Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах



Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах
Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах

 

H01L33/00 - Полупроводниковые приборы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенные для светового излучения, например инфракрасного; специальные способы или устройства для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы таких приборов (соединение световодов с оптоэлектронными элементами G02B 6/42; полупроводниковые лазеры H01S 5/00; электролюминесцентные источники H05B 33/00)

Владельцы патента RU 2514055:

Козубов Вячеслав Николаевич (RU)

Изобретение относится к изготовлению и производству интегральных светоизлучающих приборов. Способ согласно изобретению включает размещение светоизлучающих элементов (СЭ) в замкнутом поле (ЗП) повторяющимися группами (Г) с виртуальными номерами гирлянд внутри Г вначале в прямом порядке, затем в обратном. Последовательное соединение СЭ с одноименными СЭ внутри Г осуществляют, например, с правой стороны, а между соседними Г с левой стороны, с поочередно прилегающими к друг другу проводниками (П), параллельно ориентированными оси расположения СЭ в ЗП в случае размещения П в плоскости (ПЛ) размещения СЭ. Б случае многоуровневого соединения СЭ под ПЛ размещения СЭ П в изолирующих слоях (ИС) соединение СЭ осуществляют соединительной металлизацией сквозь ИС с соответствующими П на ИС, которые располагают по двум виртуальным непересекающимся линиям, по которым, например, с левой стороны соединения с СЭ осуществляют внутри Г СЭ, а с правой стороны между соседними Г в зонах отсутствия П в предыдущих ИС. Технический результат: повышение плотности размещения Г СЭ в интегральной матрице, неизменности формы излучения светоизлучающего устройства при отказе одной или нескольких Г, надежности светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации. Изобретение обеспечивает возможность нахождения приемов размещения и соединения гирлянд светоизлучающих элементов в их интегральной матрице для повышения плотности размещения, сохранение излучения светоизлучающего устройства при отказе одной или нескольких гирлянд светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации и повышение процента выхода годных изделий. 1 з.п. ф-лы, 16 ил.

 

Изобретение относится к изготовлению светоизлучающих приборов, в частности к производству интегральных светоизлучателей.

Источники света на основе электролюминесцентных диодов (светодиодов) широко используются в технике, там, где требуются малогабаритные высокоэффективные источники света с большой мощностью излучения. Источники излучения с такими параметрами могут быть выполнены в виде многоэлементного излучательного прибора, в котором отдельные светоизлучающие элементы (светодиоды) соединены между собой последовательно (в гирлянды) или параллельно. Последовательное соединение излучающих элементов позволяет эффективно использовать мощность источника питания. Параллельное соединение излучающих элементов или звеньев из последовательно соединенных элементов (гирлянд) обеспечивает возможность создания источников света с заданной выходной световой мощностью.

Положительным эффектом интеграции групп кристаллов в одну структуру с параллельным их включением внутри самой структуры (одного кристалла) является увеличение крутизны вольтамперной характеристики таких структур, уменьшение прямого напряжения и общего потребления электрической мощности, за счет чего и растет отношение «люмен/ватт», т.е. улучшается энергетика светового потока (Компоненты и технологии, №7, 2005, «Почему светодиоды не всегда работают так, как хотят их производители»).

В настоящее время известно последовательно-параллельное матричное соединение светодиодов (Электронные компоненты, №8, 2009, стр.42-43, «Светодиодные источники питания Mean Well»), предназначенное для дискретного или гибридного соединения светодиодов. В приведенной схеме параллельного соединения гирлянд, цепочек с одинаковым определенным числом количества последовательно соединенных светодиодов, указываются недостатки этого способа соединения из-за разности суммарных величин падения напряжения светодиодов при заданном через них токе. В результате чего одни гирлянды светятся ярко, другие - тускло. Избавиться от этого недостатка или уменьшить его можно только, если все гирлянды светодиодов будут изготавливаться в едином технологическом цикле, т.е. в интегральном исполнении.

