晶片级发光二极管封装件及其制造方法技术

本发明专利技术的示例性实施例提供了一种晶片级发光二极管(LED)封装件及其制造方法。所述LED封装件包括：半导体堆叠件，包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；多个接触孔，布置在第二导电型半导体层和有源层中，接触孔暴露第一导电型半导体层；第一凸块，布置在半导体堆叠件的第一侧上，第一凸块通过多个接触孔电连接到第一导电型半导体层；第二凸块，布置在半导体堆叠件的第一侧上，第二凸块电连接到第二导电型半导体层以及保护绝缘层，覆盖半导体堆叠件的侧壁。

【技术实现步骤摘要】
晶片级发光二极管封装件及其制造方法本申请是向中国国家知识产权局提交的申请日为2011年9月5日的标题为“晶片级发光二极管封装件及其制造方法”的第201180046150.0号申请的分案申请。
本专利技术涉及一种发光二极管封装件及其制造方法，更具体地讲，涉及一种晶片级发光二极管封装件及其制造方法。
技术介绍
发光二极管(LED)是包括N型半导体和P型半导体并通过空穴和电子的复合发光的半导体装置。这样的LED已经用在诸如显示装置、交通灯和背光单元的广泛的适用范围中。另外，考虑到比目前的电灯泡或荧光灯低的功耗和更长的寿命的潜在优点，LED的适用范围已经通过代替目前的白炽灯和荧光灯扩大到普通照明。LED可以用在LED模块中。LED模块是通过制造晶片级的LED芯片的工艺、封装工艺和模块化(modulation)工艺制造的。具体地说，半导体层生长在诸如蓝宝石基底的基底上，经过晶片级图案化工艺来制造具有电极焊盘的LED芯片，然后分成单个芯片(芯片制造工艺)。然后，在将单个芯片安装在引线框架或印刷电路板上后，通过键合引线将电极焊盘电连接到引线端子，由成型构件覆盖LED芯片，从而提供LED封装件(封装工艺)。然后，将LED封装件安装在诸如金属核心印刷电路板(MC-PCB)的电路板上，从而提供诸如光源模块的LED模块(模块化工艺)。在封装工艺中，壳和/或成型构件可以设置到LED芯片以保护LED芯片免受外部环境的影响。另外，在成型构件中可以包含磷光体以转换由LED芯片发射的光，使得LED封装件可以发射白光，从而提供白色LED封装件。可以将这样的白色LED封装件安装在诸如MC-PCB的电路板上，可以将二次透镜设置到LED封装件以调节从LED封装件发射的光的方向特性，从而提供期望的白色LED模块。然而，可能难于实现包括引线框架或印刷电路板的传统LED封装件的小型化和令人满意的散热。此外，由于由引线框架或印刷电路板对光的吸收、因引线端子的电阻热等，可能使LED的发光效率恶化。另外，可以分开进行芯片制造工艺、封装工艺和模块化工艺，这样增加了用于制造LED模块的时间和成本。同时，交流电(AC)LED已经生产并投入市场。ACLED包括直接连接到AC电源以允许连续发光的LED。在Sakai等发表的第7,417,259号美国专利中公开了可以通过直接连接到高电压AC电源来使用的ACLED的一个示例。根据第7,417,259号美国专利，LED元件以二维图案排列在绝缘基底(例如，蓝宝石基底)上，并串联连接以形成LED阵列。LED阵列彼此串联连接，从而提供可以在高电压下运行的发光装置。另外，这样的LED阵列可以在蓝宝石基底上彼此反向并联地连接，从而提供可以利用AC电源运行以连续地发光的单芯片发光装置。由于AC-LED包括在生长基底上(例如，在蓝宝石基底上)的发光单元，所以AC-LED限制发光单元的结构并且可能限制光提取效率的改进。因此，已经对发光二极管(例如，基于基底分离工艺并包括彼此串联连接的发光单元的AC-LED)进行了调查研究。
技术实现思路
技术问题本专利技术的示例性实施例提供了一种可在不使用传统的引线框架或印刷电路板的情况下直接形成在电路板的模块中的晶片级LED封装件及其制造方法。本专利技术的示例性实施例还提供了一种具有高效率并展现出改善的散热的晶片级LED封装件及其制造方法。本专利技术的示例性实施例还提供了一种可减少LED模块的制造时间和制造成本的LED封装件的制造方法。本专利技术的示例性实施例还提供了一种具有高效率并展现出改善的散热的LED模块及其制造方法。本专利技术的示例性实施例还提供了一种包括多个发光单元并可在不使用传统的引线框架或印刷电路板的情况下直接形成在电路板的模块中的晶片级发光二极管封装件及其制造方法。本专利技术的其他方面将在下面的描述中进行阐述，并部分地根据描述将是明显的，或者可以通过本专利技术的实施而明了。技术方案本专利技术的示例性实施例公开了一种发光二极管封装件，所述发光二极管封装件包括：第一半导体堆叠结构发光单元，包括第一导电型上半导体层、有源层和第二导电型下半导体层；接触区域，形成为穿过第一半导体堆叠结构发光单元的第二导电型下半导体层和有源层以暴露第一导电型上半导体层；保护绝缘层，覆盖第一半导体堆叠结构发光单元的侧壁；第一凸块，设置在第一半导体堆叠结构发光单元下方并且电连接到通过接触区域暴露的第一导电型上半导体层；第二凸块，设置在第一半导体堆叠结构发光单元下方并且电连接到第二导电型下半导体层；以及波长转换器，设置在第一半导体堆叠结构发光单元上，波长转换器包括延伸超过第一半导体堆叠结构发光单元的侧表面的区域。本专利技术的示例性实施例公开了一种LED封装件，所述LED封装件包括：半导体堆叠件，包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；多个接触孔，布置在第二导电型半导体层和有源层中，接触孔暴露第一导电型半导体层；第一凸块，布置在半导体堆叠件的第一侧上，第一凸块通过多个接触孔被电连接到第一导电型半导体层；第二凸块，布置在半导体堆叠件的第一侧上，第二凸块被电连接到第二导电型半导体层；以及保护绝缘层，覆盖半导体堆叠件的侧壁。本专利技术的示例性实施例还公开了一种发光二极管模块，所述发光二极管模块包括根据上述示例性实施例的LED封装件。所述LED模块可以包括：电路板；LED封装件，安装在电路板上；以及透镜，调节从LED封装件发射的光的方向角。本专利技术的示例性实施例还公开了一种制造LED封装件的方法。所述方法包括：在第一基底上形成包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层的半导体堆叠件；使半导体堆叠件图案化以形成芯片分离区域；使第二导电型半导体层和有源层图案化以形成暴露第一导电型半导体层的多个接触孔；形成覆盖半导体堆叠件的在芯片分离区域中的侧壁的保护绝缘层；以及在半导体堆叠件上形成第一凸块和第二凸块。第一凸块通过多个接触孔电连接到第一导电型半导体层，第二凸块电连接到第二导电型半导体层。本专利技术的示例性实施例还公开了一种发光二极管封装件。LED封装件包括：多个发光单元，每个发光单元包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；多个接触孔，布置在每个发光单元的第二导电型半导体层和有源层中，接触孔暴露每个发光单元的第一导电型半导体层；保护绝缘层，覆盖每个发光单元的侧壁；连接件，位于布置在发光单元的第一侧上，并使两个邻近的发光单元彼此电连接；第一凸块，布置在发光单元的第一侧上，并通过发光单元的第一发光单元的多个接触孔电连接到第一导电型半导体层；以及第二凸块，布置在发光单元的第一侧上，并电连接到发光单元的第二发光单元的第二导电型半导体层。本专利技术的示例性实施例还公开了一种发光二极管模块，所述发光二极管模块包括以上描述的LED封装件。所述模块包括：电路板；LED封装件，布置在电路板上；以及透镜，调节从LED封装件发射的光的方向角。本专利技术的示例性实施例还公开了一种制造包括多个发光单元的LED封装件的方法。所述方法包括：在第一基底上形成包括第一导电型半导体层、有源层、第二导电型半导体层的半导体堆叠件；使半导体堆叠件图案化以形成芯片分离区域和发光单元分离区域；使第二导电型半导体层和有源层图案化以形成多个发光单元，每个发光单元具有暴露第一导电型半导体层的多个接触孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管封装件，所述发光二极管封装件包括：第一半导体堆叠结构发光单元，包括第一导电型上半导体层、有源层和第二导电型下半导体层；接触区域，形成为穿过第一半导体堆叠结构发光单元的第二导电型下半导体层和有源层以暴露第一导电型上半导体层；保护绝缘层，覆盖第一半导体堆叠结构发光单元的侧壁；第一凸块，设置在第一半导体堆叠结构发光单元下方并且电连接到通过接触区域暴露的第一导电型上半导体层；第二凸块，设置在第一半导体堆叠结构发光单元下方并且电连接到第二导电型下半导体层；以及波长转换器，设置在第一半导体堆叠结构发光单元上，波长转换器包括延伸超过第一半导体堆叠结构发光单元的侧表面的区域。

【技术特征摘要】
2010.09.24 KR 10-2010-00928071.一种发光二极管封装件，所述发光二极管封装件包括：第一半导体堆叠结构发光单元，包括第一导电型上半导体层、有源层和第二导电型下半导体层；接触区域，形成为穿过第一半导体堆叠结构发光单元的第二导电型下半导体层和有源层以暴露第一导电型上半导体层；保护绝缘层，覆盖第一半导体堆叠结构发光单元的侧壁；第一凸块，设置在第一半导体堆叠结构发光单元下方并且电连接到通过接触区域暴露的第一导电型上半导体层；第二凸块，设置在第一半导体堆叠结构发光单元下方并且电连接到第二导电型下半导体层；以及波长转换器，设置在第一半导体堆叠结构发光单元上，波长转换器包括延伸超过第一半导体堆叠结构发光单元的侧表面的区域，其中，所述发光二极管封装件还包括设置在第一凸块和第二凸块之间的绝缘层，并且第一凸块和第二凸块相对于绝缘层突出，其中，所述发光二极管封装件还包括：哑凸块，布置在第一凸块和第二凸块之间的绝缘层中。2.根据权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，波长转换器包括磷光体片或掺杂有杂质的单晶基底。3.根据权利要求1所述的发光二极管封装件，其中，波长转换器包括与保护绝缘层的侧表面齐平的侧表面。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐源哲，葛大成，
申请(专利权)人：首尔半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR