BRPI0814501B1

BRPI0814501B1 - método para fabricar uma estrutura de diodo emissor de luz

Info

Publication number: BRPI0814501B1
Application number: BRPI0814501-6A
Authority: BR
Inventors: Grigoriy Basin; Robert S. West; Paul S. Martin
Original assignee: Philips Lumileds Lighting Company, Llc; Koninklijke Philips N. V.
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2018-12-11
Also published as: TW200924237A; BRPI0814501A2; WO2009007886A1; EP2168178B1; CN101743648A; RU2010104249A; RU2466480C2; US7867793B2; JP2010533374A; TWI467796B; JP5654344B2; CN101743648B; US20090017566A1; KR101535168B1; EP2168178A1; KR20100047255A

Description

(54) Título: MÉTODO PARA FABRICAR UMA ESTRUTURA DE DIODO EMISSOR DE LUZ (73) Titular: PHILIPS LUMILEDS LIGHTING COMPANY, LLC, Companhia Norte-Americana. Endereço: 370 West Trimble Road.MS 91/MG San José, Califórnia 95131, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US); KONINKLIJKE PHILIPS N. V.. Endereço: High Tech Campus 5, NL-5656 AE, Eindhoven, HOLANDA(NL) (72) Inventor: GRIGORIY BASIN; ROBERT S. WEST; PAUL S. MARTIN.

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 11/12/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 11/12/2018

Assinado digitalmente por:

Liane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados “MÉTODO PARA FABRICAR UMA ESTRUTURA DE DIODO EMISSOR DE LUZ”

Campo técnico da invenção

A presente invenção refere-se à fabricação de um diodo emissor de luz.

Fundamentos da invenção

Diodos emissores de luz (LEDs) semicondutores estão entre as fontes de luz mais eficientes disponíveis atualmente. Sistemas de materiais de interesse na fabricação de dispositivos emissores de luz de alto brilho capazes de operação através do espectro visível incluem semicondutores do Grupo IIIV, por exemplo, ligas binárias, temárias e quaternárias de gálio, alumínio, índio, nitrogênio, fósforo e arsênico. Os dispositivos do Grupo III-V emitem luz através do espectro visível . Dispositivos baseados em GaAs e GaP são, freqüentemente, usados para emitir luz a comprimentos de onda mais curtos, como de UV-próximo até verde.

LEDs de nitreto de gálio usam, tipicamente, um substrato de crescimento de safira transparente devido à estrutura de cristal da safira ser similar à estrutura de cristal de nitreto de gálio.

Alguns LEDs de GaN são formados como chips inversíveis, com ambos eletrodos sobre a mesma superfície, onde os eletrodos de LED são unidos a eletrodos sobre um sub-suporte sem o uso de ligações por fio. Um sub-suporte provê uma interface entre o LED e um suprimento de energia externo. Eletrodos sobre o sub-suporte unidos aos eletrodos de LED podem se estender além do LED ou se estender para o lado oposto do sub-suporte para ligação por fio ou montagem superficial a uma placa de circuito.

As figuras 1A-1D são vistas em seção transversal simplificadas do processo de montagem de LEDs de GaN 10 a um subsuporte 12 e remoção do substrato de crescimento de safira 24. O sub-suporte pode ser formado de silício ou pode ser um isolador cerâmico. Se o sub2 suporte 12 for de silício, uma camada de óxido pode isolar o padrão de metal sobre a superfície do sub-suporte do silício, ou esquemas diferentes de implantação de íon podem ser executados para maior funcionalidade, como proteção contra descarga eletrostática.

Como o pode ser visto na figura IA, uma quantidade de matrizes de LEds 10 é formada com uma fina camada de LED de GaN 18, formadas sobre um substrato de crescimento de safira 24. Eletrodos 16 são formados em contato elétrico com camadas de tipo-n e tipo-p na camada de GaN 18. Protuberâncias de pino curto de ouro 20 são colocadas sobre os eletrodos 16 sobre os LEDs 10 ou, altemativamente, sobre coxins de metal 14 sobre o sub-suporte 12. As protuberâncias de pino curto de ouro 20 são, geralmente, esferas de ouro colocadas em vários pontos entre os eletrodos de LED 16 e os coxins de metal de sub-suporte 14. As camadas de LED 18 e eletrodos 16 são todos formados sobre o mesmo substrato de safira 24, que é, então, cortado em matrizes para formar as matrizes de LED individuais 10.