Размещение светоизлучающих ячеек и их соединения в интегральном исполнении формируют еще на этапе проектирования при изготовлении различных трафаретов, необходимых в технологическом цикле. В этом процессе выращивают кристаллические слои на подложке, затем производят различные напыления и избирательные травления для получения заданных свойств светоизлучающих элементов и их соединений между собой во всех многочисленных матрицах светоизлучающих элементов на исходной подложке с последующим разрезанием ее на готовые матрицы. Однако хотя единый технологический цикл изготовления и уменьшает количество отказов элементов и соединений в готовой светоизлучающей матрице, но из-за различных дефектов в применяемых материалах и технологических погрешностей при совмещении масок, при напылениях и травлениях они все же возникают. В результате это приводит к отказам функционирования отдельных гирлянд.

Известен патент RU 2426200 С1, H01L 33/00, от 15.03.2010 «Способ формирования и проверки светодиодных матриц», в котором гирлянды светодиодных ячеек размещают на подложке в концентрических полях. Данный способ размещения гирлянд при отказе одной или нескольких сохраняет излучение светоизлучающего устройства, однако существует проблема параллельного соединения гирлянд излучающих элементов в больших замкнутых концентрических полях светоизлучающей матрицы, что не позволяет эффективно использовать площадь подложки.

Известен патент RU 2465683 С1, H01L 25/13, от 9.8.2011 «Способ формирования светоизлучающих матриц», в котором гирлянды с определенным числом последовательно соединенных светоизлучающих элементов в интегральном поле в последовательных от центра замкнутых прямоугольных или квадратных полях светоизлучающих элементов. Если это количество не соответствует кратности, то его остаток или недоимок переносят или проносят из соседних избыточных по количеству светоизлучающих элементов прямоугольных полей, несколько видоизменяя границы прилегающих полей. Образованные гирлянды светоизлучающих элементов размещают в полях группами или в чередующейся последовательности между собой и соединяют все гирлянды параллельно.

Данный способ размещения гирлянд при отказе одной или нескольких сохраняет излучение светоизлучающего устройства, однако существует проблема параллельного соединения гирлянд излучающих элементов в больших замкнутых прямоугольных или квадратных полях светоизлучающих элементов светоизлучающей матрицы, что не позволяет эффективно использовать площадь подложки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является RU 2295174 С2, 10.10.2005, «Светоизлучающее устройство, содержащее светоизлучающие элементы» (прототип). В этом устройстве множество светоизлучающих элементов сформировано монолитно на одной квадратной подложке. Светоизлучающие элементы соединены последовательно в гирлянды к контактным площадкам их питания и размещены на подложке зигзагообразно. Данный способ позволяет разместить только не более двух гирлянд и при отказе хотя бы одной гирлянды в процессе изготовления не позволяет далее правильно функционировать светоизлучающему устройству. Кроме того, перекрестное соединение гирлянд также снижает надежность изделия и не позволяет формировать множество параллельно соединенных гирлянд.

Задачей данного изобретения является нахождение приемов размещения и соединения гирлянд светоизлучающих элементов в их интегральной матрице для повышения плотности размещения, сохранение излучения светоизлучающего устройства при отказе одной или нескольких гирлянд светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации и, соответственно, повышение процента выхода годных изделий.

Технический результат - обеспечение размещением и соединением светоизлучающих элементов светоизлучающей матрицы максимально возможную плотность размещения параллельно соединенных чередующихся гирлянд светоизлучающих элементов в больших концентрических или квадратных полях подложки при заданных величинах падения напряжения на гирляндах, исключение пересечения последовательных соединений светоизлучающих элементов в гирляндах, сохранение функционирования светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации.

Поставленная задача достигается тем, что в поле светоизлучающих элементов в квадратной или прямоугольной матрице светоизлучающих элементов, предпочтительно квадратной, обеспечивают исключение пересечения последовательных соединений светоизлучающих элементов в последовательно чередующихся гирляндах в замкнутых полях путем последовательного размещения чередующихся групп светоизлучающих элементов, равных количеству гирлянд в замкнутом концентрическом или прямоугольном поле с виртуальными номерами каждой гирлянды светоизлучающих элементов, в каждой группе светоизлучающие элементы размещают в прямом, затем в обратном порядке, причем последовательные соединения осуществляют с одноименными номерами элементов групп поочередно с левой и правой сторон подключения светоизлучающих элементов в случае соединения светоизлучающих элементов в одной плоскости, в случае многоуровневого соединения их металлизированными проводниками на подложке в изолирующих слоях под светоизлучающими элементами соединяющие проводники в каждой плоскости под каждым светоизлучающим элементом пути их соединения осуществляют по двум непересекающимся линиям, а вертикальные соединения проводников со светоизлучающими элементами через изолирующие слои осуществляют в зонах отсутствия проводников в предыдущих слоях.

