互连凸块、半导体器件、半导体器件封装件和照明设备的制造方法_4

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一凸块151和第二凸块152中的至少一个可包括设置在第一电极层131和第二 电极层132上的UBM层151a和152a、HC 151b和152b、焊料凸块151c和152c以及阻挡 层 151d 和 152d。
[0132] 第一凸块151和第二凸块152可包括单个凸块或多个凸块。可利用第二开口 141 来调节第一凸块151和第二凸块152的数量和设置结构。
[0133] 上述互连凸块150可具有与图1和图2中公开的互连凸块1的基本配置和结构实 质上相同的基本配置和结构,因此,将省略其详细描述。
[0134] 图19和图20是示意性示出将根据示例实施例的半导体器件应用于封装件的示例 的截面图。
[0135] 参照图19,半导体器件封装件1000可包括半导体器件100、封装件主体200、一对 引线框架300和包封部分400。这里,半导体器件100可为图18的半导体器件100,并且将 省略其描述。
[0136] 半导体器件100可安装在引线框架300上,并且可通过焊料凸块电连接至引线框 架 300。
[0137] 所述一对引线框架300可包括第一引线框架310和第二引线框架320。参照图19, 半导体器件100的第一凸块151和第二凸块152可分别通过介于第一凸块151和第二凸块 152与所述一对引线框架300之间的焊料凸块151c和152c来连接至第一引线框架310和 第二引线框架320。
[0138] 可利用回流工艺将焊料凸块151c和152c键合至第一引线框架310和第二引线框 架320。在这种情况下,如参照图18所描述的,可以通过阻挡层151d来使得包括HC 151b 的焊料凸块151c不扩散至UBM层151a的横向表面,并且通过阻挡层152d来使得包括HC 152b的焊料凸块152c不扩散至UBM层152a的横向表面。
[0139] 封装件主体200可提供有反射杯210以提高光反射效率和光提取效率。在反射杯 210中,由光透射材料形成(或者包括光透射材料)的包封部分400可对半导体器件100进 行包封。
[0140] 参照图20,半导体器件封装件200可包括半导体器件500、安装衬底600和包封部 分700。这里,半导体器件500可为图18的半导体器件100,并且因此将省略其描述。
[0141] 半导体器件500可安装在安装衬底600上,以电连接至第一电路图案610和第二 电路图案620。
[0142] 参照图20,半导体器件500的第一凸块551和第二凸块552可通过介于第一凸块 551与第一电路图案610之间的焊料凸块551c以及介于第二凸块552与第二电路图案620 之间的552c而分别连接至第一电路图案610和第二电路图案620。
[0143] 半导体器件500可由包封部分700包封。通过这种方式,可提供板上芯片(COB) 型封装件结构。
[0144] 可将安装衬底600提供为诸如印刷电路板(PCB)、金属芯印刷电路板(MCPCB)、多 层印刷电路板(MPCB)或柔性印刷电路板(FPCB)的衬底,并且可按照多种不同的方式对安 装衬底600的结构进行应用。
[0145] 另一方面,可在包封部分400和700中包含波长转换材料。例如,波长转换材料可 包含受到半导体器件100和500所产生的光的激发而发光的磷光体中的至少一种,以发射 具有与半导体器件100和500所产生的光的波长不同的波长的光。因此,可对光的发射进 行控制以使其具有包括白光在内的不同颜色。
[0146] 例如,在半导体器件100和500发射蓝光的情况下,可通过将其与黄色磷光体、绿 色磷光体和红色磷光体和/或橙色磷光体进行组合而发射白光。另外,半导体器件100和 500可配置为包括发射紫光、蓝光、绿光、红光或红外(IR)光的至少一个LED芯片。例如,半 导体器件封装件1000和2000可在CRI为40的光的水平至CRI为100的光的水平的范围 内调节显色指数(CRI),并且可产生具有约2, 000K至20, 000K的范围内的色温的多种不同 类型的白光。另外,根据需要,可通过产生可见的紫光、蓝光、绿光、红光、橙光或IR光,来根 据周围气氛或期望的心情来调节颜色。另外,可产生已知的用于刺激植物生长的具有所需 波长(或可替代地,预定波长)的光。
[0147] 通过将黄色磷光体、绿色磷光体和红色磷光体与蓝色LED进行组合、和/或将绿 色LED和红色LED中的至少一个与蓝色LED进行组合而产生的白光可具有两个或更多的峰 值波长,并且可位于图21所示的CIE 1931色度空间中连接(x,y)坐标(0. 4476,0. 4074)、 (0· 3484,0· 3516)、(0· 3101,0· 3162)、(0· 3128,0· 3292)和(0· 3333,0· 3333)的线段中。可 替代地,白光可位于所述线段与黑体辐射光谱所包围的区域中。所述白光的色温可处于约 2, OOOK至约20, OOOK的范围中。
[0148] 可应用于示例实施例的磷光体可以具有如下组成和颜色。
[0149] 基于氧化物的磷光体:黄色和绿色 Y3Al5012:Ce、Tb3Al50 12:Ce、Lu3Al5O12 = Ce ;
[0150] 基于硅酸盐的磷光体:黄色和绿色(Ba, Sr)2Si04:Eu、黄色和橙色 (Ba, Sr)3Si05:Ce ;