Como ilustrado na figura 1B, os LEDs 10 são unidos ao substrato 12 com coxins de metal 14 sobre o sub-suporte 12 eletricamente unido aos eletrodos de metal 16 sobre as camadas de GaN 18. Pressão é aplicada à estrutura de LED enquanto um transdutor ultra-sônico vibra rapidamente a estrutura de LED em relação ao substrato para criar calor na interface. Isto faz com que a superfície das protuberâncias de pinos curtos de ouro se interdifundam em nível atômico nos eletrodos de LED e eletrodos de sub-suporte para criar uma conexão elétrica permanente. Outros tipos de métodos de união incluem soldagem, aplicação de pasta condutora, e outros meios.

Entre as camadas de LED 18 e a superfície do sub-suporte 12 há um grande vazio que é enchido com um epóxi para prover suporte mecânico e vedar a área, como ilustrado na figura 1C. O epóxi resultante é referido como um sub-enchimento 22. Este sub-enchimento consome muito tempo, uma vez que cada uma das matrizes de LED 10 tem que ser subenchido separadamente, e uma quantidade exata de material de subenchimento precisa ser injetada. O material de sub-enchimento tem que ter uma viscosidade suficientemente baixa para que possa fluir sob as matrizes de LED 10, o que pode incluir uma geometria complicada e eletrodos, sem aprisionar nenhuma bolha que poderia resultar em regiões pobremente suportadas, como ilustrado como região 22a. O material de sub-enchimento, entretanto, não deve se espalhar de modo descontrolado sobre superfícies indesejadas, como o topo do dispositivo de LED, como ilustrado em 22b, ou coxins sobre o sub-suporte onde ligações por fio têm que ser subsequentemente aplicadas.

Os substratos de safira 24 são removidos após as matrizes de LED 10 serem unidas ao sub-suporte 12 e o sub-suporte 12 é separado em elementos individuais para formar as estruturas de LED ilustradas na figura ID. Uma vez que as camadas de LED 18 são muito finas e frágeis, o subenchimento serve para a finalidade adicional de prover o necessário suporte mecânico para impedir fraturamento das camadas frágeis de LED quando o substrato de suporte 24 for removido. As protuberâncias de pinos curtos de ouro 209 não provêem suporte suficiente por eles mesmos para impedir fraturamento das camadas de LED uma vez que, dada a forma limitada das mesmas e serem espaçadas uma da outra. Materiais de sub-enchimento convencionalmente utilizados são, tipicamente, compostos de substâncias orgânicas e possuem propriedades de expansão térmica muito diferentes de materiais de metal e semicondutores. Este comportamento expansivo espúrio é particularmente agravado a altas temperaturas operacionais - típicas de aplicações de LED de alta potência - onde matérias de sub-enchimento aproximam-se de seu ponto de transição para vidro e começam a se comportar como substâncias elásticas. O efeito líquido de tal descompasso em comportamento de expansão térmica é a indução de tensões sobre dispositivos de LED que limitam ou reduzem sua capacidade operacional em condições de alta potência. Por último, materiais de sub-enchimento têm baixas propriedades de condutividade térmica o que resulta em operação a temperatura desnecessariamente elevada dos dispositivos semicondutores.

Há carência de técnicas para suportar mecanicamente as finas camadas de LED durante um processo de remoção de substrato que proveja um suporte mais uniforme e livre de vazios; que proveja suporte com comportamento de expansão térmica mais proximamente compassado, que proveja um suporte com capacidade operacional a alta temperatura, não limitada pelo ponto de transição para vidro de materiais orgânicos; e que proveja um suporte com melhor condutividade térmica para drenagem térmica superior. Sumário

Um diodo emissor de luz (LED) é fabricado pelo uso de uma camada de sub-enchimento depositada sobre o LED ou o sub-suporte antes da montagem do LED a um sub-suporte. A deposição da camada de subenchimento antes da montagem do LED ao sub-suporte provê um suporte mais uniforme e livre de vazios, e aumenta as opções de material de subenchimento para permitir melhores características térmicas. Em um modo de realização, a camada de sub-enchimento pode ser depositada sobre os LEDs e usada para suportar as finas e frágeis camadas de LED durante a remoção do substrato de crescimento. O substrato de crescimento pode, então, ser remoído a nível de camadas folhadas antes da montagem do LED ao sub-suporte. Em outros modos de realização, a camada de sub-enchimento pode ser padronizada e/ou polida de volta, de modo que apenas as áreas de contato do LED e/ou sub-suporte sejam expostas. Os LEDs e sub-suporte podem, então, ser unidos com a camada de sub-enchimento entre eles. A camada de subenchimento pode ser usada também como um guia para assistir na individualização dos dispositivos.

