發(fā)光器件封裝件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)光器件封裝件。所述發(fā)光器件封裝件包括具有至少一個通孔的封裝件基板。發(fā)光器件被安裝在封裝件基板上以與所述通孔重疊。在發(fā)光器件與封裝件基板之間形成接合層，其包括共晶接合材料。
【專利說明】發(fā)光器件封裝件
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年2月18日在韓國知識產(chǎn)權局提交的韓國專利申請?zhí)?0-2013-0016971的優(yōu)先權，其公開內容通過引用被全文合并在此。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明構思涉及一種發(fā)光器件封裝件，更具體來說涉及一種采用晶圓級封裝的發(fā)光器件封裝件。
【背景技術】
[0004]晶圓級封裝方法正處在開發(fā)當中。在所述方法中，多個發(fā)光器件被安裝在一個封裝件基板上，并且該封裝件基板被分隔以形成多個發(fā)光器件封裝件。此外還需要一種具有良好可靠性的發(fā)光器件封裝件及其制造方法。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明構思提供一種發(fā)光器件封裝件，其包括具有良好可靠性的發(fā)光器件。
[0006]根據(jù)本發(fā)明構思的一個方面，提供一種發(fā)光器件封裝件。所述封裝件包括具有至少一個第一通孔的封裝件基板。發(fā)光器件被安裝在封裝件基板上以與所述至少一個第一通孔重疊。在發(fā)光器件與封裝件基板之間形成一個接合層，其包括共晶接合材料。
[0007]接合層可以被形成為與所述至少一個第一通孔重疊，并且覆蓋該至少一個第一通孔的上方部分。
[0008]接合層可以包括突出部分，其在接合層與所述至少一個第一通孔重疊的區(qū)域內向下突出。
[0009]突出部分可以延伸到所述至少一個第一通孔的側壁。
[0010]可以在封裝件基板上形成從封裝件基板的上表面算起具有預定深度的空腔，并且可以把發(fā)光器件安裝在空腔內部。
[0011]空腔的面積可以大于發(fā)光器件的面積。
[0012]空腔可以與所述至少一個第一通孔連通。
[0013]發(fā)光器件封裝件還可以包括貫穿封裝件基板的至少一個第二通孔；以及形成在所述至少一個第二通孔內部的基板貫通，基板貫通包括導電材料。
[0014]所述至少一個第一通孔的內部的一部分可以是空的。
[0015]所述至少一個第一通孔的內部的一部分可以填充有作為絕緣材料的填充物。
[0016]所述至少一個第一通孔的整個內部可以是空的。
[0017]根據(jù)本發(fā)明構思的另一方面，提供一種發(fā)光器件封裝件，其包括封裝件基板，所述封裝件基板包括多個發(fā)光器件安裝區(qū)域。多個發(fā)光器件分別被安裝在多個發(fā)光器件安裝區(qū)域內。多個通孔穿過封裝件基板，并且所述多個通孔當中的每一個被形成在封裝件基板的多個發(fā)光器件安裝區(qū)域當中的每一個中。[0018]所要求保護的發(fā)光器件封裝件還可以包括形成在各發(fā)光器件下方并且包括共晶接合材料的各接合層。在封裝件基板的多個發(fā)光器件安裝區(qū)域的一部分中形成各布線線路。各接合層與各布線線路彼此接觸并且彼此電連接。
[0019]接合層可以包括突出部分，其在與所述多個通孔重疊的區(qū)域內朝向所述多個通孔向下突出。
[0020]突出部分可以接觸所述多個通孔的內壁的一部分。
[0021]附加的優(yōu)點和新穎的特征將部分地在后面的描述中得到闡述，并且部分地將由本領域技術人員在研究后面的描述和附圖時認識到，或者可以通過各個實例的產(chǎn)品和操作而被認識到。通過實踐或者使用在后面討論的詳細實例中所闡述的各種方法、手段和組合，將會認識到并且實現(xiàn)本教導的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]通過在后面結合附圖做出的詳細描述，將會更加清楚地理解本發(fā)明構思的示例性實施例，其中:
