發(fā)光器件封裝和包括該發(fā)光器件封裝的照明設備的制造方法
【專利摘要】公開了一種發(fā)光器件封裝和照明設備。所述發(fā)光器件封裝包括：襯底；發(fā)光結構，布置在所述襯底的下方并且包括第一導電型半導體層、有源層和第二導電型半導體層；第一電極，被連接至通過至少一個接觸孔暴露的所述第一導電型半導體層；第二電極，被連接至所述第二導電型半導體層；第一絕緣層，被布置為從所述發(fā)光結構的下方延伸至在所述發(fā)光結構的一側與所述第一電極之間的空間并且被配置為反射光；以及反射層，布置在所述第一絕緣層的下方。
【專利說明】
發(fā)光器件封裝和包括該發(fā)光器件封裝的照明設備
技術領域
[0001 ]實施例涉及一種發(fā)光器件封裝和包括該發(fā)光器件封裝的照明設備。
【背景技術】
[0002]發(fā)光二極管(LED)是一類半導體器件，其利用化合物半導體的特性將電轉換為紅外光或光來交換信號，或者其被用作光源。
[0003]由于其物理和化學特性，第II1-V族氮化物半導體作為發(fā)光器件的核心材料而引人注目，發(fā)光器件例如為LED、激光二極管(LD)等。
[0004]因為LED不包括在例如白熾燈泡和熒光燈等的傳統(tǒng)照明設備中所使用的諸如為汞(Hg)的對環(huán)境有害的物質，因此這種LED具有極好的環(huán)境友好特性，并且由于長壽命和低功耗等的特性而正在取代傳統(tǒng)光源。已經(jīng)以各種方式進行了用于提高包括LED的傳統(tǒng)發(fā)光器件封裝的可靠性的研究。
[0005]在傳統(tǒng)的倒裝芯片接合型的發(fā)光器件封裝的情形下，盡管需要在發(fā)光器件封裝的向上方向上發(fā)射光，但是卻在向下的方向上發(fā)射光，因此存在光輸出效率降低的問題。

【發(fā)明內容】

[0006]實施例提供一種具有提高的光輸出效率的發(fā)光器件封裝以及包括該發(fā)光器件封裝的照明設備。
[0007]根據(jù)實施例，提供一種發(fā)光器件封裝，包括:襯底;發(fā)光結構，布置在所述襯底的下方并且包括第一導電型半導體層、有源層和第二導電型半導體層;第一電極，被連接至通過至少一個接觸孔暴露的所述第一導電型半導體層;第二電極，被連接至所述第二導電型半導體層;第一絕緣層，被布置為從所述發(fā)光結構的下方延伸至在所述發(fā)光結構的一側與所述第一電極之間的空間并且被配置為反射光；以及反射層，布置在所述第一絕緣層的下方。
[0008]所述反射層可以被布置為還延伸至所述第一電極或所述第二電極中至少一個的下方。所述反射層可以布置在所述至少一個接觸孔的下方。例如，在垂直于發(fā)光結構的厚度方向的方向上，反射層的寬度可以大于至少一個接觸孔的寬度。此外，當至少一個接觸孔包括多個接觸孔時，在垂直于發(fā)光結構的厚度方向的方向上，反射層的寬度可以大于多個接觸孔的寬度總和。
[0009]所述發(fā)光器件封裝還可以包括:第一焊盤和第二焊盤，被分別連接至所述第一電極和所述第二電極；以及第二絕緣層，布置在所述反射層與所述第二焊盤之間。所述第一焊盤可以被連接至所述反射層。第一電極、反射層或第一焊盤中的至少兩個可以包括相同的材料。即，第一焊盤可以經(jīng)由反射層被連接至第一電極。
[0010]所述第一電極可以被連接至所述反射層。第一絕緣層可以包括分布式布拉格反射器。發(fā)光器件封裝還可以包括布置在分布式布拉格反射器與發(fā)光結構的一側之間且布置在分布式布拉格反射器與發(fā)光結構的上部之間的鈍化層。
[0011]所述第一絕緣層可以包括:第一部分，布置在所述發(fā)光結構的下方并且具有第一厚度；以及第二部分，在所述至少一個接觸孔中布置在所述第一電極與所述發(fā)光結構的所述側之間并且具有與所述第一厚度不同的第二厚度。
[0012]第二厚度可以小于第一厚度。反射層的厚度可以為10nm至500nm的范圍，并且第二電極的厚度可以為10nm至100nm的范圍。
[0013]所述反射層的端部與所述第二電極在所述發(fā)光結構的厚度方向上重疊。與第二電極重疊的反射層的寬度的最小值可以為2μπι。所述反射層的端部可以與所述發(fā)光結構在所述發(fā)光結構的厚度方向上重疊。
[0014]發(fā)光器件封裝還可以包括布置在第二電極與第二導電型半導體層之間的可透光電極層。發(fā)光器件封裝還可以包括第一焊接部和第二焊接部、以及第一引線框架和第二引線框架，其中第一焊接部和第二焊接部被分別連接至第一焊盤和第二焊盤且彼此電隔離，第一引線框架和第二引線框架被分別連接至第一焊接部和第二焊接部且彼此電隔離。發(fā)光器件封裝還可以包括封裝體，其與第一和第二引線框架形成腔，其中襯底、發(fā)光結構、第一電極、第二電極、第一絕緣層和反射層可以布置在腔中。
[0015]根據(jù)實施例，提供一種包括該發(fā)光器件封裝的照明設備。
【附圖說明】
[0016]參照下面的附圖可以詳細描述布置和實施例，附圖中類似的附圖標記指代類似的元件，并且其中:
[0017]圖1是發(fā)光器件封裝的平面圖；
[0018]圖2是沿圖1所示的線1-Γ截取的發(fā)光器件封裝的剖視圖；
[0019]圖3Α至圖3Η是根據(jù)實施例用于描述制造發(fā)光器件封裝的方法的工藝剖視圖；以及
[0020]圖4是示出根據(jù)比較示例的發(fā)光器件封裝中的分布式布拉格反射器的立體圖。