[0151] 基于氮化物的磷光体:绿色β _SiA10N:Eu、黄色La3Si6Nn:Ce、橙色 a -SiA10N:Eu、红色 CaAlSiN3:Eu、Sr2Si5Ns:Eu、SrSiAl 4N7:Eu、SrLiAl3N4:Eu、Ln4 ,(EuzM1 z) xSi12 yAly03+x+yNls x y(0. 5 彡 x 彡 3、0 < z < 0. 3 并且 0 < y 彡 4),其中 Ln 表示从 IIIA 族 元素和稀土元素所构成的组(或包括它们的组)中选择的一种元素,M表示从钙(Ca)、钡 (Ba)、锶(Sr)和镁(Mg)所构成的组(或包括它们的组)中选择的至少一个元素;
[0152] 基于氟化物的磷光体:KSF 红色 K2SiF6:Mn4+、K2TiF6:Mn 4+、NaYF4:Mn4+、NaGdF4:Mn4+。
[0153] 通常,磷光体混合物需要符合化学计算法,并且各个元素可由周期表中本族的不 同元素代替。例如,Sr可由II族的碱土金属中的Ba、Ca、Mg等代替,而钇(Y)可由镧族中 的铽(Tb)、镥(Lu)、钪(Sc)、钆(Gd)等代替。另外,根据期望的能级,充当活化剂的铕(Eu) 等可由铈(Ce)、Tb、镨(Pr)、铒(Er)、镱(Yb)等代替。另外,活化剂可单独应用,或者可额 外包括共活化剂等来改变特性。
[0154] 此外,诸如QD的材料可作为磷光体的替代材料使用,或者磷光体和QD可组合使用 或单独使用。
[0155] QD可具有这样的结构,其包括具有3至10纳米(nm)直径的诸如硒化镉(CdSe)和 磷光体化铟(InP)的核、具有约0.5至2nm厚度的诸如硫化锌(ZnS)和硒化锌(ZnSe)的壳 以及用于稳定所述核和壳的配体,并且所述QD可基于其尺寸而提供各种颜色。
[0156] 图22和图23是示出利用根据示例实施例的半导体器件的背光单元的示例的截面 图。
[0157] 参照图22,背光单元3000可包括安装在衬底3002上的光源3001以及设置在光源 3001上方的至少一个光学片材3003。可使用具有参照图19和图20描述的上述结构或者 与其相同或相似的结构的半导体器件封装件来作为光源3001,或者可按照所谓COB型的方 式将半导体器件直接安装在衬底3002上。
[0158] 图22所示的背光单元3000中的光源3001可沿着设置液晶显示(IXD)器件的方向 向上发射光。然而,在图23所示的另一示例的背光单元4000中,安装在衬底4002上的光 源4001可在横向方向上发光,从而使发射的光可入射至导光板4003上,以将其转换为表面 光源的形式。已穿过导光板4003的光可向上消散,并且反射层4004可设置在导光板4003 下方以提尚光提取效率。
[0159] 图24和图25是示出利用根据示例实施例的半导体器件的照明设备的示例的分解 透视图。
[0160] 参照图24,照明设备5000示为灯泡型照明器,并且可包括发光模块5010、驱动单 元5020和外部连接单元5030。另外,照明设备5000还可包括诸如外部壳体5040、内部壳 体5050和盖体单元5060的外部结构。
[0161] 发光模块5010可包括具有与图18的半导体器件100相同或相似的结构的半导体 器件5011以及其上安装有半导体器件5011的电路衬底5012。在示例实施例中,示例了单 个半导体器件5011安装在电路衬底5012上的示例;然而,根据需要,可将多个半导体器件 安装在电路衬底5012上。此外,半导体器件5011可以不直接安装在电路衬底5012上,而 是可在按照图19和图20所示的封装件形式进行制造之后将其安装在电路衬底5012上。
[0162] 外部壳体5040可用作散热单元,并且可包括与发光模块5010直接接触以提高散 热效果的散热板5041以及包围外部壳体5040的侧表面的散热片5042。盖体单元5060可 安装在发光模块5010上,并且可具有凸透镜形状。驱动单元5020可安装在内部壳体5050 中,并且可连接至诸如插座结构的外部连接单元5030以从外部提供功率。另外,驱动单元 5020可将功率转换为用于对发光模块5010的半导体器件5011进行驱动的合适的电流源, 并且可提供经转换的电流源。例如,驱动单元5020可配置为交流-直流(AC-DC)转换器或 整流器电路组件。
[0163] 此外,虽然未示出,但是照明设备5000还可包括通信模块。
[0164] 参照图25,可将照明设备6000以示例方式示为条型灯,并且可包括发光模块 6010、主体单元6020、盖体单元6030、端子单元6040。
[0165] 发光模块6010可包括衬底6012和安装在衬底6012上的多个半导体器件6011。 半导体器件6011可为图18的半导体器件100或图19和图20的半导体器件封装件1000 和 2000。
[0166] 可利用凹进6021将发光模块6010安装并固定在主体单元6020的一个表面上,并 且可向外消散发光模块6010所产生的热。因此,主体单元6020可包括作为一种支承结构 的散热器,并且可包括用于散热的多个散热鳍片6022,其提供在主体单元6020的两个横向 表面上同时从其上突出。
[0167] 盖体单元6030可紧固至主体单元6020的紧固凹槽6023,并且可具有半圆形曲面, 以允许光均匀地向外消散。与壳体6020的紧固凹槽6023接合的突出部分6031可沿着主 体单元6020的长度方向形成在盖体单元6030的底表面上。
[0168] 可在主体单元6020的开口端部中沿着主体单元6020的长度方向提供端子单元 6040,并且可以向发光模块6010提供功率。端子单元6040可包括向外突出的电极销6
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