На фиг.1 показан пример формирования концентрических полей по патенту RU 2426200, в котором светоизлучающие элементы размещают в концентрических полях чередующимися группами светоизлучающих элементов, располагаемых в прямом порядке. Для читаемости изображения нечетные поля выделены разным затемнением.

На фиг.2 показан пример соединения светоизлучающих элементов в одной плоскости в одном из концентрических по патенту RU 2426200 или прямоугольных по патенту RU 2465683 полей в прямом порядке. Пересечения последовательно соединяющих светоизлучающие элементы проводников ликвидируются воздушными перемычками.

На фиг.3 показан увеличенный фрагмент фиг.2, показывающий ширину поля размещения гирлянд светоизлучающих элементов и представление о сечении соединяющих проводников.

На фиг.4 показан пример соединения в прямом порядке светоизлучающих элементов на изолирующем слое под светоизлучающими элементами.

На фиг.5 показан увеличенный фрагмент фиг.4, показывающий представление о сечении соединяющих проводников.

На фиг.6 показан пример соединения в прямом порядке светоизлучающих элементов на четырех изолирующих слоях под светоизлучающими элементами.

На фиг.7 показан увеличенный фрагмент фиг.6, показывающий представление о сечении соединяющих проводников при наличии в них технологических отверстий.

На фиг.8 по предлагаемому способу показан пример соединения светоизлучающих элементов в одной плоскости, вначале в прямом, затем в обратном порядке.

На фиг.9 показан увеличенный фрагмент фиг.8, показывающий ширину поля размещения гирлянд светоизлучающих элементов и представление о сечении соединяющих проводников.

На фиг.10 по предлагаемому способу показан пример формирования соединений светоизлучающих элементов в четырех изолирующих слоях под светоизлучающими элементами при помощи виртуальных левых и правых плоскостей, пропускаемых через левые и правые соединяющие светоизлучающие элементы проводники.

На фиг.11 по предлагаемому способу показан пример соединений светоизлучающих элементов в четырех изолирующих слоях под светоизлучающими элементами.

На фиг.12 показан увеличенный фрагмент фиг.11, показывающий представление о сечении соединяющих проводников.

На фиг.13 показан пример соединяющей разводки светоизлучающих элементов в одной плоскости для концентрической светоизлучающей матрицы из семи концентрических полей. В ней светоизлучающие элементы размещают в концентрических полях чередующимися группами светоизлучающих элементов. Соответствующие количеству гирлянд в концентрическом поле светоизлучающие элементы внутри групп размещают вначале в прямом, затем в обратном порядке.

На фиг.14 показан аналогичный пример соединяющей разводки светоизлучающих элементов в одной плоскости для прямоугольной светоизлучающей матрицы из семи прямоугольных полей. В ней светоизлучающие элементы размещают в прямоугольных полях чередующимися группами светоизлучающих элементов. Соответствующие количеству гирлянд в прямоугольном поле светоизлучающие элементы внутри групп размещают вначале в прямом, затем в обратном порядке.

На фиг.15 показана та же концентрическая светоизлучающая матрица из семи концентрических полей, изображенная на фиг.13, в которой разводку соединений по предлагаемому способу осуществляют в изолирующих слоях под светоизлучающими элементами. Она позволяет сравнить эффективность использования отведенных площадей под светоизлучающие элементы на подложке светоизлучающей матрицы.

На фиг.16 показана та же прямоугольная светоизлучающая матрица из семи концентрических полей, изображенная на фиг.14, в которой разводку соединений по предлагаемому способу осуществляют в изолирующих слоях под светоизлучающими элементами. Она также позволяет сравнить эффективность использования отведенных площадей под светоизлучающие элементы на подложке светоизлучающей матрицы.