Descrição resumida dos desenhos

As figuras 1A-1D são vistas em seção transversal simplificadas do processo de montagem de LEDs a um sub-suporte, seguida pela injeção de um sub-enchimento e remoção do substrato de crescimento de safira.

As figuras 2A-2E são vistas em seção transversal simplificadas de um processo de remoção do substrato de crescimento de LEDs sobre o nível de camada folhada e montagem de LED a um sub-suporte de acordo com um modo de realização da presente invenção.

A figura 3 ilustra uma porção da estrutura de LED incluindo um substrato de crescimento de safira e camadas de GAN.

As figuras 4A e 4B ilustram a deposição do material de subenchimento sobre uma porção dos LEDs e um nível de camada folhada.

As figuras 5-5C são vistas em seção transversal simplificadas de montagem de LEDs a um sub-suporte e remoção do substrato de crescimento após os LEDs serem montados ao sub-suporte.

As figuras 6A-6E são vistas em seção transversal simplificadas de um processo de montagem de LEDs a um sub-suporte tendo um revestimento de sub-enchimento.

As figuras 7A-7D ilustram outro modo de realização no qual os LEDs de nível de folhado, com uma camada de sub-enchimento padronizada, são montados a um sub-suporte.

As figuras 8A-8G ilustram outro modo de realização no qual matrizes de LED individuais são montadas em um sub-suporte sobre o qual uma camada de sub-enchimento foi depositada.

Descrição detalhada

As figuras 2A-2E são vistas em seção transversal simplificadas de um processo de montagem de LEDs de GAN em um sub-suporte e remoção do substrato de crescimento de acordo com um modo de realização da presente invenção.

A figura 2A ilustra uma porção de uma estrutura de LED de nível folhado 100 incluindo um substrato de crescimento 102 que pode ser, por exemplo, safira, sobre o qual foram formadas as finas camadas de LED de GaN 104. As camadas de LED de GaN 104 podem ser desenvolvidas convencionalmente sobre substrato de safira , como descrito, por exemplo, em US 2007/96.130, aqui incorporado pela referência. A figura 3 ilustra uma porção da estrutura folhada 100 incluindo um substrato de safira 102 sobre o qual uma camadas de LED de GaN 104n é desenvolvida pelo uso de técnicas convencionais. A camadas de LED de GaN 104n pode ser de múltiplas camadas, incluindo uma camada de revestimento. A camadas de LED de GaN 104n podem incluir Al, In e dopante do tipo-n. Uma camada ativa 104a é, então, desenvolvida sobre a camadas de LED de GaN 104n. A camada ativa 104n será, tipicamente, de múltiplas camadas de baseadas em GaN e sua composição (por exemplo, In, Al, Ga]._x._yN) depende do comprimento de onda desejado da emissão de luz e outros fatores. A camada ativa 104a pode ser convencional. Uma camada de GaN 104ppode ser de múltiplas camadas, incluindo uma camada de revestimento e pode ser convencional também. A camada de GaN 104p pode incluir Al, In e um dopante tipo-p. A estrutura de LED da figura 3 é referida como uma dupla heteroestrutura

Em outro modo de realização, o substrato de crescimento tem cerca de 90 mícron de espessura, e as camadas de GaN 104 têm uma espessura combinada de, aproximadamente, 4 mícron.

Embora um LED baseado em GaN com substrato de crescimento de safira seja usado no exemplo, outros tipos de LEDs usando outros substratos, como SiC (usado para formar um LED de InAlGaN) e GaAs (usado para formar um LED de AlInCaP) podem se beneficiar da presente invenção.

