專利名稱：光電組件的制作方法
光電組件本發(fā)明涉及包含對(duì)發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制的集成電路的光電組件。本發(fā)明還涉及由多 個(gè)這種光電組件構(gòu)成的光電組件裝置。此外，本發(fā)明還涉及制造光電組件的方法。具有多個(gè)發(fā)光元件的光電組件用于對(duì)物體的有效照明。發(fā)光元件可以是例如附著 于并電連接于組件的組件電路板的LED(發(fā)光二極管)。組件的布線通常用混合方式實(shí)現(xiàn)， 其中一個(gè)發(fā)光元件組可以分布于多個(gè)組件電路板上。調(diào)節(jié)和控制電路被用于控制發(fā)光元件 的發(fā)光。LED的控制可以通過例如作為分立部件設(shè)置于組件電路板上的傳感器來實(shí)現(xiàn)。分 立部件具有外殼，在所述外殼中放置有芯片。組件電路板因此除了例如LED芯片外還裝備 有部件，其中在部件的外殼中放置有芯片，所述芯片具有用于對(duì)光、溫度或色彩點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量 的傳感器。控制和調(diào)節(jié)電路、傳感器以及高性能散熱器并未集成于設(shè)置有發(fā)光元件的組件之 上或之中。本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種光電組件，利用所述光電組件能夠以有效的方式 對(duì)發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光進(jìn)行控制。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種光電組件，其中以有效的 方式對(duì)發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光進(jìn)行控制。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種制造上述光電組件的 方法。光電組件具有包括多個(gè)半導(dǎo)體層的層結(jié)構(gòu)(Schichtstruktur)，其中，所述多個(gè)半 導(dǎo)體層包括襯底層、第一層構(gòu)造(Schichtanordrumg)和至少第二層構(gòu)造。第一層構(gòu)造具有 發(fā)光層并設(shè)置于所述襯底層上。第二層構(gòu)造包含用以控制發(fā)光層的工作狀態(tài)的至少一個(gè)電路。第二層構(gòu)造可以設(shè)置于襯底層上和/或被襯底層包圍?？梢詫⒌诙訕?gòu)造的至少 一個(gè)電路設(shè)置于襯底層上并且第二層構(gòu)造的至少一個(gè)電路被襯底層包圍。另外，也可以使 襯底層包圍所有的電路、即整個(gè)第二層構(gòu)造。于是，第二層構(gòu)造被完全地集成于襯底層中以 節(jié)約空間。第二層構(gòu)造可以包括用于在組件中執(zhí)行不同任務(wù)的不同的兩個(gè)或者大量電路。所述電路中的至少一個(gè)可以被襯底層完全圍繞并且所述電路中的至少一個(gè)可以 位于襯底層上或者部分地被襯底層包圍。也就是說，所述電路中的一個(gè)可以被集成于襯底 層中，而另一個(gè)電路至少部分地脫離襯底層。第一層構(gòu)造例如包含發(fā)光二極管，具體地是無襯底的發(fā)光二極管、CSP (芯片尺寸 封裝)發(fā)光二極管、有機(jī)發(fā)光二極管或者大功率發(fā)光二極管。CSP發(fā)光二極管例如記載在 WO 2008/131736中，其相關(guān)內(nèi)容通過引用被合并入本文中。第二層構(gòu)造可以包含用于對(duì)光電組件提供靜電放電保護(hù)的電路。對(duì)光電組件提供 靜電放電保護(hù)的電路可以利用位于用于第一層構(gòu)造的接觸的接觸端子下方的摻雜區(qū)來形 成。第二層構(gòu)造可以包含用于對(duì)第一層構(gòu)造的發(fā)光層所發(fā)出的輻射的亮度或顏色進(jìn) 行控制的電路。另外，第二層構(gòu)造可以包含用于檢測(cè)集成電路的環(huán)境亮度的電路。