【具體實施方式】
[0021]下文中，將參照附圖詳細地描述本公開的實施例以幫助理解本公開。然而，根據(jù)本公開的實施例可以具有不同的形式并且不應該被解釋為限于本文所陳述的描述。提供本公開的實施例使得本公開是徹底的和完整的且充分地將本公開的概念傳達給本領域技術人員。
[0022]在實施例的描述中，應該理解，當元件被稱為在另一元件“上或下”時，術語“上或下”指兩個元件之間的直接連接或者在兩個元件之間形成有一個或更多元件的間接連接。此外，當使用術語“上或下”時，它可以指元件的向下方向和向上方向。
[0023]另外，相對性術語諸如“第一”和“第二”、“以上/上部/之上”和“以下/下部/之下”不一定需要或包括器件或元件之間的任何物理或邏輯關系或順序，并且還可以被用來將一個器件或元件與另一個器件或元件區(qū)分開。
[0024]為了方便和精確描述起見，附圖中層和區(qū)域的厚度可以被夸大、省略或示意性示出。另外，每個組件的尺寸并不完全匹配其實際尺寸。
[0025]下文中，將參照附圖描述根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝100。為方便起見，將使用笛卡爾坐標系(X-軸、y_軸、Z-軸)來描述發(fā)光器件封裝100。然而，也可以使用其他不同的坐標系。在笛卡爾坐標系中，X-軸、y-軸和Z-軸是相互垂直的。但是本公開并不限于此。即，X-軸、y-軸和z-軸可以相互交叉而不是相互垂直。
[0026]圖1是發(fā)光器件封裝100的平面圖，圖2是沿圖1所示的線1-Γ截取的發(fā)光器件封裝100的剖視圖。
[0027]參照圖1和圖2，根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝100可以包括襯底110、發(fā)光結構120、第一電極132-1和132-2、第二電極134、第一絕緣層140、反射層150、第一焊盤162、第二焊盤164、第一焊接部166、第二焊接部168、第二絕緣層170、鈍化層180、可透光電極層190、封裝體192、絕緣體194、第一引線框架196A、第二引線框架196B、以及模塑構件198。
[0028]圖1是對應于當在+X軸方向觀察圖2所示的剖視圖時視圖的平面圖。為了便于描述。圖1僅僅示出圖2所示的第一和第二焊盤162和164以及第一和第二接觸孔CHl和CH2。
[0029]襯底110可以包括導電材料或非導電材料。例如，襯底110可以包括藍寶石A1203、6&15丨(:、2110、63?、11^、63203、6348或3丨中的至少一種，但是實施例并不限于襯底110包括這些材料。
[°03°] 為了改善襯底110與發(fā)光結構120之間的熱膨脹系數(shù)(coefficients of thermaleXpanS1n，CTE)之差以及襯底110與發(fā)光結構120之間的晶格失配，緩沖層或過渡層(未示出)還可以被布置在襯底110與發(fā)光結構120之間。緩沖層可以包括，例如，從由Al、In、N和Ga構成的組中選擇的至少一種材料，但不限于此。另外，緩沖層可以具有單層或多層結構。[0031 ] 發(fā)光結構120可以布置在襯底110下方。發(fā)光結構120可以包括第一導電型半導體層122、有源層124、以及第二導電型半導體層126，其自襯底110在向下方向(例如，+X軸方向)上依次堆疊。
[0032]第一導電型半導體層122布置在襯底110下方。第一導電型半導體層122可以利用包含第II1-V族元素、第I1-VI族元素等的化合物半導體來實施，并且可以摻雜有第一導電型摻雜劑。當?shù)谝粚щ娦桶雽w層122是η型半導體層時，第一導電型摻雜劑是η型摻雜劑并且可以包括S1、Ge、Sn、Se或Te，但不限于此。
[0033]例如，第一導電型半導體層122可以包括具有AlxInyGaa-x—y)N(0<x< l、0<y<l、0
<x+y < I)的組成式的半導體材料。第一導電型半導體層122可以包括GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP 或 InP 中的至少一種。
[0034]有源層124可以布置在第一導電型半導體層122與第二導電型半導體層126之間。有源層124是這樣的層:在該層中通過第一導電型半導體層122注入的電子(或空穴)和通過第二導電型半導體層126注入的空穴(或電子)相遇來發(fā)射光，該光具有由形成有源層124的材料的固有能帶確定的能量。有源層124可以由單阱結構、多阱結構、單量子阱結構、多量子講結構(multi quantum well，MQW)、量子線結構或量子點結構中的至少一種形成。
[0035]有源層124的阱層/阻擋層可以由InGaN/GaN結構、InGaN/InGaN結構、GaN/AlGaN結構、InAlGaN/GaN結構、GaAs (InGaAs)/AlGaAs 結構和 GaP (InGaP)/AlGaP 結構中的一種或多種成對結構形成，但不限于此。該阱層可以由帶隙能量低于阻擋層的帶隙能量的材料形成。
[0036]導電覆層(未示出)可以形成在有源層124之上和/或之下。該導電覆層可以由帶隙能量高于有源層124的阻擋層的帶隙能量的半導體形成。例如，導電覆層可以包括GaN結構、AlGaN結構、InAlGaN結構、超晶格結構等。另外，該導電覆層可以摻雜有η型或P型摻雜劑。
