可插入其中。對形成在另一結(jié)構(gòu)或者部分"上"且沒有中間結(jié)構(gòu)或者部 分的結(jié)構(gòu)或者部分的引用在本文中被描述為"直接"形成在該結(jié)構(gòu)或者部分"上"。同樣,應 當理解的是,當一個元件被稱之為"連接"、"附接"或者"耦接"至另一元件時,其可直接連 接、附接、或者耦接至其他元件,或者可存在中間元件。相反,當一個元件被稱之為"直接連 接"、"直接附接"、或者"直接耦接"至另一元件時,則不存在任何中間元件。
[0019] 而且,諸如"在..?上"、"在...上方"、"在...上部"、"在...頂部"、"在..?下 部"、或者"在...底部"等相對術(shù)語在本文中用于描述一個結(jié)構(gòu)或者一部分與圖中所示出 的另一結(jié)構(gòu)或者另一部分的關(guān)系。將理解的是,諸如"在..?上"、"在...上方"、"在..?上 部"、"在...頂部"、"在...下部"、或者"在...底部"等相對術(shù)語旨在包括除圖中所描述 方位之外的封裝件或者部件的不同方位。例如,如果將圖中的封裝件或者部件翻轉(zhuǎn),則被描 述為"在"其他結(jié)構(gòu)或者部分"上方"的結(jié)構(gòu)或者部分現(xiàn)將被定位成在其他結(jié)構(gòu)或者部分的 "下方"。同樣,如果沿著軸線使圖中的封裝件或者部件旋轉(zhuǎn),則被描述為"在"其他結(jié)構(gòu)或 者部分"上方"的結(jié)構(gòu)或者部分將被定位成"靠近于"或者"左鄰于"其他結(jié)構(gòu)或者部分。通 篇中類似標號指類似元件。
[0020] 除非具體描述不存在一個或多個元件,否則本文所使用的術(shù)語"包括 (comprising) ","包含(including) "和"具有(having) "應被解釋為不排除存在一個或多 個元件的開放式術(shù)語。
[0021] 如本文所使用,"陶瓷類材料"或者"陶瓷類"術(shù)語包括主要由陶瓷材料組成的材 料,諸如,由金屬化合物或者準金屬化合物以及非金屬(例如,氮化鋁、氧化鋁、氧化鈹、碳 化硅)化合物制成的無機非金屬材料。"非陶瓷類材料"主要由金屬材料、有機(例如,聚 合)材料、和/或可分散或模制的合成或半合成有機固體(例如,塑料)組成。
[0022] 根據(jù)本文所描述的實施方式的光發(fā)射器封裝件可包括III-V族氮化物(例如,氮 化鎵(GaN))類LED芯片或者激光器。通常,已知LED芯片或者激光器的制備并且此處僅對 其進行簡要描述??梢栽谏L基板上制備LED芯片或者激光器,例如,碳化硅(SiC)基板, 諸如由Cree, Inc. of Durham, North Carolina制造和出售的設(shè)備。此處也考慮其他生長基 板,例如,但不限于藍寶石、硅(Si)、以及GaN。一方面,SiC基板/層可以是4H多形體碳化 硅基板/層。然而,可以使用諸如3C、6H以及15R多形體的其他SiC備選多形體。從本主 題委托人Durham, N. C?的Cree, Inc.可商購合適的SiC基板,并且用于生產(chǎn)諸如科學文獻 中所描述的基板的方法以及多個常見委托的美國專利,包括但不限于美國專利號34, 861、 美國專利第4, 946, 547號、以及美國專利第5, 200, 022號,通過引用將各公開內(nèi)容全部結(jié)合 在此。本文考慮任何其他合適的生長基板。
[0023] 如本文所使用,術(shù)語"第III族氮化物"指在周期表中的氮與第III族中的一個 或者多個元素(通常為鋁(A1)、鎵(Ga)以及銦(In))之間形成的這些半導電化合物。該 術(shù)語還指諸如GaN、AlGaN、以及AlInGaN等二元、三元、以及四元化合物。第III族元素可 結(jié)合氮以形成二元(例如,GaN)、三元(例如,AlGaN)、以及四元(例如,AlInGaN)化合物。 這些化合物可具有其中一摩爾氮與總共一摩爾的第III族元素結(jié)合的經(jīng)驗式。因此,諸如 AlxGal_xN(其中,l>x>0)的化學式通常用于描述這些化合物。在適當?shù)目茖W文獻中已經(jīng)很 合理地研發(fā)并且報道了有關(guān)第III族氮化物的外延生長的技術(shù)。
[0024] 盡管本文所公開的LED芯片的各種實施方式可包括生長基板,然而本領(lǐng)域技術(shù)人 員應當理解的是,可以移除包括LED芯片的外延層在其上生長的結(jié)晶外延生長基板,并且 獨立式外延層可被安置在替代載體基板上或者可具有不同于有機基板的熱、電、結(jié)構(gòu)和/ 或光學特性的基板上。本文所描述的主題并不局限于具有結(jié)晶外延生長基板的結(jié)構(gòu)并且可 與已從其有機生長基板移除外延層并且將該外延層附接至替代載體基板的結(jié)構(gòu)結(jié)合使用。
[0025] 例如,可在生長基板(例如,Si、SiC、或者藍寶石基板)上制備根據(jù)本主題的一些 實施方式的第III族氮化物類LED芯片,以提供水平裝置(具有位于LED芯片相同側(cè)上的 至少兩個電接觸)或者垂直裝置(具有位于LED芯片相對側(cè)上的電接觸)。而且,在(例 如,通過蝕刻、磨削、拋光等)制備或者移除之后,可使生長基板保持在LED芯片上。例如,可 以移除生長基板,以減少所產(chǎn)生LED芯片的厚度和/或減少通過垂直LED芯片的正向電壓。 例如,水平裝置(具有或者不具有生長基板)可以是(例如,使用焊料)粘合至載體基板或 者印刷電路板(PCB)或者被焊線的倒裝芯片。垂直裝置(具有或者不具有生長基板)可具 有焊料粘合至載體基板、安裝墊、或者PCB的第一端子(例如,陽極或者陰極)和焊線至載 體基板、電氣元件、或者PCB的第二端子(例如,相對的陽極或者陰極)。通過Bergmann et al.的美國公開第2008/0258130號和2010年9月7日公告的Edmond et al.的美國專利 第7, 791,061號的實例形式討論了垂直和水平LED芯片結(jié)構(gòu)的實施例,通過引用各公開內(nèi) 容全部結(jié)合在此。
[0026] 一個或者多個LED芯片,尤其地,本文中所描述的諸如陶瓷類基臺、透鏡、和/或跡 線等的光發(fā)射器封裝件的部分可以至少部分被涂覆有一種或者多種熒光體。該熒光體可從 LED芯片吸收一部分光并且發(fā)射不同波長的光,因此,該光發(fā)射器封裝件發(fā)射來自LED芯片 和突光體中每一個的組合光。在一種實施方式中,光發(fā)射器封裝件發(fā)射被預見為由于來自 LED芯片和突光體的組合光發(fā)射而產(chǎn)生的白色光的光。在根據(jù)本主題的一種實施方式中,白 色發(fā)射封裝件可由發(fā)射藍色波長光譜的光的LED芯片和吸收藍色光并且重新發(fā)射黃色波 長光譜的光的熒光體組成。因此,該封裝件可發(fā)射由藍色光和黃色光組成的白色光。在其 他實施方式中,LED芯片發(fā)射美國專利第7, 213, 940中所描述的藍色光和黃色光組成的非 白色光。本文還考慮發(fā)射紅色光的LED芯片或者由吸收LED光并且發(fā)射紅色光的熒光體所 覆蓋的LED芯片。
[0027] 使用多種不同方法可使LED芯片涂覆有熒光體,且題為"Wafer Level Phosphor Coating Method and Devices Fabricated Utilizing Method" 的美國專利申請序列號 11/656, 759和11/899, 790中描述了一種合適的方法,通過引用將其兩者全部內(nèi)容結(jié)合 在此。于 2011 年 11 月 15 日公告的題為"Phosphor Coating Systems and Methods for Light Emitting Structures and Packaged Light Emitting Diodes Including Phosphor Coating"的美國專利第 8, 058, 088 號及題為"Systems and Methods for Application of Optical Materials to Optical Elements" 的美國專利申請序列號 12/717, 048 的部分繼 續(xù)申請中描述了用于涂覆一個或者多個LED芯片的其他合適方法,通過引用將其公開全部 內(nèi)容結(jié)合在此。使用諸如電泳沉積(EPD)等其他方法也可涂覆LED芯片,且題為"Close Loop Electrophoretic Deposition of Semiconductor Devices" 的美國專利申請序列號 11/473, 089中描述了一種合適的EH)方法,通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合在此。應當理解的 是,根據(jù)本主題的光發(fā)射器封裝件和方法還可具有不同顏色的多個LED芯片,其中的一個 或者多個可以發(fā)射白光。
