半导体发光器件封装件的制作方法

文档序号:12066152阅读:245来源:国知局
半导体发光器件封装件的制作方法与工艺

技术领域

根据本公开的设备、器件和制品涉及一种半导体发光器件封装件。



背景技术:

当电流施加到半导体发光器件时,半导体发光器件利用电子和空穴复合的原理来发光,半导体发光器件因其各种优点(诸如低功耗、高亮度和紧凑的尺寸)而被广泛用作光源。具体来说,由于已经开发了氮基发光器件,所以半导体发光器件的使用程度一直在扩展,并且已经在光源模块、家用照明器材、车辆照明等中采用半导体发光器件。

随着半导体发光器件的使用增加,半导体发光器件的应用已经扩展为包括高电流和高输出光源领域。如此,随着半导体发光器件被用于高电流和高输出光源领域,在现有技术中已经研究了发光效率的改善。具体地,在与光源模块有关的领域中,正在研究使从设置有半导体发光器件的封装件发射的光的方位角(orientation angle)增大的方法。



技术实现要素:

一个或更多个示例实施例提供一种颜色质量改善且光的方位角增大的半导体发光器件封装件。

根据示例实施例的一方面,提供一种半导体发光器件封装件,所述半导体发光器件封装件包括:发光二极管(LED)芯片,具有其上设置有第一电极和第二电极的第一表面以及与第一表面相对的第二表面;坝结构,设置在所述第一表面上,坝结构的外部边缘与LED芯片的外部边缘共面;波长转换层,设置在LED芯片的侧表面上、所述第二表面上以及坝结构的侧表面上,波长转换层包含波长转换材料。

根据另一示例实施例的一方面,提供一种半导体发光器件封装件,所述半导体发光器件封装件包括:LED芯片,具有其上设置有第一电极和第二电极的第一表面、与第一表面相对的第二表面、以及将第一表面连接到第二表面的至少一个侧表面;波长转换层,具有暴露第一电极和第二电极中的每者的至少一部分的开口部分,波长转换层设置在LED芯片的第一表面、第二表面以及所述至少一个侧表面上,波长转换层包括波长转换材料。

根据另一示例实施例的一方面,提供一种半导体发光器件封装件,所述半导体发光器件封装件包括:发光二极管(LED)芯片,包括基底、设置在基底上的发光结构以及设置在发光结构的与基底相对的表面上的第一电极和第二电极,第一电极和第二电极电连接到发光结构;波长转换层,设置为覆盖LED芯片的至少一个侧表面和基底。

附图说明

通过以下结合附图进行的对示例实施例的详细描述,以上和/或其它方面将被更清楚地理解,其中:

图1是根据示例实施例的半导体发光器件封装件的示意性透视图;

图2是沿着图1的半导体发光器件封装件的线I-I'截取的示意性剖视图;

图3是图2的半导体发光器件封装件的发光二极管(LED)芯片的示意性剖视图;

图4是根据示例实施例的半导体发光器件封装件的示意性剖视图;

图5是根据示例实施例的半导体发光器件封装件的示意性剖视图;

图6是图5的半导体发光器件封装件的LED芯片的示意性剖视图;

图7是在根据示例实施例的半导体发光器件封装件中采用的LED芯片的平面图;

图8A和图8B分别是根据示例实施例的LED芯片的剖视图;

图9A至图9F是示出根据示例实施例的制造图8A的LED芯片的工艺的视图;

图10A至图10D是示出根据示例实施例的制造图2的半导体发光器件封装件的工艺的视图;以及

图11A至图11E是示出根据示例实施例的制造图4的半导体发光器件封装件的工艺的视图。

具体实施方式

在下文中,将如下参照附图来描述示例实施例。

然而,本发明构思可以以许多不同的形式来举例说明,并且不应被解释为限于在此阐述的特定示例实施例。相反,提供这些示例实施例,使得本公开将是彻底的和完整的,且这些示例实施例将把本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。

在整个说明书中,将理解的是,当诸如层、区域或基底的元件被称为“在”另一元件“上”、“连接到”或“结合到”另一元件时,该元件可以直接“在”所述另一元件“上”、直接“连接到”或直接“结合到”所述另一元件,或者可能存在介于其间的其他元件。与此相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时,在其间不存在元件或层。同样的附图标记始终表示同样的元件。如这里使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关列出项的任意和全部组合。

将清楚的是,虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在这里用于描述各种构件、组件、区域、层和/或部分,但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例实施例的教导的情况下,下面讨论的“第一”构件、组件、区域、层或部分可被称为“第二”构件、组件、区域、层或部分。