[0037]根據(jù)實施例，有源層124可以發(fā)射紫外線波長帶的光。這里，紫外線的波長帶指從10nm到400nm范圍內的波長帶。特別地，有源層124可以發(fā)射在10nm到280nm的范圍內的波長帶的光。然而，該實施例并不限制從有源層124發(fā)射的光的波長帶。
[0038]第二導電型半導體層126可以被布置在有源層124之下。第二導電型半導體層126可以由半導體化合物形成，并且可以由諸如第II1-V族半導體、第I1-VI族半導體等的化合物半導體來實施。例如，第二導電型半導體層126可以包括具有ΙηχΑ1Α&ΡΧ-γΝ(0<χ<1、0<y < UO < x+y < I)組成式的半導體材料。第二導電型半導體層126可以摻雜有第二導電型摻雜劑。當?shù)诙щ娦桶雽w層126是P型半導體層時，第二導電型摻雜劑是P型摻雜劑，并且可以包括Mg、Zn、Ca、Sr或Ba等。
[0039]第一導電型半導體層122可以是η型半導體層，并且第二導電型半導體層126可以被實施為P型半導體層?？商娲?，第一導電型半導體層122可以是P型半導體層，并且第二導電半導體層126可以被實施為η型半導體層。
[0040]發(fā)光結構120可以被實施為η-ρ結結構、ρ-η結結構、η-ρ-η結結構以及ρ-η-ρ結結構中的任意一種結構。
[0041]第一電極132-1和132-2可以被電連接至第一導電型半導體層122。如下參照圖3Β所述，第二導電型半導體層126的一部分、有源層124的一部分、以及第一導電型半導體層122的一部分被臺面蝕刻以形成至少一個接觸孔，暴露在至少一個接觸孔CH處的第一導電型半導體層122可以被電連接至第一電極132-1和132-2。
[0042]例如，參照圖1，第一電極可以包括第一-第一電極132-1和第一-第二電極132-2。手指形狀的第一-第一電極132-1可以被布置在第一接觸孔CHl處，并且第一-第二電極132-2可以被布置在第二接觸孔CH2處。第一電極132-1和132-2包括歐姆接觸材料來提供歐姆功能，并且因此可以不需要布置額外的歐姆層(未示出)，或者額外的歐姆層可以布置在第一電極132-1和132-2之上或之下。為了更好地理解，在圖1中，用虛線示出由第一和第二焊盤162和164覆蓋的第一和第二接觸孔CHl和CH2。
[0043]第二電極134可以被電連接至第二導電型半導體層126。第二電極134可以具有歐姆特性，并且可以包括與第二導電型半導體層126歐姆接觸的材料。當?shù)诙姌O134執(zhí)行歐姆功能時，可以省略額外的歐姆層(未示出)。
[0044]由于圖1和圖2中示出的發(fā)光器件封裝100具有倒裝芯片接合結構，所以可以通過第一電極132-1和132-2、第一導電型半導體層122和襯底110發(fā)射從有源層124發(fā)射的光。為此，第一電極132-1和132-2、第一導電型半導體層122、以及襯底110可以由具有光透明性的材料形成。此時，第二導電型半導體層126和第二電極134可以由具有光透明性或光不透明性的材料或具有反射性的材料形成，但是實施例不限于此。
[0045]使用反射或透射從有源層124發(fā)射的光而不是吸收光的任何材料，可以形成第一和第二電極132-1、132-2和134中的每個，并且第一和第二電極132-1、132-2和134中的每個可以在第一和第二導電型半導體層122和126上高質量地生長。例如，第一和第二電極132-1、132-2和134中的每個可以由金屬形成，并且可以由厶8、祖、厶1、1^、？(1、&、1?11、]\%、211^Au、Hf和其選擇性組合形成。
[0046]當?shù)诙姌O134被實施為銀(Ag)并且第二電極134的第一厚度tl小于10nm時，在第二電極134中可以產(chǎn)生銀附聚物和空隙。因此，如將在下面所述的，當存在可透光電極層190時，工作電壓可以受到輕微的影響，但是第二電極134的反射率可以降低。此外，當?shù)谝缓穸萾l大于100nm時，銀原子迀移，并且然后可能出現(xiàn)短路。雖然存在阻擋銀原子迀移的介電層，但是仍可能產(chǎn)生原子的迀移并且可能發(fā)生可透光電極層190的分層。因此，第一厚度tl可以是10nm至100nm的范圍，但是實施例不限于此。
[0047]同時，可透光電極層190可以布置在第二電極134與第二導電型半導體層126之間?？赏腹怆姌O層190可以是透明導電氧化物(TCO)。例如，可透光電極層190可以包括銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、銦鋁鋅氧化物(IAZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銦鎵錫氧化物(IGT0)、鋁鋅氧化物(ΑΖ0)、銻錫氧化物(ATO)、鎵鋅氧化物(GZ0)、Ir0x、Ru0x、Ru0x/IT0、Ni/Ir0x/Au 或 Ni/Ir0x/Au/IT0 中的至少一種，然而不限于上述材料。
[0048]在一些情形中，可以省略可透光電極層190。
[0049]同時，第一絕緣層140可以從發(fā)光結構120的下方延伸至在發(fā)光結構120的側部與第一電極132-1和132-2之間的空間。
