具有無引線接合管芯的柔性led器件的製作方法

2023-05-20 14:54:26

專利名稱：具有無引線接合管芯的柔性led器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及柔性高功率發光半導體器件。
背景技術：
常規的發光半導體(LES)器件(LESD)(包括發光二極體(LED)和雷射二極體)及包含LESD的封裝體具有若干缺點。高功率LESD將生成相當大量的熱，這些熱必須加以管理。熱管理處理因熱耗散和熱應力而產生的問題，目前這是限制發光二極體性能的關鍵因素。一般而言，LES器件常常易於因自器件內生成的熱以及在外部照明應用情況下來自太陽光的熱的積聚而受損。過度的熱積聚可能導致LES器件中所用材料的劣化，例如用於LESD的封裝劑。當LESD被附接至柔性電路層壓板(其也可包括其他電氣部件)時，熱耗散問題將大大增加。此外，常規的LES器件和封裝體往往較厚，這將限制其在低形狀因子(1W formfactor)應用中的使用。因此，繼續需要改善柔性LES器件和封裝體的設計以改善其熱耗散性質以及允許其在低形狀因子中的使用。

發明內容
本發明的至少一個方面通過穩固的柔性LESD構造為當前和今後的高功率LESD構造提供經濟有效的熱管理解決方案。高功率LESD陣列的運行需要耗散大量熱的能力。根據本發明的至少一個實施例，熱耗散可通過將LESD集成到具有柔性聚合物介電基板(即，介電層)的系統中來管理。為實現更好的熱管理，通過控制LESD和導熱層之間的絕緣體(介電)材料的厚度或通過完全移除LESD和導熱層之間的絕緣體材料來將LESD布置為與導熱層緊密熱接觸或直接熱接觸。在本發明的至少一個實施例中，為取得LESD的所需布置，應進行如下操作:通過例如刻蝕受控地移除介電基板至所需的厚度以形成腔，或者產生完全貫穿介電基板的開口以形成通孔。介電基板的刻蝕可通過產生傾斜的側壁而提供附加的優勢，所述傾斜的側壁可被塗布反射材料來提供增強的光效率。另外，在至少一些實施例中，由於LESD位於介電基板的表面之下，故其具有比標準LES器件更薄的外形，這使得其很適合於低形狀因子應用。本發明的至少一個方面的特徵在於一種製品，所述製品包含具有第一和第二主表面的柔性聚合物介電層。第一主表面在其上具有傳導層並在其中具有至少一個腔。所述至少一個腔含有傳導材料，所述傳導材料包括電分離的第一和第二部分，所述第一和第二部分配置為支承發光半導體器件並將其電連接至第一主表面上的傳導層。本發明的至少一個方面的特徵在於一種製品，所述製品包含具有第一和第二主表面的柔性聚合物介電層。第一和第二主表面各在其上具有傳導層。介電層具有至少一個從第一主表面延伸到第二主表面的通孔。所述至少一個通孔含有傳導材料，所述傳導材料電連接至第二主表面上的傳導層並包括電分離的第一和第二部分，所述第一和第二部分配置為支承發光半導體器件並將其電連接至第一主表面上的傳導層。本發明的至少一個方面的特徵在於一種製品，所述製品包含具有第一主表面和第二主表面的柔性聚合物介電層，所述第一主表面在其上具有第一傳導層，所述第二主表面在其上具有第二傳導層。介電層具有至少一個從第一主表面延伸向或延伸到第二主表面的腔或通孔。第一傳導層延伸進入所述至少一個腔或通孔中。所述至少一個腔或通孔含有傳導部件和兩個傳導墊。所述傳導墊彼此電絕緣並與傳導部件電絕緣。如本申請中所用:「LES」指發光半導體，包括發光二極體和雷射二極體，「LESD」指發光半導體器件，包括發光二極體器件和雷射二極體器件。LESD可為裸的LES管芯構造、完全封裝的LES構造或包含多於裸管芯但少於完全的LES封裝體的全部部件的中間LES構造，因此術語LES和LESD可互換地使用並指不同LES構造中的一者或全部。術語「柔性LES器件」或「柔性LESD」通常指含有裸管芯發光半導體、封裝LES構造或中間LES構造的柔性製品。本發明的至少一個實施例的優勢在於，LESD的主要發光表面可以很好地約束於腔或通孔內，這可改善器件的光輸出。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，可通過腔或通孔側壁上的反射塗層改善光反射。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，腔或通孔含有填充於約束區域中的封裝劑。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，可在χ-y方向(即，柔性基板的長度和寬度方向)上通過提供具有大表面積的腔或通孔及在z方向(即，厚度方向)上通過在兩個導熱層之間提供薄化的聚合物介電層來進一步增強熱耗散。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，柔性介電基板上的LESD可根據所需的應用串聯、並聯或單獨地電連接。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，可將LESD接合於傳導材料上，使得LESD電偏置而無需引線接合。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，最終封裝時產量損失最小化，從而克服引線接合問題。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，可使用溼化學法、準分子雷射燒蝕、機械衝孔及等離子刻蝕獲得薄介電層。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，柔性介電基板便於在基板的兩側上製得電路圖案。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，柔性基板為LESD製品提供大的柔性和可彎曲性。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，可使用熱界面材料(TIM)作為底層填料以增強器件的熱性能。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，用於接合無引線接合管芯至傳導材料的直接管芯附接方法由於較大的接觸面積而提供增強的熱耗散。本發明的至少一個實施例的另一優勢在於，在雷射剝離工藝過程中，柔性LESD的柔性介電層可用作應力適應層，其將使管芯的半導體層保持完好。本發明的上述發明內容並不意圖描述本發明的每個公開的實施例或每種實施方式。以下附圖和詳細說明更具體地舉例說明了示例性實施例。


圖1為根據本發明的一個方面的柔性LESD的示例性實施例的示意性剖視圖。圖2為根據本發明的一個方面的柔性LESD的另一示例性實施例的示意性剖視圖。圖3為根據本發明的一個方面的柔性LESD的另一示例性實施例的示意性剖視圖。圖4為根據本發明的一個方面的柔性LESD的另一示例性實施例的示意性剖視圖。
圖5為根據本發明的一個方面的柔性LESD的另一示例性實施例的示意性剖視圖。圖6為根據本發明的一個方面的柔性LESD的另一示例性實施例的示意性剖視圖。圖7為根據本發明的一個方面的柔性LESD的另一示例性實施例的示意性剖視圖。圖8為根據本發明的一個方面的柔性LESD的另一示例性實施例的示意性剖視圖。圖9為根據本發明的一個方面的柔性LESD的另一示例性實施例的示意性剖視圖。圖10為根據本發明的一個方面的柔性LESD的另一示例性實施例的示意性剖視圖。
具體實施例方式在以下說明中，參考形成本說明的一部分的附圖，並且其中以圖示方式示出了若干具體實施例。一般而言，在各種實施例中，類似的特徵使用類似的標號。除非另有指明，否則這些類似的特徵可包含相同的材料、具有相同的屬性並且起相同或類似的作用。即使未明確說明，適當時，針對一個實施例描述的附加或任選特徵也可為其他實施例的附加或任選特徵。應當理解，在不脫離本發明的範圍或精神的前提下，可以設想出其他實施例並進行實施。因此，以下的具體實施方式
不具有限制性意義。除非另外指明，否則本說明書和權利要求中使用的表示特徵尺寸、數量和物理特性的所有數字均應該理解為在所有情況下均是由術語「約」來修飾的。因此，除非有相反的說明，否則上述說明書和所附權利要求書中列出的數值參數均是近似值，根據本領域的技術人員利用本文所公開的教導內容尋求獲得的所需特性，這些近似值可以變化。通過端值表示的數值範圍包括該範圍內的所有數字(如，I到5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及該範圍內的任何範圍。除非另有指明，否則術語「塗布」、「塗層」、「經塗布的」等不限於特定類型的施加方法，例如噴塗、浸塗、覆墨等，並可指通過適於所述材料的任何方法沉積的材料，所述方法包括沉積法如氣相沉積法、鍍覆法、塗布法等。此外，方向性術語如「頂」、「底」、「前」、「後」、「上」、「下」等結合所述附圖的定向使用。因為實施例的部件可以許多不同的取向設置，所以方向性術語用於舉例說明的目的而絕不限制本發明。圖1中示意了本發明的至少一個實施例，其示出具有至少一個缺口或腔110的柔性聚合物介電基板112，LESD122位於缺口或腔110中。腔110最初由壁和底板117界定，但可進一步由施加於其壁和底板117的層和塗層界定。(雖然本文使用複數術語「腔壁」，但該術語也指單個連續的彎曲壁，例如具有圓錐或截頭圓錐形狀的那些。)LESD122為倒裝晶片管芯，即該管芯在附接時被翻轉「倒裝」。倒裝晶片管芯可被稱為一類無引線接合管芯，其不使用引線來互連晶片墊與外部電路。倒裝晶片是利用沉積於晶片墊上的焊料凸點使半導體器件(例如，IC晶片和微機電系統(MEMS))與外部電路互連的方法。在最終的加工步驟過程中，焊料凸點被沉積於晶片頂側上的晶片陰極和陽極墊上。為將晶片安裝到外部電路(例如，電路板或另一晶片或晶圓)，將晶片顛倒以使其具有電觸點的側朝下，並經對準以使其墊與外部電路上的匹配墊對準，隨後使焊料流動以完成互連。這與引線接合相反，在引線接合中是豎直安裝晶片並使用引線來將晶片墊與外部電路互連。在一些實施例中，倒裝晶片管芯包括不在同一平面上的陽極和陰極。此外，位於腔110中用於兩個LESD觸點的接合位點需要彼此電隔離。這可通過在沉積於腔中的傳導材料中產生間隙124來完成，例如如圖1中所示。間隙124可在通孔110中沉積傳導材料時通過例如掩蓋其上所需有間隙124的腔底板117的部分來產生，或可在後來通過移除傳導材料118的一部分(例如，通過刻蝕或其他合適的移除方法)來產生。形成腔110的底板117的介電基板112的部分也可具有間隙126(如圖1中所示)或可以是連續的。在圖1中，由介電基板112的一部分形成底板117。腔110的壁和底板支承傳導材料118。在一些實施例中，傳導材料118可支承例如反射塗層等附加的層。反射塗層可為具有增強的反射性的金、銀、鋁、固有反射性介電材料、或著色材料。傳導層119位於介電基板112的頂表面上,傳導層120位於介電基板112的底表面上。在一些實施例中，傳導層119包含導電電路。傳導材料118支承腔110中的LESD1220傳導層120優選是導熱的並任選地導電。在一些實施例中，傳導層120包含導電電路。傳導材料118可包含傳導層119位於腔110中的一部分，可包含除傳導層119沉積於腔110中的一部分外的傳導材料，或可包含二者的組合。傳導層119和除傳導層119外的傳導材料可包含相同或不同的物質。舉例來說，二者可均為銅，或其可不同，例如，傳導層119可為銅而傳導材料可為焊料。如果傳導層119和傳導材料包含相同的物質，則二者之間的界面可能不明顯。在至少一個方面中，傳導層119起導電層的作用，而傳導層120起散熱器的作用，從而促進自LESD122的有效熱耗散。在至少一個方面中，腔110可有利地用來提供具有基本上均勻且水平的表面的底層填料以及有利地用來為LESD122保留封裝劑。在至少一個方面中，例如在倒裝晶片管芯的陽極和陰極不在同一平面上時，可調節傳導層119的厚度以適應倒裝晶片管芯接合。可通過任何合適的已知方法接合倒裝晶片管芯。該高度調節可通過自腔110中的一個接合位點移除傳導材料或向腔110中的一個接合位點添加傳導材料來完成。傳導材料可通過已知的方法如化學刻蝕、等離子刻蝕、聚焦離子束刻蝕和雷射燒蝕來移除。若需要，可用光掩模覆蓋保持相同高度的接合墊。可通過例如電鍍的方法向接合位點之一添加傳導材料。同樣，若需要，可用光掩模覆蓋保持相同高度的接合墊(及其他傳導表面)。圖2中示意了本發明的至少一個實施例，其基本上類似於圖1的實施例，因為其包含在其頂表面上具有傳導層219並在其中包含至少一個缺口或腔210的柔性聚合物介電基板212，其中LESD222位於缺口或腔210中。位於腔210中的接合位點通過沉積於腔中的傳導材料218中的間隙224彼此電隔離。形成腔210的腔底板217的介電基板212的部分也具有間隙226。在此實施例中，位於介電基板212的底表面上的傳導層220也具有間隙228。另外的差別在於LESD222為橫向管芯，即電觸點在管芯的底部上，並且基本上在同一平面上。與倒裝晶片管芯類似，橫向管芯可被稱為一類無引線接合管芯，其不使用引線來互連晶片墊與外部電路。在一個方面中，雖然在倒裝晶片管芯中，主要發光表面面向下，而在橫向管芯中，主要發光表面面向上。因此，反射塗層的使用可能不那麼重要。關於接合，橫向管芯與倒裝晶片管芯相比的優勢可包括:可使用各種接合方法；接合墊基本上在同一平面上；接合墊在LED基板的背側，從而不阻礙所發射的光；及存在相當大的接合墊用於有效熱耗散。