[0023]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的一個示例性實施例的用于發(fā)光器件的封裝件基板的透視圖；
[0024]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的另一個示例性實施例的用于發(fā)光器件的封裝件基板的透視圖；
[0025]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件的剖面圖；
[0026]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的另一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件的剖面圖；
[0027]圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的另一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件的剖面圖；
[0028]圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的另一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件的剖面圖；
[0029]圖7A至圖7F是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件的制造方法的剖面圖；
[0030]圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的另一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件的制造方法的剖面圖；
[0031]圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件的制造方法的剖面圖；以及
[0032]圖10是采用根據(jù)本發(fā)明構思的示例性實施例的發(fā)光器件封裝件的發(fā)光器件系統(tǒng)的配置圖。
【具體實施方式】
[0033]在后面的詳細描述中通過舉例的方式闡述了許多具體細節(jié)，以便提供對于相關教導的透徹理解。但是本領域技術人員應當認識到，可以在沒有此類細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的教導。此外，為了避免不必要地模糊本發(fā)明的教導的各個方面，在沒有細節(jié)的相對較高層次下描述了眾所周知的方法、步驟、組件和/或電路。[0034]在后文中將參照附圖詳細描述本發(fā)明構思的示例性實施例，在附圖中示出了本申請的示例性實施例。
[0035]但是本申請可以通過許多不同形式來具體實現(xiàn)，并且不應當被理解成受限于這里所闡述的示例性實施例。相反，提供這些實施例是為了使得本公開內容透徹且完整，并且將向本領域技術人員完全傳達本發(fā)明構思的范圍。在附圖中，為了清楚起見可能夸大了各個層和區(qū)域的長度和尺寸。
[0036]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的示例性實施例的用于發(fā)光器件的封裝件基板50的透視圖。圖1示出了多個發(fā)光器件70被安裝在封裝件基板50上。
[0037]參照圖1，封裝件基板50可以包括其中形成有多個第一通孔54的基板52。此外，雖然沒有示出，但是封裝件基板52還可以包括形成在基板52上的布線線路(未示出)，或者用于實施布線連接的基板貫通(未示出)。
[0038]多個第一通孔54可以被形成為與其中安裝了各自的發(fā)光器件70的各個區(qū)域重疊。第一通孔54可以充當真空抽吸路徑，也就是用于暫時把發(fā)光器件70固定在基板52上的抽吸孔洞。
[0039]封裝件基板50可以是用于晶圓級封裝的基板，其中多個發(fā)光器件70被同時接合到封裝件基板50，執(zhí)行例如布線、熒光層形成、透鏡形成之類的封裝工序，并且隨后把多個發(fā)光器件70分隔到對應的發(fā)光器件封裝件中。