Способ осуществляют следующим образом. В способах патентов RU 2426200, например, фиг.1 и RU 2465683 в возрастающем от центра 1 матрицы 2 номере замкнутого поля 3-i светоизлучающих элементов 4 возрастает количество параллельно соединяемых гирлянд 3-i-j последовательно соединенных одноименных светоизлучающих элементов 4, где i - номер замкнутого поля от центра матрицы 2, a j - номер гирлянды в замкнутом поле 3-i. Для сохранения равномерного распределения излучения всей светоизлучающей матрицы 2 в случае отказа некоторых гирлянд 3-i-j светоизлучающие элементы 4 требуется размещать чередующимися группами 5 с количеством светоизлучающих элементов 4, равным количеству размещаемых гирлянд 3-i-j в замкнутом поле 3-i. В данном случае, если светоизлучающие элементы 4 в группах 5 размещены в прямом порядке, фиг.2, то возникает проблема соединения одноименных светоизлучающих элементов 4 без пересечений проводников 6, например, «воздушными» перемычками 7, фиг.2, и количеством проводников 6 при размещении на подложке 8 в одной плоскости 9. На фиг.3 в разрезе показан увеличенный фрагмент 10, из которого видно, что ширина 11 площади, занимаемой гирляндами 3-i, определяется количеством проводников 6, размером светоизлучающего элемента 4 и проводника 12, соединяющего светоизлучающий элемент 4 с максимально удаленным проводником 6, размещенным параллельно размещению светоизлучающих элементов 4 в гирляндах 3-i. Другая проблема возникает при многоуровневом размещении проводников 6 в изолирующих слоях 13 поя светоизлучающими элементами 4, фиг.4, фиг.7, в ограниченных их размерами объемах. В частности, уменьшение размеров сечения проводников 6 при увеличении их количества, фиг.4, приводит к недопустимому увеличению омического сопротивления проводников 6. Для примера на фиг.5 показан вырезанный из фиг.4 увеличенный фрагмент 14, в котором проводники 6-j-1 и 6-j-2 соединены через изолирующий слой 13-0 соединительной металлизацией 15-1 и 15-2, например, с анодом и катодом светоизлучающего элемента 4-2-k, где k - номер светоизлучающего элемента 4 в гирлянде 3-i-j на момент его соединения.

Аналогичный недостаток возникает при прокладке проводников 6-j в многослойных изолирующих слоях 13-j, (фиг.6), последовательно соединенных через отверстия 16-1-l, 16-2-m, 16-3-n в проводниках 6 на предыдущих изолирующих слоях 13 с соответствующими светоизлучающими элементами 4 гирлянд 3-i, где l - количество отверстий в проводнике 6-1-j, m - в проводнике 6-2-j, n - в проводнике 6-3-j. Из-за неравномерности количества отверстий 16 в проводниках 6 в прилегающих к светоизлучающим элементам 4 изолирующих слоях 13 возникает разность омических сопротивлений в проводниках 6, что, в конечном счете, приводит к разности токов в гирляндах 3-i-j и, соответственно, к неравномерному свечению гирлянд 3-i-j. Для примера на фиг.7 показан вырезанный из фиг.6 увеличенный фрагмент 17, в котором проводники 6 соединены через изолирующие слои 13-j соединительной металлизацией 15-1 и 15-2 с светоизлучающим элементом 4-4-k.

Как видим из фиг.2-7, такие приведенные приемы размещения светоизлучающих элементов 4 на подложке 8 приводят к усложнению и увеличению количества технологических операций, к неоправданному увеличению пассивной площади для прокладки проводников 6 и 12, в случае размещения их в одной плоскости 9 подложки 8, и также к увеличению омического сопротивления при прокладке проводников 6 и 12 в изолирующих слоях 13 под площадью светоизлучающих элементов 4 из-за уменьшения сечения проводников 6.