[0028] 圖1至圖8B是與諸如LED芯片等光發(fā)射器結(jié)合使用的封裝件和系統(tǒng)的實施方式。 通過以比常規(guī)封裝件和系統(tǒng)改進的更低成本交付更多的LPW,本文所描述的光發(fā)射器封裝 件和系統(tǒng)可有利地被配置為改進性能,諸如改進亮度。通常,本文所描述的光發(fā)射器封裝件 和/或系統(tǒng)可被分類或者分檔成"熱"溫(約85°C)或者"冷"溫(例如,約25°C)兩者。 封裝件和/或系統(tǒng)可被分類或者分檔成基于冷溫、波長、和/或亮度的多個組或者范圍。就 某些方面而言,可優(yōu)選約85°C溫度的分檔或者約60°C與85°C之間的溫度的分檔,因為該等 溫度下的性能可以更好地表示發(fā)射器封裝件或者系統(tǒng)的原始性能。下面將討論經(jīng)改進的光 發(fā)射器封裝件、系統(tǒng)、以及方法的改進性能和/或新穎方面。特別地,例如,本文中所公開的 新型光發(fā)射器封裝件可使用至少一個LED芯片、外露金屬跡線、設(shè)置在跡線之間的間隙內(nèi) 的反射焊接掩模材料、以及大透鏡以改進的低成本在350mA下交付約200LPW。就某些方面 而言,由單個LED芯片組成的發(fā)射器封裝件可在350mA下交付約200LPW。
[0029] 圖1示出了通常被指定標記為10的光發(fā)射器封裝件。光發(fā)射器封裝件10可包括 基板或者基臺12以及設(shè)置在基臺12上的至少一個LED芯片14?;_12可包括任何合適 的材料,例如,具有低熱敏電阻和/或高熱導率的電絕緣(例如,非導電)材料。一方面,基 臺12可包括諸如陶瓷或者陶瓷類材料等的非金屬材料。例如,基臺12可包括氧化鋁或者 礬土(A1 203)及其衍生物、氮化鋁(A1N)及其衍生物、碳化硅(SiC)及其衍生物、二氧化鋯或 者氧化鋯(Zr0 2)及其衍生物、二氧化鈦(Ti02)及其衍生物、它們的組合、和/或任何其他陶 瓷類或者含陶瓷的材料。一方面,可優(yōu)選A1N,因為其能夠有利地包括低熱敏電阻。當被設(shè) 置成基臺12時,具有低熱敏電阻的材料可以是有利的,因為能夠從LED芯片14更容易地分 散熱量,并且允許光發(fā)射器封裝件10以穩(wěn)定狀態(tài)運行冷卻器,從而增加流明輸出。
[0030] 基臺12可包括具有約30瓦每米開爾文(W/m ? K)或者更多的熱導率的材料(例 如,氧化鋅(ZnO))。其他可接受的材料具有約120W/m ? K或者更多的熱導率(例如,A1N, 其具有范圍可以從約140W/m*K至約180W/m*K的熱導率)。就熱敏電阻而言,一些可接受 材料具有約2°C /W或者更低的熱敏電阻。還可使用具有本文所討論的范圍之外的熱敏特性 的其他材料。
[0031] 導電材料的一個或者多個面積或部分可被設(shè)置在基臺12的一個或者多個部分 上。例如,第一導電跡線16和第二導電跡線18可被提供并且設(shè)置在基臺12上。第一跡線 16和第二跡線18可分別被通常指定標記為20的間隙物理和/或電學地分離。一方面,LED 芯片14可被整體設(shè)置在第二電跡線18的一部分上,而不橫越和/或設(shè)置在間隙20的任何 一部分上。即,LED芯片14可經(jīng)由焊線24電連接至第一跡線16。第一跡線16和第二跡線 18可經(jīng)由化學沉積、物理沉積、化學氣相沉積、等離子體沉積、電泳、電鍍和/或非電鍍技術(shù) 分別被設(shè)置在基臺12上。一方面,可以使用任何合適的工藝技術(shù)使非金屬部件(例如,基 臺12)涂覆有導電材料??煞謩e優(yōu)選電鍍、電解(例如,經(jīng)由電泳工藝沉積)、和/或非電鍍 的第一跡線16和第二跡線18,因為這些技術(shù)與其他方法相比可有利地產(chǎn)生具有更為均勻 厚度的跡線??煽紤]將導電材料層壓、涂覆、和/或沉積在基臺12上以提供第一跡線16和 第二跡線18的任何方法。
[0032] -個或者多個靜電放電(ESD)防護裝置15可選地被設(shè)置在封裝件10內(nèi)并且可電 連接至第一跡線16和第二跡線18且相對于LED芯片反向偏壓。一方面,ESD裝置15可整 體設(shè)置在第一電跡線16上并且并不橫越間隙20的一部分。當使用時,ESD裝置15可保護 封裝件10內(nèi)的ESD以防被損壞。例如,LED芯片14和ESD裝置15的布置可允許來自ESD 事件的通過封裝件10的過電壓和/或過電流通過和/或穿過ESD裝置25,而非LED芯片 14,從而保護LED芯片14以防損壞。ESD裝置15可包括被配置為保護封裝件10以防ESD 事件的任何合適的本體或者元件。例如,ESD裝置15可包括垂直娃(Si)齊納(Zener)二 極管、被布置成反向偏壓于LED芯片14的不同尺度和/或更小的LED芯片、表面安裝變阻 器、和/或橫向Si二極管。如圖所示,ESD裝置15可包括具有位于底部上的一個電接觸和 位于頂部的另一電接觸的垂直結(jié)構(gòu)裝置;然而,也可考慮水平結(jié)構(gòu)的ESD裝置15。
[0033] 第一跡線16和第二跡線18可包括至少一層外露金屬,該至少一層外露金屬可選 地覆蓋有諸如一種或者多種熒光體、發(fā)光體、和/或粘合劑等光轉(zhuǎn)換材料(例如,圖4B中的 46)。一方面,包括外露金屬的第一跡線16和第二跡線18可有利地比基臺12反射更多的 光,從而可改進光發(fā)射器封裝件10的亮度、光提取、以及性能。顯著地,使金屬跡線外露(例 如,未覆蓋、諸如沒有焊接掩模或者其他掩模材料)還可減少制造過程中的工藝步驟和/或 消耗的材料,從而產(chǎn)生更低的成本。
[0034] 第一跡線16和第二跡線18可分別包括任何導電和/或?qū)岵牧匣蛘叨喾N材料并 且可包括相同和/或不同的材料。一方面,第一跡線16和第二跡線18可分別包括至少一層 銅(Cu)。第一跡線16和第二跡線18可分別進一步并且可選地包括一層或者多層銀(Ag) 和/或一層或者多層鈦(Ti)。例如,第一跡線16和第二跡線18可包括至少一層Cu和至少 一層Ag、至少一層Cu和至少一層Ti、和/或至少一層Cu、Ag和Ti中的每一種。就其他方 面而言,還可將一個或者多個可選層的非電鍍鎳浸金(ENIG)涂覆到Cu層,以用于改進LED 芯片 14 的線焊性(wirebondability)。
[0035] 一方面,第一跡線16和第二跡線18可包括直接或者間接設(shè)置在基臺12上的Cu 層。該Cu層可包括范圍從約50 y m至約100 y m、和/或其間的任何子范圍的厚度,諸如約 50 u m至約55 u m、約55 u m至約65 u m、約65 u m至約75iim、約75iim至約85 u m、和/或 約85 y m至約100 y m。一方面,Cu層可包括約70 y m的整體平均厚度。第一跡線16和第 二跡線18可分別進一步包括可以在使Cu層沉積之前直接沉積在基臺12上的可選的Ti初 始層。當使用時,該Ti層可包括范圍從約0. 01 ii m至約1 ii m、和/或其間的任何子范圍的 厚度,諸如約〇. 〇1 y m至約0. 05 y m、約0. 05 y m至約0. 1 y m、和/或0. liim至lym。一方 面,Ti層可包括約0. 1 y m的厚度或者整體厚度。第一跡線16和第二跡線18可分別進一步 包括可選的Ag層,該可選的Ag層可被直接沉積或者形成在該Cu層上,因此,該Cu層設(shè)置 在Ti層與Ag層之間。當使用時,Ag層可包括范圍從約0. 1 ii m至1 ii m、和/或其間任何子 范圍的厚度,諸如約 〇? 1 U m 至 0? 2 u m、0. 2 u m 至 0? 5 u m、0. 5 u m 至 0? 8 u m、和 / 或 0? 8 u m 至 1 ii m。
[0036] -方面,第一電跡線16和第二電跡線18可分別包括被配置為將電流或電信號傳 遞至LED芯片14的陽極和陰極對。例如,通過為光發(fā)射器封裝件10中的電流提供導管的 導電"通孔"或者"穿孔",通過基臺12和/或在基臺12內(nèi)可將電流從外露電源(未示出) 導通至一個或者多個電接觸(例如,圖3中的38和40)以及相應的跡線16和18。然后,電 流可流入或者流過第一跡線16和第二跡線18并且進入LED芯片14,從而引起LED芯片14 的照明。然后,電流可經(jīng)由至少一個電接觸(例如,圖3中的38或者40)離開光發(fā)射器封 裝件。一方面,第一電跡線16可包括以" + "形狀指示符號或標記22表示的陽極,并且第二 電跡線18可包括陰極。顯著地,LED芯片14可包括新型芯片結(jié)構(gòu)和電配置,因此,LED芯片 14可經(jīng)由一個或者多個焊線24與陽極的一部分(例如,第一電跡線16)電連接,并且LED 芯片14可被安裝至陰極的一部分(例如,第二電跡線18)。
[0037] 鑒于常規(guī)構(gòu)思,提供被焊線至陽極的一部分并且安裝至陰極的一部分的至少一 個LED芯片14是不期望的,且事實上,其是與常規(guī)LED芯片(例如,常規(guī)芯片通常安裝 在陰極上并且焊線至陽極)相反的電配置。一方面,從本主題委托人Durham,N.C.的 Cree, Inc?處可獲得合適的LED芯片 14,例如,題為"LED Structure With Enhanced Mirror Reflectivity"的于2011年6月24日提交的美國專利申請序號13/168,689中描述了 LED 芯片結(jié)構(gòu)、特性、及其相關(guān)聯(lián)的方法,通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合在此。
