具有反射侧覆层的发光器件封装制造技术

公开了一种发光器件，其包括半导体结构，该半导体结构具有设置在n型层和p型层之间的有源区；波长转换器，其在半导体结构上方形成；绝缘侧覆层，其在半导体结构周围形成；以及反射侧覆层，其在波长转换器周围、绝缘侧覆层上方形成，该反射侧覆层具有与波长转换器的顶表面齐平的顶表面。

Packaging of Light Emitting Devices with Reflective Side Cladding

A light emitting device is disclosed, including a semiconductor structure, which has an active region arranged between the n-type layer and the p-type layer; a wavelength converter formed above the semiconductor structure; an insulating side coating formed around the semiconductor structure; and a reflecting side coating formed around the wavelength converter and above the insulating side coating. The reflecting side coating has an active region and a reflecting side coating formed around the wavelength converter and above the insulating side coating. The top surface of the wavelength converter is flat.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有反射侧覆层的发光器件封装相关申请的交叉引用本申请要求于2016年7月28日提交的美国临时申请No.62/368067，2016年9月27日提交的欧洲专利申请No.16190895.9和2017年7月27日提交的美国非临时申请No.15/661196的权益，这些申请通过引用并入，如同完全阐述一样。
本公开总体涉及发光器件，并且更具体地，涉及具有反射侧覆层的发光器件封装。
技术介绍
发光二极管（“LED”）通常用作各种应用中的光源。LED的主要功能部分可以是半导体芯片，该半导体芯片包括两个相反导电类型（p型和n型）的注入层，以及发生载流子注入的辐射复合的发光有源层。半导体芯片通常放置在封装中，封装除了保护半导体芯片免于振动和热损坏之外，还提供LED芯片与外部世界之间的电气连接。LED封装在移除LED器件操作期间生成的热量方面可以起到至关重要的作用。散热不良可能将LED器件放置于过度的热应力下，并对其性能具有严重影响。过度的热应力可能缩短LED器件的寿命并导致各种类型的故障，诸如颜色漂移、LED器件中发现的透镜的透明度下降以及量子效率降低。由于供应给LED的大部分功率转换为热量，因此必须将这些热量高效地散发到环境中以确保可靠的性能。因此，存在对提供高效的散热的改进的LED封装设计的需要。
技术实现思路
本公开解决了这种需要。根据本公开的方面，公开了一种发光器件，其包括半导体结构，该半导体结构具有设置在n型层和p型层之间的有源区；波长转换器，其在半导体结构上方形成；绝缘侧覆层，其在半导体结构周围形成；以及反射侧覆层，其在波长转换器周围、绝缘侧覆层上方形成，该反射侧覆层具有与波长转换器的顶表面齐平的顶表面。附图说明下面描述的附图仅用于说明目的。附图不旨在限制本公开的范围。附图中所示出的相同附图标记标示各种实施例中的相同部件。图1是根据本公开的方面的发光器件的示例的截面视图；图2是根据本公开的方面的图1的发光器件的截面视图，其图示从发光器件流出的热量的流动；图3A是根据本公开的方面的用于制造发光器件的过程的示例的流程图；图3B是根据本公开的方面的图示图3A的过程中的步骤的示意图；图3C是根据本公开的方面的图示图3A的过程中的步骤的示意图；图3D是根据本公开的方面的图示图3A的过程中的步骤的示意图；图3E是根据本公开的方面的图示图3A的过程中的步骤的示意图；图4A是根据本公开的方面的发光器件的示例的示意性截面视图；图4B是根据本公开的方面的图4A的发光的示意性俯视视图；图4C是根据本公开的方面的图4A的发光器件的示意性俯视视图；图4D是根据本公开的方面的图4A的发光器件的示意性俯视视图；图5是根据本公开的方面的图4A的发光器件的截面视图，其图示了从发光器件流出的热量的流动；图6A是根据本公开的方面的用于制造发光器件的过程的示例的流程图；图6B是根据本公开的方面的图示图6A的过程中的步骤的示意图；图6C是根据本公开的方面的图示图6A的过程中的步骤的示意图；图6D是根据本公开的方面的图示图6A的过程中的步骤的示意图；图6E是根据本公开的方面的图示图6A的过程中的步骤的示意图；图6F是根据本公开的方面的图示图6A的过程中的步骤的示意图；图6G是根据本公开的方面的图示图6A的过程中的步骤的示意图；图6H是根据本公开的方面的图示图6A的过程中的步骤的示意图；图6I是根据本公开的方面的图示图6A的过程中的步骤的示意图；和图6J是根据本公开的方面的图示图6A的过程中的步骤的示意图。具体实施方式根据本公开的方面，公开了一种发光器件，包括发光半导体结构和形成在半导体结构上方的波长转换器。半导体结构至少部分地被绝缘侧覆层围绕。波长转换器至少部分地被反射侧覆层围绕，该反射侧覆层形成在绝缘侧覆层的顶部上。因为反射覆层与波长转换器热接触，所以反射侧覆层提供了用于将热量从波长转换器传递到周围环境的另一路径。根据本公开的方面，反射侧覆层可以有助于保护波长转换器免于过热。通常，过热可能导致波长转换器的颜色漂移并缩短其使用寿命。通过高效地引导热量远离波长转换器，反射侧覆层可以延长波长转换器的使用寿命并降低其失效的可能性。根据本公开的方面，绝缘侧覆层防止反射侧覆层使半导体结构短路。绝缘侧覆层可以由具有低热导率的电介质材料形成。反射侧覆层可以是导电的并且它可以具有高热导率。通过将反射侧覆层堆叠在绝缘侧覆层上，形成复合覆层结构，其用作波长转换器的散热表面，同时还为发光器件的半导体结构提供电气绝缘。根据本公开的方面，绝缘侧覆层和反射侧覆层可以以可扩展且成本高效的过程来应用。可以通过将第一模板放置在包括半导体结构和波长转换器的LED管芯周围来应用第一侧覆层。模板可以限定LED管芯周围的第一沟槽，该第一沟槽填充有绝缘材料。在将绝缘材料应用在第一沟槽中之后，移除第一模板。当移除第一模板时，绝缘材料不再被包含在第一沟槽中。结果，绝缘材料通过毛细管作用被吸到LED管芯的壁上以形成绝缘侧覆层。在至少部分地形成绝缘侧覆层之后，将第二模板放置在LED管芯上。第二模板限定LED管芯周围的第二沟槽，该第二沟槽填充有反射材料。在将反射材料应用在第二沟槽中之后，移除第二模板。当第二模板被移除时，反射材料不再被包含在第二沟槽中。结果，反射材料通过毛细管作用被吸到LED管芯的壁上。根据本公开的方面，可以以足够的量应用反射材料以在绝缘材料被吸到LED管芯的壁上时基本上覆盖LED管芯的半导体结构。此外，可以以足够的量应用反射材料以在反射材料通过毛细管作用被吸到LED管芯的壁上时基本上覆盖LED管芯的波长转换器的壁，而不溢出到波长转换器的顶部上。根据本公开的方面，第一模板可以与第二模板不同。例如，由第二模板限定的第二沟槽可以比第一沟槽更深。此外，第二沟槽可以比LED管芯的高度更深，以允许反射材料在移除第二模板时沉降到LED管芯的高度。换句话说，第一沟槽可以被定尺寸成允许以足够在第一模板被移除并且绝缘材料沉降时覆盖LED管芯的半导体结构的侧面的量来应用绝缘材料。类似地，第二沟槽可以被定尺寸成允许以足够在第二模板被移除并且反射材料沉降时覆盖LED管芯的波长转换器的侧面的量来应用反射材料。根据本公开的方面，公开了一种发光器件，包括：半导体结构，其具有设置在n型层和p型层之间的有源区；波长转换器，其在半导体结构上方形成；绝缘侧覆层，其在半导体结构周围形成；以及反射侧覆层，其在波长转换器周围、绝缘侧覆层上方形成，该反射侧覆层具有与波长转换器的顶表面齐平的顶表面。根据本公开的方面，公开了一种发光器件，包括：LED管芯，其包括半导体结构和在半导体结构上方形成的波长转换器；绝缘侧覆层，其在LED管芯周围形成，该绝缘侧覆层包括填充有反射颗粒的第一粘合剂材料；以及反射侧覆层，其在LED管芯周围、绝缘侧覆层上方形成，该反射侧覆层包括填充有金属粉末的第二粘合剂材料，反射侧覆层与波长转换器热耦合，并且反射侧覆层具有与波长转换器的顶表面齐平的顶表面。根据本公开的方面，一种用于制造发光二极管（LED）封装的方法，包括：将LED管芯放置在支撑件上，LED管芯包括：半导体结构，其具有设置在n型层和p型层之间的有源区；以及波长转换器，其在半导体结构上方形成；在半导体结构周围形成绝缘侧覆层；以及在波长转换器周围、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光器件，包括：半导体结构，其具有设置在n型层和p型层之间的有源区；波长转换器，其在半导体结构上方形成；绝缘侧覆层，其在半导体结构周围形成；以及反射侧覆层，其在所述波长转换器周围、所述绝缘侧覆层上方形成，所述反射侧覆层具有与所述波长转换器的顶表面齐平的顶表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.27 EP 16190895.9;2016.07.28 US 62/368067;21.一种发光器件，包括：半导体结构，其具有设置在n型层和p型层之间的有源区；波长转换器，其在半导体结构上方形成；绝缘侧覆层，其在半导体结构周围形成；以及反射侧覆层，其在所述波长转换器周围、所述绝缘侧覆层上方形成，所述反射侧覆层具有与所述波长转换器的顶表面齐平的顶表面。2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述反射侧覆层布置成将由所述波长转换器生成的热量引导远离。3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述反射侧覆层具有至少200W/mK的热导率。4.根据权利要求1所述的发光器件，其中：所述绝缘侧覆层包括填充有反射颗粒的第一粘合剂材料，并且所述反射侧覆层包括填充有金属粉末的第二粘合剂材料。5.根据权利要求1所述的发光器件，其中：所述半导体结构包括一个或多个侧面，并且所述绝缘侧覆层布置成围绕所述半导体结构并基本上覆盖所述半导体结构的侧面。6.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述绝缘侧覆层布置成使所述半导体结构与所述反射侧覆层绝缘。7.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述反射侧覆层包括银。8.一种发光器件，包括：发光二极管（LED）管芯，其包括半导体结构和在所述半导体结构上方形成的波长转换器；绝缘侧覆层，其在所述LED管芯周围形成，所述绝缘侧覆层包括填充有反射颗粒的第一粘合剂材料；以及反射侧覆层，其在所述LED管芯周围、所述绝缘侧覆层上方形成，所述反射侧覆层包括填充有金属粉末的第二粘合剂材料，所述反射侧覆层热耦合到所述波长转换器，并且所述反射侧覆层具有与所述波长转换器的顶表面齐平的顶表面。9.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述反射侧覆层包括银材料、粘合剂和被布置成促进所述波长转换器和所述反射侧覆层之间的粘附的至少一种添加剂。10.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：RC刘，TY显，
申请(专利权)人：亮锐有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US