Camadas de ligação metálica são formadas sobre o folhado, formando contatos-n 108n e contatos-p 108p, referidos aqui como contatos 108. Os contatos 108 podem ser padronizados pela formação de uma camada de mascaramento em posições nas quais os contatos d meta não sejam desejados, depositando, em seguida, a camada de contato de metal sobre todo o folhado e, depois, descarnar a camada de mascaramento pêra descolagem do metal depositado sobre a mesma. AS camadas metálicas poderíam ser também negativamente padronizadas pela deposição similar de camadas empilhadas de cobertura de metal e depois seletivamente removendo-as de volta usando um esquema de mascaramento. Os contatos podem ser formados de um ou mais metais, como TiAu, Au, Cu, Al, Ni ou outro material dúctil, ou uma combinação de tais camadas. Protuberâncias de pino curto 110, que podem ser, por exemplo, de ouro, são então formadas sobre os contatos 108. Essas protuberâncias 110 são, geralmente, esferas de ouro colocadas em vários pontos sobre o contato 108. As protuberâncias de pino curto 110 servem como parte dos contatos para o LED e são usadas para unir o LED a um sub-suporte. Caso desejado, outros tipos de material ou estruturas de colagem, como chapas, podem ser usados no lugar de protuberâncias de pino curto 110.

Como ilustrado na figura 2, o sub-enchimento 120 é, então, depositado sobre as camadas de GaN 104, contatos 108 e protuberâncias 110. Devido ao sub-enchimento 120 ser aplicado antes da união dos LEDs ao subsuporte, qualquer material adequado pode ser usado para o sub-enchimento 120 sem depender de características de fluxo necessárias no caso de subenchimento convencional. Por exemplo, matérias baseados em polímero de poliimida, que têm alta temperatura de transição vítrea, podem ser usados como a camada de sub-enchimento 120. Com o uso de material de polímero de poliimida, um solvente pode ser usado par ajustar a viscosidade a 4001.000Pa*s para assistir na deposição do material. Um pó de enchimento, como pequenas partículas de SiO₂, pode ser adicionado ao material de poliimida, por exemplo, na quantidade de 60 a 90% para compassar o CTE (coeficiente de expansão térmica). Durante deposição, os LED e material de poliimida podem se aquecidos abaixo do ponto de transição para vidro e, depois, permitidos esfriar para curar. Esses materiais ajudarão o dispositivo a 5 suportar condição de alta temperatura/alta corrente sem deformação dos finos LEDs. O material de sub-enchimento pode ser um material curado de duplo estágio, usando uma cura a baixa temperatura para a ligação cruzada de aditivos, por exemplo, aditivos de epóxi, no material de sub-enchimento responsáveis pela cura de primeiro estágio. O material de sub-enchimento 10 deve der propriedades de cura de estágio-B de modo a aderir tanto ao LED como a superfície folhada de suporte.

As figuras 4A e 4B ilustram a deposição do material de subenchimento 120 sobre uma porção do folhado 100. Conforme mostrado na fig. 4A, o sub-enchimento 120 pode ser depositado como cobertura sobre a 15 superfície de camadas de GaN 104. Em um modo de realização, o subenchimento 120 é padronizado, por exemplo, usando impressão por estêncil ou impressão por peneira, de modo que áreas 122, como a área na qual as matrizes de LED deverão ser separadas, não tenham sub-enchimento 120. Por exemplo, o material pode ser depositado em forma de uma pasta viscosa 20 usando, por exemplo, técnicas de impressão de estêncil. Áreas nas quais o sub-enchimento não seja desejado, por exemplo, as áreas ao redor dos LEDs onde há ligação por fio, são protegidas por uma máscara. Aberturas nas máscaras permitem que o material de sub-enchimento seja depositado nas áreas desejadas. Após deposição, por exemplo, por impressão em tela, a 25 camada de sub-enchimento é curada a baixa temperatura, por exemplo, 120 130°C, até ficar suficientemente dura para ser polida. Conforme mostrado na fig. 4B, o sub-enchimento 120 é, então, polido de volta até que a conexão metálica, ou seja, as protuberâncias 110, fiquem expostas. Em um modo de realização, o sub-enchimento 120 tem uma espessura final de 30pm.