[0040]關于根據(jù)本發(fā)明構思的封裝件基板50，可以通過從第一通孔54下方抽吸空氣從而暫時固定發(fā)光器件70并且隨后執(zhí)行高溫接合工序，來把發(fā)光器件70定位在封裝件基板50上。相應地，可以改進發(fā)光器件70的對準精度。此外，通過同時加熱被暫時固定的各發(fā)光器件70，可以使得發(fā)光器件70暴露于高溫以進行共晶接合的時間段最小化，從而可以防止發(fā)光器件70受到損壞或者性能退化。
[0041]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的一個示例性實施例的用于發(fā)光器件的封裝件基板50a的透視圖。用于發(fā)光器件的封裝件基板50a與用于發(fā)光器件的封裝件基板50類似，其不同之處在于，在用于發(fā)光器件的封裝件基板50a上還形成空腔56。
[0042]參照圖2，封裝件基板50a可以包括其中形成了多個第一通孔54和多個空腔56的基板52。此外，雖然沒有示出，但是封裝件基板50a還可以包括形成在基板52上的布線線路(未示出)，或者用于布線連接的基板貫通(未示出)。
[0043]多個空腔56被形成為具有從基板52的上表面算起的預定深度。各個空腔56的尺寸被形成為大于發(fā)光器件70的尺寸。因此，在每一個空腔56中可以安裝至少一個發(fā)光器件70。舉例來說，可以把多個空腔56以矩陣的形式形成在基板52上。此外，空腔56的布局可以隨著多個發(fā)光器件70的布局而變化。圖2示出了空腔56的深度小于發(fā)光器件70的高度。但是空腔56的深度不限于此。
[0044]可以貫穿基板52形成多個第一通孔54，并且每一個第一通孔54可以被形成為與每一個空腔56連通。相應地,各發(fā)光器件70和各第一通孔54可以被形成為彼此重疊。圖2示出了一個第一通孔54與一個空腔56重疊。但是多個第一通孔54可以被形成為與一個
空腔56重疊。
[0045]關于根據(jù)本發(fā)明構思的封裝件基板50a，可以通過從第一通孔54下方抽吸空氣從而暫時固定發(fā)光器件70，并且隨后執(zhí)行高溫接合工序，來把發(fā)光器件70定位在封裝件基板50a上。相應地，可以使得發(fā)光器件暴露于高溫以進行共晶接合的時間段最小化，從而可以防止發(fā)光器件70受到損壞或者性能退化。此外，發(fā)光器件70可以被安裝在封裝件基板50a的其中形成有空腔56的部分上。從而可以改進發(fā)光器件70的對準精度。
[0046]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件100的剖面圖。圖3示出了通過使用前面參照圖1描述的封裝件基板50而形成的單獨的發(fā)光器件封裝件100。
[0047]參照圖3，發(fā)光器件封裝件100包括封裝件基板50、安裝在封裝件基板50的上方部分上的發(fā)光器件70以及覆蓋發(fā)光器件70的透鏡90。
[0048]封裝件基板50可以包括其中形成有第一通孔54的基板52、基板貫通62a和62b、上方布線線路64a和64b、以及下方布線線路66a和66b。
[0049]根據(jù)本發(fā)明構思的示例性實施例，基板52可以是半導體基板，比如硅基板。此外，基板52可以是例如通過使用氧化鋁、氮化硅或氧化硅而形成的絕緣基板。
[0050]第一通孔54可以被形成為穿過基板52。第一通孔54可以被形成在其上安裝發(fā)光器件70的位置。每一個第一通孔54可以被形成為具有例如圓形或矩形之類的各種形狀的水平剖面。每一個第一通孔54的側壁可以被形成為與基板52的上表面具有預定傾斜度。此外，每一個第一通孔54的側壁可以被形成為與基板52的上表面垂直。圖3示出了其中形成有一個第一通孔54的發(fā)光器件封裝件100的剖面。但是第一通孔54的數(shù)目不限于此。
[0051]基板貫通62a和62b可以被形成為穿過基板52，并且與第一通孔54間隔開。舉例來說，可以形成穿過基板52的兩個第二通孔58，并且基板貫通62a和62b可以被形成為分別填充所述第二通孔58的內部。圖3示出了兩個第二通孔58被形成為使得可以形成第一和第二基板貫通62a和62b。但是第二通孔58的數(shù)目不限于此?；遑炌?2a和62b可以包括導電材料，比如銅(Cu)、鋁(Al)、鎳(Ni)或鈦(Ti)。但是基板貫通62a和62b的材料不限于此。此外，基板貫通62a和62b可以由單一材料形成，或者由其中層疊多種導電材料的結構形成。