Совсем иная картина возникает, если в поле 3-i размещение светоизлучающих элементов 4 и их групп 5 гирлянд 3-i-j осуществлять на плоскости 9 подложки 8 чередованием в прямом, затем в обратном порядке светоизлучающих элементов 4 соответствующих гирлянд 3-i-j в группах 5, фиг.8. В этом случае последовательные соединения проводниками 6 и 12 чередованием сначала, например, слева, затем справа одноименных светоизлучающих элементов 4 в группах 5 гирлянд 3-i-j в концентрическом или прямоугольном поле 3-i никогда не пересекаются с другими соединениями в группах 5. Однако в случае размещения их в одной плоскости 9 подложки 8 хотя пересечения проводников 6 и 12 и отсутствуют, такой прием размещения светоизлучающих элементов 4 на подложке 8 также приводит к увеличению пассивной площади для прокладки проводников 6 и 12 и оправдан при небольшом количестве гирлянд j в поле 3-i. На фиг.9 показан вырезанный из фиг.8 увеличенный фрагмент 18, из которого также видно, что ширина 11 площади плоскости 9, занимаемой гирляндами 3-i, определяется количеством проводников 6, размерами светоизлучающего элемента 4 и проводника 12, соединяющего светоизлучающий элемент 4-j-k с максимально удаленным проводником 6, размещенным параллельно размещению светоизлучающих элементов 4 в гирляндах 3-i. Избежать и этого недостатка можно, если этот прием применить под светоизлучающими элементами 4 в ограниченных их размерами объемах в многоуровневом размещении проводников 6 и 12 в изолирующих слоях 13, фиг.11.

Для этого на фиг.8 через проводники 6-j, расположенные на одинаковом удалении от линии расположения светоизлучающих элементов 4 замкнутого поля 3-i виртуально слева, 6-4-пл, 6-3-пл, 6-2-пл, 6-1-пл, и справа, 6-4-пп, 6-3-пп, 6-2-пп, 6-1-пп, проводят соответствующие плоскости, фиг.10, которые затем каждые, левую и правую, объединяют в одну и помещают под плоскость 9 со светоизлучающими элементами 4. В результате под плоскостью размещения светоизлучающих элементов 4 формируют j плоскостей, в данном случае изолирующих слоев 13-j, на которых размещают проводники 6-j на непересекающихся левых и правых виртуальных линиях прокладки проводников 6-j в изолирующих слоях 13-j, фиг.11. Или по другому приему для безошибочного соединения светоизлучающих элементов 4 с проводниками 6-j в изолирующих слоях 13-j по левой и правой виртуальным линиям плоскость 9, фиг.8, с размещенными на ней проводниками 6-j и 12-j соединения светоизлучающих элементов 4 в одной плоскости 9 сгибают по оси расположения светоизлучающих элементов 4 в замкнутом поле 3-i до совмещения с шириной изоляции, фиг.11, между левыми и правыми проводниками 6-j и проводят параллельные плоскости 13-j, равные количеству гирлянд j светоизлучающих элементов 4 в замкнутом поле 3-i, в которых размещают изолирующие слои 13-j с левыми и правыми проводниками 6-j-л и 6-j-п.