第二層構(gòu)造還可以包含被形成為用于提供使第一層構(gòu)造的發(fā)光層的產(chǎn)生輻射的 電壓或電流的電路。襯底層可以包含諸如硅、SiC、鍺、氮化鎵、氮化鋁、氧化鋁、氮化硅、或者這些材料 的組合，或者由上述材料之一構(gòu)成。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，襯底層可以被形成為膜。下文中將提出一種光電組件裝置。光電組件裝置包括如上述實(shí)施方案之一所述的 集成的多個(gè)光電組件。多個(gè)光電組件之一包括層構(gòu)造，所述層構(gòu)造設(shè)置于多個(gè)光電組件之 一的襯底層上或者被多個(gè)光電組件之一的襯底層包圍。所述層構(gòu)造包含用于對(duì)由多個(gè)光電 組件的每個(gè)發(fā)光層所發(fā)出的輻射進(jìn)行控制的電路。所述層構(gòu)造可以包含用于由多個(gè)光電組件的每個(gè)發(fā)光層所發(fā)出的輻射的亮度、顏 色、或者色彩混合的協(xié)調(diào)的電路。所述層構(gòu)造例如可以包含用于對(duì)由所述多個(gè)光電組件的每個(gè)發(fā)光層所發(fā)出的輻 射進(jìn)行無線電遙控的電路。下文中將提供一種制造光電組件的方法。根據(jù)所述方法，在載體層上生長(zhǎng)具有發(fā) 光層的第一層構(gòu)造。此外，制備具有多個(gè)半導(dǎo)體層的層結(jié)構(gòu)，其中所述多層半導(dǎo)體層包括襯 底層和第二層構(gòu)造，其中第二層構(gòu)造包含用于控制發(fā)光層的工作條件的電路。第一層構(gòu)造 設(shè)置于襯底層上。根據(jù)所述方法的一個(gè)改進(jìn)實(shí)施方式，提供一種具有多個(gè)半導(dǎo)體層的層結(jié)構(gòu)，其中 第二層構(gòu)造設(shè)置于襯底層上或者集成于襯底層中。根據(jù)所述方法的另一個(gè)實(shí)施方式，第二層構(gòu)造通過層沉積法設(shè)置于襯底層上或者 通過離子注入法集成于襯底層中。本發(fā)明的更多的特點(diǎn)，優(yōu)選實(shí)施方式以及優(yōu)點(diǎn)將由以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述得出。

圖1為光電組件的第一實(shí)施方式；圖2A為具有ESD保護(hù)電路的光電組件的第二實(shí)施方式的俯視圖；圖2B為具有ESD保護(hù)電路的光電組件的第二實(shí)施方式的剖面圖；圖3為光電組件的第三實(shí)施方式；圖4為生長(zhǎng)于載體層上的發(fā)光層；圖5為預(yù)先構(gòu)建并集成有對(duì)發(fā)光層的發(fā)光進(jìn)行控制的電路的載體襯底；圖6為具有集成的多個(gè)光電組件的光電組件裝置。圖1為具有集成電路的光電組件1的一個(gè)實(shí)施方式，所述集成電路具有被預(yù)先構(gòu) 建于載體襯底層中的有源和無源的電子部件200。載體襯底層10例如為硅晶片，在所述載 體襯底層10之上/之中預(yù)先構(gòu)建了不同的集成電路200。載體襯底的預(yù)先構(gòu)建已經(jīng)在晶片 級(jí)在前段工序(Frontend)中完成，由此制成具有集成電路的光電組件。發(fā)光半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100設(shè)置于載體襯底層10上。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100例如包括發(fā) 光層101、102。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100例如可以包含例如發(fā)射紅光、綠光或藍(lán)光的一個(gè)或多個(gè) LED芯片。每個(gè)LED芯片都通過附著層40附著于載體襯底層10上。輻射發(fā)射組件100，例 如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、大功率LED或者CSP發(fā)光二極管，可以設(shè)置于載體襯底層10上。發(fā)光半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100例如也可以是無襯底LED。在無襯底LED中發(fā)光層101、102 不再設(shè)置在載體10的載體材料——例如鍺載體或硅載體——上，而是直接設(shè)置于載體上。