载体和基于这种载体的光学半导体器件制造技术

一种用于在载体（４０）上提供绝缘间隔层（２６）的方法，该绝缘间隔层被图案化从而形成腔（２７），这使得能够在预期的导体结构（２２）被放置在腔（２７）内时将光学半导体元件（４１）连接到预期的导体结构（２２）。该腔（２７）形成为使得，通过其形状、延伸和／或深度，准确地限定光学元件（４５；６１）相对于光学半导体元件（４１）的位置。通过提供这种图案化绝缘间隔层，可以基于这种载体大量生产紧凑且成本有效的光学半导体器件，而不需要新型昂贵的制造设备的长期开发或获取。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种载体以及用于制造这种载体的方法，所述载体用 于实现光学元件相对于要连接到载体上的光学半导体元件的准确定 位。本专利技术还涉及基于这种载体的光学半导体器件和用于制造这种光 学半导体器件的方法。
技术介绍
最近，包括半导体照明器件(例如单色或多色LED)和感测器件(例 如各类图像传感器)的光学半导体器件越来越多地被合并到大量销售 的消费类产品(诸如移动电话、计算机、汽车等)中。为了满足要包 括在这些产品中的任何部件所需的关于成本、尺寸和可靠性的非常严 格的要求，已经花费了很多努力来发展光学半导体器件。特别地，发 展包含在这种光学半导体器件中的光学半导体元件的封装体是重要的 发展领域。对于各类光学半导体器件，还期望封装成本相对于成本变 得占主导地位。由于与光学半导体器件的固有周围环境的光学交互的必要需求， 标准电子封装技术一般不能用于这种光学半导体器件。例如，比如透 镜或漫射体的光学元件典型地需要相对于包含在光学半导体器件中的 光学半导体元件(例如，光源或传感器)准确定位。此外，光学半导体器件应该这样制作，使得它可以承受各种环境条件，如温度的周期 变化而不丧失功能性。在W0 2004/023522中，公开了一种发光管芯封装，参考图1,该 发光管芯封装包括衬底l、反射器板2和透镜3。在衬底l上安装了发 光二极管(LED)组件4之后，反射器板2被接合到村底1上，从而它 围绕LED组件4。该反射器板具有用于支撑透镜3的突出部5。在将反 射器板2接合到村底上之后，利用软密封材料来密封LED组件4，之后 将透镜3定位在突出部5上并且使其粘附到密封材料上。尽管提供了用于相对于LED组件定位透镜的装置，WO 2004/023522中公开的光学半导体器件封装看起来并不适用于非常紧凑且成本有效的光学半导体器件的大量生产。由于其大的置着区(footprint)和不 协调设置的连接器焊盘，将其连接到电路板上看起来非常麻烦。因此，需要改进的光学半导体器件，而且特别地需要更紧凑且价 廉的光学半导体器件。专利技术目的鉴于现有技术的上述及其他缺点，本专利技术的总体目的是提供改进 的光学半导体器件。本专利技术的进一步目的是能够生产更紧凑且价廉的光学半导体器件。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，通过一种用于制造载体的方法实现这些 和其他目的，所述载体能够使光学元件相对于要连接到载体的光学半 导体元件准确定位，所述方法包括以下步骤提供导电多层栽体基片， 该导电多层载体基片具有上部栽体层、下部载体层和处于上部载体层 与下部载体层之间的中间载体层；在上部载体层和中间载体层中形成上部导体结构；以及在载体基片的上部载体层侧提供图案化的绝缘间隔层，其中绝缘间隔层被图案化从而形成至少一个腔，在该腔中光学 半导体元件能够连接到上部导体结构，当光学半导体元件被连接到载体时，腔的深度大于光学半导体元件的高度；以及腔被形成为限定光 学元件相对于光学半导体元件的位置。在本申请的上下文中，"光学元件，，应该被理解为与光(包括红 外(IR)和紫外(UV)以及可见电磁辐射)相互作用的任何元件。例如，这些元件包括透镜、准直器、反射器、漫射器、滤光器、 开诺全息照片(kinoform)、遮蔽掩模(shadow mask)和波长转换元件。 这样的元件可以设置为固体的、预先形成的结构或者设置为液体，其 具有光学特性或者被制成为采用这样的形状，通过该形状其获得某些 光学特性。"光学半导体元件，，是一种半导体元件，其功能以任何方式与光 相关。例如，它可以是光源(诸如发光二极管或激光器)或对光敏感的检测器。对于导体结构，在本文中应该理解为可以是整体的或者包括多个 机械和/或电分离的导体的传导结构。例如，导体图案为导体结构，该 导体图案比如是通常在电路板的一层中出现的导体图案。本专利技术基于以下认识用于制造非常紧凑的常规半导体器件的易 于大量生产的方法可以适用于通过以下过程来制造光学半导体器件， 即在载体上提供绝缘间隔层，该绝缘间隔层被图案化从而形成腔，该 腔在预期导体结构被放置在腔内时能够使光学半导体元件连接到该预 期导体结构。该腔形成为使得通过其形状、延伸和/或深度，其准确限 定光学元件相对于光学半导体元件的位置。通过提供这种图案化的绝缘间隔层，可以基于根据本专利技术的载体 来大量生产光学半导体器件，而不需要长期开发或获取新的昂贵的制 造设备。此外，提供图案化的绝缘层以便限定光学元件相对于要连接到载 体的光学半导体元件的位置，这有助于制造包括大量载体的面板，因 为图案化的绝缘间隔层可以同时被提供给包含在这种面板中的大量载 体。在提供图案化层之后，该面板可以用于制造相应的多个光学半导 体器件，或者它可以根据所完成的光学半导体器件的制造商的需求而 被单独化(singulate)成单个的多个载体或多个载体块。此外，通过基于多层导电基载体板生产载体，可以获得非常紧凑 的封装，其具有仅仅比包含在光学半导体器件中的光学元件和/或光学 半导体元件所需的稍大的置着区(foot-print)。另外，图案化的绝缘层可以适于执行双重功能，即，能够使光学 元件准确定位并向载体提供稳定性和完整性。此外，图案化的绝缘间 隔层可以被有利地图案化，从而使各个载体或基于这些载体的光学半 导体器件可以仅通过切入绝缘膜而彼此充分分离。换句话说，可以仅通过切透塑料而不是塑料和金属的组合来实现单独化。以这种方式， 可以减少由单独化导致的光学半导体器件上的应力，这导致增加的产 量和可靠性以及由此带来的比通过现有技术可获得的更低成本和更高 质量。优选地，绝缘间隔层由稍微具有弹性的材料制成，以便吸收包 含在基于当前载体的光学半导体器件中的其他部件的移动。例如，这 种移动可能是由环境的变化(如温度的周期变化)引起的。根据用于制造所述栽体的方法的一个实施例，提供绝缘间隔层的步骤可以包括以下步骤在载体基片的上部栽体层侧提供绝缘间隔层， 以及图案化绝缘间隔层从而形成(一个或多个)腔。由此，使得能够同时形成大量腔，每个腔相对于栽体的上部导体 结构精确定位。特别地，本实施例能够利用载体上的现存图案(比如 导体结构和/或当形成上部导体结构时所使用的对准标记)以便在图案 化步骤中相对于现存的上部导体结构获得非常高的容差。此外，为大 量载体同时形成多个腔仅需要一次包括对准的图案化，每个腔以高精 确度相对于各自的相应导体结构定位。绝缘间隔层可以有利地是被层压到栽体基片的上部载体层侧的绝 缘间隔片。作为替代，绝缘间隔层可以由液体材料形成，该液体材料分布在 载体或载体的面板之上并随后固化。这种液体材料可以有利地借助于 常规旋涂进行分布。此外，绝缘间隔层可以由可光成像(photoimageable)的材料制 成，而且图案化步骤可以包括以下步骤将掩模定位在光源与绝缘间 隔层之间；借助于光源通过掩模膝光绝缘间隔层；以及显影由曝光限 定的图案。通过选择诸如丙烯酸、聚酰亚胺(如DuPont⑧的Pyralux PC 1000 ) 等可光成像的材料，或者诸如苯并环丁烯(BCB)等可光成像的旋涂材 料，可以通过非常少的和简单的处理步骤来提供图案化的绝缘间隔层。 为了啄光，可以根据材料的类型使用接触掩模或遮蔽掩模，技术人员 熟知这一处理步骤和其他处理步骤。作为对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造载体（４０）的方法，所述载体能够使得光学元件（４５；６１）相对于要连接到所述载体（４０）的光学半导体元件（４１）准确定位，所述方法包括以下步骤：　提供（２０１）导电多层载体基片（１０），所述导电多层载体基片具有上部载体层（１３）、下部载体层（１４）以及所述上部载体层与所述下部载体层之间的中间载体层（１２）；　在所述上部载体层和所述中间载体层（１３，１２）中形成（２０６，２０７）上部导体结构（２２）；以及　在所述载体基片（１０）的上部载体层侧提供（２０８，２０９）图案化的绝缘间隔层（２６），　其中：　所述绝缘间隔层（２６）被图案化从而形成至少一个腔（２７），在该腔中所述光学半导体元件（４１）能够连接到所述上部导体结构（２２），当所述光学半导体元件（４１）被连接到所述载体（１０）时，所述腔（２７）的深度大于所述光学半导体元件（４１）的高度；以及　所述腔（２７）形成为限定所述光学元件（４５；６１）相对于所述光学半导体元件（４１）的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GHFW斯廷布鲁根，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]