本發明的方面中可使用的橫向管芯配置的實例在美國專利公開號2010/0252840A1、2010/0155746A1和2011/0084294A1中有示出和描述。可使用各種方法接合橫向管芯，例如，倒裝晶片接合或直接管芯附接方法。直接管芯附接為使用例如共晶、傳導性膏糊、或焊料直接接合和電連接管芯與基板而使半導體器件(例如，IC晶片和微機電系統(MEMS))與外部電路互連的方法。這與引線接合相反，在引線接合中是使用引線來將晶片墊與外部電路互連。直接管芯附接的實例包括金-錫共晶管芯附接。對於金-錫共晶管芯附接而言，目前有兩種可能的方法，即:助焊劑共晶管芯附接和直接共晶管芯附接。在助焊劑共晶管芯附接過程中，將小量助焊劑放置於封裝體基板上，並將LESD放置於助焊劑上。其後，將其上安裝有LESD的基板放入回流爐中以完成接合。在整個過程中未施加外力。直接共晶管芯附接包括:在具有保護氣的環境室中將基板預熱至300-320°C，然後通過接合頭夾頭拾取LESD並將其放置於加熱基板上，同時施加壓縮力。在一定時間(約100-200ms)後釋放接觸力。最初在此過程中，金-錫共晶層將在基板上呈熔融狀態。在基板接合墊材料(金、銀、鈀等)溶解於熔融的金-錫層中並在此溫度下達到飽和極限後，將因偏離共晶的組合物的高熔點而發生固化。因此，LESD通過金-錫共晶材料接合於基板上。由於在所述LESD管芯附接過程中採用外力，且在此過程中不需要助焊劑，故已發現接合性能比助焊劑共晶管芯附接更鼓舞人心。在一些實施例中，橫向管芯包括具有不同大小的陽極和陰極。位於腔210中用於兩個LESD觸點的接合位點可經配置以適應這種情況，例如，通過將間隙224布置在傳導材料中以使陽極接合位點對應於陽極的大小而陰極接合位點對應於陰極的大小。可通過任何合適的已知方法接合橫向管芯。在至少一個方面中，傳導層220中的間隙228及介電基板212中的間隙226的存在使得可通過自結構之底側移除傳導材料218的一部分來形成間隙224。具有貫穿層220、212和218的對準開口(如因間隙224、226和228的存在所產生)將允許將 Μ或任何合適的熱耗散材料施加到間隙224、226和228中及腔210中以使其毗鄰LESD222或在其基底附近，以及施加到傳導層220上以使其可促進自LESD222的有效熱耗散。此類構造的實例示於圖4中。

圖3中示意了本發明的至少一個實施例，其示出具有至少一個通孔310的柔性聚合物介電基板312，LESD322位於通孔310中。通孔310為從一個表面延伸貫穿到另一表面的開口。其最初由包含介電基板312的壁界定。其在一端由位於介電基板312的底表面上的傳導層320封閉。通孔310可進一步由施加於其壁上的層和塗層界定，所述層和塗層也可施加於傳導層320在通孔310的底部開口之下的部分。在圖3的實施例中，傳導層320的壁和暴露部分支承傳導材料318。傳導材料318支承通孔310中的LESD322。LESD322可為如圖所示倒裝晶片管芯或橫向管芯，即電觸點在管芯的底部上。傳導材料318中的間隙324和傳導層320中的間隙328使位於通孔310中用於兩個LESD觸點的接合位點電隔離。傳導層319位於介電基板312的頂表面上。在一些實施例中，傳導層319包含導電電路。傳導層320優選是導熱的並任選地導電。在一些實施例中，傳導層320包含導電電路。在至少一個方面中，傳導層320中的間隙328的存在使得可在傳導材料318中自結構的底側形成間隙324。貫穿層320和318具有對準開口(如因間隙324和328的存在所產生)將允許將TIM或任何合適的熱耗散材料施加到間隙324和328中及通孔310中以使其毗鄰LESD322或在其基底附近，以及施加到傳導層320上以使其可促進自LESD322的有效熱耗散。此類構造的實例示於圖6中。在至少一個方面中，傳導層319和320 二者均可以是導電且熱耗散的，並可因此提供有效的熱和電性質。圖9和10示意了根據本發明的方面的柔性LESD的示例性實施例，其中大面積LED(其可為如本文所定義的倒裝晶片管芯或橫向管芯)位於柔性聚合物介電基板中的腔中。大面積LED在本文中定義為具有三個或更多個電觸點的LED。在一些實施例中，大面積LED具有陰極和多個陽極以提供均勻的電流擴展，從而確保最大化且均勻的LED光輸出。多個陽極與柔性LESD的多個相應傳導墊的連接可提供有效的熱耗散，這可延長LED的壽命。多個連接的存在也為大面積LED管芯提供機械穩定性。參照圖9，柔性聚合物介電基板912具有至少一個缺口或腔910，LESD922位於該缺口或腔中。LESD922為具有布置在LED的中心中的陰極和兩個布置在LED的相對端的陽極的大面積LED。在其他實施例中，陰極和陽極可布置在LED的任何合適位置中，且LED上可存在任何合適數量的陰極和陽極。為適應LESD922，位於腔910中用於兩個陽極的接合位點需要與陰極的接合位點電隔離。這可通過在沉積於腔中的傳導材料918中產生間隙924及在介電基板912包含腔910的底板917的部分中產生間隙926來完成，例如如圖9中所示。間隙924和926便於陰極與其接合位點在傳導層920上的電連接，其可通過焊料塞932來建立，例如如圖9中所示。可通過任何合適的已知方法接合LESD922。圖10示意了本發明的一個實施例，其也可適應大LED的陰極和陽極。在此實施例中，位於腔1010中用於兩個陽極的接合位點與陰極的接合位點電隔離，並在陰極與傳導層1020之間建立電連接。在沉積於腔中的傳導材料1018中產生兩個間隙1024，從而在底板1017上產生中心傳導部件1034。產生自介電基板1012的底部延伸至腔1010的間隙1026並填充導電材料以在傳導部件1034與傳導層1020之間建立電連接。傳導部件1034起陰極的接合位點的作用。在替代的實施例中，傳導部件1034可以是導熱且電絕緣的，並且傳導層1020和間隙1026中的傳導材料是導熱的(不管其是否是導電的)。在這樣的情況下，倒裝晶片管芯或橫向管芯可適用於腔中。傳導部件1034與傳導層1120通過間隙1026中的傳導材料的熱連接將提供自腔1010中的LESD的有效熱耗散。圖8示意了本發明的一個實施例，其類似於圖10的實施例。在圖8的實施例中，腔10'自聚合物介電基板12的第一表面向第二表面延伸，傳導部件22位於腔10'內且傳導墊26和28位於傳導部件22的任一側上並與傳導層19電連接。傳導部件22可具有導熱性和導電性中的一者或二者。傳導層`20可任選地在介電基板12的第二表面上並可任選地向傳導層20和/或介電基板12的第二表面施加 Μ的層。傳導墊26和28彼此電絕緣並與傳導部件22 (若其是導電的)電絕緣。優選地，傳導部件22以及傳導墊26和28是導熱的(不管其是否是導電的)並可容易地使熱從腔10'中的LESD穿過腔底板17到達(熱)傳導層20而耗散。圖7中示意了本發明的至少一個實施例，其示出具有至少一個通孔1110的柔性聚合物介電基板1112，LESDl 122位於通孔1110中。LESDl 122為倒裝晶片管芯，但在其他實施例中可為橫向管芯。此外，位於通孔1110中用於兩個LESD觸點的接合位點需要彼此電隔離。這可通過在通孔中具有脊1125來完成，例如如圖7中所示，該脊可有效地將通孔1110分成兩個單獨的較小通孔。脊1125可通過在通孔1110中沉積介電材料來形成，在這種情況下，傳導層1120將需要最初覆蓋介電基板1112的底表面中通孔1110將位於的部分。或者，脊1125可作為產生通孔1110的過程的一部分來形成。舉例來說，如果使用化學刻蝕方法來產生通孔1110，則可圖案化光掩模以使待刻蝕貫穿到介電層的相對表面的兩個區域緊密地間隔以致部分刻蝕這些區域之間的介電材料。可用於獲得該結構的方法在PCT公開號^02007/00199541(10' 995)第11頁上有大體描述，參照圖7A-7C。雖然WO' 995中的介電基板是僅部分刻蝕的，但為了獲得本發明實施例的所需特徵，可適當定位待刻蝕區域的間距。使用該方法，部分刻蝕部分通常將具有尖峰。可雷射燒蝕或以其他方式移除此峰以形成脊1125。在替代的方法中，可將通孔1110部分刻蝕至深度D以基本上形成腔，然後可將光掩模向下放置在腔底板的中心並可繼續刻蝕直至在被掩蓋的介電材料(其變為脊1125)的任一側上形成小通孔為止。通孔壁、脊壁以及傳導層1120的暴露部分支承傳導材料1118(其可與傳導層1119同時沉積)以及附加的傳導材料1118'(其可隨後沉積於通孔1110內單獨的較小通孔中)。傳導材料1118和IlW可相同或不同。傳導材料IlW是導電的並優選也是導熱的且支承通孔1110中的LESD1122。如果傳導層1120是導電的，則可產生間隙1128以電分離LESD的接合墊。雖然本文所述柔性LESD的示例性實施例關於的是無引線接合LESD的使用，但略加改變(可由本領域普通技術人員確定)，本文所述結構也可與具有需要引線接合的一個或兩個電極的LESD —起使用。TIM的施加可進一步增強根據本發明的方面的柔性LESD的熱性能。可在柔性基板的底側上層合可適形的TM並可適形以例如填充腔或通孔。調整 Μ的粘度可使得TIM用作倒裝晶片管芯的適宜底層填料。調整 Μ的熱膨脹係數(CTE)可有助於改善器件的結構完整性。本發明的實施例中可使用任何合適的TIM。取決於實施例，可將TIM以液體、膏糊、凝膠、固體等形式施加到柔性LES器件。施加TIM的合適方法取決於特定TIM的性質，但包括精密塗布、分配、絲網印刷、層合等。固化可固化TIM的合適方法包括UV固化、熱固化等。TIM可例如以液體或半固體(例如，凝膠或膏糊)形式塗布，或可以片材形式層合上。可使用 Μ的組合。舉例來說，可將第一類型的 Μ施加在通孔或腔中並將第二類型的TIM施加到介電層的第二主表面，這可使其與第一類型的TIM接觸。如果向介電層的第二主表面施加 Μ的片材 而先前未用 Μ填充通孔或腔，則該片材優選可充分適形或可重新配置以填充所述通孔或腔。舉例來說，合適類型的片材材料可為未固化的熱固化材料，其在施加熱時將充分軟化以在固化之前填充通孔或腔。在一些實施例中，TIM也可以是基於粘合劑的。在這樣的實施例中，TIM可直接粘附到一側上的介電層的第二主表面及另一側上的傳導基板。可將不具有粘合劑性質的TIM施加到介電層的第二主表面和具有導熱粘合劑的傳導基板中的一者或二者。如前所述，可首先將TIM施加到介電層的第二主表面並在其後將傳導基板施加到TIM，或可首先將TIM施加到傳導基板並在其後將塗布了 TIM的傳導基板施加到介電層的第二主表面。在一些實施例中，合適的TM可為膏糊狀導熱材料，例如矽脂，在其他實施例中為片材狀導熱材料，例如矽橡膠。在又一些實施例中，可使用二者的組合。適用於TIM中的材料的類型包括但不限於可固化熱固性材料、熱塑性材料(包括具有傳導性填料的熱塑性材料)、壓敏粘合劑和彈性體。適用於TIM中的具體材料包括有機矽、聚醯亞胺、環氧樹脂、B階段UV可固化粘合劑以及高溫矽基粘合劑。合適的TIM可填充有導熱材料，所述導熱材料可導電或不可導電。合適的材料包括銀、金、鎳、銅、金屬氧化物、氮化硼、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、鋁、氧化鋁、氮化鋁、塗布銀的有機粒子、鍍銀的鎳、鍍銀的銅、鍍銀的鋁、鍍銀的玻璃、銀薄片、碳粒子、碳黑、碳同素異型體(例如，石墨、石墨烯)、碳納米管、塗布氮化硼的粒子以及它們的混合物。導熱材料可呈粒子、球體、薄片形式或任何其他合適的形式。在至少一些實施例中，導熱材料可佔TIM的約5重量％至約60重量％，優選約10重量％至約50重量％。適用於本發明中的 Μ可包括例如填充有氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、碳納米管、碳粒子和石墨稀中的一者或多者的粘合劑。優選地，TIM具有低耐熱性；能夠潤溼具有聞表面能的基板(例如，金屬)和具有低表面能的基板(例如塑料)；將保持粘附於其所附接的表面並且不流動至其所施加於的器件的任何不期望區域。圖5中示意了本發明的至少一個實施例，其示出與圖1中所示柔性LESD類似的柔性LESD，其中 Μ130設置於傳導層120上。在本文所述示例性實施例中的每一個中，通孔和腔可具有任何合適的形狀，例如圓形、橢圓形、矩形、蛇形、通道、格柵(例如，形成由交迭信道的連續圖案隔開的介電基板的島)等，並可含有單個LESD或可含有多個LESD。舉例來說，如果通孔或腔為通道形或格柵形或較大，則多個LESD可位於單個通孔或腔中。在本文所述示例性實施例中的每一個中，可通過倒裝晶片接合方法將倒裝晶片管芯接合至柔性基板的隔離導體。為便於此，可為隔離導體提供分別的傳導凸點。可使用直接管芯附接方法將橫向管芯接合至柔性基板的隔離導體。在本發明的方面中可用於接合無引線接合管芯(包括例如倒裝晶片管芯和橫向管芯)的示例性接合方法包括使用各向異性傳導膜(ACF)。首先，使用拾取和放置方法將ACF施加到隔離導體上。然後，使用溫度和力以倒裝晶片配置(在倒裝晶片管芯情況下)或橫向配置(在橫向管芯情況下)附接管芯。將ACF活化並調節至所需的厚度，以通過使各向異性地提供電觸點的粒子與無引線接合管芯的相應接觸墊對準來使無引線接合管芯與隔離導體之間建立電連接。可用於本發明的方面中的另一示例性接合方法包括使用傳導性粘合劑，其中將傳導性粘合劑放置於隔離導體上。在壓力下以倒裝晶片配置(在倒裝晶片管芯情況下)或橫向配置(在橫向管芯情況下)放置管芯時，傳導性粘合劑將適形並調節至所需的厚度以在無引線接合管芯與隔離導體之間建立電連接。可用於本 發明的方面中的另一示例性接合方法包括在隔離導體上產生金屬焊料凸點。將焊料助焊劑施加到焊料凸點上並將無引線接合管芯放置在焊料凸點上。使用焊料回流方法，焊料凸點引發接合併調節至所需的厚度以在無引線接合管芯與隔離導體之間建立電連接。根據本發明的方面的柔性LESD的優勢涉及雷射剝離工藝。對於某些無引線接合的LESD (例如，高功率藍色LED)，在藍寶石(A1203)基板上生長氮化鎵(GaN)或氮化鎵銦(InGaN)半導體層，一些情況下厚度為幾微米，一些情況下厚度為120-150微米。主要為實現高功率運行，可使用雷射剝離工藝自半導體層移除藍寶石。在典型的雷射剝離工藝中，弓丨導高強度雷射束穿過藍寶石並瞄準半導體層。這將在界面處產生衝擊波，從而使藍寶石自半導體層解離。在此工藝過程中，應力將被傳遞至較薄的半導體層。對於剛性基板(例如，矽(Si)或陶瓷)上的無引線接合管芯，此應力可能導致半導體層稍後裂開。但對於根據本發明的方面的柔性LESD上的無引線接合管芯而言，柔性介電層可用作應力適應層，這將有助於使半導體層保持完好。本發明的至少一個實施例提供使用部分刻蝕介電基板的柔性LESD陣列構造。在介電基板中刻蝕腔至所需的深度。腔可具有以任何合適的方式沉積於其中的傳導材料，例如，塗布、氣相沉積、鍍覆等，但通常使用電鍍或無電鍍來鍍覆傳導材料。腔中的傳導材料優選是導電的並任選導熱的。通常使用已知的管芯接合方法，例如，共晶、焊料(包括用於倒裝晶片安裝的焊料凸點)、粘合劑和熔融接合，將LESD直接或間接附接至傳導材料。在本發明的至少一個實施例中，導熱層位於介電基板的底表面上並可為使用常規柔性電路製造工藝形成的電路的一部分。介電層形成腔的底板的部分將傳導材料放置於腔中並將傳導層緊密靠近地放置於介電材料的底表面上，這可使得LESD產生的熱有效地穿過腔或通孔中的導電和導熱材料、然後穿過腔的底板到達介電基板的底表面上的導熱層而耗散。本發明的至少一個實施例提供使用完全刻蝕介電基板的柔性LESD陣列構造。貫穿介電基板、即自一個主表面向相對的主表面刻蝕通孔。通常由介電基板的底表面上的傳導層覆蓋通孔的底部開口。在本發明的至少一個實施例中，該傳導層為導熱層並可為使用常規柔性電路製造工藝形成的電路的一部分。通孔可具有以任何合適的方式沉積於其中的傳導材料，例如，塗布、氣相沉積、鍍覆等，但通常使用電鍍或無電鍍來鍍覆傳導材料。由於通孔形成貫穿介電基板的開口，故通孔中的傳導材料與介電基板的底表面上的傳導層直接接觸。如果二者均是導熱的，則這可使得LESD產生的熱有效地穿過通孔中的傳導材料到達介電基板的底表面上的傳導層而耗散。腔或通孔中的傳導材料可在腔底板或覆蓋通孔開口的傳導層上與在腔或通孔壁上一樣薄，或者其可更薄或更厚。如果其更厚，則其可部分或完全填充腔或通孔。對於其中在已向至少腔或通孔的壁施加傳導材料的層後還在腔或通孔的中心中添加附加的傳導材料的實施例而言，所添加的傳導材料將使得腔或通孔的底部中的傳導物質的量濃於(上)腔或通孔壁上，並因此，所添加的傳導材料可部分或完全填充腔或通孔。所添加的傳導材料可填充腔或通孔至任何合適的程度，例如10 %、15 %、25 %或更大。在一些實施例中，傳導材料填充腔或通孔的較大百分數，例如約50%、約75%或約100%。在一些實施例中，介電基板的頂表面上的傳導層延伸進入腔或通孔中並形成腔或通孔中的傳導材料的全部或部分。可任選地，可在腔或通孔中沉積附加的傳導物質以增大傳導材料的厚度。在一些實施例中，將整個頂部傳導層(包括包含腔或通孔中的傳導材料的部分)做得較厚而不向腔或通孔中添加附加的傳導材料。在本發明的至少一些實施例中，在介電層表面上及在腔或通孔中厚度為約50 μ m至約100 μ m、優選約75 μ m至約100 μ m的頂部傳導層(例如，銅層)可顯著增強自LESD的熱耗散。介電基板的底表面上的傳導層可具有任何合適的厚度。將此傳導層做得較厚(例如，約35微米(μ m)、優選約50 μ m、約75 μ m、約100 μ m或更大)可增強自LESD的熱移除。此外，控制腔底板或底部通孔的面積尺寸可顯著影響自LESD向腔通孔中的傳導材料及進一步向介電基板的底表面上的傳導層的熱耗散。通常，增大腔底板面積或通孔開口與LESD佔用面積的比率可提供更佳的熱耗散。比率為1: 2(LESD佔用:腔底板面積/通孔開口)及以上可優於1:1比率改善熱耗散，其中據信1: 3的比率可提供最顯著的熱耗散增大。據信在例如使用毗鄰的熱轉移層使熱在較大表面積上擴展開之前，該比率有助於在z方向上耗散熱。雖然1: 2的比率可有助於熱耗散並可使用更高的比率(例如I: 4)，但據信1: 3比率可提供優於例如1:1比率的顯著改善，而1: 4比率可僅提供優於1: 3比率的遞增改善。
適用於本發明的導電和/或導熱層中的傳導物質取決於應用，但可包括例如傳導性金屬，例如銅、銀、金、鎳、鋁、錫以及它們的合金；導熱及導電粘合劑，包括填充有傳導材料(例如，傳導性粒子)以使所得粘合劑具有傳導性的非傳導性粘合劑。適用於本發明的傳導材料中的傳導物質也取決於應用，但可包括:金屬如銅、金、銀、鎳、鋁、錫和它們的合金，以及焊料、傳導性聚合物和傳導性粘合劑，包括填充有傳導材料(例如，傳導性粒子)以使所得物質具有傳導性的非傳導性聚合物和粘合劑。合適的導電和/或導熱粒子包括鋁、金、銀、鉻、銅、鈀、鎳和它們的合金、氮化鋁(AlN)、氧化鋁(A1203)、氮化鋇(BN)、納米級銀粒子、碳黑、碳納米管(CNT)、富勒烯、石墨烯、碳填料、鈦酸鋇、鈦酸鋇鍶、氧化鈦、鈦酸鉛鋯、鈦酸鈣銅、鈦酸鉛鎂、鈦酸鋯酸鑭鉛、二氧化矽、以及它們的混合物。適用於本發明的柔性聚合物介電層中的聚合物材料包括聚酯、聚碳酸酯、液晶聚合物及聚醯亞胺。優選聚醯亞胺。合適的聚醯亞胺包括可以商品名KAPTON得自杜邦公司(DuPont)、以APICAL得自Kaneka德克薩斯公司、以SKC Kolon PI得自SKC Kolon PI公司以及以UPILEX和UPISEL(包括UPILEX S、UPILEX SN和UPISEL VT)均得自日本宇部興產(Ube Industries，Japan)株式會社的那些。這些UPILEX和UPISEL聚醯亞胺自單體如聯苯四甲酸二酐(BPDA)和苯二胺(PDA)製得。可使用任何合適的方法如化學刻蝕、等離子刻蝕、聚焦離子束刻蝕、雷射燒蝕、壓花、微複製、注塑和衝孔在介電基板中形成腔或通孔。在一些實施例中可能優選化學刻蝕。可使用任何合適的刻蝕劑並可隨介電基板材料而異。合適的刻蝕劑可包括:鹼金屬鹽，例如氫氧化鉀；具有增溶劑(例如，胺)和醇(例如，乙二醇)中的一者或二者的鹼金屬鹽。適合本發明的一些實施例的化學刻蝕劑包括KOH/乙醇胺/乙二醇刻蝕劑，例如在美國專利公開號2007-0120089-A1中更詳細地描述的那些，該專利公開以引用方式併入本文中。適合本發明的一些實施例的其他化學刻蝕劑包括KOH/甘氨酸刻蝕劑，例如在共同待審的美國臨時專利申請號61/409791中更詳細地描述的那些，該臨時專利申請以引用方式併入本文中。在刻蝕後，可用鹼性KOH/高錳酸鉀(PPM)溶液(例如，約0.7重量％至約1.0重量％KOH和約3重量％ KMnO4的溶液)處理介電基板。因化學刻蝕產生的側壁角可變，並最依賴於刻蝕速率，其中較慢的刻蝕速率產生較淺的側壁角，即接近0°。因化學刻蝕產生的典型側壁角與介電層的主平面成約5°至60°，且在至少一個實施例中成約25°至約28°。如前文所述，作為化學刻蝕的替代方案，可通過衝孔、等離子刻蝕、聚焦離子束刻蝕和雷射燒蝕在介電基板中形成腔或通孔。利用形成腔或通孔的這些方法，側壁通常具有較陡的角，例如，與介電層的主平面成高達90°。出於本專利申請的目的，傾斜側壁指不垂直於介電層的水平面的側壁。具有傾斜側壁的腔或通孔也可使用方法如壓花、微複製和注塑製得。如果最初形成了通孔，但所需的是腔，則可添加介電塗層(例如聚醯亞胺塗層)以使腔與介電基板底側上的傳導層電絕緣，由此形成腔。介電材料可為任何合適的材料，例如聚合物材料、陶瓷材料、載有粒子的聚合物材料等，並可以任何合適的方式施加。介電塗層是電絕緣的並優選是導熱的以促進熱自LESD轉移出。一種這樣的合適塗層為通過首先在開口中施加聚醯胺酸樹脂的薄層形成的聚醯亞胺樹月旨。聚醯胺酸優選經精密塗布以使在腔底部處形成的介電塗層為腔底板提供所需的厚度。腔底板的厚度優選為介電基板層的厚度的約5%至約75%、約5%至約60%、或約5%至約25%。隨後，進行醯亞胺化過程以在腔中形成均勻的聚醯亞胺塗層。可使用精密塗布、刮刀塗布或本領域已知的其他方法施加聚醯亞胺/聚醯胺酸樹脂。在一些實施例中，介電塗層可填充有粒子以增強其電絕緣性和導熱性。合適的粒子包括氮化鋁(AlN)、氧化鋁(A1203)、氮化鋇(BN)、納米級銀粒子、碳納米管(CNT)、富勒烯、石墨烯、碳填料、鈦酸鋇、鈦酸鋇鍶、氧化鈦、鈦酸鉛鋯、鈦酸鈣銅、鈦酸鉛鎂、鈦酸鋯酸鑭鉛、二氧化矽、以及它們的混合物。如果腔或通孔形成方法不會破壞傳導層，例如由於可控制刻蝕深度和/或由於腔或通孔形成方法將不會刻蝕傳導層或使其降解(例如使用等離子刻蝕)，則可在形成腔或通孔之前將傳導層施加至介電基板底側，或者如果腔或通孔形成方法(例如使用衝孔)會破壞傳導層，則其可在形成腔之後添加。可用傳導層在一側或兩側上包覆介電基板。如果傳導層要形成電路，則可對其進行預圖案化，或可在製造柔性LES器件的過程中對其進行圖案化。也可使用多層柔性基板(具有介電及傳導材料的多層)作為基板。傳導層可為任何合適的材料，但通常為銅。本發明的柔性LES器件的至少一些實施例提供優良的熱管理性質。至少部分由於腔或通孔中的傳導材料以及支承LESD的腔或通孔的薄介電底板或不存在該介電底板，LESD產生的熱可容易地傳遞至介電基板底側上的導熱層。這樣，熱可容易地自LESD傳導出。在本發明的至少一個實施例中，介電基板的底側上的傳導層可為導熱粘合劑。如果形成通孔，則粘合劑層可用作刻蝕終止層，或可在形成腔或通孔之後向介電基板施加粘合劑層。如果導熱粘合劑被用作刻蝕終止層，則合適的粘合劑為耐化學品的那些，尤其是耐鹼性溶液的那些。可嚮導熱粘合劑層的相對側施加其他層(在向介電基板施加粘合劑之前或之後)。舉例來說，可向粘合劑層附接熱界面材料、金屬箔、剛性金屬板、散熱器等。毗鄰腔或通孔具有導熱粘合劑層可增強自位於腔或通孔中的LESD的熱耗散。可通過添加需要量的合適的導熱粒子及通過調整粘合劑的厚度來調整粘合劑的導熱性。用於導熱粘合劑中的典型導熱粒子有氮化鋁(AlN)、氧化鋁(A1203)、氮化鋇(BN)、納米級銀粒子、碳納米管(CNT)、富勒烯、石墨烯、碳填充劑等。粒子的大小通常在亞微米或微米範圍內。此類填充粘合劑的典型導熱性為約0.2ff/mK至約6W/mK。適用於導熱粘合劑中的粘合劑類型包括但不限於環氧樹脂、聚氨酯、聚醯胺醯亞胺和酚醛樹脂。適用於導熱粘合劑的固化方法包括但不限於熱、UV、電子束、UV-β階段固化(UV和熱固化的組合，其中將粘合劑塗布到襯墊上，最初使其經受初始UV固化，然後層合到基板上並熱固化)以及它們的組合。如果粘合劑在施加到介電基板之前粘附到傳導層(例如，銅層)，則通常將粘合劑塗布到襯墊上並用銅箔層合或直接塗布在銅箔上。優選電沉積或經輥退火的銅。如果銅具有粗糙側和光滑側，則通常優選將粘合劑附接至粗糙側。可例如通過在單獨的LESD和它們所位於的腔或通孔上施加封裝材料、或通過在LESD陣列及此類LESD周圍的傳導層上施加封裝劑直接在柔性基板上封裝LESD。封裝劑優選透明(即，透射率高於99%)的模製化合物。在固化時，其可任選地適於起透鏡的作用。有機矽和環氧樹脂為合適的封裝化合物。其可還含有分布於其中的光漫射粒子。合適的模製化合物可購自例如日本的信越化學公司(Shin-Etsu Chemical C0., Ltd.)和加利福尼亞州聖巴巴拉的NuSil有機娃技術公司(NuSil Silicone Technology, Santa Barbara,Calif.)。如果需要，可在封裝之前在LESD的頂部上沉積波長轉換材料，例如磷光體塗層。可任選地在封裝LESD之前施加底填充材料。也可將柔性LES器件封閉在防水/耐候的透明外殼中，所述外殼可自任何合適的透明聚合物材料製成。在本發明的至少一個實施例中，封裝劑為透明的顏色轉換材料，其可吸收自LESD的LES發射的光並重新發射不同(通常較高)波長的光。舉例來說，可使用含有黃色磷光體的顏色轉換材料來封裝藍色LED，其可產生白色光。在本發明的一些實施例中，可調整腔或通孔側壁的斜率以在LESD周圍產生均勻厚度的顏色轉換層以提供均勻的光轉換以及優選地優異的熱管理。在本發明的至少一個實施例中，腔或通孔側壁的斜率為約5°至約90°。本發明的至少一個實施例的優勢在於將LESD放置於腔或通孔中可實現封裝劑的精確放置，因為其可含在腔或通孔中。本發明的至少一個實施例的優勢在於將LESD放置於腔或通孔的中心中並用封裝劑填充腔或通孔由於可在LESD周圍產生封裝劑的均勻層而產生均勻的光轉換。在本發明的替代實施例中，在將LESD放置於腔或通孔中之前在腔或通孔中塗布顏色轉換材料的層來代替用顏色轉換材料封裝LESD。這樣，顏色轉換材料可吸收至少一些自LES發射的光並重新發射不同(通常較高)波長的光。合適的顏色轉換材料的實例有填充了磷光體的封裝劑。這樣的封裝劑可通過混合黃色磷光體(例如可以商品名ISIPH0RSSA612100得自默克公司(Merck))與具有合適的粘附性的合適的有機矽封裝劑來製得。在一些實施例中，為75%的磷光體/有機矽粘合劑重量比可能是合適的。在將封裝劑分配於腔或通孔中後，在一些實施例中，其可通過於80°C下暴露於UV光中I小時來固化。在本發明的至少一些實施例中，介電基板及介電基板的主表面之一或二者上的傳導層支承並圍繞LESD，從而提供穩固的柔性LESD封裝體。可以間歇工藝或連續工藝製造柔性LES器件，例如經常用於製造柔性電路的輥對輥工藝。然後可根據需要通過例如壓印或通過切割基板將LESD分割、例如單分成單獨的LESD, LESD的條帶或LESD的陣列。因此，可裝運柔性基板上LESD的整個卷而無需傳統的卷帶工藝，卷帶工藝中通常在載體帶的各個袋中輸送單獨的LESD。在形成LESD的單獨的條帶或陣列之前或之後，可例如通過用導熱粘合劑將介電基板的第二主表面上的傳導層附接至另外的基板而將柔性LESD附接至另外的基板。導熱粘合劑可還促進熱自LESD轉移出。或者，可用將促進傳導層與基板的粘附的金屬或其他材料處理介電基板的第二主表面上的傳導層。基板也可是導熱的，例如剛性金屬條帶，或可為可導電或不可導電的半導體或陶瓷基板。可將柔性LES器件附接至任何所需的基板，這取決於其預期用途。舉例來說，可將其附接至柔性或剛性金屬基板(例如銅或鋁)、散熱器、介電基板、電路板等。如果LESD用於電路板上，則柔性LES器件不管是呈單分條帶還是陣列形式均可直接附接至最終使用者的電路板，從而消除對常規引線框架材料的需要。如果LESD用作發光條帶，則其可被封閉於防水/耐候的透明外殼中，如上文所述。如果LESD呈條帶或陣列形式，則可將其電連接至條帶或陣列中的其他LESD中之一或多者。也可在柔性LES器件分割之前向柔性基板添加另外的元件如穩壓二極體(Zener diodes)和肖特基二極體(Schottky diodes)。也可將這些元件電連接至LESD。
在本發明的至少一個實施例中，柔性LES器件比常規的單一或多個LESD封裝體薄，因為LESD位於介電基板的表面下方。這使得本發明的柔性LES器件可用於具有嚴格體積限制的應用中，例如行動電話和相機閃光燈中。舉例來說，本發明的柔性LES器件可提供大約0.7-4mm、在一些實施例中0.7_2mm的封裝體外形,而常規的LESD封裝體外形通常大於4mm並為大約4.8mm至6.00_。此外，如果需要，可將本發明的柔性LES器件撓曲或彎曲以容易地裝配到非線形或非平面組件中。在至少一個實施例中，介電基板及其上的銅層為LESD提供薄的順應性支承。在至少一個實施例中，傳導層的總厚度小於200微米,優選小於100微米,最優選小於50微米。在至少一個實施例中，介電基板的厚度優選為50微米或更小。在本發明的至少一個實施例中，可向LESD的底部施加鈍化層以促進LESD與傳導部件或與中間材料如反射層的管芯接合。合適的鈍化材料包括金屬如Au以及金屬間合金如 AuSn、AuGe、AuSi。下面為根據本發明的方面的製品的示例性實施例。實施例1為一種製品，其包含:具有第一和第二主表面的柔性聚合物介電層，所述第一主表面在其上具有傳導層並在其中具有至少一個腔，所述至少一個腔含有傳導材料，所述傳導材料包括電分離的第一和第二部分，所述第一和第二部分配置為支承發光半導體器件並將其電連接至所述第一主表面上的傳導層。實施例2為實施例1的製品，其中所述腔中的傳導材料與所述第二主表面電隔離。實施例3為實施例1的製品，其中所述第一主表面上的傳導層包含電路。實施例4為實施例1的製品，其中所述第二主表面在其上具有傳導層。實施例5為實施例4的製品,其中所述腔中的傳導材料與所述第二主表面上的傳導層電連接。實施例6為實施例4的製品,其中所述第二主表面上的傳導層包含電路。實施例7為實施例4的製品，其還包含毗鄰所述第二主表面上的傳導層設置的熱界面材料。實施例8為實施例4的製品,其中所述第二主表面上的傳導層包括電分離的第一和第二部分。實施例9為實施例8的製品，其中所述第二主表面上的傳導層的所述第一和第二部分由間隙電分尚。實施例10為實施例9的製品，其還包含設置於所述間隙中的熱界面材料。實施例11為實施例1的製品，其中所述傳導材料的第一和第二部分由間隙或脊電分離。實施例12為實施例11的製品，其還包含設置於所述間隙中的熱界面材料。實施例13為實施例1的製品，其還包含由所述第一和第二部分支承並電連接至所述第一主表面上的傳導層的發光半導體器件。實施例14為實施例13的製品，其中所述發光半導體器件為倒裝晶片管芯。實施例15為實施例13的製品,其中所述發光半導體器件為橫向管芯。實施例16為實施例13的製品，其中所述發光半導體器件倒裝晶片接合至所述傳導材料。
實施例17為實施例13的製品，其中使用直接管芯附接方法將所述發光半導體器件接合至所述傳導材料。實施例18為實施例13的製品，其還包含設置於所述傳導材料與所述發光半導體器件之間的熱界面材料。實施例19為實施例1的製品，其中所述發光半導體器件至少部分設置於所述至少
一個腔中。實施例20為實施例1的製品，其中所述介電層包含聚醯亞胺核及所述核的一側或兩側上的熱塑性聚醯亞胺層。實施例21為實施例1的製品，其中所述至少一個腔的至少25%填充有傳導材料。實施例22為實施例1的製品，其中所述至少一個腔的頂表面是反射性的。實施例23為實施例1的製品，其中所述至少一個腔的頂表面包含施加於所述至少一個腔中的傳導材料的至少一部分上的反射材料。實施例24為實施例23的製品，其中所述反射材料選自具有增強的反射性的金、銀、鋁、固有反射性介電材料、和著色材料。實施例25為實施例1的製品，其中所述至少一個腔的底部與所述第二主表面之間的距離為所述介電層厚度的約5%至約75%。實施例26為實施例1的製品，其中所述腔的底板包含設置於所述至少一個腔的底部以使所述至少一個腔與所述介電層的第二主表面電絕緣的介電塗層。實施例27為實施例26的製品，其中所述介電塗層為所述介電層的厚度的約5%至約 75%。實施例28為實施例1的製品，其中所述至少一個腔具有以與所述介電層的主平面成約5°至約60°的角度自所述第一主表面向所述至少一個腔的底部傾斜的壁。實施例29為實施例1的製品，其中所述至少一個腔具有以與所述介電層的主平面成約90°的角度自所述第一主表面向所述至少一個腔的底部傾斜的壁。實施例30為一種製品，其包含:具有第一和第二主表面的柔性聚合物介電層，所述第一和第二主表面各在其上具有傳導層，所述介電層具有至少一個從所述第一主表面延伸到所述第二主表面的通孔，所述至少一個通孔含有傳導材料，所述傳導材料電連接至所述第二主表面上的傳導層並包括電分離的第一和第二部分，所述第一和第二部分配置為支承發光半導體器件並將其電連接至所述第一主表面上的傳導層。實施例31為實施例30的製品,其中所述第一主表面上的傳導層包含電路。實施例32為實施例30的製品,其中所述第二主表面上的傳導層包含電路。實施例33為實施例30的製品，其還包含毗鄰所述第二主表面上的傳導層設置的熱界面材料。實施例34為實施例30的製品，其中所述第二主表面上的傳導層包括電分離的第
一和第二部分。實施例35為實施例34的製品，其中所述第二主表面上的傳導層的所述第一和第二部分由間隙電分尚。實施例36為實施例35的製品，其還包含設置於所述間隙中的熱界面材料。實施例37為實施例30的製品，其中所述傳導材料的第一和第二部分由間隙或脊電分離。實施例38為實施例37的製品，其還包含設置於所述間隙中的熱界面材料。實施例39為實施例30的製品，其還包含由所述第一和第二部分支承並電連接至所述第一主表面上的傳導層的發光半導體器件。實施例40為實施例39的製品，其中所述發光半導體器件為倒裝晶片管芯。實施例41為實施例39的製品，其中所述發光半導體器件為橫向管芯。實施例42為實施例39的製品，其中所述發光半導體器件倒裝晶片接合至所述傳導材料。實施例43為實施例39的製品，其中使用直接管芯附接方法將所述發光半導體器件接合至所述傳導材料。實施例44為實施例39的製品，其還包含設置於所述傳導材料與所述發光半導體器件之間的熱界面材料。實施例45為實施例39的製品，其中所述發光半導體器件至少部分設置於所述至少一個腔中。實施例46為一種製品，其包含具有第一主表面和第二主表面的柔性聚合物介電層，所述第一主表面在其上具有第一傳導層，所述第二主表面在其上具有第二傳導層，所述介電層具有至少一個從所述第一主表面延伸向或延伸到所述第二主表面的腔或通孔；所述第一傳導層延伸進入所述至少一個腔或通孔中；並且所述至少一個腔或通孔含有傳導部件和兩個傳導墊，所述傳導墊彼此電絕緣並與所述傳導部件電絕緣。下面為根據本發明的方面的方法的示例性實施例。實施例47為一種方法，其包括:提供具有第一主表面和第二主表面的柔性聚合物介電層；在所述第一主表面上產生傳導層；在所述第一主表面中產生至少一個腔；在所述至少一個腔中施加傳導材料，所述傳導材料包括電分離的第一和第二部分，所述第一和第二部分與所述傳導層電接觸；和在所述至少一個腔中放置發光半導體器件並將其接合至所述第一和第二部分。實施例48為一種方法，其包括:提供具有第一主表面和第二主表面的柔性聚合物介電層；在所述第一和第二主表面上產生傳導層；產生至少一個從所述第一主表面延伸到所述第二主表面的通孔；在所述至少一個通孔中施加傳導材料以使所述傳導材料與所述第二主表面上的傳導層電接觸，所述傳導材料包括電分離的第一和第二部分，所述第一和第二部分與所述第一主表面上的傳導層電接觸；和在所述至少一個通孔中放置發光半導體器件並將其接合至所述第一和第二部分。實施例49為實施例47-48中任一項的方法，其中接合所述發光半導體器件包括倒裝晶片接合。實施例50為實施例47-48中任一項的方法，其中接合所述發光半導體器件包括使用直接管芯附接方法的接合。實施例51為實施例47-48中任一項的方法，其還包括施加熱界面材料。雖然本文出於說明優選實施例的目的圖示並描述了具體實施例，但本領域的普通技術人員應當理解，在不偏離本發明的範圍的前提下，各種替代和/或等同的實施方式可以取代圖示和描述的具體實施例。本專利申請旨在涵蓋本文所討論的優選實施例的任何修改形式或變型形式。因此，顯而易見，本發明僅受本發明權利要求書及其等同物的限制。
權利要求
1.一種製品，其包括: 具有第一和第二主表面的柔性聚合物介電層，所述第一主表面在其上具有傳導層並在其中具有至少一個腔，所述至少一個腔含有傳導材料，所述傳導材料包括電分離的第一和第二部分，所述第一和第二部分配置為支承發光半導體器件並將發光半導體器件電連接至所述第一主表面上的所述傳導層。
2.根據權利要求1所述的製品，其中所述腔中的所述傳導材料與所述第二主表面電絕緣。
3.根據權利要求1所述的製品，其中所述第二主表面在其上具有傳導層。
4.根據權利要求3所述的製品，其中所述腔中的所述傳導材料與所述第二主表面上的所述傳導層電連接。
5.根據權利要求1所述的製品，其中所述至少一個腔的至少25%填充有傳導材料。
6.根據權利要求1所述的製品，其中所述至少一個腔的頂表面是反射性的。
7.根據權利要求1所述的製品，其中所述至少一個腔的頂表面包含施加於所述至少一個腔中的所述傳導材料的至少一部分上的反射材料。
8.根據權利要求1所述的製品，其中所述至少一個腔的底部與所述第二主表面之間的距離為所述介電層厚度的約5%至約75%。
9.根據權利要求1所述的製品，其中所述腔的底板包含設置於所述至少一個腔的底部以使所述至少一個腔與所述介電層的所述第二主表面電絕緣的介電塗層。
10.根據權利要求1所述的製品，其中所述至少一個腔具有以與所述介電層的主平面成約5°至約60°的角度自所述第一主表面向所述至少一個腔的底部傾斜的壁。
11.一種製品，其包括: 具有第一和第二主表面的柔性聚合物介電層，所述第一和第二主表面各在其上具有傳導層，所述介電層具有至少一個從所述第一主表面延伸到所述第二主表面的通孔，所述至少一個通孔含有傳導材料，所述傳導材料電連接至所述第二主表面上的所述傳導層並包括電分離的第一和第二部分，所述第一和第二部分配置為支承發光半導體器件並將發光半導體器件電連接至所述第一主表面上的所述傳導層。
12.根據權利要求1或11所述的製品，其中所述傳導材料的第一和第二部分由間隙或脊電分離。
13.根據權利要求1或11所述的製品，其還包含由所述第一和第二部分支承並電連接至所述第一主表面上的所述傳導層的發光半導體器件。
14.根據權利要求13所述的製品，其中所述發光半導體器件為倒裝晶片管芯或橫向管-!-HΛ ο
15.一種製品，其包括: 具有第一主表面和第二主表面的柔性聚合物介電層，所述第一主表面在其上具有第一傳導層，所述第二主表面在其上具有第二傳導層，所述介電層具有至少一個從所述第一主表面延伸向或延伸到所述第二主表面的腔或通孔；所述第一傳導層延伸進入所述至少一個腔或通孔中；並且所述至少一個腔或通孔含有傳導部件和兩個傳導墊，所述傳導墊彼此電絕緣並與所述傳導部件電絕緣。
全文摘要
本發明提供了一種製品，所述製品包含具有第一和第二主表面的柔性聚合物介電層。第一主表面在其上具有傳導層並在其中具有至少一個腔。所述至少一個腔含有傳導材料，所述傳導材料包括電分離的第一和第二部分，所述第一和第二部分支承發光半導體器件並將發光半導體器件電連接至第一主表面上的所述傳導層。
文檔編號H05K1/18GK103190204SQ201180052935
公開日2013年7月3日 申請日期2011年10月27日 優先權日2010年11月3日
發明者拉維·帕拉尼斯瓦米, 阿羅基阿拉傑·耶蘇多斯, 亞歷杭德羅·阿爾德林·阿恰奧伊利·那拉格二世, 符祥心, 陳風良, 安德魯·J·烏德爾柯克, 朱斯蒂娜·A·穆尼 申請人:3M創新有限公司