Далее проводят следующие операции. Для первой гирлянды 3-1-1 проводник 6-1-1 на изолирующем слое 13-1 с правой стороны его плоскости соединительной металлизацией 15-1-1 (далее на фиг.11 из-за потери читаемости их нумерация опускается) через изолирующий спой 13-0 соединяют, например, с анодом первого светоизлучающего элемента 4-1-1, его катод соединительной металлизацией 15-1-2 через изолирующие слои 13-0, 13-1, 13-2, 13-3 соединяют с проводником 6-1-2 на изолирующем слое 13-4 в левой стороне его плоскости. Проводник 6-1-2 соединяют соединительной металлизацией 15-1-3 через изолирующие слои 13-3, 13-2, 13-1, 13-0 с анодом следующего второго светоизлучающего элемента 4-1-2. Катод этого светоизлучающего элемента 4-1-2 через изолирующий слой 13-0 соединительной металлизацией 15-4 соединяют с проводником 6-1-3 на изолирующем слое 13-1 снова с правой стороны его плоскости. Далее повторяют процесс последовательного соединения одноименных светоизлучающих элементов 4-1-k для этой гирлянды 3-i-1. Для второй гирлянды 3-i-2 проводник 6-2-1 с правой стороны через соединительную металлизацию сквозь изолирующие слои 13-1 и 13-0 соединяют с анодом первого светоизлучающего элемента 4-2-1. Катод светоизлучающего элемента 4-2-1 соединительной металлизацией сквозь изолирующие слои 13-0, 13-1, 13-2 соединительной металлизацией, проводник 6-2-2 с левой стороны на изолирующем слое 13-3, соединительную металлизацию сквозь изолирующие слои 13-2, 13-1, 13-0 соединяют с анодом следующего второго светоизлучающего элемента 4-2-2. Катод светоизлучающего элемента 4-2-2 соединительной металлизацией сквозь изолирующие слои 13-0, 13-1 соединительной металлизацией, проводник 6-2-3 с правой стороны на изолирующем слое 13-2, соединительную металлизацию сквозь изолирующие слои 13-1, 13-0 соединяют с анодом следующего третьего светоизлучающего элемента 4-2-3. Далее повторяют процесс последовательного соединения одноименных светоизлучающих элементов 4-2-к для этой гирлянды 3-1-2. Аналогичную процедуру производят для следующих гирлянд 3-i-3 и 3-i-4, последовательно соединяя соответствующие светоизлучающие элементы 4-3-k и 4-4-k. Прокладку проводников 6-j-k для гирлянды 3-i-1 производят поочередно на изолирующих слоях 13-1 и 13-4, для гирлянды 3-i-2 на изолирующих слоях 13-2 и 13-3, для гирлянды 3-1-3 на изолирующих слоях 13-3 и 13-2, для гирлянды 3-i-4 на изолирующих слоях 13-4 и 13-1.

Из фиг.11 замечаем, что в поле 3-i благодаря переменному размещению проводников 6-j-k в левой и правой сторонах на изолирующих слоях 13-i и переменному размещению в самих изолирующих слоях 13-1, заданных исходным порядком размещения, размещению в прямом и обратном порядке светоизлучающих элементов 4 и их последовательного соединения в группах 5 в поле 3-i не позволяется при их прокладке им пересекаться. Кроме того, фиг.12, сечение размещаемых проводников 6-j-k не зависит от количества гирлянд в поле 3-i.

На фиг.13 и фиг.14 приведены примеры размещения и последовательного соединения светоизлучающих элементов 4 к питающим шинам 20 и 21 проводниками 6 в одной плоскости в матрицах 2 на подложках 8, соответственно, к семи концентрическим и прямоугольным полям при максимальном количестве гирлянд в последнем поле, равном четырем. Как видим, дальнейшее увеличение количества полей будет приводить к дальнейшему уменьшению размеров светоизлучающих элементов 4 из-за требований к допустимому сечению проводников 6 и расстоянию между этими проводниками.

На фиг.15 и фиг.16 показаны те же примеры размещения и последовательного соединения светоизлучающих элементов 4 к питающим шинам 20 и 21 проводниками 6, но при размещении их под светоизлучающими элементами 4 в изолирующих слоях 13. Такое размещение не ограничивает количество полей 3 и соответственно количество гирлянд j в последнем поле 3 размещения светоизлучающих элементов 4 в матрицах 2 на подложках 8 и позволяет при соответствующих способах размещения светоизлучающих элементов 4 максимально использовать площадь подложки 8.

Литература

1. RU 2426200 С1, H01L 33/00, от 15 03.2010 «Способ формирования и проверки светодиодных матриц».

2. RU 2465683 С1, H01L 25/13, от 9.8 2011 «Способ формирования светоизлучающих матриц».

3. RU 2295174 С2, 10.10.2005, «Светоизлучающее устройство содержащее светоизлучающие элементы» (прототип).

4. Компоненты и технологии, №7, 2005, «Почему светодиоды не всегда работают так, как хотят их производители».

5. Электронные компоненты, №8, 2009, стр.42-43, «Светодиодные источники питания Mean Weil».

6. RU 2012090, 22.05.1991, «Способ формирования межсоединений в матрице трехмерных полупроводниковых элементов».

7. RU 2034363, 17.11.1992, «Способ изготовления электропроводящих прозрачных пленок».

8. RU 2359356, 26.11.2007, «Способ создания проводящих нано-проволок на полупроводниковых подложках».

9. RU 2399986, 16.01.2009, «Способ изготовления прозрачной омической контактной структуры BeO/Au/Beo/h-GaN».

10. RU 2416135, 25.10.2007, «Полупроводниковый элемент, способ изготовления полупроводникового изделия и матрица светоизлучающих диодов, полученная с использованием этого способа изготовления».

1. Способ размещения и соединения светоизлучающих элементов в их гирляндах, размещаемых в монолитных светоизлучающих матрицах, включающий технологический цикл от размещения в интегральном исполнении известными методами на квадратной или прямоугольной подложке, формирование светоизлучающих элементов с дискретностью квадратных или прямоугольных площадей ячеек светоизлучающих элементов, гирлянд с одинаковым числом последовательно соединенных светоизлучающих элементов в замкнутых концентрических или прямоугольных полях, разделенных изолирующими дорожками для последующего их параллельного соединения до выхода конечного продукта - светоизлучателя, повышения равномерности излучения излучателя на освещаемую поверхность концентрического или прямоугольного поля, надежности излучателя в случае отказа одной или нескольких гирлянд, его проверки на работоспособность при отказе одной или нескольких гирлянд, отличающийся тем, что в плоскости размещения светоизлучающих элементов в замкнутом поле светоизлучающие элементы размещают повторяющимися группами светоизлучающих элементов с виртуальными номерами гирлянд внутри групп вначале в прямом порядке, затем в обратном, последовательное соединение светоизлучающих элементов с одноименными светоизлучающими элементами внутри групп осуществляют, например, с правой стороны, а между соседними группами с левой стороны, с поочередно прилегающими к друг другу проводниками, параллельно ориентированными оси расположения светоизлучающих элементов в замкнутом поле в случае размещения проводников в плоскости размещения светоизлучающих элементов, в случае многоуровневого соединения светоизлучающих элементов под плоскостью размещения светоизлучающих элементов проводниками в изолирующих слоях соединение светоизлучающих элементов осуществляют соединительной металлизацией сквозь изолирующие слои с соответствующими проводниками на изолирующих слоях, которые располагают по двум виртуальным непересекающимся линиям, по которым, например, с левой стороны соединения с светоизлучающими элементами осуществляют внутри групп светоизлучающих элементов, а с правой стороны между соседними группами в зонах отсутствия проводников в предыдущих слоях.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для безошибочного соединения светоизлучающих элементов с проводниками в изолирующих слоях по левой и правой виртуальным пиниям плоскость с размещенными на ней проводниками соединения светоизлучающих элементов в одной плоскости сгибают по оси расположения светоизлучающих элементов в замкнутом поле до совмещения с шириной изоляции между левыми и правыми проводниками и через них проводят параллельные плоскости, равные количеству гирлянд в замкнутом поле светоизлучающих элементов, в которых размещают изолирующие слои с левыми и правыми проводниками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области оптического приборостроения. Светодиодное устройство согласно изобретению включает один или несколько излучателей-чипов, установленных по любой топографии на единую плоскую подложку и покрытых общим слоем компаунда-геля, возможно с кристаллами люминофора, и пластину из оптического материала, размещенную без воздушного промежутка на плоской поверхности геля.

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к классу мощных светодиодов, которые используются в качестве аналогов галогенных ламп, а также для потолочных, индустриальных, фасадных и других светильников.

Использование: для применений, связанных с освещением, отличным от подсветок, где вертикальная диаграмма направленности (диаграмма коллимирования) и диаграмма направленности бокового излучения света могут определяться независимо.

Блок LED, содержащий LED кристалл (10), слой (12) люминофора и фильтрующий слой (14), который расположен таким образом, что световые лучи, излучаемые от LED кристалла (10), с углом излучения ниже предварительно определенного угла относительно нормали фильтра, по меньшей мере, частично отражаются, и световые лучи, излучаемые от LED кристалла выше этого предварительно определенного угла, относительно нормали к фильтрующему слою (14) пропускаются.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является обеспечение излучения общего практически однородного цвета.