O sub-enchimento 120 servem, vantajosamente, como uma camada de suporte para as camadas de GaN 104 e, consequentemente, o substrato de crescimento 102 pode ser removido, como ilustrado na figura 2C. O substrato 102 pode ser removido, por exemplo, por descolagem a laser usando um feixe de laser excímero transmitido através do substrato de safira de safira transparente 102 e que evapora uma camada de topo da camada GaN-η 104n. A remoção do substrato 102 produz tremenda pressão no substrato/camada η-GaN 104n. A pressão força para fora o substrato 102 da camada de GaN 104n, e o substrato 102 é removido. O suporte provido pelo sub-enchimento 120 impede que a alta pressão durante a descolagem do substrato frature as finas e frágeis camadas de LED 104. Adicionalmente, caso desejado, a camada exposta 104n (mostrada na figura 3) pode ser tomada áspera para aumentar a extração de luz, por exemplo, usando gravação fotoelétrico-química, ou, em menos escala, por impressão ou esmerilhamento. Altemativamente, a formação de aspereza pode incluir a formação de prismas ou outros elementos óticos sobre a superfície para maior extração de luz e melhor controle do padrão de radiação.

Após o substrato ser removido, as camadas de GaN 104 com o sub-enchimento 120 são gravadas e separadas em elementos individuais de LED. A gravação e separação podem ser realizadas pelo uso, por exemplo, de uma serra que usa as áreas 122 no sub-enchimento 120 como um guia. Altemativamente, um processo de gravação a laser pode ser usado. Antes da separação, o filhado de LEDs é aderido a uma lâmina de plástico estirável e, após o folhado ser rompido ao longo das linhas de gravação, a lâmina é estirada para separar as matrizes enquanto estas permanecem aderidas à lâmina estirável. Um dispositivo automático de coleta e colocação remove, então, cada matriz 125 da lâmina, e monta a matriz 125 sobre um sub-suporte 130, conforme mostrado na fig. 2D. O metal de ligação, ou seja, protuberâncias 110 sobre as matrizes de LED 125 são soldados por ultra-som ou ter mo diretamente a correspondentes padrões de metal e ligação 132 sobre o sub-suporte 130, que pode ser, por exemplo, ouro ou outro material apropriado. O sub-suporte 130 pode ser formado de silício ou de isolante cerâmico. Se o sub-suporte 130 for de silício, uma camada de óxido pode isolar o padrão de metal sobre a superfície de sub-suporte do silício, ou esquemas diferentes de implantação de íon podem ser executados para funcionalidade adicional, como diodos de Zener para proteção de descarga elétrica. Se o sub-suporte for de cerâmica em vez de silício, os padrões de metal podem ser diretamente formados sobre as superfícies cerâmicas.

Um transdutor ultra-sônico (processo de interdifusão termosônica metal-metal) pode ser usado para aplicar uma pressão descendente às matrizes 125 e vibrar rapidamente as matrizes 125 em relação ao sub-suporte 130, de modo que os átomos de metais de ligação opostos se mesclem para criar uma conexão elétrica e mecânica ente a matriz 125 e o sub-suporte 130. Outros métodos para interconexão de matriz de LED ao sub-suporte também podem ser usados, como o uso de uma camada de soldagem. Durante o processo de fixação de matriz, por exemplo, com uma interconexão de AuAu, a temperatura do substrato é mantida acima (por exemplo, 40-50°C) da temperatura de transição vítrea T_g, o que faz com que o material de subenchimento fique em estágio elástico para amolecer e conformar com os LEDs e impedir a formação de vazios. Subsequentemente a camada de subenchimento é permitida curar , aproximadamente, à temperatura de transição vítrea, por exemplo, 200°C, por 1-2 horas de modo a endurecer. O subsuporte 130 pode, então, ser gravado e individualizado para formar os LEDs 140, conforme mostrado na fig. 2E.

Em outro modo de realização, o substrato de crescimento 102 não é removido até após o folhado ser separado em matrizes separados e montados a um sub-suporte 130, conforme mostrado nas figuras 5 A, 5B e 5C.

Conforme mostrado na fig. 5A, o substrato de safira 102, com camadas de

LED de GaN 104 , é gravado e separado em matrizes individuais 150. A gravação e separação podem ser realizadas usando-se uma serra que corta através do substrato de safira 102 usando áreas 122 no sub-enchimento 120 como guia. As matrizes separadas 150 são, depois, montados ao sub-suporte 130, como descrito acima. Uma vez que as matrizes 150 estejam montadas ao sub-suporte 130, o substrato de safira 102 pode ser descolado como descrito acima e como ilustrado na figura 5B. O sub-suporte 130 é, então, individualizado para formar LEDs 140, conforme mostrado na fig. 5C.