發(fā)光半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100可以粘接在或者焊接在載體襯底層10上。利用這種不具有襯底和 正面觸點(diǎn)(Substrat und Vorderseitenkontakt)的LED芯片，可以實(shí)現(xiàn)光電組件的平坦均 勻的結(jié)構(gòu)。如果半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100設(shè)置于載體襯底層10上，則預(yù)先構(gòu)建了載體襯底層。所述 預(yù)先構(gòu)建是在前段工序中將多個(gè)層構(gòu)造200設(shè)置在載體襯底層10之中或之上而實(shí)現(xiàn)的。在 載體襯底層10中，例如在硅半導(dǎo)體晶片中，可以例如在前段工序中實(shí)現(xiàn)層構(gòu)造201，所述層 構(gòu)造201被形成為用于對(duì)發(fā)光半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100的電路以及其它設(shè)置在載體襯底層10之 中或之上的集成電路提供靜電放電的保護(hù)。集成在載體襯底層10中的層構(gòu)造201例如可 以是集成的保護(hù)二極管。另外，電路201可以包括集成于襯底層10中的ESD濾波器。在圖1所示的光電組件1中，例如在載體襯底層10上設(shè)置兩個(gè)發(fā)光半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu) 100、例如LED芯片。光電組件還可以具有其它的LED芯片。為了對(duì)LED芯片的發(fā)光層101、 102所發(fā)出的輻射的輻射特性、顏色或者亮度進(jìn)行控制，可以在制造光電組件的前段工序中 將另一個(gè)層結(jié)構(gòu)202設(shè)置于載體襯底層10上。利用層構(gòu)造202實(shí)現(xiàn)例如一種集成電路結(jié) 構(gòu)，利用這種集成電路結(jié)構(gòu)使得能夠協(xié)調(diào)位于載體襯底層10上的多個(gè)LED芯片100的亮 度、顏色和輻射特性。因此，可以使由明顯偏色的個(gè)別的發(fā)光體所引起的不良效果可以被均 質(zhì)化。在圖1所示的光電組件的實(shí)施方式中，在載體襯底層10上設(shè)置另一個(gè)層構(gòu)造203。 層構(gòu)造203包含例如光電二極管電路。層構(gòu)造203也是在光電組件的光刻制造的前段工序 中設(shè)置于載體襯底層10上的。迄今為止，必須在使單獨(dú)的LED芯片產(chǎn)生均質(zhì)的輻射特征，在組件總成的組裝之 前的制造過程中已經(jīng)將在亮度和顏色(波長(zhǎng))方面具有同樣的或者至少相似的輻射特性的 LED芯片進(jìn)行了分類。利用光電二極管203，圖1所示的光電組件可以被掌握周圍環(huán)境的亮 度。據(jù)此，使得發(fā)光層100的光輻射能夠與占優(yōu)勢(shì)的環(huán)境亮度相適應(yīng)。這種適應(yīng)是利用控 制電路202實(shí)現(xiàn)的，所述控制電路202控制LED芯片100的亮度、顏色和輻射特征。通過調(diào) 整LED芯片的輻射，避免了昂貴且只能靠大量努力才能進(jìn)行的對(duì)LED芯片的精細(xì)分類，而這 種對(duì)LED芯片的精細(xì)分類在迄今為止的沒有調(diào)節(jié)措置的組件中是必要的。通過對(duì)單獨(dú)的發(fā)光層101、102的輻射參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可以被廉價(jià)且有效地在最終 應(yīng)用中對(duì)單獨(dú)的發(fā)光二極管在輻射特性上的偏差進(jìn)行校正。因此，LED組件中的以前不可 銷售的次品也仍然可以使用。類似地，可以對(duì)例如設(shè)置于發(fā)光半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100之上的透 鏡或轉(zhuǎn)換材料的色差所造成的不良效果進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)發(fā)光層的工作條件和制造公差，尤 其是根據(jù)用戶或者制造者的意愿，可以在本地或工廠對(duì)輻射特性進(jìn)行協(xié)調(diào)和調(diào)整?？