为了易于描述,在这里可使用空间相对术语,诸如“在……上方”、“上面的”、“在……下方”和“下面的”等来描述如附图中所示的一个元件与另一(其他)元件的关系。将理解的是,除了附图中描述的方位之外,空间相对术语还意在包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则描述为在其它元件“上方”或“上面”的元件然后将被定位为“在”其它元件或特征的“下方”或“下面”。因此,术语“在……上方”可根据附图的具体方向包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。所述装置可被另外定位(旋转90度或者在其它方位),并可相应地解释在这里使用的空间相对描述语。

在此使用的术语仅描述特定的示例实施例并且本发明构思不限于此。如这里所使用的,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式的“一个(种/者)”和“该(所述)”也意图包括复数形式。还将理解的是,术语“包含”、“包括”和/或其变型当在本说明书中使用时,说明存在所述特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组,但不排除存在或附加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组。

在下文中,将参照示出示例实施例的示意图来描述示例实施例。在附图中,例如,可预计由制造技术和/或公差引起的示出形状的变化。因此,示例实施例不应解释为限于这里示出的区域的特定形状,例如,以包括制造导致的形状的改变。以下示例实施例也可以由一个示例实施例或其组合构成。

下面描述的本发明构思的内容可以具有各种构造,而在这里仅提出了需要的构造,但是不限于此。

图1是根据示例实施例的半导体发光器件封装件的示意性透视图。图2是沿着图1的半导体发光器件封装件的线I-I'截取的示意性剖视图。图3是图2的半导体发光器件封装件的发光二极管(LED)芯片的示意性剖视图。

参照图1和图2,根据示例实施例的半导体发光器件封装件100可以包括包含第一电极113和第二电极114的LED芯片110、设置在LED芯片110的侧表面上的侧面波长转换层120、以及覆盖LED芯片110的上表面的上波长转换层130。

参照图3,LED芯片110可以具有在其上设置第一电极113和第二电极114的第一表面B以及与第一表面B相对的第二表面C。

LED芯片110可以包括透光基底111和设置在透光基底111上的发光结构112。发光结构112的表面可以形成LED芯片110的第一表面B,第一电极113和第二电极114可以连接到发光结构112。

透光基底111可以是包括诸如蓝宝石、SiC、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2或GaN的材料的用于半导体生长的基底。在这种情况下,蓝宝石可以是具有六菱形(Hexa-Rhombo)R3c对称的晶体、可以具有c轴方向上的晶格常数和a轴方向上的晶格常数并且具有C平面(0001)、A平面和R平面等。在这种情况下,蓝宝石基底的C平面(0001)可以允许薄的氮化物膜在其上较容易地生长,并且即使在高温下也可以是稳定的,因此C平面主要用作用于氮化物生长的基底。

透光基底111可以具有彼此相对的表面,相对的表面中的至少一个可以具有在其上形成的凹凸结构。凹凸结构可以通过蚀刻透光基底111的一部分来提供,也可以通过形成与透光基底111不同的异质物质层来提供。

发光结构112可以包括顺序地设置在透光基底111的表面上的第一导电半导体层112A、活性层112B和第二导电半导体层112C。第一导电半导体层112A和第二导电半导体层112C可以分别是n型半导体层和p型半导体层并且可以包括氮化物半导体。然而,第一导电半导体层112A和第二导电半导体层112C不限于此。在一些示例实施例中,可以理解的是,第一导电半导体层112A和第二导电半导体层112C分别表示n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层。第一导电半导体层112A和第二导电半导体层112C可以具有对应于诸如GaN、AlGaN或InGaN的材料的AlxInyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y<1并且0≤x+y<1)的组合物。

活性层112B可以发射具有从约350nm至约680nm的波长的可见光,并且可以包括具有单量子阱(SQW)结构或多量子阱(MQW)结构的无掺杂的氮化物半导体层。活性层112B可以由例如MQW结构形成,在MQW结构中,分别具有AlxInyGa1-x-yN(0≤x<1,0≤y<1且0≤x+y<1)的组合物的量子势垒层和量子阱层交替堆叠成具有预定带隙。这种量子阱可以允许电子和空穴彼此复合以发光。例如,InGaN/GaN结构可以用作MQW结构。可以使用诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延(MBE)或氢化物气相外延(HVPE)的晶体生长工艺来形成第一导电半导体层112A、第二导电半导体层112C以及活性层112B。