[0038] 當與外露或者未覆蓋的金屬跡線、光轉(zhuǎn)換材料安置、和/或焊接掩模安置結(jié)合時, 示出了 LED芯片14的一種新穎特性(例如,安裝至陰極并且焊線至陽極),以改進封裝件 10的亮度和效力。例如,LED芯片14可包括交替的p-GaN和n-GaN層,從而部分有利地允 許被設(shè)置為鄰近于一個或者多個高度反射鏡的一個或者多個更小的勢壘層。一方面,該一 個或者多個勢壘層的寬度可以比反射層更小。顯著地,這可有利地允許增加每個LED芯片 14的光提取和/或亮度,同時減小勢壘層的尺寸可允許勢壘層最小程度地外露和/或不外 露,從而降低對勢壘層的變暗影響。因此,包括單個LED芯片14的封裝件10可被配置為交 付每個封裝件更多的LPW,例如,在350mA和25°C下交付高達至和/或等于約200LPW或者 更大。
[0039] 焊線24可包括任何導電材料,諸如,例如但不限于金(Au)或者包含Au的合金。 LED芯片14可經(jīng)由硅樹脂材料或者環(huán)氧樹脂、金屬環(huán)氧樹脂(例如,Ag環(huán)氧樹脂)、焊料、焊 料膏(例如,AuSn或者SnAg焊料膏)、焊劑材料、共晶材料、它們的組合、和/或任何其他合 適的粘附材料被直接或者間接安裝在陰極的一部分上,例如,第二電跡線18的一部分上。
[0040] 仍參考圖1,光發(fā)射器封裝件10可進一步包括分別設(shè)置在陽極與陰極之間的至少 一個間隙20,諸如設(shè)置在第一跡線16與第二跡線18之間。間隙20可分別使第一跡線16 與第二跡線18物理并且電分離。可使用任何合適的技術(shù)形成間隙20。一方面,在沉積或者 施加形成第一跡線16和第二跡線18的材料之后,可對間隙20進行至少部分蝕刻。即,第 一跡線16和第二跡線18初始可包括由一層或者多層金屬材料組成的導電材料的均勻區(qū)域 或者部分。隨后,多層金屬材料可以變得被至少部分蝕刻,從而經(jīng)由間隙20使第一跡線16 與第二跡線18分離。在另一方面,間隙20可包括在將導電材料濺射到基臺12上以提供第 一跡線16和第二跡線18之前用光致抗蝕劑掩蔽的基臺12的區(qū)域。
[0041] 顯著地,反射元件或者材料可被定位或者配置成填充間隙20內(nèi)的空間,因此,該 材料被分別設(shè)置在第一跡線16與第二跡線18之間。一方面,諸如焊接掩模26的掩模材料 可被設(shè)置在間隙20內(nèi)。焊接掩模26可包括白色或者銀白色液態(tài)固化焊接掩模。焊接掩模 26可有利地填充間隙20,從而減少被空隙20截取和/或吸收的光量,這可以改進發(fā)射器封 裝件10的亮度和整體光學性能。一方面,焊接掩模26可僅被施加在間隙20內(nèi)并且不施加 在跡線16和/或18的各部分上,因此,可以減少每個封裝件所使用的焊接掩模材料的量, 從而可以有利地降低光發(fā)射器封裝件10的成本。
[0042] 如上所述,第一跡線16和第二跡線18可分別包括可以設(shè)置在基臺12的第一部分 和第二部分上的陽極和陰極。一方面,焊接掩模26可設(shè)置在基臺12的第三部分上,其中, 基臺12的第三部分可選地可設(shè)置在基臺12的第一部分與第二部分之間,諸如分別被設(shè)置 在相對的第一跡線16與第二跡線18之間。一方面,焊接掩模26可優(yōu)選地僅設(shè)置在間隙20 內(nèi),因此,第一跡線16和第二跡線18分別包括直接設(shè)置在透鏡的各部分的下方和/或外部 的外露金屬區(qū)域(例如,圖2中的32)。當結(jié)合外露金屬跡線和/或新型LED芯片14配置 (例如,安裝在陰極上并且焊線至陽極的LED芯片14)時,該新型焊接掩模安置改進了光發(fā) 射器封裝件10的反射率、光發(fā)射、亮度、以及整體性能。焊接掩模26的多個部分可選地覆 蓋或者層壓有光轉(zhuǎn)換材料(例如,圖4B中的46),諸如熒光體、發(fā)光體中的至少一種和/或 多于一種熒光或者發(fā)光材料。
[0043] 例如,基臺12和/或光發(fā)射器封裝件10的尺寸可取決于LED芯片14的尺寸和/ 或數(shù)目而改變。出于示出性之目的,示出了一個LED芯片14,然而,本文還可考慮兩個或者 更多個LED芯片14、多個LED芯片14、和/或一系列LED芯片14。例如,LED芯片14可包 括任何顏色和/或波長的范圍并且被配置為發(fā)射紅色、藍色、綠色、琥珀色、紅桔色、和/或 其組合等的光。例如,當使用多個LED芯片14時,LED芯片14可包括相似和/或不同目標 波長分檔,其中包括紅色、藍色、綠色、琥珀色、紅桔色、和/或其組合。
[0044] LED芯片14可包括任何合適的尺度、尺寸、和/或形狀。例如,本文考慮具有平直 切割和/或傾斜切割邊的正方形和/或矩形LED芯片14。一方面,LED芯片14可包括具有 約0. 5mm(例如,500 y m)或者更大的長度和/或?qū)挾鹊男酒?,例如,LED芯片14可包括0. 5 至0? 75mm、約0? 75至約0? 85mm、約0? 85至約0? 95mm、約1至約2mm、約2至約2. 5mm、或者 約2. 5mm或者更大的長度和/或?qū)挾?。一方面,LED芯片14可包括具有約等于寬度的長度 的正方形形狀芯片。可測量LED芯片14的每個長度和寬度約為0.85mm(例如,850 iim,具 有約0.72mm2的面積)或者更大,諸如,例如約0.95mm(例如,950 iim,具有約0.9mm2的面 積)或者更大、約1mm或者更大、約2mm或者更大、約2. 25mm或者更大、約2. 35mm或者更大、 約2. 5_或者更大、和/或約2. 75_或者更大。本文考慮任意尺寸和/或形狀的LED芯片 14。就某些方面而言,可以使用具有至少6mm2的芯片面積(例如,長度X寬度)的LED芯 片14,例如,具有約2. 5mm或者更大邊長的正方形芯片。
[0045] 基臺12可包括在基臺12的最上表面與最下表面之間測量的約0. 25毫米至1. 25 毫米(mm)之間的厚度。例如,基臺12可包括約0? 25mm至0? 5mm、約0? 5mm、約0? 5mm至約 0.75mm、和/或約0.75mm至約1.25mm的厚度?;_12可包括任何合適的形狀,諸如,例如 正方形、矩形、圓形、非圓形、規(guī)則、不規(guī)則、和/或不對稱形狀。應當進一步理解的是,基臺 12和封裝件10的外徑可包括從上面觀察的任何形狀,其中包括正方形、非正方形、矩形、圓 形、非圓形、不對稱、或者其他多邊形狀。一方面,基臺12可包括具有約2. 00mm或者更大的 長度L和寬度W的大致正方形形狀。例如但不限于,基臺12可包括分別為下列長度L和寬度 W尺度的大致正方形形狀:約3. 0mmX3. 0mm(例如,約9mm2的面積)、約3. 45mmX3. 45mm(例 如,約11. 9mm2的面積)、約4. 0mmX 4. 0mm(例如,約16mm2的面積)、約5mmX 5mm(例如, 約25mm2的面積)、約6mm X 6mm (例如,約36mm2的面積)、約7mm X 7mm (例如,約49mm2的 面積)、約8mm X 8mm (例如,約64mm2的面積)、約9mm X 9mm (例如,約81mm2的面積)、約 9. ImmX 9. 1mm(例如,約82. 8mm2的面積)、和/或約10mmX 10mm(例如,約100mm2的面積), 和/或大于約lOmmX 10mm的長度L和/或?qū)挾萕。一方面,可以使用包括等于和/或大于 約45mm2的面積的基臺12。
[0046] 仍參考圖1,光發(fā)射器部件10可進一步包括填充有導電材料的一個或者多個通 孔、或者導電穿孔28。導電穿孔28可從內(nèi)部延伸穿過和/或延伸至第一底部接觸(例如, 圖4A中的38)與第一跡線16之間和第二底部接觸(例如,圖4A中的40)與第二跡線18 之間的基臺12。光發(fā)射器封裝件10可進一步包括可用于幫助在制備或者處理過程中與光 發(fā)射器封裝件10配準和/或?qū)实囊粋€或者多個對準區(qū)域29或者基準。
[0047] 顯著地,光發(fā)射器封裝件10可通過在所選擇色溫(例如,約3000K的WW色溫)的 350mA和約85°C下交付高達至和/或大于約133流明每瓦(LPW)來表現(xiàn)出改進的光輸出、 可靠性、以及功效。就其他方面而言,光發(fā)射器封裝件10可在所選擇色溫(諸如WW色溫) 的350mA和約25°C下交付高達至和/或大于約145LPW。在另一方面,本文所描述的封裝件 和系統(tǒng)可在所選擇色溫(諸如約6000K的CW色溫)的350mA和約85°C下交付高達至和/ 或大于約151LPW。在另一方面,本文所描述的封裝件和系統(tǒng)可在所選擇色溫(諸如CW色 溫)的350mA和約25 °C下交付高達至和/或大于約165LPW或者更多。封裝件10和/或整 合封裝件10的系統(tǒng)可以比其他現(xiàn)有封裝件或者系統(tǒng)以更低的成本有利地交付更大的LPW。