Em outro modo de realização, o sub-suporte pode ser depositado sobre o sub-suporte em vez de às camadas de GaN. As figuras 6A6E são vistas em seção transversal simplificadas de um processo de montagem de LEDs de GaN a um sub-suporte com um revestimento de subsuporte.

A figura 6A ilustra uma porção de um sub-suporte 202 com padrões der metal de ligação 204 com protuberâncias 206. Como exemplo, um sub-suporte de silício 202 com padrões de metal de ligação em Au 204 e protuberâncias de Au 206 podem ser usado. Alternativamente, outros materiais podem se usados caso desejado. Uma camada de sub-suporte 210 é depositada sobre o sub-suporte 202, padrões de metal de ligação 204 e protuberâncias 206. Como explicado acima, a camada de sub-enchimento 210 pode ser padronizada, por exemplo, usando impressão por estêncil ou impressão por tela de malha, de modo que áreas, como a área na qual as matrizes de LED devem ser separados, não tenham material de subenchimento. Devido ao sub-enchimento 210 ser aplicado antes da ligação de LEDs ao sub-suporte, qualquer material adequado pode ser usado para o subenchimento 210 sem depender das características de fluxo necessárias no caso de sub-suporte tradicional. Por exemplo, materiais baseados em um polímero de poliimida, com alta temperatura de transição vítrea, podem ser usados como a camada de sub-enchimento 210. Esses materiais ajudarão o dispositivo a suportar condição de alta temperatura/alta corrente sem deformação dos finos LEds. O material de sub-enchimento deve ter propriedades de cura de estágio-B de modo a aderir tanto ao LED como superfícies folhadas de suporte. Além disso, um material dielétrico inorgânico pode ser usado, caso desejado. Conforme mostrado na figura 6B, a camada de sub-enchimento 210 é polida de volta até que a conexão metálica, ou seja, protuberâncias 206, fique exposta..

Um substrato de crescimento 230 com uma camada de LED de GaN 232 e contatos 234 é separado em matrizes de LED separados 235, que são então montados sobre u sub-suporte 202 com camada de sub-enchimento 210, conforme mostrado na fig. 6C. os contatos sobre matrizes de LED 234 são soldados ultra-sonicamente ou termo-sonicamente diretamente às correspondentes protuberâncias de ligação 206 sobre o sub-suporte 130, como descrito acima. Uma vez montado, o substrato de crescimento 230 é removido, por exemplo, pelo uso de um processo de descolagem a laser, resultando na estrutura ilustrada da figura 6D. O sub-suporte 202 é, então, individualizado para formar LEDs 240, conforme mostrado na fig. 6E.

As figuras 7A-7D ilustram LEDs de nível de folhado com uma camada de sub-enchimento padronizada que são montados a um sub-suporte de acordo com outro modo de realização.

A figura 7A é uma vista em seção transversal simplificada de porções de LEDs de nível folhado 300 com uma camada de sub-enchimento padronizada 310 e a figura 7B é uma vista plana da superfície de base dos LEDs de nível folhado 300 ao longo da linha AA mostrada na figura 7A. Os LEDs de nível folhado 300 incluem um substrato de crescimento 302 juntamente com camadas de LED 304 e contatos 306. A camada de subenchimento 310 é depositada, por exemplo, usando-se impressão por estêncil ou impressão com tela para formar um padrão que exponha os contatos 306 sobre a superfície de base das camadas de LED 304 e curada. O padrão de sub-enchimento casa com o padrão de contatos 322 presentes sobre o subsuporte 320, como pode ser visto na figura 7C, de modo que apenas as áreas nas quais os LEDs sejam fixados sejam expostas.

Como ilustrado nas figuras 7C e 7D, os LEDs de nível folhado 300 são montados no nível folhado com um sub-suporte 320 com contatos 322. Os LEDs de nível folhado 300 são montados ao sub-suporte 320, por exemplo, por ultra-som ou termo-sonicamente, para unir os contatos 306 sobre as camadas de LED 304 com os contatos 322 sobre o sub-suporte 320, como descrito acima. O substrato de crescimento 302 pode, então, ser descolado, por exemplo, pelo uso de um processo de descolagem a laser, e os LEDs individualizados em matrizes individuais.