第一电极113和第二电极114可以设置为分别接触第一导电半导体层112A和第二导电半导体层112C。

第一电极113和第二电极114可以包括具有单层或多层结构的导电材料,该导电材料分别相对于第一导电半导体层112A和第二导电半导体层112C具有欧姆特性。第一电极113和第二电极114可以通过使用溅射等来沉积例如诸如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、铟(In)、钛(Ti)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、镁(Mg)、钽(Ta)、铬(Cr)、钨(W)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、镍(Ni)、钯(Pd)、铂(Pt)以及透明导电氧化物(TCO)的材料中的至少一种来形成。第一电极113和第二电极114可以在第一表面B上设置在同一方向上,其中,第一表面B设置在发光结构112的基于透光基底111的相对侧上。LED芯片110可以按倒装芯片的形式设置在透光基底111的表面上。在这种情况下,从活性层112B发射的光可以经由透光基底111而发射到外部。

LED芯片110的第一表面B可以包括第一区域R1和围绕第一区域R1的第二区域R2。第一区域R1可以具有设置在其上的第一电极113和第二电极114。第二区域R2可以与LED芯片110的第一表面B的边缘邻近地设置。

坝结构(dam structure)140可以包括邻近LED芯片110的第二区域R2设置的第一坝结构141,以及在第一电极113与第二电极114之间的第三区域R3上的第二坝结构142。如图3中所示,第一坝结构141可以设置在LED芯片110的每个侧面上。坝结构140的高度可以大于第一电极113的高度,并且可以大于第二电极114的高度。第一坝结构141与第二坝结构142可以延伸以彼此合成一体,但是也可以彼此分开。在制造半导体发光器件封装件的后续工艺中,坝结构140可以形成为具有比涂覆的侧面波长转换层的高度大的高度,从而防止在涂覆侧面波长转换层的工艺中侧面波长转换层渗入LED芯片的上表面。坝结构140可以包括具有高反射率的材料(诸如,SiO2、SiN、SiOxNy、TiO2、Si3N4、Al2O3、TiN、AlN、ZrO2、TiAlN和TiSiN)的混合物,并且可以反射从活性层112B发射的光。

参照图2,半导体发光器件封装件100可以包括设置在LED芯片110的侧表面上的侧面波长转换层120、以及覆盖LED芯片110的上表面的上波长转换层130。

侧面波长转换层120可以设置为覆盖LED芯片110的侧表面。侧面波长转换层120可以设置为围绕LED芯片110的所有侧表面,以允许从LED芯片110的侧表面发射的光被波长转换。因此,与现有技术的半导体发光器件封装件(反射层形成在LED芯片的侧表面上并且波长转换层仅设置在LED芯片的上表面上)相比,半导体发光器件封装件100可以提供更宽的光的方位角。例如,根据示例实施例的半导体发光器件封装件100可以提供具有大于或等于约140°的方位角的光。侧面波长转换层120可以设置在LED芯片110的侧表面上,因此可以从根本上防止光不穿过侧面波长转换层120的发射。因此,可以增大发射的光的颜色角(a color of angle,COA)。

侧面波长转换层120可以在LED芯片110的侧表面上设置为具有基本均匀的厚度。这里,基本均匀的厚度可以意味着,在制造半导体发光器件封装件100的工艺中,即使在侧面波长转换层120沿着LED芯片110的侧表面不具有恒定厚度的情况下,侧面波长转换层120的厚度的变化也在可接受的误差范围内。

当侧面波长转换层120可以设置为围绕LED芯片110的所有侧表面时,围绕LED芯片110的各个侧表面的侧面波长转换层120可以具有基本均匀的厚度。侧面波长转换层120不限于此,在一些示例实施例中,仅侧面波长转换层120的设置在LED芯片110的相对侧表面上的部分可以具有基本均匀的厚度。

侧面波长转换层120的上表面123可以设置为接触上波长转换层130的边缘。在这种情况下,侧面波长转换层120的侧表面122和上波长转换层130的侧表面131可以设置为分别形成多个共面表面。侧面波长转换层120的下表面121还可以具有弯曲表面,该弯曲表面具有弯月形。

侧面波长转换层120可以包括透光材料和波长转换材料的混合物。在一些示例实施例中,这种透光材料可以包括热固性树脂。例如,侧面波长转换层120可以是复合材料,在该复合材料中,包括热固性树脂、硬化剂、固化催化剂等的聚合物粘合剂是半固化的(B-阶段)。这种热固性树脂可以在以低于阈值温度的温度加热时保持半固化,以经历相变至热固性树脂可延展的水平,但是可以在以高于预定温度的温度加热时被固化。因此,波长转换材料可以在半固化以被分散的同时被涂覆在LED芯片110的侧表面上,然后可以通过加热工艺被固化,从而覆盖LED芯片110的侧表面。