[0050]第一絕緣層140可以包括第一部分Pl和第二部分P2。第一部分Pl是位于發(fā)光結構120下方的部分且具有第二厚度t2。第二部分P2被布置在第一電極132-1和132-2與發(fā)光結構120的側部之間，并且具有第三厚度t3。本文中，第二厚度t2和第三厚度t3可以是彼此不同的。如將在下面所述的，當?shù)谝唤^緣層140是由物理氣相沉積(physical vapordeposit1n，PVD)方法形成時，第三厚度t3可以小于第二厚度t2。
[0051 ]根據(jù)實施例，第一絕緣層140可以被實施為執(zhí)行絕緣和反射功能的材料。例如，第一絕緣層140可以包括分布式布拉格反射器(DBR)，但是實施例不限于此。DBR具有πιλ/4η的厚度以及其中低折射率層和高折射率層交替堆疊的結構。λ指從有源層124發(fā)射的光的波長，η指介質的折射率，并且m是奇數(shù)。低折射率層可以包括，例如，具有1.4的折射率的二氧化硅(Si02)、或者具有1.6的折射率的氧化鋁(Al2O3),并且高折射率層可以包括，例如，具有2.05至2.25的折射率的氮化硅(Si3N4)、具有2或更大折射率的氧化鈦(T12)、或者具有3或更大折射率的S1-H，但是實施例不限于此。低折射率層和高折射率層的數(shù)量可以進行各種改變。
[0052]由于第一絕緣層140具有絕緣功能，所以第一電極132-1和132-2可以與發(fā)光結構120的有源層124電隔離，并且第一電極132-1和132-2可以是與發(fā)光結構120的第二導電型半導體層126電隔離。另外，由于第一絕緣層140具有反射功能，所以可以反射從有源層124發(fā)射且指向第一和第二引線框架而不是朝向襯底110的光。
[0053]此外，鈍化層180還可以被布置在第一絕緣層140(即DBR)與發(fā)光結構120的側部之間，并且還可以被布置在第一絕緣層140(即DBR)與發(fā)光結構120的上部之間。如上所述，鈍化層180可以包圍發(fā)光結構120的角落，并且可以被布置在發(fā)光結構120的上部和側部上。鈍化層180可以包括Si02、Ti02、Zr02、Si3N4、Al203或MgF2中的至少一種，但是實施例不限于鈍化層180包括這些材料。在某些情況下，可以省略鈍化層180。
[0054]同時，反射層150可以布置在第一絕緣層140下方。參照圖2，反射層150可以包括布置在第一絕緣層140下方的第一部分Rl。
[0055]另外，反射層150可以布置在第一電極132-1和132-2或第二電極134中至少一個的下方。例如，如圖2所示，反射層150還可以包括布置在第一電極132-1和132-2下方的第二部分R2。
[0056]另外，反射層150可以布置在至少一個接觸孔下方。例如，如圖2所示，反射層150可以布置在第一和第二接觸孔CHl和CH2的下方。在這種情況下，在與發(fā)光結構120的厚度方向(例如，X-軸方向)交叉的方向，例如垂直于X-軸方向的方向(例如，z-軸方向)上，反射層150的寬度可以大于第一和第二接觸孔CHl和CH2的寬度總和。
[0057]此外，反射層150的第一部分Rl的端部可以布置在第二電極134下方。即，在發(fā)光結構120的厚度方向(例如，X-軸方向)上，反射層150的端部可以與第二電極134重疊。此外，在厚度方向(例如，X-軸方向)上，反射層150的第一部分Rl的端部可以與發(fā)光結構120重疊。
[0058]當與第二電極134重疊的反射層150的第一寬度Wl或者與發(fā)光結構120重疊的反射層150的第二寬度W2小于2μπι時，從有源層124發(fā)射且指向厚度方向(例如，X-軸方向)的光可以不從反射層150或者第二電極134反射，并且可以在反射層150與第二電極134之間泄漏。因此，第一寬度Wl與第二寬度W2的最小值可以是2μπι，但是實施例不限于此。
[0059]反射層150可以由諸如銀(Ag)的反射材料形成。當反射層150被實施為銀(Ag)并且反射層150的第四厚度t4小于10nm時，在反射層150中可以產(chǎn)生銀附聚物和空隙。此外，當?shù)谒暮穸萾4大于500nm時，銀原子迀移，并且然后可能發(fā)生短路。雖然存在阻擋銀原子迀移的介電層，但仍可能發(fā)生銀原子的迀移。因此，根據(jù)本實施例，反射層150的第一部分Rl的第四厚度t4可以為10nm至500nm的范圍，但是實施例不限于此。
[0060]如上所述，當?shù)谌穸萾3小于第二厚度t2時，第一絕緣層140的第二部分P2可能無法完全執(zhí)行反射功能。在這種情況下，光可以通過第二部分P2泄漏。為了防止這種情況，根據(jù)本實施例，反射層150被布置在第一絕緣層140下方。因此，由于第一絕緣層140的第二部分P2的厚度小而未從第一絕緣層140反射且指向下的光可以被反射層150反射。
[0061]如上所述，只要能夠反射未從第一絕緣層140反射的泄漏光，反射層150的布置不限定于上述示例。
[0062]此外，如圖2所示，第一電極132-1和132-2可以被連接至反射層150，但是實施例不限于此。
[0063]同時，第一焊盤162可以被電連接至反射層150，并且反射層150可以被電連接至第一電極132-1和132-2。因此，第一焊盤162可以經(jīng)由反射層150被電連接至第一電極132-1和132-2。
[0064]此外，當反射層150被連接到第一焊盤162時，第一焊盤162的實際面積增大，導熱性增強，因此可以提高散熱效率。
[0065]此外，第二焊盤164可以被電連接至第二電極134。
