发光器件封装和包括该封装的发光设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 实施例涉及一种发光器件封装和一种包括该封装的发光设备。
【背景技术】
[0002] 发光二极管（LED)是使用化合物半导体的特性将电转换成光以便使得能够传输/ 接收信号或者被用作光源的半导体器件。
[0003] 由于其物理和化学特性，作为发光器件诸如、例如LED或者激光二极管（LD)的核 芯材料，III-V族氮化物半导体受到关注。
[0004] LED并不包括在环境方面有害的材料诸如在传统的照明器具诸如、例如荧光灯和 白炽灯泡中使用的汞（Hg)，并且因此是非常环境友好的，并且具有几个优点诸如、例如长寿 命和低功耗。这样，传统的光源正在快速地被LED替代。
[0005] 同时，传统的发光器件封装如此配置，使得具有不同的热膨胀系数的几个层在彼 此之上堆叠。热膨胀系数的差可以导致发光器件封装受到破坏。
【发明内容】
[0006] 实施例提供一种发光器件封装和一种包括该封装的发光设备，该发光器件封装可 以实现增强的附着性、可以防止各自的层由于由在不同的层的热膨胀系数之间的差引起的 应力而受到破坏，并且可以具有增加的反射率和改进的可靠性。
[0007] 在一个实施例中，一种发光器件封装包括：衬底；布置在衬底下面的发光结构，该 发光结构包括第一导电半导体层、有源层，和第二导电半导体层；配置为穿过第二导电半导 体层和有源层以便与第一导电半导体层接触的第一电极；配置为与第二导电半导体层接触 的接触层；布置在第二导电半导体层和第一电极之间以及在有源层和第一电极之间的第一 绝缘层，第一绝缘层设置用于覆盖接触层的侧部和上部；和配置为穿过第一绝缘层以便与 接触层接触的第二电极。
[0008] 例如，接触层可以包括反射材料。接触层可以包括反射层，和布置在反射层和第二 导电半导体层之间的透明电极。反射层可以包括银（Ag)。
[0009] 例如，第一电极可以包括配置为穿过第二导电半导体层和有源层以便与第一导电 半导体层接触的金属层，和配置为与金属层接触的结合焊盘。该发光器件封装可以进一步 包括布置成包封第一绝缘层和金属层的第二绝缘层，并且第二电极可以穿过第一和第二绝 缘层以及金属层，以便与接触层接触。
[0010] 例如，第一绝缘层可以包括至少两个层。第一绝缘层可以具有包括重复地布置的 该至少两个层的多层结构。该至少两个层可以由具有不同的热膨胀系数的材料形成。该至 少两个层中的每一个可以包括Si0 2、Ti02、Zr02、Si3N4、A1 203，和MgF2*的至少一种。
[0011] 例如，在衬底的第一热膨胀系数和该至少两个层的体积热膨胀系数的平均值之间 的差可以是±3x10 6K或者更高。另外，在衬底的第一热膨胀系数和该至少两个层的体积热 膨胀系数的平均值之间的差可以是±4x10 6Κ或者更低。
[0012] 可替代地，例如，衬底可以包括蓝宝石，并且在衬底的第一热膨胀系数和该至少两 个层的体积热膨胀系数的平均值之间的差可以在从±2. 5x10 6K到± 12. 5x10 6K的范围内。
[0013] 例如，衬底可以包括蓝宝石，并且在衬底的第一热膨胀系数和该至少两个层的体 积热膨胀系数的平均值之间的差可以是±5x10 6Κ或者更低。
[0014] 例如，在衬底和发光结构的体积热膨胀系数的平均值和该至少两个层的体积热膨 胀系数的平均值之间的差可以在从±3x10 6Κ到±4x10 6Κ的范围内。
[0015] 例如，该至少两个层可以具有不同的厚度。
[0016] 例如，第一绝缘层可以包括分布式布拉格反射器。
[0017] 例如，该发光器件封装可以进一步包括相互电隔离的第一和第二引线框架、布置 在第一电极和第一引线框架之间的第一焊料，和布置在第二电极和第二引线框架之间的第 二焊料。
[0018] 例如，第一绝缘层可以具有在从0.5 μπι到10 μπι的范围内的厚度。
[0019] 在另一实施例中，一种发光设备包括发光器件封装。
【附图说明】
[0020] 可以参考以下附图详细地描述布置和实施例，其中类似的附图标记表示类似的要 素并且其中：
[0021] 图1是根据实施例的发光器件封装的透视图；
[0022] 图2是在图1中示出的发光器件封装的截面图；
[0023] 图3是在图2中示出的部分"Α"的放大截面图；
[0024] 图4是根据另一个实施例的发光器件封装的截面图；
[0025] 图5是在图4中示出的发光器件封装的局部平面图；
[0026] 图6是在图5中示出的部分"Β"的放大平面图；并且
