发光元件封装的制作方法_2

文档序号:9383236阅读:来源:国知局

[0054]活性层24由II1-V族化合物半导体材料形成并且包括具有AlGaN/AlGaN、InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs (InGaAs) /AlGaAsjP GaP (InGaP) /AlGaP中的任何一种或者多种的配对结构的阱层和势皇层,但是不限于此。阱层可以由具有比势皇层的能带隙小的能带隙的材料形成。
[0055]第二导电型半导体层26可以由化合物半导体形成。第二导电型半导体层126可以由化合物半导体,诸如族II1-V或者I1-VI族化合物半导体形成,并且掺杂有第二导电型掺质。例如,第二导电型半导体层26可以由具有InxAlyGa1 x yN(O ^ x ^ 1,0彡y彡1,
O彡 x+y 彡 I),即,AlGaN、GaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 和 AlGaInP 中的至少一种的组成的半导体材料形成。
[0056]如果第二导电型半导体层26是P型半导体层,则第二导电型掺质可以是P型掺质,诸如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba。第二导电型半导体层26可以以单层或者多层结构形成,但不限制于此。如果发光元件100是紫外线(UV)、深UV或者非极性发光元件,则第二导电型半导体层26可以包括InAlGaN和AlGaN中的至少一种。
[0057]凸起和凹陷可以在第一导电型半导体层22的表面上形成并且改进光提取效率,并且第一电极70可以放置在第一导电型半导体层22上。第一电极70可以由导电材料,例如金属,更加具体地,Ag、N1、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf或者其选择性组合形成并且以单层或者多层结构形成。
[0058]发光结构20,特别地,第二导电型半导体层26可以放置在欧姆层30、反射性层40、接合层50和金属支撑件60上,并且欧姆层30、反射性层40、接合层50和金属支撑件60可以用作第二电极。
[0059]欧姆层30可以具有大约200埃的厚度。欧姆层30可以包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IZO氮化物(IZON)、Al-GaZnO (AGZO)、In-GaZnO(IGZO)、ZnO、IrOx、RuOx、N1、RuOx/1 TO ^ Ni/Ir0x/Au、Ni/Ir0x/Au/IT0、Ag、N1、Cr、T1、Al、Rh、Pd、Ir、Sn、In、Ru、Mg、Zn、Pt、Au,和 Hf 中的至少一种,但是不限于此。
[0060]反射性层40可以是包括招(Al)、银(Ag)、镍(Ni)、铀(Pt)、铭(Rh)或者包括Al、Ag,Pt或者Rh的合金的金属层。铝或者银有效地反射从活性层24产生的光并且因此可以高度地改进发光元件的光提取效率。
[0061]金属支撑件60可以使用具有优良导电性的金属,并且使用具有优良导热性的金属,因为它充分地辐射当发光元件操作时产生的热。
[0062]金属支撑件60可以由金属或者半导体材料形成。此外,金属支撑件60可以由具有高导电性和导热性的材料形成。例如,金属支撑件60可以由选自由钼(Mo)、娃(Si)、妈(W)、铜(Cu)和铝(Al)或者其合金组成的组的材料形成,并且选择性地包括金(Au)、铜(Cu)合金、镍(Ni)、铜-钨(Cu-W)、载体晶圆 H^!^nGaN、S1、Ge、GaAs、Zn0、SiGe、SiC、SiGe、Ga203
等。)
[0063]金属支撑件60可以具有足以防止整个氮化物半导体翘曲并且通过划线过程和破碎过程将氮化物半导体有效地分离成独立的芯片的机械强度。
[0064]接合层50用于将反射性层40和金属支撑件60结合到彼此并且可以由选自由金(Au)、锡(Sn)、铟(In)、铝(Al)、硅(Si)、银(Ag)、镍(Ni)和铜(Cu)或者其合金组成的组的材料形成。
[0065]欧姆层30和反射性层40可以通过溅射或者e束(电子束)蒸发形成,并且金属支撑件60可以通过使用共熔金属的电化学金属沉积或者结合形成并且单独的结合层50可以在其上形成。
[0066]钝化层80可以围绕发光结构20放置。钝化层80可以由绝缘材料形成并且绝缘材料可以是非导电氧化物或者氮化物。例如,钝化层80可以由氧化硅(S12)层、氮氧化物层或者氧化铝层形成。
[0067]图4a和4b是根据实施例的发光元件封装的纵向截面视图。
[0068]在图4a所示发光元件封装200a中,电路板包括具有不同高度的第一区域a和第二区域匕和b 2并且发光元件10a和10b的阵列在第一区域a和第二区域b b 2上放置在不同的高度处。第一区域a可以是第一电路板210的表面并且第二区域匕和b 2可以是第二电路板215的表面。
[0069]第一电路板210可以通过结合层212结合到第二电路板215,第一电路板210的一部分可以形成空穴,并且空穴的底表面可以是第一区域a。
[0070]在具有所示出结构的发光元件封装200a中,因为放置在第一区域a中的发光元件10a的两个阵列和放置在第二区域比和132中的发光元件10b的两个阵列放置在不同的高度处,所以用于特别地,放置在第一区域a中的发光元件10a的该两个阵列的引线接合的空间可以得到确保,在发光元件10a和10b的各自的阵列之间的距离可以减小,由此防止暗区的产生。
[0071]虽然这个纵向截面视图示出发光元件10a和10b的四个阵列,但是如在以下图8a中所示,多个发光元件可以沿着其它方向(例如,竖直方向)放置。因为仅仅沿着图4a所示方向(例如,水平方向)执行引线接合,所以可以不分开地确保沿着其它方向的引线接合区域。
[0072]图4b所示发光元件封装200b具有与图4a所示结构类似的结构但是包括放置在第一区域a中的仅仅一个发光元件100a。S卩,根据这个实施例的发光元件封装200b不同于图4a所示实施例之处在于,发光元件封装200b的发光元件10a和10b的三个阵列是沿着一个方向(例如,水平方向)示出的。
[0073]图5a和5b是示出在图4a的发光元件封装中的发光元件的放置的视图。
[0074]在图5a中的发光元件封装200a中,第一电路板210和第二电路板215可以通过结合层212结合,第一电路板210和第二电路板215可以是印刷电路板(PCB)、金属PCB或者柔性PCB,并且结合层212可以是导电或者非导电粘结剂。
[0075]空穴在第一电路板210上形成,空穴的底表面形成第一区域a,并且发光元件10a的两个阵列可以放置在第一区域a中。图5a是纵向截面视图,并且因此如在图8a中示例性示出地,发光元件10a的阵列可以基本放置成两列四行或者更多。
[0076]发光元件10a的一对阵列放置在上述空穴的底表面上,即,第一区域a中,并且荧光体层150a使用保形涂覆方法放置在各自的发光元件10a上。在该实施例中,发光元件10a被引线160a结合到电路板以便在发光元件10a上的第(1_1)结合焊盘190a被引线160a连接到在电路板210上的第(2-1)结合焊盘210a。
[0077]荧光体层150a的一部分被敞开(open)以便第(1_1)结合焊盘190a放置在该敞开部分中并且用于引线160a的结合的空间被确保,并且除了发光元件10a的上表面,荧光体层150a可以放置在发光元件10a的侧表面上。
[0078]—对第二电路板215可以跨过以上空穴地彼此相对地放置。相对的第二电路板215的表面可以被称作第二区域并且第二区域可以包括彼此相对的第(2-1)区域Id1和第(2-2)区域b2。包括第(2-1)区域Id1和第(2-2)区域b2的第二区域的高度大于第一区域a
的高度。
[0079]放置在第(2-1)区域Id1和第(2-2)区域b2中的发光元件10b的阵列的结构与放置在第一区域a中的发光元件10a的阵列的结构相同。即,发光元件10b的阵列放置在第二电路板215的表面上,S卩,第(2-1)区域Id1和第(2-2)区域132上,并且荧光体层150b使用保形涂覆方法放置在各自的发光元件10b上。在发光元件10b上的第(1-2)结合焊盘190b被引线160b连接到在第二电路板215上的第(2-2)结合焊盘210a。
[0080]荧光体层150b的一部分被敞开以便第(1-2)结合焊盘190b放置在该敞开部分中并且用于引线160b的结合的空间被确保,并且除了发光元件10b的上表面,荧光体层150b可以放置在发光元件10b的侧表面上。
[0081]放置在第(2-1)区域Id1和第(2-2)区域b2中的发光元件10b的阵列沿着与第一区域a的方向相反的方向,S卩,沿着图5a的向外方向通过引线160b结合到电路板,并且可以因此沿着水平方向邻近于第一区域a上的发光元件10a的阵
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