用于侧面波长转换层120的树脂可以是环氧树脂或硅树脂,所述环氧树脂或硅树脂可以满足诸如高粘合水平、高透光率、高耐热性、高折射率和良好抗潮性的属性。为了保证高的粘合水平,可以采用有助于改善粘合性的添加剂,例如,硅烷基材料。

波长转换材料可以是磷光体或量子点。磷光体可以是石榴石类磷光体(诸如YAG、TAG或LuAG)、硅酸盐类磷光体、氮化物类磷光体、硫化物类磷光体或氧化物类磷光体,并可以被构造为单一型磷光体或以预定比例混合的多种磷光体。

侧面波长转换层120可以具有单层堆叠的结构,或者可以形成为多层结构。当侧面波长转换层120形成为多层结构时,多层结构中的每层可以包含不同类型的透光材料和波长转换材料。在这种情况下,形成各个层的透光材料可以分别具有不同的特性。

例如,形成下层的透光材料可以具有透光材料的强度大于形成上层的透光材料的强度的特性,侧面波长转换层120可以因此维持稳定的形状。形成与上波长转换层130接触的层的透光材料还可以具有如下特性,即,透光材料具有比形成下层的透光材料的粘合性高的粘合性,因此容易结合到上波长转换层130。多个层中的一个可以包括不包含波长转换材料的透明层。

如图2中所示,上波长转换层130可以设置为覆盖LED芯片110的整个第二表面C。上波长转换层130可以通过使波长转换材料分散在与用于上面描述的侧面波长转换层120的透光材料类似的材料中来形成。透光材料可以包括上面描述的热固性树脂。因此,透光材料可以在以低于预定阈值温度的温度加热时保持半固化,以经历相变至热固性树脂可延展的水平,但是可以在以大于或等于预定温度的温度而加热时被固化。可以以正处于半固化且具有粘合性的片材的形式设置上波长转换层130。LED芯片110可以被附于上波长转换层130,然后可以通过加热工艺固化,使得上波长转换层130可以稳固地粘合到LED芯片110的上表面。

波长转换材料可以是上述的磷光体或量子点。上波长转换层130中包含的波长转换材料可以与侧面波长转换层120中包括的材料相同。上波长转换层130中包含的波长转换材料不限于此,可以是异质磷光体或量子点。

上波长转换层130可以覆盖LED芯片110的整个第二表面C,并且可以具有覆盖侧面波长转换层120的上表面123的厚度W2。

上波长转换层130的厚度W2可以是侧面波长转换层120的厚度W1的约15%至约30%。当设置了具有这种厚度比的上波长转换层130和侧面波长转换层120时,通过半导体发光器件封装件100发射的光的颜色变化可以维持为小于或等于ΔU'V'0.01。

图4是根据示例实施例的半导体发光器件封装件200的示意性剖视图。在示例实施例中,可以使用具有与上述LED芯片110的结构相同的结构的LED芯片210,并且将省略对LED芯片210的详细描述。

根据示例实施例的半导体发光器件封装件200可以包括包含第一电极213和第二电极214的LED芯片210、覆盖LED芯片210的侧表面和上表面的波长转换层230。

示例实施例的波长转换层230可以不同于上述的侧面波长转换层120和上波长转换层130,不同在于波长转换层230可以形成为单个物体。波长转换层230还可以不同在于,波长转换层230的下表面231和第一坝结构241的下表面241a形成共面表面。

在示例实施例中,LED芯片210的侧表面和上表面可以覆盖有单个波长转换层230,半导体发光器件封装件200可以因此比以上关于图1-图3描述的示例实施例中的封装件更容易制造。

波长转换层230的厚度W4可以是其厚度W3的约15%至约30%。当设置了具有这样厚度比的波长转换层230时,通过半导体发光器件封装件200发射的光的颜色变化可以维持为小于或等于ΔU'V'0.01。

图5是根据示例实施例的半导体发光器件封装件300的示意性剖视图。图6是图5的半导体发光器件封装件的LED芯片的示意性剖视图。示例实施例可以不同在于,采用具有与以上描述的LED芯片110和210的构造不同的构造的LED芯片310。