[0027] 图7是根据对照实施例的发光器件封装的平面照片。
【具体实施方式】
[0028] 在下文中，将参考附图详细描述示例性实施例以帮助理解实施例。然而，实施例可 以以各种方式更改，并且实施例的范围不应该理解为限制于以下说明。实施例旨在向本领 域技术人员提供更加完全的解释。
[0029] 另外，在说明书中和在权利要求中相对的术语"第一"、"第二"、"上"、"下"等可以 用于在任何一种物质或者要素和其它物质或者要素之间加以辨别，而并不是必要地用于描 述在物质或者要素之间的任何物理或者逻辑关系或者具体次序。
[0030] 图1是根据实施例的发光器件封装100Α的透视图，并且图2是在图1中示出的发 光器件封装100Α的截面图。即，图2对应于沿着ζ轴的方向截取并且从X轴的正方向观察 的、在图1中示出的发光器件封装100Α的截面图。
[0031] 在图1中示出的发光器件封装100Α可以包括封装主体110、第一和第二引线框架 122和124、绝缘体126、第一和第二焊料132和134、第一和第二焊盘142和144、发光器件 Κ，和模制部件190。
[0032] 封装主体110可以限定空穴C。例如，如在图1和2中示例性示出地，封装主体 110可以连同第一和第二引线框架122和124 -起地限定空穴C。即，空穴C可以由封装主 体110的侧表面112以及第一和第二引线框架122和124的上表面122A和124A限定。然 而，实施例不限于此。在另一实施例中，不如图1和2的示出的，空穴C可以仅仅由封装主 体110限定。可替代地，屏障壁（barrier wall)(未被示出）可以布置在封装主体110的 平坦上表面上，并且空穴可以由屏障壁和封装主体110的上表面限定。虽然封装主体110 可以由例如环氧树脂模塑化合物（EMC)形成，但是实施例不限于封装主体110的这种材料。
[0033] 第一和第二引线框架122和124可以沿着垂直于发光结构170的厚度方向的y轴 相互隔开。第一和第二引线框架122和124每一个可以由导电材料例如金属形成，并且实 施例不限于各自的第一和第二引线框架122和124的材料的种类。绝缘体126可以位于第 一和第二引线框架122和124之间，以便将第一和第二引线框架122和124相互电隔离。
[0034] 另外，当封装主体110由导电材料例如金属材料形成时，第一和第二引线框架122 和124可以构成封装主体110的一部分。在此情形中，形成封装主体110的第一和第二引 线框架122和124可以被绝缘体126相互电隔离。
[0035] 第一焊料132可以位于第一引线框架122和第一焊盘142之间以便将这两者122 和142相互电连接。第二焊料134可以位于第二引线框架124和第二焊盘144之间以便将 这两者124和144相互电连接。第一和第二焊料132和134每一个可以是焊膏或者焊球。
[0036] 如上所述，通过分别地经由第一和第二焊盘142和144将发光器件K的第一和第 二导电半导体层172和176电连接到第一和第二引线框架122和124,第一和第二焊料132 和134可以消除布线的必要性。然而，根据另一个实施例，第一和第二导电半导体层172和 176可以使用布线分别地连接到第一和第二引线框架122和124。
[0037] 同时，发光器件K可以放置在空穴C内侧。发光器件K可以被划分成下部K1和上 部K2。发光器件K的下部K1可以包括第一绝缘层152、154和156、第一接触层162,和第二 接触层164,并且发光器件K的上部K2可以包括发光结构170和衬底180A。
[0038] 发光结构170可以在衬底180A下面移位。衬底180A可以包括导电材料或者非导 电材料。例如，衬底 180A 可以包括蓝宝石（Al203)、GaN、SiC、Zn0、GaP、InP、Ga20 3、GaAs，S 者Si中的至少一种，但是实施例不限于衬底180A的这种材料。
[0039] 为了改进在衬底180A和发光结构170之间的热膨胀系数（CTE)差和晶格失配，缓 冲层（或者过渡层）（未被示出）可以进一步布置在这两者180A和170之间。缓冲层例如 可以包括选自由Al、In、N，和Ga组成的组的至少一种材料，而不限制于此。另外，缓冲层可 以具有单层或者多层结构。
[0040] 发光结构170可以包括第一导电半导体层172、有源层174,和第二导电半导体层 176。发光结构170可以布置在衬底180A与第一和第二引线框架122和124之间。第一导 电半导体层172、有源层174,和第二导电半导体层176可以沿着从衬底180A朝向第一和第 二引线框架122和