半导体发光器件封装件制造技术

本发明专利技术提供了一种半导体发光器件封装件，其包括：具有彼此相对的第一主表面和第二主表面的半导体衬底；布置在所述半导体衬底的第一主表面侧上的光源；布置在所述半导体衬底的第二主表面侧上的多个电极焊盘；从所述多个电极焊盘延伸并且穿透所述半导体衬底的导电通孔；以及包括多个二极管的驱动电路单元，通过由p型区和n型区形成的pn结获得所述多个二极管，并且将所述多个二极管电连接至所述导电通孔和所述光源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体发光器件封装件。
技术介绍
发光二极管(LED)(—种半导体光源)是一种能够产生各种颜色的光的半导体器 件，这是通过当对其施加电流时电子和空穴在P型半导体层与η型半导体层之间的pn结处的再结合而实现的。这种LED作为光源与基于灯丝的光源相比，在长寿命、相对较低的功耗、卓越的启动驱动属性、相对较高的抗震等方面具有优势，因此对这种LED的需求在不断增加。由于这种LED可以通过相对较低的电压驱动，所以可以通过将串联的多个LED连接至商用交流电来将其用作照明装置。然而在此情况下，从器件自身产生的热与通过器件之间的串联连接产生的热之间的相互作用所产生的电流中的变化速率会比较高，因此电压不会均匀分布。因此，在此情况下，器件会因为瞬间的反向电压而损坏。为了解决这些缺陷，在驱动电路等中已经持续进行了包括整流电路、齐纳二极管等的研究，但是电路结构还很复杂，并且产品成本和封装件尺寸会增加。因此，需要设计这样一种AC驱动类型的半导体发光器件封装件，该半导体发光器件封装件在能够使用AC电源的同时具有显著减小的尺寸、较低的制造成本、较低的缺陷率，并且能够大规模生产。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供一种半导体发光器件封装件，通过在半导体衬底的内部部分中集成整流电路和其他被提供用于对发光器件进行驱动的驱动电路，该半导体发光器件封装件具有较小的尺寸和集成的结构。根据本专利技术的一个方面，提供一种半导体发光器件封装件，其包括半导体衬底，其具有彼此相对的第一主表面和第二主表面；光源，其布置在所述半导体衬底的第一主表面侧上；多个电极焊盘，其布置在所述半导体衬底的第二主表面侧上；导电通孔，其从所述多个电极焊盘延伸并且从所述半导体衬底的第二主表面开始穿透所述半导体衬底到达所述半导体衬底的第一主表面；以及驱动电路单元，其包括多个二极管，通过由具有相对较高的P型杂质浓度的P型区和具有相对较高的η型杂质浓度的η型区形成的pn结获得所述多个二极管，并且将所述多个二极管电连接至所述导电通孔和所述光源，从而对流过所述多个电极焊盘的交流(AC)电流进行整流，并且将经过整流的电流提供给所述光源。所述半导体衬底的所有区域除了其P型区之外都可以形成为η型区。在所述半导体衬底中，除了 P型区之外，所述半导体衬底的至少一部分可以是没有掺杂杂质的区域。所述半导体衬底的至少一部分表面可以提供有对从所述光源发出的至少一部分光进行反射的反射层。所述反射层可以形成在所述半导体衬底的、除了在其中形成了绝缘体的区域之外的表面上。所述多个ニ极管中的至少一部分可以通过所述第一主表面暴露于外部。至少部分所述多个ニ极管可以通过在所述半导体衬底的第一主表面上提供的布线结构彼此电连接。所述光源可以是这样ー种发光器件，其包括n型半导体层；p型半导体层；置于所述η型半导体层与所述P型半导体层之间的有源层；电连接至所述η型半导体层的η侧电 扱；以及电连接至所述P型半导体层的P侧电扱。所述η侧电极可以电连接至所述多个ニ极管中的至少ー个P型区，并且所述P侧电极可以电连接至所述多个ニ极管中的至少ー个η型区。所述η侧电极和P侧电极与所述ニ极管可以通过在所述半导体衬底的第一主表面上提供的布线结构彼此电连接。所述光源可以包括彼此电连接的多个半导体发光器件。可以将所述多个半导体发光器件安装在单个集成电路中。所述半导体衬底可以包括Si和SiC中的至少ー种。所述半导体衬底可以包括在其至少一部分表面上形成的绝缘体。所述半导体发光器件封装件还可以包括置于所述半导体衬底与所述导电通孔之间的绝缘体。所述半导体发光器件封装件还可以包括在所述半导体衬底的厚度方向上穿透所述半导体衬底以便在所述多个ニ极管之间进行分隔的绝缘体。所述半导体发光器件封装件还可以包括电容器単元，其包括在所述半导体衬底的内部部分中形成的电介质层，并且并联到所述光源。在此情况下，所述电容器単元与所述半导体衬底的其他区域可以被绝缘层间隔开。所述电容器単元与所述光源可以通过在所述第一主表面上提供的布线结构彼此电连接。所述半导体发光器件封装件还可以包括静电放电保护电路，其并联到所述光源。在此情况下，所述静电放电保护电路可以包括在所述半导体衬底的内部部分中形成的齐纳ニ极管。在此情况下，所述齐纳ニ极管与所述半导体衬底的其他区域可以被绝缘层间隔开。在此情况下，所述半导体衬底可以包括具有这样形式的空腔，其中所述半导体衬底的一部分已经从所述第一主表面移除，并且可以将所述光源布置在所述空腔中。所述半导体发光器件封装件还可以包括形成在所述空腔的内壁上的反射层。在此情况下，所述空腔的宽度可以背离所述第一主表面而增加。可以按照与所述多个ニ极管的量相等的量来提供所述导电通孔，以便在它们之间具有ー对ー的电连接。可以将所述多个电极焊盘布置为与所述导电通孔的量相等，以便在它们之间具有一対一的电连接。附图说明通过以下结合附图的详细说明，将更加清楚地理解本专利技术的上述和其他方面、特征和其他优点，在附图中图I是示意地示出了根据本专利技术一个实施例的半导体发光器件封装件的平面图；图2是沿图I的线A-A ’截取的剖视截面图； 图3是示意地示出了图I的半导体发光器件封装件的内部部件之间的电连接关系的电路图；图4是示意地示出了根据本专利技术另ー个实施例的半导体发光器件封装件中的电连接关系的电路图；图5是根据本专利技术另一个实施例的半导体发光器件封装件的示意截面图；图6是根据本专利技术另一个实施例的半导体发光器件封装件的示意截面图；图7是示意地示出了图6的半导体发光器件封装件中的内部部件之间的电连接关系的电路图；图8是根据本专利技术另一个实施例的半导体发光器件封装件的示意截面图；图9是示意地示出了图8的半导体发光器件封装件的内部部件之间的电连接关系的电路图；以及图10是根据本专利技术另一个实施例的半导体发光器件封装件的示意截面图。具体实施例方式可以对本专利技术的各实施例进行修改以具有多种不同的形式，并且不应当将本专利技术的范围看作是限定于在此陈述的各实施例。提供本专利技术的各实施例的目的是使得本领域技术人员可以理解本专利技术。在附图中，为了清楚会放大形状和尺寸，并且相同的附图标记始终用来指示相同或相似的部件。图I是示意地示出了根据本专利技术一个实施例的半导体发光器件封装件的平面图。图2是沿图I的线A-A’截取的剖视截面图。图3是示意地示出了图I的半导体发光器件封装件的内部部件之间的电连接关系的电路图。參考图I和图2，根据本专利技术一个实施例的半导体发光器件封装件可以包括半导体衬底12 ;安装在半导体衬底12的上表面上的半导体发光器件11 ;形成在半导体衬底12的下表面上的半导体电极焊盘16 ;从电极焊盘16延伸以在厚度方向上穿透半导体衬底12的导电通孔15 ;以及将半导体发光器件11电连接至半导体衬底12的部分区域的导线17。在当前实施例中，特别地，半导体衬底12可以由硅半导体衬底形成，使得能够在其内部部分中提供用于驱动半导体发光器件11的驱动电路单元，并且导电通孔15可以用作将电极焊盘16电连接至该驱动电路单元。在下文中，将详细描述配置半导体发光器件的各组成部分。然而，在本说明书中，术语“上表面”、“下表面”、“侧表面”等将基于附图来提供，但是可以根据器件在使用中的布置方向而实际变化。半导体衬底12可以具有彼此相对的第一和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光器件封装件，包括：半导体衬底，其具有彼此相对的第一主表面和第二主表面；光源，其布置在所述半导体衬底的第一主表面侧上；多个电极焊盘，其布置在所述半导体衬底的第二主表面侧上；导电通孔，其从所述多个电极焊盘延伸并且从所述半导体衬底的第二主表面开始穿透所述半导体衬底到达所述半导体衬底的第一主表面；以及驱动电路单元，其包括多个二极管，通过由具有相对较高的p型杂质浓度的p型区和具有相对较高的n型杂质浓度的n型区形成的pn结获得所述多个二极管，并且将所述多个二极管电连接至所述导电通孔和所述光源，从而对流过所述多个电极焊盘的交流（AC）电流进行整流，并且将经过整流的电流提供给所述光源。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金台勋，蔡昇完，金晟泰，李守烈，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：