[0066]第一和第二焊盤162和164中的每個可以包括具有導電性的金屬材料，并且可以包括與第一和第二電極132-1、132-2和134中的每個相同或不同的材料。
[0067]此時，根據(jù)本實施例，第一電極132-1和132-2、反射層150、或第一焊盤162中的至少兩個可以包括相同的材料。例如，第一電極132-1和132-2、反射層150和第一焊盤162中的全部可以被實施為相同的材料?？商娲兀谝浑姌O132-1和132-2和反射層150中的全部可以被實施為相同的材料，并且第一焊盤162可以被實施為與第一電極132-1和132-2的材料不同的材料。可替代地，第一電極132-1和132-2和第一焊盤162中的全部可以被實施為相同的材料，并且反射層150可以被實施為與第一電極132-1和132-2的材料不同的材料?？商娲?，反射層150和第一焊盤162中的全部可以被實施為相同的材料，并且第一電極132-1和132-2可以被實施為與第一焊盤162的材料不同的材料。
[0068]此外，第二絕緣層170可以布置在反射層150與第二焊盤164之間，并且可以將反射層150與第二焊盤160電絕緣。當未布置第二絕緣層170時，反射層150被電連接至第二焊盤164，并且因此發(fā)光器件封裝100不能工作。如上所述，第二絕緣層170可以用于防止反射層150與第二焊盤164之間的電短路。
[0069]第二絕緣層170可以被實施為與第一絕緣層140相同的材料，或者可以被實施為與第一絕緣層140不同的材料。第二絕緣層170可以包括Si02、Ti02、Zr02、Si3N4、Al203或MgF2中的至少一種，但是實施例并不限于第二絕緣層170包括這些材料。
[0070]同時，第一焊接部166可以被布置在第一焊盤162與第一引線框架196A之間，并且可以將第一焊盤162電連接至第一引線框架196A。此外，第二焊接部168可以被布置在第二焊盤164與第二引線框架196B之間，并且可以將第二焊盤164電連接到第二引線框架196B。
[0071]第一和第二焊接部166和168中的每個可以是焊錫膏或焊錫球。
[0072]上述第一和第二焊接部166和168可以通過第一和第二焊盤162和164將第一和第二導電型半導體層122和126電連接至相應的第一和第二引線框架196A和196B，并且由此無需導線。然而，根據(jù)另一個實施例，可以使用導線將第一和第二導電型半導體層122和126分別連接到第一和第二引線框架196A和196B。
[0073]此外，可以省略第一焊接部166和第二焊接部168。在這種情況下，第一焊盤162可以執(zhí)行第一焊接部166的功能，并且第二焊盤164可以執(zhí)行第二焊接部168的功能。當省略第一焊接部166和第二焊接部168時，第一焊盤162可以被直接連接到第一引線框架196A，并且第二焊盤164可以被直接連接到第二引線框架196B。
[0074]此外，第一和第二引線框架196A和196B可以被分別電連接到第一和第二焊接部166和168。在與發(fā)光結構120的厚度方向(例如，X-軸方向)交叉的方向，例如垂直于厚度方向的方向(例如，Z-軸方向)上，第一和第二引線框架196A和196B可以彼此間隔開。第一和第二引線框架196A和196B中的每個可以由導電材料例如金屬形成，但是實施例不限于第一和第二引線框架196A和196B中的每個包括這些材料。為了電隔離第一和第二引線框架196A和196B，絕緣體194也可以被布置在第一引線框架196A與第二引線框架196B之間。絕緣體194可以包括Si02、Ti02、Zr02、Si3N4、Al203或MgF2中的至少一種，但是實施例并不限于絕緣體194包括這些材料。
[0075]此外，當封裝體192由導電材料例如金屬材料形成時，第一和第二引線框架196A和196B也可以是封裝體192的一部分。在此情況下，形成封裝體192—部分的第一和第二引線框架196A和196B被絕緣體194彼此電隔離。
[0076]此外，封裝體192可以形成腔C。例如，如圖2所示，封裝體192可以與第一和第二引線框架196A和196B形成腔C。即，可以由封裝體192的內側表面以及第一和第二引線196A和196B的上表面來限定腔C。然而，實施例不限于此。根據(jù)另一個實施例，不同于圖2中所示，可以僅由封裝體192來形成腔C?？商娲兀钃醣?未示出)被布置在封裝體192的平坦上表面上，并且可以由阻擋壁和封裝體192的上表面限定來限定腔。封裝體192可以被實施為環(huán)氧樹脂模塑料(epoxy molding compound，EMC)等，但是實施例不限于封裝體192被實施為該材料。
[0077]在腔C中可以布置襯底110、發(fā)光結構120、第一電極132-1和132-2、第二電極134、第一絕緣層140、反射層150、第一焊盤162、第二焊盤164、第一焊接部166、第二焊接部168、第二絕緣層170、鈍化層180、可透光電極層190以及模塑構件198。
[0078]另外，模塑構件198可以包圍和保護腔C中的襯底110、發(fā)光結構120、第一電極132-1和132-2、第二電極134、第一絕緣層140、反射層150、第一焊盤162、第二焊盤164、第一焊接部166、第二焊接部168、第二絕緣層170、鈍化層180和可透光電極層190。模塑構件198可以被實施為例如，硅樹脂(Si)，并且由于包括熒光體(或熒光物質)，所以模塑構件198可以改變將被從發(fā)光器件封裝發(fā)射的光的波長。熒光體可以包括可將從發(fā)光器件封裝產(chǎn)生的光轉換為白光的基于YAG、基于TAG、基于硅酸鹽、基于硫化物、和基于氮化物的熒光體中的至少一種，但實施例不限于這些類型的熒光體。