梢栽谳d體襯底層10上設(shè)置另一個(gè)層構(gòu)造204。層構(gòu)造204與層構(gòu)造201、202和 203 一樣已經(jīng)通過光刻工藝在前段工序中被設(shè)置在載體襯底層10上。利用層構(gòu)造204，可 以在光電組件1中集成用于對(duì)發(fā)光層結(jié)構(gòu)100的電流/電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的電路結(jié)構(gòu)，更確切 地說是有源集成電路，例如控制電路202。電路結(jié)構(gòu)204中也可以是用于發(fā)光層的電流穩(wěn)定和功率穩(wěn)定的電路。電路結(jié)構(gòu) 204例如設(shè)置于載體襯底層10上的附著層40之上。為了與光電組件1連接，在載體襯底層10中設(shè)置連接導(dǎo)體50，即所謂的通孔 (Via)。在載體襯底層的背面，設(shè)置與通孔50連接的觸點(diǎn)60用于隨后的焊接。觸點(diǎn)例如可以是突起觸點(diǎn)61或鍵合焊盤觸點(diǎn)62。為了使層結(jié)構(gòu)100和200分別與觸點(diǎn)60相連接，在載體襯底層10上配置另一個(gè) 層構(gòu)造。該層構(gòu)造例如可以作為導(dǎo)電路徑30而蒸鍍或?yàn)R射在載體襯底層10上。為了對(duì)結(jié)構(gòu)100和200進(jìn)行保護(hù)，在圖1所示的實(shí)施方式中，在載體襯底10之上 設(shè)置可透過輻射的保護(hù)層20。保護(hù)層20可以包含例如丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂或硅樹脂或者 硅酮。在保護(hù)層20中可以嵌入熒光轉(zhuǎn)換微粒。圖2A表示了光電組件的一個(gè)實(shí)施方式，其剖面圖表示在圖2B中。發(fā)光半導(dǎo)體層 結(jié)構(gòu)100設(shè)置于襯底層10——例如Si層——的上表面上。半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100與同樣設(shè)置 于襯底層10的上表面上的導(dǎo)電路徑30相連接。導(dǎo)電路徑30可以被實(shí)現(xiàn)為例如金制的接 觸端子。接觸端子通過鍍敷了的通孔51與背面觸點(diǎn)31相連接。所述背面觸點(diǎn)可以是金屬 層，例如金層。在接觸端子的一部分之下設(shè)置有層構(gòu)造201。層構(gòu)造201可以包括例如圖2A所示 的通過離子注入法形成于襯底層10中的摻雜區(qū)201a和201b。由摻雜區(qū)201a和201b構(gòu)成 的層結(jié)構(gòu)形成ESD保護(hù)二極管，例如肖特基二極管。所述二極管的特性能夠在摻雜區(qū)201a 和201b的制造過程中通過修改摻雜區(qū)的尺寸和摻雜區(qū)的間距來給定。關(guān)于導(dǎo)通方向，ESD保護(hù)二極管201與發(fā)光半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100的二極管結(jié)構(gòu)的導(dǎo) 通方向反向并聯(lián)。在半導(dǎo)體層100的二極管結(jié)構(gòu)的靜電放電時(shí)，載流子通過嵌入在襯底層 10中的ESD保護(hù)二極管201放電。圖3表示了光電組件1的另一個(gè)實(shí)施方式。在圖3所示的光電組件的實(shí)施方式中， 在前段工序中通過光刻工藝在載體襯底層10中集成了其它的層構(gòu)造201、202、205、206。所 述層構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了用于ESD保護(hù)和發(fā)光層100的控制/調(diào)節(jié)的集成電路。發(fā)光層100可以是例如LED芯片，并與圖1所示的實(shí)施方式類似的方式設(shè)置于載 體襯底層10上。LED例如被粘接或焊接在襯底層上。發(fā)光層可以被形成為例如有機(jī)發(fā)光二 極管(OLED)、大功率發(fā)光二極管或者CSP發(fā)光二極管。在發(fā)光層100之上，可以設(shè)置散射器 或者轉(zhuǎn)換器70。通過轉(zhuǎn)換器70，層構(gòu)造100的發(fā)光層101、102所產(chǎn)生的輻射被轉(zhuǎn)換成另一 個(gè)波長(zhǎng)的輻射。光電組件可以因此發(fā)射混合顏色的——優(yōu)選為白色的——光。為了控制單獨(dú)的發(fā)光層101、102的輻射特性，特別地，為了控制輻射光的亮度和 顏色，在光電組件的制造期間在前段工序中在載體襯底層10中集成了層構(gòu)造202。利用控 制電路202，使得能夠例如產(chǎn)生發(fā)光層101、102所發(fā)出的光的顏色混合光。由此，能夠—— 尤其是在載體襯底10上設(shè)置多個(gè)LED結(jié)構(gòu)100時(shí)——產(chǎn)生白色光點(diǎn)。對(duì)發(fā)光半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)100的發(fā)光的控制可以例如是溫度的函數(shù)。為此，在層構(gòu)造 202中可以包含電路205以記錄光電組件的溫度。對(duì)發(fā)光層100的輻射特性的控制可以是環(huán)境亮度的函數(shù)。為此，在載體襯底層10 的上表面上通過光刻工藝制成被形成為例如光電二極管電路的層構(gòu)造203。在光電二極管 之上可以設(shè)置光學(xué)元件80，優(yōu)選為用于形成光束的元件、例如透鏡。根據(jù)對(duì)光電二極管所檢 測(cè)的環(huán)境亮度的分析，控制電路202調(diào)節(jié)發(fā)光層100的發(fā)光。在另一個(gè)實(shí)施方式中，發(fā)光的改變可以由用戶通過遙控來實(shí)現(xiàn)。為此，層構(gòu)造202 可以包含接收由發(fā)射器通過無線連接所發(fā)送的控制信號(hào)的接收電路。為了對(duì)載體襯底層10之中或之上的有源集成電路以及發(fā)光層101、102提供靜電放電保護(hù)，層構(gòu)造201被預(yù)先構(gòu)建于襯底層10中。利用層構(gòu)造201實(shí)現(xiàn)ESD保護(hù)電路。ESD 保護(hù)電路可以是集成于襯底層10中的保護(hù)二極管。也可以利用電路結(jié)構(gòu)201實(shí)現(xiàn)ESD濾 波器。電路結(jié)構(gòu)201還可以是在載體襯底層10制造期間在前段工序中通過光刻工藝集成 于晶片10中的其它的無源網(wǎng)絡(luò)。為了釋放由光電組件的電路結(jié)構(gòu)200以及發(fā)光半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100所產(chǎn)生熱量，設(shè)置 散熱器300。LED半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100與散熱器300相連接。散熱器300可以是由例如碳質(zhì)金 剛石(kohlenstoffartigen Diamant)形成的高性能散熱器。散熱器可以集成在襯底層10 中，確切的說集成在襯底層——例如硅晶片——的上表面上。另外，也可以在硅過渡基板(Siliziumsubmounts) 10的背面部分中集成有源或者 無源的冷卻裝置。至于光電組件的元件的有源冷卻，例如也可以在載體襯底層10中集成微 泵(Mikropumpen)206。在將LED粘接或焊接在襯底層10的上表面上之前，可以在光電組件 的制造期間在晶片加工的前段工序中將多個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)集成或預(yù)先構(gòu)建在襯底層10之中 或之上。這種系統(tǒng)也包括高性能硅繼電器電路或作為電源——尤其是針對(duì)小的無法接近的 控制模塊——的太陽能電池。LED結(jié)構(gòu)100通過包含導(dǎo)電路徑30的布線層與被預(yù)先構(gòu)建或集成于晶片之中或之 上的電路結(jié)構(gòu)200相連接。LED也可以通過導(dǎo)電路徑30與集成于晶片背面的控制和調(diào)節(jié)元 件相連接。在硅過渡基板的背面，還可以集成有可編程存儲(chǔ)邏輯電路元件。這種調(diào)節(jié)元件或 開關(guān)元件可以是通過無線遙控或通過導(dǎo)電路徑30可編程的或者是靜態(tài)的。也可以在正面 而非背面進(jìn)行集成。利用大的硅電路復(fù)雜度，可以層疊更多的硅層。利用這些邏輯電路，可 以根據(jù)應(yīng)用調(diào)整光電組件的工作點(diǎn)。光電組件1的修正也可以在工廠永久地完成。據(jù)此可 以使老化處理均衡化。為了與光電集成電路相連接，設(shè)置可以被形成為突起觸點(diǎn)61或鍵合焊盤觸點(diǎn)62 的外部連接60。為了將外部連接與光電組件的電路結(jié)構(gòu)連接起來，在襯底層10中設(shè)置連接 導(dǎo)體(通孔)50。為了將集成光電組件1與多個(gè)集成光電組件連接成一個(gè)組件裝置，可以例 如在載體襯底層10的上表面——例如在載體襯底層的不直接處于光束路徑中的一側(cè)—— 上設(shè)置用于組件間連接的連接件63。連接件63可以被實(shí)現(xiàn)為比如電的、機(jī)械的、或者光學(xué) 的插接件或者螺紋連接件。作為用于載體襯底層10的材料，優(yōu)選地使用Si、SiC、Ge、GaN。此外，載體材料可 以具有氮化鋁、氧化鋁或者氮化硅。為了防止發(fā)光層所發(fā)出的光在被形成為半導(dǎo)體晶片的 載體層中產(chǎn)生自由載流子，載體襯底層10——尤其是發(fā)光層100的區(qū)域中的上表面由鈍化 層400覆蓋。在鈍化層400之上可以設(shè)置其它的保護(hù)層、轉(zhuǎn)換層、抗反射層或者多個(gè)光學(xué)元 件。也可以使用柔性膜作為載體襯底層10而不使用硅晶片?？梢哉辰铀瞿?。在該 實(shí)施方式中，可以通過合適的載帶來調(diào)整散熱或供電。圖1、2和3所示的光電組件的實(shí)施方式可以設(shè)置于殼體中。在很多情況下，不需 要?dú)んw。所述組件可以例如直接設(shè)置于鹵素?zé)魺糇?。圖4和5表示了用于制造圖1、2和3所示的光電組件的制造方法。圖4表示了載 體層500，在載體層500上生長(zhǎng)了具有發(fā)光層101、102的層構(gòu)造100。發(fā)光層例如可以是在作為載體層的藍(lán)寶石上生長(zhǎng)的外延層。發(fā)光層101和102從載體層500突起并配備有觸點(diǎn)、 例如金屬觸點(diǎn)。如圖5所示，包括具有金屬觸點(diǎn)的發(fā)光層的LED芯片設(shè)置于預(yù)先構(gòu)建的載體襯底 層10上。載體襯底層10例如可以是硅晶片，其中，如圖1、2和3所示，已經(jīng)在硅晶片的制造 期間在前段工序中集成了電路200。電路200可以是例如控制LED芯片的輻射特性、亮度或 者顏色混合的控制和調(diào)節(jié)電路，或者是ESD保護(hù)電路。為了控制從LED芯片100發(fā)出的輻 射的亮度，半導(dǎo)體晶片10已經(jīng)在前段工序中被預(yù)先構(gòu)建有被形成為光電二極管的層構(gòu)造。 圖1、2和3所示的單個(gè)電路201、202、203、204、205、206和207可以例如通過光刻法在半導(dǎo) 體晶片10的制造或加工期間被集成。電路例如通過在載體襯底層10上沉積各個(gè)層而形成 為層結(jié)構(gòu)。此外，層可以通過摻雜工藝或者離子注入法直接集成于載體襯底中。在光電組件的制造過程中，優(yōu)選地在前段工序中將盡量多的部件直接集成在載體 襯底層10之中或之上。除圖5所示的電路之外，還可以在半導(dǎo)體晶片之上或者之中預(yù)先構(gòu) 建邏輯電路、通孔、導(dǎo)熱層以及觸點(diǎn)，尤其是用于后續(xù)的焊料接合的鍵合焊盤觸點(diǎn)和突起觸 點(diǎn)。據(jù)此，避免了放置分立元器件，例如通過取放法(Pick-and-Place Verfahrens)來放置 分立元器件。因?yàn)楣δ芷骷徊⑿械卦诰辖ㄔ觳⒓刹⑶抑辉谥圃旖Y(jié)束時(shí)被分離，所 以這種光電組件在制造上是特別緊湊和廉價(jià)的。圖6表示了組件裝置的實(shí)施方式，其中多個(gè)光電組件1、2和3被彼此連接。屬于 該組件裝置的單個(gè)光電組件可以具有圖1、2或3所示的結(jié)構(gòu)。所述光電組件通過組件間連 接件63彼此連接。在圖6所示的組件排列中，光電組件1具有被預(yù)先構(gòu)建于載體襯底層10上的集成 的控制電路202?？刂齐娐?02用于控制整個(gè)組件裝置。各個(gè)光電組件1、2和3可以自治 地或者相互耦合地或者根據(jù)環(huán)境——例如如環(huán)境亮度——來進(jìn)行協(xié)調(diào)。因此，例如，可以使 發(fā)光體發(fā)出均質(zhì)化的暖色調(diào)白光或冷色調(diào)白光并用發(fā)光體照亮房間。明顯偏色的個(gè)別的發(fā) 光體的效果可以被均質(zhì)化。通過使用集成于載體襯底層10中的控制電路202，圖6所示的組件裝置能夠以主 /從方式工作。因此例如可以在組件裝置以及相應(yīng)的其它組件中實(shí)現(xiàn)的顏色混合和白光點(diǎn)確定。圖6所示的組件裝置可以例如用于照亮房間或者房間的一部分，例如照亮食品柜 臺(tái)。由于組件裝置可以以主/從方式工作，因此能夠以這種方式控制位于光電組件上的各 個(gè)LED芯片即，例如將所有食物均勻照明而不管環(huán)境亮度和柜臺(tái)體積如何。主電路可以例 如這樣控制各個(gè)模塊的被連接的集成電路即，例如，當(dāng)柜臺(tái)前沒有顧客時(shí)啟動(dòng)節(jié)電程序。由于可以改變發(fā)光二極管的輻射特性，使得也可以，例如，對(duì)發(fā)光二極管的老化效 應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償，尤其是例如當(dāng)紅色發(fā)光二極管開始比同一組件裝置中的藍(lán)色發(fā)光二極管亮而 隨后不成比例地比藍(lán)色發(fā)光二極管暗時(shí)。由于輻射特性的控制和調(diào)節(jié)能夠改變顏色混合， 因此可以例如可靠地避免食品柜臺(tái)中肉類的偏綠色的光。本專利申請(qǐng)要求德國(guó)專利申請(qǐng)102008024927. 0和102008049777. 0的優(yōu)先權(quán)，其
內(nèi)容通過引用被并入本文中。本發(fā)明不受所述實(shí)施方案的描述的限制。本發(fā)明包括每個(gè)新穎特點(diǎn)和特點(diǎn)的每種 組合，特別包括權(quán)利要求中的特點(diǎn)的任意組合，即使所述特點(diǎn)或組合本身沒有明顯地在權(quán)利要求或?qū)嵤┓桨钢斜惶岢觥?br> 權(quán)利要求
一種光電組件，包括具有多個(gè)半導(dǎo)體層(10、20、100、200)的層結(jié)構(gòu)，包括襯底層(10)、第一層構(gòu)造(100)和第二層構(gòu)造(200)，其中，第一層構(gòu)造(100)具有發(fā)光層(101、102)并設(shè)置于襯底層(10)上，第二層構(gòu)造(200)至少包含用于控制發(fā)光層的工作條件的電路(201、202、203、204)，并且第二層構(gòu)造(200、202、203、204)設(shè)置于襯底層(10)上和/或被襯底層(10)包圍。
2.如權(quán)利要求1所述的光電組件，其中，第二層構(gòu)造(200、202、203、204)的至少一個(gè)電 路被襯底層(10)完全包圍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光電組件，其中，與層構(gòu)造(200、202、203、204)的至少一個(gè) 電路電連接的至少一個(gè)導(dǎo)電路徑(30)被襯底層(10)包圍。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的光電組件，其中，第二層構(gòu)造(200)包含用于對(duì)光電組 件提供靜電放電保護(hù)的電路(201)。
5.如權(quán)利要求4所述的光電組件，其中，用于對(duì)光電組件提供靜電放電保護(hù)的電路 (201)是通過襯底層(10)的摻雜區(qū)(201a、201b)形成的，所述摻雜區(qū)(201a、201b)在與第 一層構(gòu)造(100)相接觸并被形成為接觸端子的導(dǎo)電路徑(30)之下。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的光電組件，其中，第二層構(gòu)造(200)包含用于控制第一 層構(gòu)造(100)的發(fā)光層之一所發(fā)出的輻射的亮度或顏色的電路(202)。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的光電組件，其中，第二層構(gòu)造(200)包含用于檢測(cè)集成 電路的環(huán)境亮度的電路(203)。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的光電組件，其中，第二層構(gòu)造(200)包含被形成為對(duì)第 一層構(gòu)造(100)的發(fā)光層的發(fā)光提供電壓或電流的電路(204)。