半导体器件、半导体器件封装体、照明设备和背光单元制造技术

本发明专利技术提供了一种半导体器件、半导体器件封装体、照明设备和背光单元，包括：发光结构，其包括N型层、P型层以及位于所述N型层与所述P型层之间的有源层；以及互连凸块，其包括：焊盘电极，其位于N型层和P型层中的至少一个电极上，焊料凸块，其键合至所述焊盘电极；所述互连凸块的孔隙率≤5％。可以降低锡球电极内的孔隙率。隙率。隙率。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件、半导体器件封装体、照明设备和背光单元


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种半导体器件、半导体器件封装体、照明设备和背光单元。

技术介绍

[0002]发光二极管(LED，Liquid Crystal Display)芯片在封装时，需要在芯片的焊盘电极层上印刷锡膏形成锡球电极，经过回流、清洗、测试高度，然后进行研磨、划裂、分选出货。其中，在进行锡膏印刷以及回流工艺时，使得焊盘电极的上层金属与锡膏形成金属间化合物，金属间化合物形成过程中相变所产生的残余应力会导致金属间化合物与电极接触的相对易碎部分的裂纹，从而会使锡膏与焊盘电极分离而形成孔隙。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供半导体器件、半导体器件封装体、照明设备和背光单元，以降低锡球电极内的孔隙率。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了具有锡球电极的发光二极管，包括：发光结构，其包括N型层、P型层以及位于所述N型层与所述P型层之间的有源层；以及互连凸块，其包括：焊盘电极，其位于N型层和P型层中的至少一个电极上，焊料凸块，其键合至所述焊盘电极；所述互连凸块的孔隙率≤5％。
[0005]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述焊盘电极包括多层金属层，其最上层金属层为Au层，所述焊料凸块与所述Au层直接接触，所述Au层厚度为
[0006]结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述互连凸块的孔隙率≤3％，所述可能的实施方式，其中，所述互连凸块的孔隙率≤3％，所述
[0007]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述焊盘电极包括凸块下冶金层，以及位于所述凸块下冶金层与所述焊料凸块之间的金属间化合物层，所述金属间化合物层与所述焊料凸块之间的孔隙率≤5％。
[0008]结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述金属间化合物顺次包括Ti层、Ni层、Au层，所述Ti层厚度为所述Ni层厚度为所述Au层厚度为
[0009]结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述金属间化合物层与所述焊料凸块之间的孔隙率≤3％，所述
[0010]结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述凸块下冶金层包括粘结层、金属反射层以及包覆层，所述焊料凸块为Sn。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种半导体器件，包括：
[0012]发光结构，具有多个电极；以及与所述多个电极电性连接的互连凸块，其中，所述互连凸块包括位于所述电极上的焊盘电极，键合至所述焊盘电极上的焊料凸块，所述互连凸块的孔隙率≤5％。
[0013]结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述发光结构包括N型层、P型层，以及位于所述N型层和所述P型层之间的有源层；所述多个电极在所述发光结构的同一侧，包括分别与所述N型层和所述P型层电性连接的多个第一N电极和多个第一P电极；
[0014]焊盘电极包括分别电性连接多个第一N电极和多个第一P电极的N电极焊盘和P电极焊盘。
[0015]第三方面，本申请实施例提供了一种半导体器件封装件，包括：
[0016]封装件主体；
[0017]封装件主体上的半导体器件；以及对所述半导体器件进行包封的包封部分，
[0018]其中所述半导体器件如上任意一项所示。
[0019]结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，所述包封部分至少包括一磷光体。
[0020]第四方面，本申请实施例提供了一种照明设备，包括：
[0021]壳体；以及如上所述的半导体器件封装件。
[0022]第五方面，本申请实施例提供了一种背光元件，包括背光板，以及如上所述的半导体器件封装件。
[0023]本专利技术实施例提供的半导体器件、半导体器件封装体、照明设备和背光单元，半导体器件包括：发光结构，其包括N型层、P型层以及位于所述N型层与所述P型层之间的有源层；以及互连凸块，其包括：焊盘电极，其位于N型层和P型层中的至少一个电极上，焊料凸块，其键合至所述焊盘电极；所述互连凸块的孔隙率≤5％。这样，通过控制互连凸块的孔隙率≤5％，从而降低锡内部形成的孔洞。
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1示出了本专利技术实施例一所提供的半导体器件剖视结构示意图；
[0027]图2示出了本专利技术实施例一所提供的半导体器件俯视结构示意图；
[0028]图3示出了本专利技术实施例一所提供的互连凸块结构示意图；
[0029]图4示出了本专利技术实施例二所提供的半导体器件剖视结构示意图；
[0030]图5示出了本专利技术实施例二所提供的半导体器件俯视结构示意图；
[0031]图6示出了本专利技术实施例二所提供的互连凸块700结构示意图；
[0032]图7示出了本专利技术实施例二所提供的互连凸块700另一结构示意图；
[0033]图8示出了本专利技术实施例所提供的半导体器件封装件结构示意图；
[0034]图9示出了本专利技术实施例所提供的背光单元结构示意图；
[0035]图10示出了本专利技术实施例所提供的背光单元另一结构示意图；
[0036]图11示出了本专利技术实施例所提供的照明设备分解结构示意图；
[0037]图12示出了本专利技术实施例所提供的照明设备另一分解结构示意图；
[0038]图13(a)为样品1(Au厚度为)的焊盘电极经过抛销后内部孔洞图片；图13(b)为样品2(Au厚度为)的焊盘电极经过抛销后内部孔洞图片；图13(c)为样品3(Au厚度为)的焊盘电极经过抛销后内部孔洞图片；
[0039]附图标注：
[0040]100：衬底；200：发光结构；210：N型层；220：有源层；230：P型层；300：阻挡层；400：透明导电层；500：电极；510：第一N电极；520：第一P电极；530：第二N电极；540：第二P电极；600：绝缘层；700：互连凸块；701：Au层；704：Ti层；705：Ni层；702：金属反射层；703：包覆层；710：焊盘电极；711：N型焊盘电极；712：P型焊盘电极；720：焊料凸块；721：N型焊料凸块；722：P型焊料凸块；800：保护层；81本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，包括：发光结构，其包括N型层、P型层以及位于所述N型层与所述P型层之间的有源层；以及互连凸块，其包括：焊盘电极，其位于N型层和P型层中的至少一个电极上，焊料凸块，其键合至所述焊盘电极；其特征在于：所述互连凸块的孔隙率≤5％。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述焊盘电极包括多层金属层，其最上层金属层为Au层，所述焊料凸块与所述Au层直接接触，所述Au层厚度为3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于：所述互连凸块的孔隙率≤3％，所述4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述焊盘电极包括凸块下冶金层，以及位于所述凸块下冶金层与所述焊料凸块之间的金属间化合物层，所述金属间化合物层与所述焊料凸块之间的孔隙率≤5％。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于：所述金属间化合物顺次包括Ti层、Ni层、Au层，所述Ti层厚度为所述Ni层厚度为所述Au层厚度为6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于：所述金属间化合物层与所述焊料凸块之间的孔隙率≤3％，所述7.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于：所述凸块下冶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思博，李冬梅，蒋从康，廖汉忠，芦玲，
申请(专利权)人：淮安澳洋顺昌光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：