[0079]選自(丫、!13、1^、3(3、1^、6(1、3111)3(厶1、6&、111、31小6)5(0、3)12:〇6中的一種可以被用作基于YAG和基于TAG的熒光體，并且選自(Sr、Ba、Ca、Mg)2Si04: (Eu、F、Cl)中的一種可以被用作基于硅酸鹽的熒光體。
[0080]另外，選自(Ca、Sr)S:Ei^P(Sr、Ca、Ba) (Al、Ga)2S4:Eu中的一種可以被用作基于硫化物的熒光體。選自基于 Ca-aSiA10N:Eu 熒光體的(Sr、Ca、S1、Al、0)N:Eu@i^，CaAlSiN4:Eu或β-SiA10N:Eu)和(Cax、My)(S1、Al)12(0、N)16的熒光體成分(這里，M是Eu、Tb、Yb或Er中的至少一種材料，并且0.05〈(x+y)〈0.3、0.02〈χ〈0.27且0.03〈y〈0.3)中的至少一種可以被用作基于氮化物的熒光體。
[0081]作為紅色熒光體，可以使用包括N(例如，CaAlSiN3= Eu)的基于氮化物熒光體。當與基于硫化物熒光體相比較時，這種基于氮化物紅色熒光體具有低的顏色變化風險，以及相對于外部條件(包括熱、濕氣等)優(yōu)良的可靠性。
[0082]下文中，將參照以下附圖描述制造如圖1和圖2所示的發(fā)光器件封裝100的方法，但是實施例不限于此。即，圖1和2中所示的發(fā)光器件封裝100顯然可以由不同的制造方法來制造。
[0083]圖3A至圖3H是根據(jù)實施例用于描述制造發(fā)光器件封裝100的方法的工藝剖視圖。
[0084]參照圖3A，發(fā)光結構120形成在襯底110上。即，第一導電型半導體層122、有源層124、以及第二導電型半導體層126被順序地堆疊在襯底110上以形成發(fā)光結構120。
[0085]首先，設置襯底110。襯底110可以包括導電材料或非導電材料。例如，襯底110可以包括藍寶石(Al203)、GaN、SiC、Zn0、GaP、InP、Ga203、GaAs或Si中的至少一種，但是實施例并不限于襯底110包括這些材料。
[0086]然后，第一導電型半導體層122形成在襯底110上。第一導電型半導體層122可以由諸如摻雜有第一導電型摻雜劑的第II1-V族元素、第I1-VI族元素等的化合物半導體形成。當?shù)谝粚щ娦桶雽w層122是η型半導體層時，第一導電型摻雜劑是η型摻雜劑并且可以包括S1、Ge、Sn、Se或Te，但不限于此。
[0087]例如，第一導電型半導體層122可以包括具有AlxInyGaa-x—y)N(0<x< l、0<y<l、0
<x+y < I)的組成式的半導體材料。第一導電型半導體層122可以包括GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP 或 InP 中的至少一種。
[0088]然后，有源層124形成在第一導電型半導體層122上。有源層124可以由單阱結構、多阱結構、單量子阱結構、MQW結構、量子線結構或量子點結構中的至少一種形成。
[0089]有源層124 的阱層 / 阻擋層可以由 InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs (InGaAs)/AlGaAs和GaP (InGaP )/AlGaP中的一種或多種成對結構形成，但不限于此。該阱層可以由帶隙能量低于阻擋層的帶隙能量的材料形成。
[0090]導電覆層(未示出)可以形成在有源層124之上和/或之下。該導電覆層可以由帶隙能量高于有源層124的阻擋層的帶隙能量的半導體形成。例如，導電覆層可以包括GaN、AlGaN、InAlGaN、超晶格結構等。另外，該導電覆層可以摻雜有η型或P型摻雜劑。
[0091]然后，第二導電型半導體層126形成在有源層124上。第二導電型半導體層126可以由半導體化合物形成，并且可以由諸如第II1-V族半導體或第I1-VI族半導體的化合物半導體來實施。例如，第二導電型半導體層126可以包括具有InxAlyGapx-yN(0 <x< U0<y< UO
<x+y < I)組成式的半導體材料。第二導電型半導體層126可以摻雜有第二導電型摻雜劑。當?shù)诙щ娦桶雽w層126是P型半導體層時，第二導電型摻雜劑是P型摻雜劑，并且可以包括 Mg、Zn、Ca、Sr、Ba 等。
[0092]然后，參照圖3B，第二導電型半導體層126的一部分、有源層124的一部分、以及第一導電型半導體層12 2的一部分被臺面蝕刻以形成第一接觸孔CHI和第二接觸孔CH2。本文中，被臺面蝕刻的每個第一接觸孔CHl和第二接觸孔CH2的深度可以為800nm，但是實施例不限于此。
[0093]然后，參照圖3C，形成鈍化層180以包圍發(fā)光結構120的側邊緣和上邊緣?？梢允÷孕纬赦g化層180。鈍化層180可以由Si02、Ti02、Zr02、Si3N4、Al203或MgF2中的至少一種形成，但是實施例不限于鈍化層180由這些材料形成。