参照图6,示例实施例的LED芯片310可以不同在于,从基底311的第四区域R4完全去除发光结构312,并且不同在于,反射层315设置在包括发光结构312的侧表面的区域上。与上述示例实施例不同,LED芯片310还可以不同在于,坝结构被去除。

转向图5,根据示例实施例的半导体发光器件封装件300可以包括LED芯片310以及波长转换层330,其中,LED芯片310包括第一电极313和第二电极314,波长转换层330覆盖LED芯片310的侧表面和上表面,并且具有分别暴露第一电极313和第二电极314的开口部分331和332。发光结构312可以包括第一导电半导体层312A、活性层312B和第二导电半导体层312C。

相比于上述示例实施例,本示例实施例可以通过去除坝结构而减少用于制造半导体发光器件封装件的时间。此外,反射层315可以设置在包括发光结构312的侧表面的区域上,以在发光结构312的上方将通过发光结构312发射的光反射。波长转换层330的厚度W6可以是波长转换层330的厚度W5的约15%至约30%。当设置了具有这种厚度比的波长转换层330时,通过半导体发光器件封装件300发射的光的颜色变化可以维持为小于或等于ΔU'V'0.01。

图7是根据示例实施例的半导体发光器件封装件中采用的LED芯片1100的平面图。图8A和图8B分别是根据各种示例实施例的LED芯片的剖视图。

参照图7和图8A,根据示例实施例的LED芯片1100可以包括坝结构1180。坝结构1180可以设置为暴露第一电极1130和第二电极1140。如图8A中所示,发光结构1120可以如在图3中所示的LED芯片110中那样形成在基底1110上。发光结构1120可以包括顺序堆叠在基底1110上的第一导电半导体层1121、活性层1122和第二导电半导体层1123。

如上参照图3所述,LED芯片1100可以以倒装芯片的形式设置在电路板上。因此,如图7和图8A所示,LED芯片1100可以包括第一电极1130和第二电极1140。第一电极1130和第二电极1140可以形成在去除了覆盖层1170的一部分的各个开口区域上。同时,第一电极1130和第二电极1140的数量及其布置不限于附图,并且可以改变。在示例实施例中,第一电极1130和第二电极1140可以是例如凸点下金属(UBM)层。

第一电极1130和第二电极1140可以分别设置在第一金属层1151和第二金属层1152上。第一金属层1151可以通过第一开口部分1161'电连接到设置在第一导电半导体层1121上的第一接触电极1135,第二金属层1152可以通过第二开口部分1162'电连接到设置在第二导电半导体层1123上的第二接触电极1145(参见图8A)。

参照图8A和图8B,将在下文中更详细地描述图7中示出的LED芯片1100。

图8A是沿着图7的LED芯片1100的线II-II'截取的作为图7中示出的半导体发光器件(LED芯片1100)的剖视图的示意性剖视图。图8B是图8A的修改。

参照图8A,根据示例实施例的LED芯片1100可以包括基底1110、设置在基底1110上的发光结构1120、第一电极1130、第二电极1140等。发光结构1120可以包括顺序地堆叠在基底1110上的第一导电半导体层1121、活性层1122和第二导电半导体层1123。

基底1110可以是例如蓝宝石基底,并可以设置为用于半导体生长的基底。当基底1110是蓝宝石基底时,基底1110可以是具有六菱形R3c对称的晶体,可以具有在c轴方向上的晶格常数以及在a轴方向上的晶格常数并且可以具有C平面(0001)、A平面和R平面等。在这种情况下,所述蓝宝石基底的C平面(0001)可以允许薄的氮化物膜在其上较容易地生长,并且即使在高温下也可以是稳定的,因此,C平面主要用作用于氮化物生长的基底。多个凹凸结构可以设置在基底1110的上表面(例如,其上形成有发光结构1120的表面)上。

缓冲层也可以形成在基底1110的上表面上。缓冲层可以允许生长在基底1110上的半导体层的晶体缺陷减少,并且可以包括由氮化物等形成的未掺杂半导体层。缓冲层可以减小包括蓝宝石的基底1110的晶格常数与堆叠在基底1110的上表面上并且包括GaN层的第一导电半导体层1121的晶格常数之间的差别,从而增大GaN层的结晶度。未掺杂的GaN层、AlN层和InGaN层等可以应用于缓冲层,缓冲层可以在500℃至600℃的低温下生长为具有几十至几百的厚度。这里,术语“未掺杂”可以指半导体层未经历附加的杂质掺杂工艺。例如,当使用金属有机气相沉积(MOCVD)来生长包括固有地存在于半导体层中且具有一定浓度水平的杂质的氮化镓半导体时,通常用作掺杂物的Si等会以约1×104/cm3至约1×108/cm3的水平非有意地包含在半导体层中。这种缓冲层可以是示例实施例中的必要元件,根据一些示例实施例也可以省略。

如上所述,发光结构1120可以包括第一导电半导体层1121、活性层1122和第二导电半导体层1123。第一导电半导体层1121可以包括掺杂有n型杂质的半导体,并且可以是n型氮化物半导体层。第二导电半导体层1123可以包括掺杂有p型杂质的半导体,并且可以是p型氮化物半导体层。根据示例实施例,第一导电半导体层1121和第二导电半导体层1123堆叠的顺序也可以颠倒。第一导电半导体层1121和第二导电半导体层1123可以具有对应于诸如GaN、AlGaN、InGaN或AlInGaN的材料的AlxInyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1且0≤x+y≤1)的组合物。

活性层1122可以设置在第一导电半导体层1121和第二导电半导体层1123之间,以通过电子和空穴的复合发射具有一定能量水平的光。能量水平可以是预定的。活性层1122可以包括能带间隙比第一导电半导体层1121和第二导电半导体层1123的能带间隙小的材料。例如,当第一导电半导体层1121和第二导电半导体层1123是GaN基化合物半导体时,活性层1122可以包括能带间隙小于GaN的能带间隙的InGaN基化合物半导体。活性层1122可以具有量子阱层和量子势垒层在彼此上交替堆叠的MQW结构,例如,InGaN/GaN结构。活性层1122不限于此,并且也可以具有SQW结构。

在制造工艺中,可以在基底1110上形成发光结构1120,然后可以去除发光结构1120的至少一部分区域,从而形成台面区域和蚀刻区域。

第一接触电极1135和第二接触电极1145可以分别设置在第一导电半导体层1121和第二导电半导体层1123上。第一接触电极1135可以在蚀刻区域上设置在第一导电半导体层1121上,第二接触电极1145可以在台面区域上设置在第二导电半导体层1123上。第一接触电极1135可以具有焊盘部分和手指部分,手指部分具有比焊盘部分的宽度窄的宽度,使得电极可以如图7中所示均匀地注入其中。焊盘部分可以设置为彼此分隔开,手指部分可以将焊盘部分彼此连接。

第二接触电极1145可以包括反射金属层1143和覆盖反射金属层1143的涂覆金属层1144。可以选择性地设置,也可以根据示例实施例去除涂覆金属层1144。第二接触电极1145可以具有覆盖第二导电半导体层1123的上表面的形状。例如,考虑到第二导电半导体层1123具有较大电阻的特性,第二接触电极1145可以具有比第一接触电极1135的表面面积大的表面面积,并且如图8A所示可以包括多个层。第一接触电极1135和第二接触电极1145可以形成在通过选择性地去除第一绝缘层1161的形成在发光结构1120上的部分而提供的区域上。

第二绝缘层1162可以设置在第一接触电极1135和第二接触电极1145上。第二绝缘层1162可以暴露第一接触电极1135和第二接触电极1145中的每个的至少一部分。如上所述,由绝缘层1160共同表示的第一绝缘层1161和第二绝缘层1162的至少一部分可以被去除,从而使第一开口部分1161'和第二开口部分1162'可以分别设置在第一接触电极1135和第二接触电极1145上。绝缘层1160可以包括氧化硅或氮化硅(诸如SiO2、SiN、Si3N4)、TiO2、SiOxNy、Al2O3、TiN、AlN、ZrO2、TiAlN或TiSiN。

金属层1150可以设置在绝缘层1160上。金属层1150可以包括第一金属层1151和第二金属层1152。第一接触电极1135可以通过第一开口部分1161'连接到第一金属层1151,第二接触电极1145可以通过第二开口部分1162'连接到第二金属层1152。金属层1150可以包括例如,诸如Au、W、Pt、Si、Ir、Ag、Cu、Ni、Ti或Cr的材料,以及包含其合金中的至少一种的材料。

作为绝缘材料,覆盖层1170还可以设置在金属层1150上,并且可以覆盖发光结构1120和金属层1150的侧表面。可以选择性地去除覆盖层1170的区域,第一电极1130和第二电极1140可以设置在从覆盖层1170去除的区域上。也就是说,如图8A中所示,第一电极1130可以设置在第一金属层1151上,第二电极1140可以设置在第二金属层1152上。结果,第一电极1130可以通过第一金属层1151和第一接触电极1135而电连接到第一导电半导体层1121,第二电极1140可以通过第二金属层1152和第二接触电极1145而电连接到第二导电半导体层1123。