[0048] 圖2是通常被指定標記為30的光發(fā)射器封裝件的第二實施方式。光發(fā)射器封裝 件30在形式和功能上與封裝件10相似;然而,光發(fā)射器封裝件30可進一步包括光學元件。 光學元件可包括被配置為在期望方向上產(chǎn)生期望形狀和/或位置光的光輸出的任何元件 或者材料,并且可包括密封劑層和/或透鏡32。保護層34可從透鏡32的位置延伸,例如, 從透鏡基座36的位置向外延伸,并且可被配置為在基臺12上延伸并且延伸至基臺12的最 外邊緣。透鏡32的至少一部分可分別設(shè)置在第一跡線16和第二跡線18的多個部分上,其 中每個均可包括外露金屬區(qū)域。光學元件或者透鏡32可形成在基臺12的頂部表面上并且 可中心設(shè)置在LED芯片14的中心和/或基臺12的中心上或者在LED芯片14的中心和/或 基臺12的中心處中心對準,因此,最大高度的頂點或者區(qū)域在LED芯片14的中心(例如, 見圖4A)和/或基臺12的中心處對準。就其他方面而言,透鏡32相對于LED芯片14的中 心和/或基臺12的中心可以非中心地設(shè)置(例如,偏離中心)。透鏡32可提供對諸如LED 芯片14、焊線24等封裝部件和/或諸如第一跡線16和第二跡線18等外露金屬跡線的環(huán)境 和/或機械保護。
[0049] 透鏡58可包括諸如環(huán)氧樹脂、塑料、玻璃、和/或硅樹脂材料等任何材料,并且可 使用諸如壓縮或者模制等任何方法提供透鏡58。透鏡32可包括包覆模制透鏡,并且包括取 決于光輸出的期望形狀的任何合適形狀。所示出的一種合適形狀是半球形,其中,透鏡32 包括大致圓形的透鏡基座36。顯著地,可包括外露金屬區(qū)域的第一跡線16和第二跡線18 的多個部分可分別至少部分和/或大致地設(shè)置在位于透鏡基座36外部的基臺12的一部分 上。因此,外露金屬跡線可通過覆蓋基臺12的較大部分有利地反射光,并且可在位于透鏡 32和透鏡基座36的下方或者下面的基臺12的大部分以及位于透鏡基座36外部(例如,在 保護層34下方朝向角落處)的基臺12的大部分上延伸。第一跡線16和第二跡線18可以 但不一定必須延伸至基臺12的最外邊緣。例如,如圖所示,第一跡線16和第二跡線18并 不延伸至基臺12的最外邊緣。
[0050] 本文還考慮具有非半球形或者圓形截面和/或基座形狀的諸如透鏡32等的透鏡, 諸如橢圓子彈形狀透鏡、扁平透鏡、六角形形狀透鏡和/或透鏡基座、和/或正方形形狀透 鏡和/或透鏡基座。一方面,透鏡32可包括適于模制并且可提供合適的光學傳輸性能的娃 樹脂材料。其還能夠經(jīng)受隨后的回流工藝并且并不隨著時間而顯著退化。應當理解的是, 透鏡32還可至少部分被紋理化以改進光提取和/或涂覆有或包含諸如熒光體或者散光顆 粒等的光轉(zhuǎn)換材料、散光材料、和/或反光材料。
[0051] 如上所述,保護層34可大致覆蓋基臺12的頂部表面并且在透鏡基座36的邊緣與 基臺12的一個或者多個邊緣之間延伸。保護層34可提供對光發(fā)射器封裝件30的部件(諸 如LED芯片14、跡線16和跡線18、焊接掩模26和/或焊線24)的額外保護。保護層34在 隨后工藝步驟和使用等過程中可進一步減少諸如油脂或者碎片等損壞和/或污染。例如, 保護層34可保護第一跡線16和第二跡線18和/或光轉(zhuǎn)換材料(例如,圖4B中的46)以 防在處理過程中剝離和/或抬起。在透鏡32的形成過程中可形成保護層34,并且保護層 34可包括與透鏡32相同或者不同的材料。然而,應當理解的是,還可提供不具有保護層34 的封裝件30。應當理解的是,端用戶可以容易將光發(fā)射器封裝件30的透鏡布置適配成與透 鏡32上可包括的二次透鏡或者光學元件結(jié)合使用,以便于光束成形。通常,本領(lǐng)域中已知 這些二次透鏡,且可商購其中的多數(shù)。
[0052] 保護層34可選地包括一個或者多個標記(未示出),例如,與模制塊和/或模制工 藝相關(guān)聯(lián)的凹口和/或脊。例如,一方面,光學通道可形成或者設(shè)置在形成透鏡32和保護 層34的模制塊中。這些通道在模制工藝中可減少和/或防止透鏡密封劑內(nèi)出現(xiàn)氣泡并且 還可防止向下填充。通道可引起保護層34的部分上方或者上的標記(例如,凹口或者脊, 未示出)并且可進一步確保在模制工藝中所使用的覆蓋膜(未示出)適當?shù)爻练e到透鏡腔 內(nèi)。通道可有利地建立使膜下方的空氣逸出的簡單路徑。覆蓋膜可用于覆蓋模制塊以減少 或者防止硅樹脂沉淀到模具中。然而,如果未從覆蓋膜與模制塊之間移除所有的空氣,則將 觀察到下方填充的透鏡。通道可增加膜下方的氣流并且允許所有空氣在膜被密封至框架之 前逸出。因此,模制塊中的可選通道可有利地防止和/或減少所觀察的下填充物,但是透鏡 32和/或保護層34的部分上可能留有殘留物類型的標記(未示出)。
[0053] 圖3是光發(fā)射器封裝件30的底部立體圖。封裝件30可包括分別被適配成將電信 號或者電流傳遞至第一跡線16和第二跡線18的第一電跡線38和第二電跡線40,從而產(chǎn)生 LED芯片14的照明(圖2)。第一電跡線38和第二電跡線40可包括用于從外部電源(未 示出)接收電信號的金屬化區(qū)域,例如,電路、PCB、金屬核印刷電路板(MCPCB)、照明系統(tǒng)的 電路、柔性電路、散熱器、其組合、和/或被適配成傳輸電流的任何其他電源。第一電接觸38 和第二電接觸40可包括至少一層Cu以及可選的Ti層和/或Ag層。該至少一層Cu可包 括范圍從約50iim至約lOOiim、和/或其間任何子范圍的厚度,諸如約50iim至約55iim、 55 y m 至 65 y m、約 65 y m 至約 75 y m、約 75 y m 至約 85 y m、和 / 或約 85 y m 至約 100 y m。 一方面,該Cu層可包括約70 y m的整體平均厚度。當使用時,接觸38和40的可選Ti層 可被設(shè)置在基臺12與Cu層之間,并且可包括范圍從約0. 01 y m至約1 y m的厚度和/或其 間任何子范圍或厚度,諸如約0. 01 U m至約0. 05 y m、0. 05 y m至0. 1 y m、和/或0. 1 y m至 1 y m。一方面,該Ti層可包括約0. 1 y m的厚度或者整體厚度。第一接觸38和第二接觸40 可分別進一步包括可直接沉積或者形成在Cu層上的可選Ag層,因此,該Cu層設(shè)置在Ti層 與Ag層之間。當使用時,Ag層可包括范圍從約0. 1 ii m至約1 ii m、和/或其間任何子范圍 的厚度,諸如約 〇? 1 y m 至約 0? 2 y m、0. 2 y m 至 0? 5 y m、0. 5 y m 至 0? 8 y m、和 / 或 0? 8 y m 至 1 u m〇
[0054] 第一電接觸38和第二電接觸40可被設(shè)置在與第一跡線16和第二跡線18和/或 LED芯片14的安置相反的基臺12的表面上。例如,第一電接觸38和第二電接觸40可被設(shè) 置在基臺12的底部表面上,并且第一電跡線和第二電跡線可被設(shè)置在基臺12的頂部表面 上。導電穿孔28 (圖2、圖4A以及圖4B)可分別將第一電接觸38和第二電接觸40電連接 至第一跡線16和第二跡線18。然后,電流可分別穿過第一接觸38和第二接觸40之間至第 一跡線16和第二跡線18,以在將電能轉(zhuǎn)換成光時用于LED芯片14的照明(圖2)。
[0055] 當封裝件30安裝在外部電源上時,通過第一電接觸38和第二電接觸40可從外部 電源(未示出)施加電流或者電信號。例如,第一電接觸38和第二電接觸40可與定位在 外部電源(未示出)上的焊接接觸或者其他導電路徑電導通,并且將電流分別傳遞至第一 跡線16和第二跡線18。外部電源可包括能夠?qū)㈦娏鬟\輸或者傳遞至封裝件30的任何合適 的外部電源。在所示的實施方式中,使用表面安裝技術(shù)可布置用于安裝的光發(fā)射器封裝件 30,并且裝置30可包括由一個或者多個導電穿孔28 (也在圖4A和圖4B中示出)限定的內(nèi) 部導電路徑。第一電接觸38和第二電接觸40可分別與第一電跡線16和第二電跡線18至 少部分對準。
[0056] 仍參考圖3,發(fā)射器封裝件30可進一步包括設(shè)置在基臺12的底部表面上的熱敏元 件42。熱敏元件42可選地分別設(shè)置在第一電接觸38與第二電接觸40之間。一方面,熱敏 元件42可被設(shè)置在位于一個或者多個LED芯片14下方的基臺12的中央位置處(圖2、圖 4A以及圖4B)。熱敏元件42可包括任何導熱材料并且可以與LED芯片14至少部分垂直對 準(圖2、圖4A以及圖4B)。在一種實施方式中,熱敏元件42可與位于基臺12的頂部表面 上的電跡線16和18以及位于基臺12的底部表面上的第一接觸38和第二接觸40電分離。 盡管使用第一跡線16和第二跡線18可在基臺12的頂部表面上橫向擴散來自LED芯片14 的熱量(圖2),然而,更多的熱量可流入直接位于LED芯片14下方和周圍的基臺12中。因 此,熱敏元件42可通過使熱量擴散至熱敏元件42中而有助于散熱,其中,從封裝件30可更 容易散熱。
[0057] 對于表面安裝技術(shù)中所使用的封裝件或者裝置,熱敏元件42以及第一電接觸38 和第二電接觸40的厚度可大約相同,因此,所有這三者與諸如PCB等的側(cè)向表面接觸。然 而,為了改進焊料的濕度,并且確保熱敏元件42與外部散熱器之間更為強健的接觸,熱敏 元件42可延伸以遠離封裝件30的本體至比第一電接觸38和第二電接觸40更大的距離。 艮P,可考慮熱敏元件42可以比第一電接觸38和第二電接觸40更厚。