[0094]然后，參照圖3D，可透光電極層190形成在被暴露且未被鈍化層180覆蓋的第二導電型半導體層126上?？赏腹怆姌O層190可以是TC0。例如，可透光電極層190可以由ΙΤ0、ΙΖ0、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、I r0x、RuOx、RuOx/1 TO、Ni /1 rOx/Au或Ni /I rOx/Au/1 TO 中的至少一種形成，并且不限于上述材料。在一些情況下，可以省略形成可透光電極層190。
[0095]然后，參照圖3E，第一電極132-1和132-2形成在第一導電型半導體層122上，其暴露在由臺面蝕刻形成的第一和第二接觸孔CHl和CH2處。此外，第二電極134形成在可透光電極層190上。第一電極132-1和132-2可以具有Ιμπι的高度。此外，第二電極134可以具有10nm至500nm的第一厚度tl。然而，實施例并不限制第一電極132-1和132-2的高度h以及第二電極134的第一厚度tl的具體值。
[0096]第一和第二電極132-1、132-2和134中的每個可以由金屬形成，并且可由Ag、N1、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf 或其選擇性組合形成。
[0097]然后，參照圖3F，形成第一絕緣層140以覆蓋布置在襯底110上的發(fā)光結構120、鈍化層180、可透光電極層190、第一電極132-1和132-2、以及第二電極134。本文中，第一絕緣層140可以是DBR。例如，可以通過PVD方法形成DBR。在這種情況下，形成在第一電極132-1和132-2與發(fā)光結構120的側部之間的第一絕緣層140的第三厚度t3小于形成在發(fā)光結構120上的第一絕緣層140的第二厚度t2。
[0098]—般地，當膜形成在階梯層上時，形成在階梯層的側壁上的膜厚度與形成在階梯層的上部之上的膜厚度的比例接近1:1的程度被稱作階梯覆蓋特性。根據(jù)本實施例，當其上形成有DBR的發(fā)光結構120被成為階梯式的并且由PVD方法形成DBR時，DBR被沉積在發(fā)光結構120的側壁上的比例和DBR被沉積在發(fā)光結構120的上部之上的比例變得彼此不同。考慮到這一點，DBR的階梯覆蓋特性可能是差的。因此，形成在發(fā)光結構120的側壁上的DBR的反射率與形成在發(fā)光結構120的上部之上的DBR的反射率可以彼此不同。
[0099]然后，參照圖3G，使用普通光刻工藝形成被配置為暴露第一電極132-1和132-2的第一和第二孔Hl和H2以及形成被配置為暴露第二電極134的第三孔H3。
[0100]然后，參照圖3H，反射層150形成在第一絕緣層140上至第四厚度t4，同時掩埋第一和第二孔Hl和H2。此時，形成反射層150，使得第二電極134可以與反射層150的端部在豎直方向(例如，發(fā)光結構120的厚度方向)上重疊第一寬度Wl。反射層150可以由諸如銀(Ag)的反射材料形成。
[0101]然后，繼續(xù)參照圖3H，第二絕緣層170形成在反射層150的上部和一側上。第二絕緣層可以由Si02、Ti02、Zr02、Si3N4、Al203或MgF2中的至少一種形成，但是實施例不限于第二絕緣層170由這些材料形成。
[0102]然后，參照圖2，第一焊盤162形成在第二絕緣層170和反射層150上，并且第二焊盤164形成在第二電極134以及第一和第二絕緣層140和170上同時掩埋第三孔H3。此時，第二焊盤164可以與第一焊盤162在水平方向上分隔開，并且可以由第二絕緣層170與反射層150電隔離。第一和第二焊盤162和164中的每個可以由具有導電性的金屬材料形成，并且可以包括與第一和第二電極132-1、132-2和134中每個的材料相同的材料或不同的材料。
[0103]然后，第一和第二焊接部166和168分別形成在第一和第二焊盤162和164上。
[0104]如上所述，在從形成襯底110到形成第一和第二焊接部166和168的過程中，利用單獨的過程形成第一和第二引線框架196A和196B、將第一和第二引線框架196A和196B彼此電絕緣的絕緣體194、以及封裝體192。
[0105]然后，第一和第二焊接部166和168被分別連接至第一和第二引線框架196A和196B，模塑構件198被填充到封裝體192的腔C，以完成發(fā)光器件封裝100。
[0106]下文中，將參照附圖描述根據(jù)比較示例的發(fā)光器件封裝和根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝。根據(jù)比較示例的發(fā)光器件封裝是在根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝中省略反射層150的情形。
[0107]圖4是示出根據(jù)比較示例的發(fā)光器件封裝中的DBR的立體圖。
[0108]形成在發(fā)光結構120的上部和側部上的DBR即第一絕緣層140的厚度彼此不同。在具有差的階梯覆蓋特性的這種DBR中，可能會出現(xiàn)裂縫或者可能由圖4所示的空隙200產(chǎn)生分層。因此，在具有相對小厚度的第一絕緣層140處可能無法適當?shù)貓?zhí)行反射功能。特別地，光可以通過在第一絕緣層140中具有第三厚度t3的第二部分P2泄漏。即，大量的光可以通過第一和第二接觸孔CHl和CH2 (在該處布置有第二部分P2)泄露。