As figuras 8A-8G ilustram outro modo de realização, no qual matrizes de LED individuais são montadas a um sub-suporte sobre o qual uma camada de sub-enchimento foi depositada. A figura 8A é uma vista em seção transversal simplificada de porções de um sub-suporte 404 com contatos 404. A figura 8B é uma vista plana da superfície de topo do sub-suporte 402 ao longo da linha BB mostrada na figura 8A. Como ilustrado na figura 8C, uma camada de sub-enchimento 410 é depositada sobre o sub-suporte 402 e, em particular, é padronizada para cobrir os contatos 404. Uma vez que a camada de sub-enchimento 410 esteja curada, a camada de sub-enchimento 410 é polida de volta para expor os contatos 404, como ilustrado nas figuras 8D e 8E, que ilustra outra vista plana do sub-suporte 402.

As matrizes de LED 420, cada um dos quais inclui um substrato de crescimento 422, camadas de LED 424 e contatos 426 sobre a superfície de base das camadas de LED 424 são, então, montado ao subsuporte 402, como ilustrado na figura 8F. Uma vez montado, o substrato de crescimento 422 pode ser descolado, como ilustrado na figura 8G, e o subsuporte 402 pode ser individualizado para formar elementos de LED individuais, como descrito acima.

Embora a presente invenção seja ilustrada em conexão a modos de realização específicos para fins de entendimento, a presente invenção não é assim limitada. Várias adaptações e modificações podem ser feitas sem se afastar do escopo da invenção. Por conseguinte, o espírito e 5 escopo das reivindicações anexas não devem ser limitados pala descrição acima.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para fabricar uma estrutura de diodo emissor de luz (LED), compreendendo:

formar camadas de LED (104) incluindo uma camada tipo-n, uma camada ativa, e uma camada tipo-p sobre um substrato de crescimento (102);

formar contatos metálicos (108n, 108p) sobre uma superfície de base das camadas de LED, em que a superfície de base das camadas de LED é uma superfície oposta a uma superfície do substrato de crescimento;

prover um sub-suporte (130) tendo contatos metálicos (132) sobre uma superfície de topo;

depositar uma camada de sub-enchimento (120) sobre a superfície de base das camadas de LED;

remover o substrato de crescimento (102) das camadas de LED (104); e montar as camadas de LED (104) no sub-suporte (130) com os contatos metálicos (108n, 108p) sobre a superfície de base das camadas de LED (104) em contato com os contatos metálicos (132) sobre a superfície de topo do sub-suporte (130) e a camada de sub-enchimento (120) entre a superfície de base das camadas de LED (104) e a superfície de topo do sub-suporte (130);

caracterizado por o substrato de crescimento (102) é removido da camada de LED após o depósito da camada de sub-enchimento (120), em que a camada de subenchimento (120) é usada como suporte para as camadas de LED (104) durante a remoção do substrato de crescimento (102); e as camadas de LED (104) são montadas no sub-suporte (130) após a remoção do substrato de crescimento (102).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adicionalmente compreender separar as camadas de LED (104) em matrizes individuais (125) antes de montar as camadas de LED (104) no sub-suporte

Petição 870180067188, de 02/08/2018, pág. 7/12 (130).
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adicionalmente compreender individualizar as camadas de LED (104) montadas ao sub-suporte (130) para forma uma pluralidade de elementos individuais.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender depositar uma camada do sub-enchimento (120, 210) padrão em pelo menos uma da superfície inferior das camadas de LED (104) e a superfície superior do sub-suporte (130).
5. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 4, caracterizado pela deposição de uma camada de sub-enchimento compreender depositar a camada de sub- enchimento (120, 210) sobre os contatos metálicos (108n, 108p, 132, 204) sobre a superfície de base das camadas de LED e/ou na sobre a superfície superior do sub-suporte (130) e polir a camada de sub-enchimento de volta até que pelo menos uma porção dos contatos metálicos seja exposta.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 4, caracterizado pela camada de sub-enchimento compreender um material com base em poliimida.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela deposição da camada de sub-enchimento (120) compreender padronizar a camada de sub-enchimento (120).
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela camada de sub-enchimento ser depositada pelo uso de impressão por estêncil e impressão por tela de malha para padronizar a camada de subenchimento.

Petição 870180067188, de 02/08/2018, pág. 8/12

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