Изобретение относится к источникам света, работающим на основе полупроводниковых светоизлучающих диодов. Радиатор отвода тепла выполнен из набора пластин или -образной формы, контактирующих одна с другой плоской горизонтальной частью.

Изобретение относится к области светотехники и, в частности, к люминесцирующим материалам, используемым в твердотельных источниках белого света. Согласно изобретению предложен композиционный люминесцирующий материал для твердотельных источников белого света, которые содержат светодиод, излучающий в области 430-480 нм, а также смесь, по крайней мере, двух люминофоров, первый из которых имеет желто-оранжевое свечение в области (560-630 нм), а второй взят из группы алюминатов щелочноземельных металлов, активированных европием.

Изобретение относится к способу формирования люминесцентного керамического преобразователя и к люминесцентному керамическому преобразователю, полученному таким способом.

Изобретение относится к монтажной плате с повышенной устойчивостью к коррозии, способу изготовления такой монтажной платы, дисплейной панели и дисплейного устройства.

Предложены два варианта светоизлучающих устройств, использующих проводящий связывающий агент при соединении корпуса и крышки. Также предложен способ изготовления светоизлучающего устройства, который включает в себя этап соединения крышки 3, имеющей рамную часть 4, с корпусом 1, имеющим светоизлучающий элемент 2, установленный в углублении корпуса 1, чтобы закрыть отверстие углубления.

Изобретение относится к изготовлению светоизлучающих приборов, в частности к производству интегральных светоизлучателей. .

Изобретение относится к изготовлению и производству интегральных светоизлучающих приборов. .

Изобретение относится к изготовлению и производству интегральных светоизлучающих приборов. .

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано при проектировании новых энергоэффективных световых приборов с полупроводниковыми (светодиодными) источниками света, в том числе универсальных линейных светодиодных ламп, предназначенных для прямой замены в светильниках линейных люминесцентных газоразрядных ламп низкого давления.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при производстве светодиодных ламп, предназначенных для освещения. .

Изобретение относится к средствам светоизлучения, преимущественно для систем управления железнодорожным транспортом, таким как светофор, и может быть использовано в системах отображения информации.

Изобретение относится к области рекламного дела и может быть использовано для показа динамической рекламы на спортивных стадионах. .

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапевтическим устройствам светолучевой терапии. .

Предложено светодиодное светоизлучающее устройство, в котором упрощена регулировка цветовой температуры белого света, при этом светодиодное светоизлучающее устройство содержит множество блоков светоизлучения разных типов, содержащих, соответственно, светодиодные элементы, которые испускают ультрафиолетовое излучение или видимый свет фиолетового цвета, и люминофоры, которые поглощают ультрафиолетовое излучение или видимый свет фиолетового цвета и излучают цветной свет; причем цветной свет, излучаемый множеством блоков светоизлучения разных типов, смешивается и становится белым светом; светодиодные элементы указанного множества блоков светоизлучения разных типов являются одинаковыми и смонтированы на одном основании; и два или более блоков светоизлучения частично перекрывают друг друга. Также предложены изобретения, касающиеся системы светоизлучения, сформированной на основе описанного выше светодиодного светоизлучающего устройства, и способа изготовления светодиодного светоизлучающего устройства. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ изготовления полупроводникового светоизлучающего устройства согласно изобретению включает выращивание множества III-нитридных полупроводниковых структур на подложке, причем каждая полупроводниковая структура включает в себя светоизлучающий слой, расположенный между областью n-типа и областью р-типа; подложка включает в себя основание, множество участков III-нитридного материала, разделенных углублениями, причем углубления простираются через всю толщину III-нитридного материала, который формирует упомянутые структуры, связывающий слой, расположенный между основанием и множеством участков III-нитридного материала; при этом светоизлучающий слой каждой полупроводниковой структуры имеет значение постоянной решетки, большее чем 3,19 ангстрем; и формирование проводящего материала, который электрически соединяет две из III-нитридных полупроводниковых структур. Также предложено полупроводниковое светоизлучающее устройство. Изобретение обеспечивает улучшение производительности и надежности, за счет исключения деформации и дефектов кристалла в слоях III-нитридного устройства. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх