半导体发光装置及其封装结构制造方法及图纸

本发明专利技术披露一种半导体发光装置及其封装结构。该半导体发光装置具有一半导体发光元件、一透明胶材以及一波长转换结构。半导体发光元件所发的原色光经过波长转换结构激发出与原色光波长相异的变色光。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体发光装置及其封装结构，尤其关于一种具有波长转换结构及一透明胶材的半导体发光装置及其封装结构。
技术介绍
发光二极管(Light-emitting Diode ;LED)为一种半导体固态元件，至少包含一p-n结(p-n junction),此p-n结形成于P型与η型半导体层之间。当在ρ_η结上施加一定程度的偏压时，P型半导体层中的空穴与η型半导体层中的电子将会结合而释放出光。此光产生的区域一般又称为有源区(activeregion)。··LED的主要特征在于尺寸小、发光效率高、寿命长、反应快速、可靠度高和色度良好，目前已经广泛使用在电器、汽车、招牌和交通号志上。随着全彩LED的问世，LED已逐渐取代如荧光灯和白热灯泡等传统照明设备。—般是以LED裸芯搭配波长转换材料(如突光粉)来产生白光，波长转换材料在被LED裸芯所发出的蓝光照射后会激发黄光、绿光或红光，将蓝光和黄光、绿光或红光混合之后即可产生白光。为了确使LED裸芯所发出的光可以通过波长转换材料并于混合后产生所需的光，波长转换材料必须完全地覆盖在LED裸芯可能出光之处。然而光所射出的方向没有特定方向，若波长转换材料没有完全地覆盖在LED裸芯可能出光之处，使部分光线未能通过波长转换材料，如边射的光，会导致光的波长转换效率降低。另一方面，若波长转换材料完全地包覆LED裸芯，虽可提高波长转换的效率，但是却容易造成散热不易等问题。将波长转换材料均匀地覆盖在LED裸芯上并不容易。当覆盖在LED裸芯上的波长转换材料厚度不均匀时，由于较厚的波长转换材料会比较薄的波长转换材料吸收较多的光，射向不同方向的光经过厚度相异的波长转换材料所激发出来的色光会因此有所差异。
技术实现思路
本专利技术提供一种半导体发光装置，其包含一导电基板、一半导体发光叠层、一透明胶材及一波长转换结构。半导体发光叠层所发的原色光透过透明胶材由波长转换结构转换后产生与原色光波长相异的变色光。此外，导电基板与半导体发光叠层之间更至少包含一反射层。本专利技术提供一种半导体发光装置，其包含一导电基板、一半导体发光叠层、一透明胶材、与均匀分布于透明胶材中的一波长转换材料。半导体发光叠层所发的原色光经过波长转换材料产生与原色光波长相异的变色光。此外，导电基板与半导体发光叠层之间更至少包含一反射层。本专利技术提供一种半导体发光装置，其包含一导电基板、一半导体发光叠层、一透明胶材、存在于透明胶材中的一波长转换结构。半导体发光叠层所发的原色光经过透明胶材后由波长转换结构转换产生与原色光波长相异的变色光。此外，导电基板与半导体发光叠层之间更至少包含一反射层。本专利技术提供一种半导体发光装置封装结构，包含一半导体发光装置、一碗杯、一封装支架、一透明胶材及一波长转换结构。其中半导体发光装置置于碗杯中，将透明胶材充填于碗杯，其高度至少大于半导体发光装置高度，再将波长转换结构设置于透明胶材之上。此外，透明胶材与波长转换结构之间还至少包含一波长选择薄膜(w avelength selectionfilm, WSF)。最后在半导体发光装置与封装支架间形成电性连结。附图说明图1-5显示依据本专利技术一实施例的半导体发光装置100的剖面图。图6系显示依据本专利技术另一实施例的半导体发光装置200的剖面图。图7系显示依据本专利技术另一实施例的半导体发光装置300的剖面图。图8A至8C显示依据本专利技术另一实施例的半导体发光装置400的剖面图。图9显示依据本专利技术一实施例的半导体发光装置封装结构I的剖面图。图10显示依据本专利技术另一实施例的半导体发光装置封装结构2的剖面图。图11显示依据本专利技术另一实施例的半导体发光装置封装结构3的剖面图。附图标记说明1、2、3半导体发光装置封装设计11导电基板12接合层13、14电极15透明胶材16波长转换结构17、33反射壁18波长选择薄膜21成长基板22外延结构23第一电性半导体层24有源层25第二电性半导体层26第二电性接触层27反射层31支架32碗杯100、200、300、400、500 半导体发光装置具体实施例方式图5为半导体发光装置结构100的剖面图，其制作程序如图I至图5所示。图I所示以一发光二极管为例，包含一成长基板21，其材料可为砷化镓、硅、碳化硅、蓝宝石、磷化铟、磷化镓、氮化铝或氮化镓等。接着，在成长基板21上形成外延结构22。外延结构22通过一外延工艺所形成，例如有机金属气相沉积外延法(MOCVD)、液相外延法(LPE)或分子束外延法(MBE)等外延工艺。此外延结构22至少包含一第一电性半导体层23，例如为一 η型磷化铝镓铟(AlxGa1JyIrvyP层或一 η型氮化铝镓铟(AlxGa1J yIrvyN层；一有源层24，例如为磷化铝镓铟(AlxGa1JyIrvyP或氮化铝镓铟(AlxGa1J yIrvyN所形成的多重量子阱结构；以及一第二电性半导体层25，例如为一 P型磷化铝镓铟(AlxGa1JyIrvyP层或一 P型氮化铝镓铟(AlxGa1JyIrvyN层。另外，本实施例的有源层24可由例如同质结构、单异质结构、双异质结构、或是多重量子阱结构所堆叠而成。接着，在外延结构22上形成一第二电性接触层26及一反射层27。第二电性接触层26的材料可为氧化铟锡(Indium Tin Oxide)、氧化铟(IndiumOxide)、氧化锡(Tin Oxide)、氧化镉锡(Cadmium Tin Oxide)、氧化锋(ZincOxide)、氧化续(Magnesium Oxide)或氮化 钛(Titanium Nitride)等导电氧化物材料。反射层27可为金属材料,例如招、金、钼、锌、银、镍、锗、铟、锡等金属或其合金；也可由金属和氧化物组合而成，例如氧化铟锡/银(ΙΤ0/Ag)、氧化铟锡/氧化铝/银(ITO/AlOx/Ag)、氧化铟锡/氧化钛/氧化硅(ITO/TiOx/SiOx)、氧化钛/氧化硅/铝(TiOx/SiOx/Al)、氧化铟锡/氮化硅/铝(ITO/SiNx/Al)、氧化铟锡/氮化硅/银(ITO/SiNx/Ag)、氧化铟锡/氮化硅/氧化铝/铝(IT0/SiNX/Al203/Al)、或氧化铟锡/氮化硅/氧化铝/银(IT0/SiNX/Al203/Ag)等。如图2所不,包含一导电基板11，其上具有一接合层12。接着，如图I所示将具有反射层27的外延结构22接合于如图2所示的接合层12之上，并移除成长基板21 (图未示)，如图3所示。接合层12的材料可为金属，例如锡化金(AuSn)、银化铟(InAg)、金化铟(InAu)JB (In)、金(Au)、铝(Al)与银(Ag)等或上述金属的合金。分别在第一电性半导体层23之上及导电基板11背面形成电极13、14 (如图4所示)。再于第一电性半导体层23的上电极以外的区域涂布一层厚度至少为0. 3mm的透明胶材15，此透明胶材可为环氧树脂(Epoxy)，且透明胶材涂布面积不大于外延结构面积。再于透明胶材侧边形成一反射壁17。将波长转换结构16覆盖整个透明胶材的上表面，其中波长转换结构16至少由一种波长转换材料所构成。即形成一半导体发光装置结构100 (如图5所示)。当外延结构22被注入电流后，可激发出一原色光，此原色光经过透明胶材15后，因透明胶材穿透率接近99本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光装置，包含：一半导体发光叠层；一透明胶材，仅位于该半导体发光叠层的一侧；一波长转换结构，位于该透明胶材之中或其上；及一反射壁，位于该透明胶材的侧边。

【技术特征摘要】
1.一种半导体发光装置，包含 一半导体发光叠层； 一透明胶材，仅位于该半导体发光叠层的一侧； 一波长转换结构，位于该透明胶材之中或其上 '及 一反射壁，位于该透明胶材的侧边。2.—种半导体发光装置，包含 一半导体发光叠层； 一透明胶材，仅位于该半导体发光叠层的一侧； 至少一种波长转换材料，分散于该透明胶材之中 '及 一反射壁，位于该透明胶材的侧边。3.一种半导体发光装置，包含 一半导体发光叠层； 一波长转换结构，位于该半导体发光叠层之上 '及 一反射壁，位于该波长转换结构的侧边。4.如权利要求I或2所述的半导体发光装置，其中该透明胶材的面积不大于该半导体发光叠层的面积。5.如权利要求I或2所述的半导体发光装置，其中该透明胶材的厚度至少为O.3mm。6.如权利要求I或3...

【专利技术属性】
技术研发人员：许嘉良，
申请(专利权)人：晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：