[发明专利]为实现不同的电配置的管芯接合焊盘设计

说明书

发光管芯（300），包括：多个发光元件（310A，310B），每个发光元件具有一对接合焊盘（N1,P1和N2,P2），其中，管芯上的相邻发光元件的至少两个对角相对的接合焊盘的彼此面对的拐角被截断（330），以使得当管芯安装于其上形成有互连图案的衬底上时，对角相对的接合焊盘的互补对能够直接对角耦合。通过实现管芯的多个发光元件的接合焊盘的对角耦合和侧向耦合，多个发光元件可以以多种串联和/或并联配置布置，从而便于在不同的标称工作电压下使用相同管芯，且其上安装管芯的衬底上具有单个互连层。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年11月20日提交的美国临时专利申请第62/258,385号和2016年3月9日提交的欧洲专利申请第16159400.7号的优先权。美国临时专利申请第62/258,385号和欧洲专利申请第16159400.7号并入本文。

技术领域

本发明涉及发光器件领域，并且尤其涉及一种用于多个发光元件的接合焊盘布置，其便于发光元件的不同电配置。

背景技术

对高照度发光器件的需求持续增加，经常需要将多个发光元件封装为单个发光器件。芯片级封装发光器件(CSP-LED)非常适合于这种应用，因为其上生长个别器件的晶片可以被切片以包括以不同尺寸和形状的阵列形式布置的任意数量的器件。

图1A示出了包括多个CSP-LED 110的晶片100的示例段，每个CSP-LED 110具有一对接合焊盘120N和120P，用于耦合到发光元件的n型层和p型层，发光元件的n型层和p型层夹住发光层(未示出)。

图1B示出了用于产生CSP-LED对的示例切片配置(加粗的虚线)130，第一对包含CSP-LED 110A和110B，第二对包含CSP-LED 110C和110D，以及许多其他对。图1C示出了用于产生CSP-LED 110A – 110D的2×2阵列的示例切片配置140。

多个CSP-LED到电源的特定连接决定了多个CSP-LED管芯的标称工作电压。如果两个CSP-LED串联布置，则管芯的标称工作电压是单个CSP-LED的标称工作电压的两倍；如果它们并联布置，管芯的标称工作电压等于单个CSP-LED的标称工作电压。

如果预先知道多个CSP-LED将如何耦合在一起，则可以在晶片级添加一个或多个互连层(未示出)，以实现外部耦合到切片段上的仅两个触点。例如，如果要并联配置多个CSP-LED，则（多个）互连层可以将所有n型区域耦合在一起以形成单个N触点，并且将所有p型区域耦合在一起以形成单个P触点。以类似的方式，如果多个CSP-LED要串联耦合，则（多个）互连层可以将除一个之外的所有n-型区域耦合到相邻CSP-LED的p-型区域，未耦合的n-型区域形成到串联布置的N触点，而剩余的未耦合的p-型区域形成到串联布置的P触点。

或者，如果不知道多个CSP-LED可能如何耦合，则晶片被切片，每个接合焊盘彼此隔离，并且在安装切片管芯的衬底上提供CSP-LED之间的期望互连。然而，通常，实现期望互连可能需要使用具有多个互连层的衬底。

图2A示出了需要使用多个互连层来串联耦合CSP-LED的示例2×2阵列。为方便起见，接合焊盘对标有N1-P1、N2-P2、N3-P3和N4-P4。图示的导电段211-213和260、270将在衬底(未图示)上，并且当管芯安装在衬底上时将提供图示的互连。导电段211、212和213分别耦合P1至N2、P2至N3和P3至N4。焊盘N1是到串联布置的N触点，P4是P触点。

为了操作这种串联布置，必须使用示例互连260、270将外部源250耦合到N1和P4焊盘。一般地，导电段270将焊盘P4连接到外部源250的正极侧。然而，可以看出，对焊盘P4的接入被导电段212阻挡，并且将需要在没有接触的情况下跨越段212的导电段240。一般需要到衬底下侧的“通孔”或到衬底内层的“过孔”来提供P4焊盘到另一层上的导电段270的所需连接。替代地，互连212可以移动到该另一层。