[0109]為了改善這種情況，根據(jù)實施例，反射層150被布置在具有差的階梯覆蓋特性的DBR下方，特別在第一和第二接觸孔CHl和CH2下方，以反射被泄漏到外面的光，并且因此可以提高光輸出效率。
[0110]根據(jù)實施例的多個發(fā)光器件封裝可以布置在襯底上，并且包括導光板、棱鏡片、擴散片等的光學構件可以布置在發(fā)光器件封裝的光的路徑上。發(fā)光器件封裝、襯底、以及光學構件可以用作背光單元。
[0111]此外，根據(jù)本實施例的發(fā)光器件封裝可以被應用于顯示裝置，指示器裝置或照明設備。
[0112]這里，顯示裝置可以包括:底蓋、布置在底蓋上的反射板、發(fā)射光的發(fā)光模塊、布置在反射板前方且被配置為在向前方向上引導從發(fā)光模塊發(fā)出的光的導光板、包括棱鏡片(被布置在導光板前方)的光學片、布置在光學片前方的顯示面板、被連接至顯示面板且被配置為將圖像信號提供給顯示面板的圖像信號輸出電路、以及布置在顯示面板前方的濾色鏡。本文中，底蓋、反射板、發(fā)光模塊、導光板以及光學片可以形成背光單元。
[0113]另外，照明設備可以包括光源模塊(包括襯底和根據(jù)該實施例的發(fā)光器件封裝)、消散光源模塊的熱量的散熱器、以及電源，該電源處理或轉換外部提供的電信號以將處理或轉換后的電信號提供給光源模塊。例如，照明設備可以包括電燈、頭燈或街燈。
[0114]頭燈可以包括發(fā)光模塊(包括布置在襯底上的發(fā)光器件封裝)、反射鏡(其在預定方向上例如向前方向上反射從發(fā)光模塊發(fā)射的光)、透鏡(其折射反射鏡在向前方向上反射的光)、以及遮罩(其阻擋或反射從反射鏡反射且然后指向透鏡的一部分光)，使得形成設計者期望的光分布圖案。
[0115]在根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝中，反射層被布置在具有差的階梯覆蓋特性的DBR下方，特別在第一和第二接觸孔下方，以反射被泄漏到外面的光，并且因此發(fā)光器件封裝可以具有提高的光輸出效率。另外，在根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝中，通過將反射層連接到第一焊盤，第一焊盤的實際面積增加，并且可以提高散熱效率。
[0116]雖然已經(jīng)參照多個示例性實施例描述了實施方式，但應理解的是，本領域技術人員可以設想出落入本公開原理的精神和范圍內的許多其它修改和實施例。更具體地，在本公開、附圖和所附權利要求的范圍內，主題組合布置的組成部件和/或布置可以有各種變型和修改。
【主權項】
1.一種發(fā)光器件封裝，包括: 襯底； 發(fā)光結構，布置在所述襯底的下方并且包括第一導電型半導體層、有源層和第二導電型半導體層； 第一電極，被連接至通過至少一個接觸孔暴露的所述第一導電型半導體層； 第二電極，被連接至所述第二導電型半導體層； 第一絕緣層，被布置為從所述發(fā)光結構的下方延伸至在所述發(fā)光結構的一側與所述第一電極之間的空間并且被配置為反射光；以及 反射層，布置在所述第一絕緣層的下方。2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中所述反射層被布置為還延伸至所述第一電極或所述第二電極中至少一個的下方。3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中所述反射層布置在所述至少一個接觸孔的下方。4.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件封裝，還包括: 第一焊盤和第二焊盤，被分別連接至所述第一電極和所述第二電極；以及 第二絕緣層，布置在所述反射層與所述第二焊盤之間。5.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)光器件封裝，其中所述第一焊盤被連接至所述反射層。6.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中所述第一電極被連接至所述反射層。7.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中所述第一絕緣層包括: 第一部分，布置在所述發(fā)光結構的下方并且具有第一厚度；以及 第二部分，在所述至少一個接觸孔中布置在所述第一電極與所述發(fā)光結構的所述側之間并且具有與所述第一厚度不同的第二厚度。8.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中所述反射層的端部與所述第二電極在所述發(fā)光結構的厚度方向上重疊。9.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件封裝，其中所述反射層的端部與所述發(fā)光結構在所述發(fā)光結構的厚度方向上重疊。10.—種照明設備，包括根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的發(fā)光器件封裝。
【文檔編號】H01L33/62GK105932134SQ201610109347
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月26日
【發(fā)明人】丁星好, 任范鎮(zhèn), 李尚烈
【申請人】Lg伊諾特有限公司