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的光電組件，其中，第二層構(gòu)造(200)包含用于對(duì)光電組件提供靜電放電保護(hù)的電路(201)、用于控制第 一層構(gòu)造(100)的發(fā)光層之一所發(fā)出的輻射的亮度或顏色的電路(202)、用于檢測(cè)集成電 路的環(huán)境亮度的電路(203)以及被形成為對(duì)第一層構(gòu)造(100)的發(fā)光層的發(fā)光提供電壓或 電流的電路(204)，其中，所述電路中的至少一個(gè)被襯底層(10)完全包圍，并且所述電路中 的至少一個(gè)位于襯底層(10)上或者以使得該電路的一部分脫離襯底層(10)的方式被襯底 層(10)部分地包圍。
10.一種光電組件裝置，包括如權(quán)利要求1至9之一所述的多個(gè)光電組件(1、2、3)，其中，所述多個(gè)光電組件之一(1)包括層構(gòu)造(200)，所述層構(gòu)造(200)設(shè)置于所述多 個(gè)光電組件之一⑴的襯底層(10)之上或被所述多個(gè)光電組件之一⑴的襯底層(10)所 包圍，所述層構(gòu)造(200)包含用于對(duì)由所述多個(gè)光電組件(1，2，3)的每發(fā)光層(101，102)所 發(fā)出的輻射進(jìn)行控制的電路(202)。
11.如權(quán)利要求10所述的光電組件裝置，其中，層構(gòu)造(200)包含用于對(duì)由所述多個(gè)光 電組件的每個(gè)發(fā)光層(101，102)所發(fā)出的輻射的亮度、顏色或顏色混合進(jìn)行協(xié)調(diào)的電路。
12.如權(quán)利要求10或11所述的光電組件裝置，其中，層構(gòu)造(200)包含用于對(duì)由所述多個(gè)光電組件的每個(gè)發(fā)光層所發(fā)出輻射進(jìn)行無線遙控的電路。
13.一種制造光電組件的方法，包括以下步驟在載體層(600)上生長(zhǎng)具有發(fā)光層(101、102)的第一層構(gòu)造(100)， 制備具有多個(gè)半導(dǎo)體層(10、20、200)的層結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)半導(dǎo)體層包括襯底層 (10)和第二層構(gòu)造(200)，所述第二層構(gòu)造(200)包含用于控制發(fā)光層的工作條件的電路， 將第一層構(gòu)造(100)設(shè)置在襯底層(10)上。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述層結(jié)構(gòu)具有多個(gè)半導(dǎo)體層(10、20、200)，第 二層構(gòu)造(200)設(shè)置在襯底層(10)上或者集成在襯底層(10)中。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，第二層構(gòu)造(200)的至少一個(gè)電路通過層 沉積法設(shè)置在襯底層(10)上并且/或者通過離子注入法集成在襯底層(10)中。
全文摘要
一種包括載體襯底層(10)的光電組件(1)，其中載體襯底層(10)具有在晶片級(jí)在前段工序中預(yù)先構(gòu)建于載體襯底層(10)之中或之上的多個(gè)電路(200)。發(fā)光二極管(100)設(shè)置在載體襯底層(10)上，發(fā)光二極管(100)的輻射特性、亮度和顏色由集成在載體襯底層(10)之中/之上的電路(200)控制。通過將多個(gè)光電組件(1、2、3)互連，制成具有極高的封裝密度并且在色彩保真度和可調(diào)光性方面具有優(yōu)良特性的光電組件裝置。這種組件裝置的獨(dú)立的光電組件可以自治地或者相互耦合地或者根據(jù)環(huán)境來進(jìn)行協(xié)調(diào)。
文檔編號(hào)H01L27/15GK101971343SQ200980109038
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者西格弗里德·赫爾曼, 迪特爾·艾斯勒 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司