[0058] 顯著地,諸如焊接掩模材料44的區(qū)域等的電和/或熱絕緣材料的區(qū)域或者部分可 被設(shè)置在熱敏元件42與第一電接觸38和第二電接觸40中的每一個之間。一方面,焊接掩 模44可包括綠色,并且可以為約1 y m至約25 y m厚和在其任何子范圍內(nèi),諸如約1 y m至約 5 u m>^] 5 u m 10 u m>^] 10 u m 13 u m>^] 13 u m 15 u m>^] 15 u m 20 u m> 和/或約20 y m至約25 y m。
[0059] 例如,圖4A和圖4B是沿著圖2中的線4A/4B-4A/4B觀察的光發(fā)射器封裝件30的 截面圖。如圖4A和圖4B所示,一個或者多個導電穿孔28可延伸穿過第一電接觸38與第 一電跡線16之間的基臺12,以在其間傳遞電信號。同樣,可形成在第二電接觸40與第二跡 線18之間延伸的一個或者多個導電穿孔28,因此,當將電信號施加給第二接觸40時,該電 信號可通過基臺12被導通并且導入至第二跡線18和LED芯片14中。導電穿孔28可包括 諸如Ag、Cu、Au、Pt等任何合適的導電材料、或者任何其他金屬或者金屬合金,并且可使用 任何合適的技術(shù)施加導電穿孔28。由于導電穿孔28物理和/或電連接相應的電接觸(例 如,38和40)和相應跡線(例如,16和18),所以應當理解的是,電接觸和/或跡線可被定位 在其他布置中,其中包括除所示布置之外的相鄰布置。
[0060] 導電穿孔28可形成在電接觸(例如,38和40)與相應跡線(例如,16和18)之間 并且可被大致垂直和/或非垂直布置。例如,導電穿孔28可被布置在基臺12內(nèi)成一定角 度。還應當理解的是,代替穿孔28,例如,一個或者多個中間金屬或者導電層和/或接觸甚 至可沿著基臺12的外部側(cè)向表面設(shè)置在位于電接觸(例如,38和40)與相應跡線(例如, 16和18)之間的基臺12的一個或者多個表面之間。
[0061] 如圖4A和圖4B進一步示出,焊接掩模26可至少部分設(shè)置在第一跡線16與第二 跡線18的部分之間的間隙20內(nèi)。第一跡線16和第二跡線18可包括諸如之前所描述的外 露Cu、Ti、Ag、和/或ENIG材料或?qū)拥鹊耐饴督饘賲^(qū)域。第一跡線16和第二跡線18通常 可占據(jù)基臺12的較大表面區(qū)域。例如,第一跡線16和第二跡線18可覆蓋基臺12的最外 邊緣之間的大部分區(qū)域。第一跡線16和第二跡線18可包括可延伸至透鏡基座36外部的 基臺12的區(qū)域的外露金屬區(qū)域。通過按照這種方式延伸跡線,可以增加可從LED芯片14 耗散或者擴散的熱量。由此可改進LED芯片14中所產(chǎn)生的熱量的散熱,從而改進封裝件30 的操作壽命和可靠性。改進的熱性能還可允許LED芯片14和光發(fā)射器封裝件30更高的操 作功率。
[0062] 光發(fā)射封裝件30的透鏡32可包括透鏡基座36,透鏡基座36具有約從透鏡32的 中線C延伸至由透鏡基座36限定的邊緣的半徑R,或者其中透鏡基座36與保護層34相交。 一方面,透鏡32的中心線C可對應于封裝件30的中心線和/或LED芯片14的中心線,然 而,透鏡32的中心線C還可相對于封裝件30的中心線或者LED芯片14的中心線偏離中心。 在另一方面,透鏡32的中心線C可相對于封裝件30和LED芯片14中的每一個的中心線偏 離中心。透鏡32可包括諸如約120°或者更大(諸如,約125° )的寬視角。
[0063] 一方面,透鏡32可包括設(shè)置在大致矩形形狀的基臺12上的大致圓形形狀透鏡基 座36,因此,透鏡32的直徑(例如,2 XR)可與基臺12的長度L或者寬度W相似。透鏡基座 36可包括約1mm至5mm(例如,和約3. 14mm2至78. 5mm2的透鏡基座的面積)和/或其任意 數(shù)量或者子范圍的半徑R。例如,透鏡基座36可包括約等于或者大于1_、約等于或者大于 1. 53mm、約等于或者大于約2. 00mm、約等于或者大于約2. 25mm、約等于或者大于約2. 50mm、 約等于或者大于約2. 75mm、約等于或者大于約3. 25mm、約等于或者大于約3. 75mm、或者約 等于或者大于約4. 25mm的半徑R。一方面,透鏡32可包括具有約30mm2或者更大(例如, 約33. 2mm2或者更大、約38. 5mm2或者更大、約44. 2mm2或者更大和/或約50. 2mm2或者更 大)的透鏡基座36面積的包覆模制透鏡。
[0064] 顯著地,LED電氣配置、外露金屬跡線、熒光體涂覆跡線、焊接掩模安置、和/或透 鏡基座36的半徑R的新型組合可有助于改進光發(fā)射器封裝件30的性能。顯著地,光發(fā)射 器封裝件30可將高光輸出、可靠性、以及功效進行組合以在350mA和85°C下交付約151或 者更大的LPW,并且在所選擇色溫(例如,在約6000K的CW色溫)的350mA和25°C下交付 高達至約165或者更大的LPW。光發(fā)射器封裝件30還可在350mA和85°C下交付約133或 者更大的LPW,或者在所選擇色溫(例如,在WW色溫)的350mA和25°C下交付高達至約145 或者更大的LPW。顯著地,通過部分去除與使用外露金屬跡線和其間設(shè)置的最少量焊接掩模 相關(guān)聯(lián)的成本昂貴材料和/或處理步驟,封裝件30可以改進的更低成本在350mA下交付約 200LPW或者更大。
[0065] 如圖4B所示,光轉(zhuǎn)換材料46的光學層可被設(shè)置在LED芯片14的部分上。顯著地, 光轉(zhuǎn)換材料46還可直接設(shè)置在第一跡線16和第二跡線18、焊接掩模26的部分上、和/或 直接設(shè)置在基臺12的部分上。即,光轉(zhuǎn)換材料46可選地覆蓋封裝件30的部分或者整個表 面,且位于LED芯片14下方或者下面的管芯附接表面除外。在LED芯片14的管芯附接之 后并且在使LED芯片14焊線之前或者之后,可優(yōu)選施加光轉(zhuǎn)換材料46。即,一方面,光轉(zhuǎn)換 材料還可覆蓋焊線24的部分。
[0066] 直接位于外露跡線、焊接掩模26、和/或基臺12的部分上的光轉(zhuǎn)換材料46的新型 布置和安置可提高光發(fā)射器封裝件30的光學性能。例如,在LED芯片14、跡線、焊接掩模 26和/或基臺12的部分上延伸的光轉(zhuǎn)換材料層46可增加來自封裝件30的光發(fā)射并且改 進封裝性能。顯著地,對LED芯片14結(jié)構(gòu)、封裝設(shè)計、和/或熒光體安置的改進交付了行業(yè) 最為先進的LED部件,并且可允許光發(fā)射器封裝件30在350mA下交付約200LPW或者更大。 [0067] 光轉(zhuǎn)換材料46可包括一種或者多種粘合劑、熒光體、發(fā)光體、或者包含經(jīng)由任何 合適技術(shù)所施加的材料和粘合劑的突光體或者發(fā)光體。一方面,光轉(zhuǎn)換材料46可吸收從 LED芯片14所發(fā)射的至少一些光并且可轉(zhuǎn)而發(fā)射具有不同波長的光,因此,光發(fā)射器封裝 件30從LED芯片14和突光體發(fā)射組合光。一方面,光發(fā)射器封裝件30可發(fā)射被預見為約 2700K至7000K的白光的光,諸如約6000K的CW光或者約3000K的WW光。一方面,例如,當 與從熒光體或者包含熒光體的材料發(fā)射的光混合時,所選使用的一個或者多個LED芯片44 可包括波長目標為冷白色(CW)或者暖白色(WW)的光。根據(jù)應用和期望的光發(fā)射,可以選 擇任何合適的波長分檔和/或熒光體組合。熒光體在吸收由LED芯片14所發(fā)射的光時可 被適配成發(fā)射黃色、綠色、紅色、和/或其組合的光。
[0068] 顯著地,本文所示出和描述的光發(fā)射器封裝件符合能源之星(ENERGY STAR) ?資 質(zhì)和能源之星?規(guī)范。能源之星?是針對起源于美國的能效消耗產(chǎn)品的國際標準。能源之 星?資質(zhì)僅授予滿足嚴格功效、質(zhì)量、以及壽命標準的特定產(chǎn)品。例如,能源之星?授予資 質(zhì)的LED照明燈具可使用比白熾照明燈具少至少75%的能量、節(jié)約運行成本、降低維護成 本(例如,持續(xù)比白熾照明燈具長35至50倍并且比熒光照明燈具長約2至5倍)并且降 低冷卻成本。為了獲得能源之星?:資質(zhì)認證,LED照明產(chǎn)品必須通過各種測試來證明該產(chǎn) 品將表現(xiàn)出下列特性,諸如尤其具有(i)等于或者大于現(xiàn)有照明技術(shù)的亮度(白熾或者熒 光);(ii)良好分布在由照明燈具所照明的區(qū)域上的光;(iii)光輸出在一定時間內(nèi)保持恒 定;(iv)具有在一定時間內(nèi)呈現(xiàn)清晰并且恒定的白光陰影的卓越顏色質(zhì)量;(v)當調(diào)暗時 不出現(xiàn)閃爍;以及(vi)當關(guān)閉該產(chǎn)品時不使用任何功率。
[0069] 本文所示出和描述的封裝件還經(jīng)過UL?認證。即,本文所描述的封裝件10和30 可以是最高評定的4級外殼認證。4級外殼認證表明光發(fā)射器封裝件10和30已經(jīng)被ANSI/ UL 8750調(diào)研為防火和防電外殼。這有助于節(jié)約客戶時間和成本,因此,有利于促進LED產(chǎn) 品的應用。