如上所述,根据示例实施例的LED芯片1100可以具有邻近LED芯片1100的边缘设置的坝结构1180。坝结构1180可以包括邻近LED芯片1100的第二区域R2设置的第一坝结构1181、以及在第一电极1130和第二电极1140之间的第三区域R3上设置的第二坝结构1182。第一坝结构1181和第二坝结构1182可以延伸以彼此合成一体,但是也可以彼此分开。可以通过在LED芯片1100的第一电极1130和第二电极1140上设置掩模,将包括诸如TiO2的填充物的树脂注入掩模,然后使掩模硬化来形成坝结构1180。在这种情况下,在制造半导体发光器件封装件的后续工艺中,坝结构1180可以形成为具有比涂覆的侧面波长转换层的高度大的高度,从而在涂覆侧面波长转换层的工艺中防止侧面波长转换层渗入LED芯片的上表面。

图8B示出根据示例实施例的LED芯片1200。LED芯片1200可以不同于上述示例实施例的LED芯片1100,不同在于可以通过完全去除发光结构1220的边缘而暴露基底1210。LED芯片1200也可以不同在于,发光结构1220的侧表面可以覆盖有第一绝缘层1261。第一绝缘层1261可以包括氧化硅或氮化硅(诸如SiO2、SiN、Si3N4)、TiO2、SiOxNy、Al2O3、TiN、AlN、ZrO2、TiAlN或TiSiN。因此,可以从根本上阻挡发射到发光结构1220的侧表面的光,仅可以通过基底1210发射被发射的光。结果,当LED芯片1200应用于图5的半导体发光器件封装件300时,可以在不使用坝结构的情况下防止光发射到发光结构1220的侧表面。

图9A至图9F是示出制造图8A的LED芯片1100的方法的图。

首先参照图9A,可以在基底1110上形成发光结构1120。发光结构1120可以包括顺序地堆叠在基底1110上的第一导电半导体层1121、活性层1122和第二导电半导体层1123。如图9A中所示,基底1110可以包括设置在其上形成有第一导电半导体层1121的表面上的凹凸结构,并且可以包括诸如蓝宝石、Si、SiC、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2或GaN的材料。

通过使用诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、氢化物气相外延(HVPE)或分子束外延(MBE)的工艺在基底1110上顺序地生长第一导电半导体层1121、活性层1122和第二导电半导体层1123,可以形成发光结构1120。第一导电半导体层1121和第二导电半导体层1123可以分别是n型半导体层和p型半导体层。可以在发光结构1120中将第一导电半导体层1121和第二导电半导体层1123的位置彼此交换,可以首先在基底1110上形成第二导电半导体层1123。

参照图9B,可以蚀刻发光结构1120的一部分以暴露第一导电半导体层1121的至少一部分。可以在暴露第一导电半导体层1121的所述部分的区域上形成第一绝缘层1161。可以去除第一绝缘层1161的一部分,可以因此暴露第一导电半导体层1121的一部分和第二导电半导体层1123的一部分。

接下来参照图9C,可以将第一接触电极1135形成在第一开口部分1161'中,并且可以形成第二接触电极1145。第二接触电极1145可以包括反射金属层1143和涂覆金属层1144。如图7中所示,第一接触电极1135可以具有多个焊盘部分以及从多个焊盘部分延伸的手指部分。

参照图9D,第二绝缘层1162可以具有发光结构1120被第二绝缘层1162完全覆盖的结构。可以在第一接触电极1135和第二接触电极1145上选择性地去除第二绝缘层1162的部分,可以在第二绝缘层1162上形成第一金属层1151和第二金属层1152。第一金属层1151可以通过第一绝缘层1161中的第一开口部分1161'电连接到第一接触电极1135,第二金属层1152可以通过第二绝缘层1162中的第二开口部分1162'电连接到第二接触电极1145。

参照图9E,可以在第一金属层1151和第二金属层1152上形成覆盖层1170,可以在覆盖层1170的被去除的区域上设置第一电极1130和第二电极1140。第一电极1130和第二电极1140可以分别电连接到第一金属层1151和第二金属层1152。覆盖层1170可以包括诸如SiO2、SiN、SiOxNy、TiO2、Si3N4、Al2O3、TiN、AlN、ZrO2、TiAlN或TiSiN的具有电绝缘特性的材料。