[0070] 圖5是通常被指定標記為50的可根據(jù)本公開整合一個或者多個光發(fā)射器封裝件 30的光發(fā)射器系統(tǒng)。光發(fā)射器系統(tǒng)50可包括方向性、低和高棚、道路和停車廠、高端照明、 室內(nèi)照明、室外照明、便攜式照明、和/或離網(wǎng)照明中所使用的任何燈或者燈泡。一方面,系 統(tǒng)50包括拋物面鍍鋁反射(PAR)燈。系統(tǒng)50可包括被適配成插入到用于接收光轉(zhuǎn)換時所 使用的電能的插座或者電路的基座52。系統(tǒng)50可進一步包括一個或者多個光發(fā)射器封裝 件30可從其中發(fā)射光的光發(fā)射器部分54。以虛線表示封裝件30,如同封裝件30可被安置 在系統(tǒng)50的透鏡、燈泡、或者其他光學部件的部分之內(nèi)或者下方并且從外部不可見。系統(tǒng) 50可被配置為整合一個或者多于一個的光發(fā)射器封裝件30。例如,一方面,系統(tǒng)50可包括 七個光發(fā)射器封裝件30,然而,光發(fā)射器系統(tǒng)50中可以使用任意數(shù)目的封裝件。
[0071] 顯著地,光發(fā)射器封裝件30可用于使現(xiàn)有系統(tǒng)50升級,因此,例如,在一個步驟 中,系統(tǒng)50可從60W或者75W當量的燈被升級成90W或者100W當量的燈。光發(fā)射器封裝 件30可有利地被設(shè)計成符合現(xiàn)有系統(tǒng)50的尺度,同時以更低的成本而更為明亮并且更為 高效,因此,改進封裝件可替代現(xiàn)有系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)射器,而不需要重新設(shè)計系統(tǒng)50??蛻艨扇?易地將封裝件30整合到照明系統(tǒng)中,諸如系統(tǒng)50,從而以更低成本和/或更低功耗即時提 升性能。一方面,光發(fā)射器封裝件30可被配置為落在系統(tǒng)50內(nèi),以允許在一個簡單的步驟 內(nèi)容易升級至不同、更明亮、和/或更為高效的發(fā)射器??梢垣@得和/或被配置為交付從WW 至CW的色溫范圍的本文所描述的封裝件30和系統(tǒng),例如,從約2700K至約7000K。還可以 獲得各種CRI選項的本文所描述的封裝件30和系統(tǒng),例如,所選擇色溫中的最小80CRI。
[0072] 圖6A至圖8B是與本文所公開的光發(fā)射器封裝件和/或系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的亮度和/或 顏色數(shù)據(jù)的圖表示圖。圖6A示出了 89個部件(例如,本文所公開的封裝件和/或系統(tǒng))的 分布圖表或者繪圖,并且圖6B示出了作為色度(CCx,Ccy)分檔的函數(shù)而繪制的部分。相對 于圖6A,左側(cè)圖表是光通量測量的分布,中間圖表是正向電壓(例如,Vf)測量的分布,并且 右側(cè)圖表是LPW測量的分布。如圖表所示,各部件平均具有約186. 4流明(lm)和2. 79伏 特(V)。顯著地,如右側(cè)圖表所示,部件在350mA下具有平均約196. 08LPW,并且6個部件總 共高于199. 5LPW。至少2. 5 %的部件(例如,97. 5個百分數(shù))被測量為在200LPW以上并且 使用單個LED芯片在350mA下交付約200LPW或者更大。圖6B示出了落在CW和/或中性 白色度分檔內(nèi)的部件。
[0073] 圖7示出了有關(guān)具有不同透鏡半徑的部件的LPW數(shù)據(jù)作為色度的函數(shù)。例如,圖7 包括在CW邊界繪制的LPW數(shù)據(jù)。如圖表所示,具有約3. 75mm至4. 0mm的透鏡半徑的部件 執(zhí)行相似并且在CW邊界具有平均約203. 4LPW。具有約4. 25mm的透鏡半徑的部件可能略微 暗淡并且可在CW邊界具有平均約199. 15LPW。
[0074] 圖8A和圖8B是對具有不同尺寸透鏡半徑的部件的LPW測量的進一步比較。圖 8A示出了在CW邊界處對不同尺寸半徑的LPW測量,并且圖8B示出了每個透鏡半徑的LPW 可變性。如圖8A所示,具有約2. 26mm透鏡半徑的部件最為暗淡并且在CW邊界處(以及在 350mA下)具有平均約193. 6LPW。具有約4. 25mm透鏡半徑的部件最為明亮并且在CW邊界 處(以及在350mA下)具有平均約196. 9LPW。具有約2. 75與3. 75之間透鏡半徑的部件性 能相似,并且在CW邊界處(以及在350mA下)具有平均約195. 4LPW和196. 5LPW之間。
[0075] 如圖8B所示,具有相同透鏡半徑的部件的亮度可變,例如,平均每組約10LPW或者 更大??傊?,具有約2. 26mm與4. 25mm之間的透鏡半徑的部件的亮度可變,例如,在350mA 和25°C下從小于約185LPW至大于約205LPW。在350mA下,具有大于約2. 26mm的透鏡半徑 的每組均具有測量等于和/或大于約200LPW的至少一個部件。例如,在具有約3. 25mm與 3. 75mm之間透鏡半徑的部件中可具有最大平均LPW。具有約2. 75至3. 75的透鏡半徑的部 件均具有相似的平均LPW,例如,在350mA下約為196LPW。
[0076] 如上所述,可以單獨和/或結(jié)合使用新型LED芯片、外露金屬跡線、焊接掩模安置、 透鏡尺寸、芯片尺寸、和/或熒光體安置,從而以更低成本提供具有改進光學性能的封裝件 和系統(tǒng)。附圖中所示和上述所述的本公開的實施方式是在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)可做出的多 種實施方式的示例??煽紤]具有改進亮度和效率的光發(fā)射器封裝件、系統(tǒng)、以及方法的配置 可包括除本文所具體公開之外的多種配置。
【權(quán)利要求】
1. 一種光發(fā)射器封裝件,包括: 基臺,所述基臺包括陽極和陰極; 光發(fā)射器芯片,所述光發(fā)射器芯片設(shè)置在所述基臺上;并且 所述光發(fā)射器芯片被安裝在所述陰極的至少一部分上并且被焊線至所述陽極的至少 一部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA和約 85°C下交付高達至約151或者更多的流明每瓦(LPW),和/或在350mA和約25°C下交付約 165或者更多的LPW。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA和 85 °C下交付高達至約151或者更多的流明每瓦(LPW),和/或在冷白色溫度的350mA和25 °C 下交付約165或者更多的LPW。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA和 85°C下交付高達至約133或者更多的流明每瓦(LPW),和/或在350mA和25°C下交付高達 至約145或者更多的LPW。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA和 85 °C下交付高達至約133或者更多的流明每瓦(LPW),和/或在暖白色溫度的350mA和25 °C 下交付高達至約145或者更多的LPW。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA下交付 約200或者更多的流明每瓦(LPW)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,焊接掩模的一部分至少部分設(shè)置在 所述陽極與所述陰極之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,光轉(zhuǎn)換材料直接設(shè)置在所述陽極和 所述陰極的部分上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光轉(zhuǎn)換材料包括至少一種熒光 體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為交付從約 2700K至7000K的色溫范圍。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,進一步包括透鏡。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡包括圓形透鏡基座。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡基座包括等于或者大于 約I. 53mm的半徑。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡基座包括等于或者大于 約2. 25mm的半徑。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡基座包括等于或者大于 約3. 75mm的半徑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約3. 45mm的長度和寬 度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約5mm的長度和寬度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約7mm的長度和寬度。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光發(fā)射器芯片包括至少6mm2的 面積。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約45_2或者更大的 面積。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡基座包括約30mm2或者更 大的面積。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括等于或者大于約30瓦 每米開爾文(W/m ? K)的熱導率。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件符合能源之星⑧。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件經(jīng)過UL?認證。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光發(fā)射器芯片整體設(shè)置在所述 陰極上。
26. -種光發(fā)射器封裝件,包括: 基臺,所述基臺包括設(shè)置在所述基臺的至少一部分上的至少一個外露金屬層; 光發(fā)射器芯片,所述光發(fā)射器芯片設(shè)置在所述基臺上; 透鏡,所述透鏡設(shè)置在所述基臺上,所述透鏡包括透鏡基座;并且 其中,所述外露金屬層至少大致設(shè)置在位于所述透鏡基座外部的所述基臺的一部分 上。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA下交 付約200或者更多的流明每瓦(LPW)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述外露金屬層包括陽極和陰極。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的光發(fā)射器封裝件,其中,焊接掩模材料的一部分至少部分 設(shè)置在所述陽極與所述陰極之間。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光發(fā)射器芯片整體設(shè)置在所 述陰極上。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,光轉(zhuǎn)換材料直接設(shè)置在所述外露 金屬的部分上。
32. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述外露金屬包括銅(Cu)。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述外露金屬包括銅(Cu)、銀(Ag) 以及鈦(Ti)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡基座包括圓周。
35. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡基座包括等于或者大于 約I. 53mm的半徑。
36. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡基座包括等于或者大于 約2. 25mm的半徑。
37. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡基座包括等于或者大于 約3. 75mm的半徑。
38. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約3. 45_的長度和 覽度。
39. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約7mm的長度和寬 度。
40. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約9. Imm的長度和寬 度。
41. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光發(fā)射器芯片包括至少6_2的面積。
42. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約45_2或者更大的 面積。
43. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡基座包括約30_2或者更 大的面積。
44. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括等于或者大于約30 瓦每米開爾文(W/m ? K)的熱導率。
45. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述圓形透鏡基座設(shè)置在矩形基 臺上,并且其中,所述矩形基臺的長度與所述圓形透鏡的直徑相似。
46. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件符合能源之星?。
47. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件經(jīng)過UL?認證。
48. -種光發(fā)射器封裝件,包括: 基臺,所述基臺包括第一電跡線、第二電跡線以及設(shè)置在所述第一電跡線與所述第二 電跡線之間的間隙; 光發(fā)射器芯片,所述光發(fā)射器芯片設(shè)置在所述基臺上;以及 焊接掩模材料,所述焊接掩模材料僅設(shè)置在所述間隙內(nèi)。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA下交 付約200或者更多的流明每瓦(LPW)。
50. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光轉(zhuǎn)換材料直接設(shè)置在所述 焊接掩模的部分上。
51. 據(jù)權(quán)利要求48所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述焊接掩模為白色。
52. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的光發(fā)射器封裝件,進一步包括透鏡。
53. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡包括圓形透鏡基座。
54. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的光發(fā)射器封裝件,其中,圓形形狀的所述透鏡基座設(shè)置在 矩形形狀的基臺上,并且其中,所述矩形形狀的基臺的長度至少與圓形形狀的所述透鏡的 直徑相似。
55. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光發(fā)射器芯片包括至少6_2的面積。
56. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約45mm2或者更大的 面積。
57. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述透鏡基座包括約30_2或者更 大的面積。
58. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括等于或者大于約30 瓦每米開爾文(W/m ? K)的熱導率。
59. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述第一電跡線和所述第二電跡 線中的每個均包括外露金屬層。
60. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的光發(fā)射器封裝件,其中,每個外露金屬層至少部分被覆蓋 有光轉(zhuǎn)換材料。
61. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件符合能源之星?。
62. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光發(fā)射器芯片整體設(shè)置在所 述第一電跡線或者所述第二電跡線上。
63. -種光發(fā)射器封裝件,包括: 基臺; 光發(fā)射器芯片,所述光發(fā)射器芯片設(shè)置在所述基臺上; 陽極和陰極,所述陽極和所述陰極設(shè)置在所述基臺的第一部分和第二部分上; 焊接掩模,所述焊接掩模設(shè)置在所述基臺的第三部分上;并且 其中,所述基臺的所述第三部分設(shè)置在所述陽極與所述陰極之間。
64. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的光發(fā)射器封裝件,其中,熒光體材料設(shè)置在所述陽極、所述 陰極以及所述焊接掩模中的每一個的部分上。
65. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA和 約85°C下交付高達至約151或者更多的流明每瓦(LPW),和/或在350mA和約25°C下交付 高達至約165或者更多的LPW。
66. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA和 85 °C下交付高達至約151或者更多的流明每瓦(LPW),和/或在冷白色溫度的350mA和25 °C 下交付高達至約165或者更多的LPW。
67. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA和 85°C下交付高達至約133或者更多的流明每瓦(LPW),和/或在350mA和25°C下交付高達 至約145或者更多的LPW。
68. 根據(jù)權(quán)利要求67所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA和 85 °C下交付高達至約133或者更多的流明每瓦(LPW),和/或在暖白色溫度的350mA和25 °C 下交付高達至約145或者更多的LPW。
69. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在350mA下交 付約200或者更多的流明每瓦(LPW)。
70. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光發(fā)射器芯片整體設(shè)置在所 述陰極上。
71. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光發(fā)射器芯片包括至少6_2的面積。
72. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約45mm2或者更大的 面積。
73. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括等于或者大于約30 瓦每米開爾文(W/m ? K)的熱導率。
74. -種光發(fā)射器系統(tǒng),包括: 至少一個光發(fā)射器封裝件,每個封裝件均包括: 基臺,所述基臺包括陽極和陰極; 光發(fā)射器芯片,所述光發(fā)射器芯片設(shè)置在所述基臺上;并且 所述光發(fā)射器芯片被安裝在所述陰極的一部分上并且被焊線至所述陽極的一部分;以 及 基座,所述基座用于連接至電插座。
75. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的光發(fā)射器系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括拋物面鍍鋁反射(PAR) 燈。
76. 根據(jù)權(quán)利要求75所述的光發(fā)射器系統(tǒng),其中,所述封裝件被附接至所述拋物面鍍 鋁反射(PAR)燈以用于將所述燈升級至90W當量。
77. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的光發(fā)射器系統(tǒng),其中,所述封裝件被配置為落入所述系統(tǒng) 內(nèi)。
78. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的光發(fā)射器系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)符合能源之星?。
79. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的光發(fā)射器系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)經(jīng)過UL?認證。
80. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的光發(fā)射器系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括范圍從約2700K至約 7000K的冷溫度。
81. -種提供光發(fā)射器封裝件的方法,所述方法包括: 提供包括陽極和陰極的至少一個光發(fā)射器封裝件; 將光發(fā)射器芯片安裝至所述陰極的至少一部分;以及 將所述光發(fā)射器芯片焊線至所述陽極的至少一部分。
82. 根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法,其中,提供至少一個光發(fā)射器封裝件包括提供基臺。
83. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法,其中,所述基臺包括約3. 45mm的長度和寬度。
84. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法,其中,所述基臺包括約7mm的長度和寬度。
85. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法,其中,所述基臺包括約9. Imm的長度和寬度。
86. 根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法,進一步包括提供直接位于所述陽極和所述陰極的部 分上的光轉(zhuǎn)換材料。
87. 根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法,其中,提供光發(fā)射器包括提供具有約2. Omm的長度或 者寬度的光發(fā)射器。
88. 根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法,其中,提供光發(fā)射器包括提供具有約2. 5_的長度或 者寬度的光發(fā)射器。
89. 根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法,其中,提供光發(fā)射器包括提供具有約2. 75mm的長度 或者寬度的光發(fā)射器。
90. 根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法,包括將所述光發(fā)射器芯片整體安裝在所述陰極上。
91. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法,其中,所述基臺包括約45mm2或者更大的面積。
92. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法,其中,所述基臺包括等于或者大于約30瓦每米開爾 文(W/m ? K)的熱導率。
93. -種由基臺和單個光發(fā)射器組成的光發(fā)射器封裝件,其中,所述封裝件被配置為在 350mA下交付約200流明每瓦(LPW)或者更多。
94. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光發(fā)射器包括至少6mm2的面 積。
95. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述光發(fā)射器包括具有長度和寬 度的正方形形狀的發(fā)光二極管(LED)芯片,并且其中,所述長度和所述寬度等于或者大于 約 850 u m。
96. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的光發(fā)射器封裝件,進一步包括基臺,其中,所述光發(fā)射器設(shè) 置在所述基臺上。
97. 根據(jù)權(quán)利要求96所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括約45_2或者更大的 面積。
98. 根據(jù)權(quán)利要求96所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述基臺包括等于或者大于約30 瓦每米開爾文(W/m ? K)的熱導率。
99. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的光發(fā)射器封裝件,進一步包括具有圓形形狀透鏡基座的透 鏡。
100. 根據(jù)權(quán)利要求99所述的光發(fā)射器封裝件,其中,所述圓形形狀透鏡基座設(shè)置在正 方形形狀基臺上。
【文檔編號】H01L33/48GK104335368SQ201380029004
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】安伯爾·C·阿貝爾, 杰弗里·卡爾·布里特, 約瑟夫·G·克拉克, 雷蒙德·羅薩多, 哈什·孫達尼 申請人:克利公司
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