参照图9F,可以将坝结构1180形成为与LED芯片1100的边缘邻近地设置。可以通过在LED芯片1100的第一电极1130和第二电极1140上设置掩模,将包括诸如TiO2的填充物的树脂注入掩模,然后使掩模硬化来形成坝结构1180。当将LED芯片切割为个体LED芯片单元D时,可以制造图8A的LED芯片1100。

接下来将描述制造半导体发光器件封装件200的工艺。图10A至图10D是示出制造图1的半导体发光器件封装件100的工艺的视图。

首先如在图10A中所示,可以准备波长转换层片材130a。可以通过将透光材料与波长转换材料(诸如磷光体或量子点)混合而在柔性的半固化状态下设置波长转换层片材130a。可以使用环氧树脂或硅树脂来形成这种透光材料。

可以在将透光材料与反光颗粒混合之后,以低于固化温度的温度加热波长转换层片材130a而使其设置在半固化同时具有粘合性的状态,并且可以在后续工艺中将波长转换层片材130a用于附着并对准LED芯片110。

接下来如在图10B中所示,可以在波长转换层片材130a的表面上布置多个准备好的LED芯片110。可以将每个LED芯片110设置为允许其上设置有第一电极1130和第二电极1140的第一表面B暴露,每个LED芯片110可以设置为使得其第二表面C附于波长转换层片材130a。可以考虑将要在后续工艺中形成侧面波长转换层120的空间以及将要在切割成个体半导体发光器件封装件100的工艺中消失的区域来确定多个LED芯片110之间的芯片分隔区域150。

在将LED芯片110附于波长转换层片材130a之后,可以在大于或等于固化温度的温度下,加热波长转换层片材130a,以使其变硬。在示例实施例中,可以在约150℃的温度下,将波长转换层片材130a保持加热约30分钟以使其变硬。

接下来如在图10C中所示,可以通过用波长转换材料涂覆多个LED芯片110之间的空间来形成波长转换层120a。如上所述,可以在波长转换材料分散在液体透光材料中的同时将其涂覆在所述空间中。更具体而言,可以使用喷嘴N来分配波长转换材料。当通过将波长转换材料分散在液体透光材料中然后分配波长转换材料来形成波长转换层120a时,可以通过表面张力在波长转换层120a的表面上形成弯月面(meniscuses)121a。

在涂覆波长转换材料之后,可以在大于或等于透光材料的固化温度的温度下加热波长转换材料以将其固化,因此可以形成波长转换层120a。在示例实施例中,可以在约150℃的温度下将波长转换材料保持加热约30分钟,形成波长转换层120a。

接下来如图10D所示,可以使用刀片E将波长转换层片材130a和波长转换层120a切割为个体半导体发光器件封装件100。在这种情况下,可以将波长转换层120a切为两半,使得可以在每个半导体发光器件封装件100的侧表面上分别设置具有相同厚度的侧面波长转换层120。分离个体半导体发光器件封装件100的方法不限于此,也可以应用使用激光束、水刀(water jet)等来分离个体半导体发光器件封装件100的方法。

接下来将描述制造半导体发光器件封装件200的工艺。图11A至图11E是示出制造图4的半导体发光器件封装件200的工艺的视图。

首先如图11A中所示,可以准备粘合片材T。粘合片材T可以具有有着在其上形成粘合层的表面的基体膜,并且可以在后续工艺中用于结合LED芯片。

接下来如图11B中所示,可以在粘合片材T的粘合层上布置多个准备好的LED芯片210。可以将LED芯片210设置为允许其上设置有第一电极213和第二电极214的第一表面B被结合到粘合片材T。

接下来如图11C中所示,可以通过将波长转换材料涂覆到多个LED芯片210上来形成波长转换层230a。可以将波长转换材料涂覆到处于浆糊状态的透光材料上,同时使波长转换材料分散在透光材料中。具体而言,可以使用利用压榨机S的丝印浆糊的方法来涂覆波长转换材料。

接下来如图11D中所示,可以在固化温度或者更高的温度下加热波长转换层230a以将其固化。

接下来如图11E中所示,可以通过使用刀片E将波长转换层230a切割为个体半导体发光器件封装件200,然后可以去除粘合片材T。

如上所阐述的,根据示例实施例,在LED芯片的侧表面和上表面上的波长转换层的设置可以允许提供具有改善的颜色质量和光的增大的方位角的半导体发光器件封装件。

虽然以上已经示出并且描述了示例实施例,但是对本领域技术人员将清楚的是,在不脱离如权利要求所限定的本发明构思的范围的情况下,可以做出修改和变化。

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