[0052]可以在基板52的上表面和下表面上并且在通過第一和第二通孔54和58暴露出的基板52的側壁上形成絕緣層60以具有預定厚度。舉例來說，絕緣層60可以包括絕緣材料，比如氧化硅、氮化硅、氧化鋁或碳化硅。如果基板52由例如硅之類的導電材料形成，則絕緣層60可以被形成在基板52與基板貫通62a和62b之間，并且可以用來把基板貫通62a和62b與基板52電絕緣。如果基板52由絕緣材料形成，則可以不形成絕緣層60。
[0053]可以在基板52的上表面上形成第一上方布線線路64a和第二上方布線線路64b，以分別連接到第一基板貫通62a和第二基板貫通62b。第一上方布線線路64a可以被形成為與發(fā)光器件70重疊。第一上方布線線路64a可以被形成為不與第一通孔54重疊。
[0054]可以在基板52的下表面上形成第一下方布線線路66a和第二下方布線線路66b，以分別連接到第一基板貫通62a和第二基板貫通62b。相應地，第一上方布線線路64a通過第一基板貫通62a電連接到第一下方布線線路66a。第二上方布線線路64b通過第二基板貫通62b電連接到第二下方布線線路66b。
[0055]如果基板52由例如硅之類的導電材料形成，則可以在上方和下方布線線路64a、64b>66a和66b與基板52之間形成絕緣層60,從而把上方和下方布線線路64a、64b、66a和66b與基板52電絕緣。[0056]可以在封裝件基板50上安裝發(fā)光器件70以與第一通孔54重疊。舉例來說，發(fā)光器件70可以是藍色發(fā)光二級管(LED)芯片、綠色LED芯片、紅色LED芯片、黃色LED芯片或者紫外(UV) LED芯片。但是發(fā)光器件70的類型不限于此。
[0057]可以在發(fā)光器件70與第一上方布線線路64a之間形成接合層74。接合層74可以包括突出部分74p，其從第一通孔54的上方部分向下突出。圖3示出了突出部分74p向下突出到該突出部分74p不與第一通孔54的側壁接觸的程度。但是突出部分74p可以向下延伸到使得突出部分74p的遠端與第一通孔54的側壁接觸。
[0058]在示例性實施例中，接合層74可以包括共晶接合材料。共晶接合材料指的是可以通過200到700°C的溫度下的熱壓縮而接合的材料。舉例來說，共晶接合材料可以包括例如金-錫(Au-Sn)、金-鎮(zhèn)(Au-Ni )、金-錯(Au-Ge)、招-錯(Al-Ge)、金-鋼(Au-1n)、銀-錫(Ag-Su)JH -錫(In-Sn)或銀-錫-銅(Ag-Sn-Cu)之類的材料?？梢酝ㄟ^使用共晶接合方法來將形成在發(fā)光器件70的下表面上的接合層74接合到第一上方布線線路64a。因此，可以實現(xiàn)可靠且牢固的接合。
[0059]接合線80可以被形成為把發(fā)光器件70的上表面連接到第二上方布線線路64b。舉例來說，發(fā)光器件70可以是垂直類型發(fā)光芯片。在這種情況下，可以在發(fā)光器件70的底部中形成一個η電極(未示出)，并且可以在發(fā)光器件70的上部中形成一個P電極(未示出)。相應地，第一上方布線線路64a和第二上方布線線路64b可以分別電連接到所述η電極和P電極。
[0060]可以在封裝件基板50上形成一個熒光層(未示出)以便覆蓋發(fā)光器件70，并且可以在熒光層上形成透鏡90。
[0061]根據(jù)本發(fā)明構思，發(fā)光器件封裝件100在封裝件基板50與發(fā)光器件70重疊的區(qū)域內包括可以充當抽吸孔洞的第一通孔54。相應地，在安裝發(fā)光器件70的工序中，可以通過經(jīng)由第一通孔54執(zhí)行抽吸而把發(fā)光器件70暫時固定在封裝件基板50上，并且隨后可以通過執(zhí)行高溫接合工序來形成接合層74。相應地，通過同時加熱各個暫時固定的發(fā)光器件70，可以防止發(fā)光器件70暴露于高溫的時間段過長。從而可以防止發(fā)光器件70受到損壞或者性能退化，并且可以獲得高可靠性。
[0062]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件IOOa的剖面圖。圖4示出了通過使用已參照圖2描述的封裝件基板50a而形成的單獨的發(fā)光器件封裝件100a。除了還在封裝件基板50a中形成空腔56之外，圖4中所示的發(fā)光器件封裝件IOOa與已參照圖3描述的發(fā)光器件封裝件100類似。相應地，將通過專注于發(fā)光器件封裝件IOOa與發(fā)光器件封裝件100之間的差異來提供后面的描述。
[0063]參照圖4，封裝件基板50a可以包括其中形成有第一通孔54和空腔56的基板52、基板貫通62a和62b、上方布線線路64a和64b、以及下方布線線路66a和66b。
[0064]空腔56可以被形成為與其上安裝發(fā)光器件70的區(qū)域重疊。為了把發(fā)光器件70安裝在空腔56中，空腔56的尺寸可以被形成為大于發(fā)光器件70的尺寸。此外，空腔56可以被形成為與第一通孔54連通。
[0065]空腔56的深度可以被形成為小于發(fā)光器件70的高度。相應地，發(fā)光器件70的上表面可以被形成在比封裝件基板50a的上表面高的水平。在這種情況下，在安裝發(fā)光器件70的工序中，可以通過使用夾頭(collet)來容易地附著或接合發(fā)光器件70。此外，空腔56的深度可以被形成為大于發(fā)光器件70的高度。在這種情況下，還可以在空腔56的傾斜側壁上形成一個反射層(未示出)。從而可以提高從發(fā)光器件70到空腔56外部的發(fā)光效率。
[0066]第一上方布線線路64a可以被形成在空腔56的內壁上。第一上方布線線路64a可以不被形成在第一通孔54之上，從而第一上方布線線路64a可以不與第一通孔54重疊。
[0067]基板貫通62a和62b可以被形成在未形成空腔56的區(qū)域上。作為替代，基板貫通62a和62b可以被形成在空腔56內部。
[0068]接合層74可以被形成在發(fā)光器件70與第一上方布線線路64a之間。此外，接合層74可以包括突出部分74p，其從第一通孔54的上方部分向下突出。突出部分74p在第一通孔54的接觸接合層74的一端朝向第一通孔54的內部突出，并且具有凸起形狀。
[0069]圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件IOOb的剖面圖。發(fā)光器件封裝件IOOb與已參照圖3描述的發(fā)光器件封裝件100類似，其不同之處僅在于通過使用布線接合來將發(fā)光器件70b的η電極和P電極分別連接到第一和第二上方布線線路64a和64b。
[0070]參照圖5，可以通過使用第一和第二接合線80a和80b來將安裝在封裝件基板50上的發(fā)光器件70b電連接到封裝件基板50。
[0071]發(fā)光器件70b例如可以包括水平類型的LED芯片。在這種情況下，可以在發(fā)光器件70b的上部中形成η電極(未不出)和P電極(未不出)，并且需要在發(fā)光器件70b的上表面上形成與所述η電極和P電極的電連接。相應地，第一接合線80a和第二接合線80b可以從發(fā)光器件70b的上表面分別連接到第一上方布線線路64a和第二上方布線線路64b。
[0072]可以在封裝件基板50的上表面上形成第三上方布線線路64c，并且可以通過接合層74將發(fā)光器件70b安裝在第三上方布線線路64c上。舉例來說，可以在與第一和第二上方布線線路64a和64b相同的圖案化工序中形成第三上方布線線路64c?？梢园凑掌谕趯⒁惭b發(fā)光器件70的區(qū)域內形成第三上方布線線路64c，并且第三上方布線線路64c不被形成在第一通孔54之上。第一、第二和第三上方布線線路64a、64b和64c可以被形成為彼此不電連接。
[0073]此外，可以形成填充物82以填充第一通孔54的至少一部分。
[0074]根據(jù)本發(fā)明構思，發(fā)光器件70b是頂部發(fā)射類型，其中兩個電極端子都指向上方。因此發(fā)光器件70b的底表面不需要電連接。但是發(fā)光器件70b通過接合層74連接到封裝件基板50，與包括絕緣材料的接合材料相比，接合層74是具有優(yōu)良導熱性的共晶接合材料。因此，會在發(fā)光器件70b的操作期間生成的熱量可以被有效地耗散到封裝件基板50的外部。
[0075]圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件IOOc的剖面圖。發(fā)光器件封裝件IOOc與已參照圖3描述的發(fā)光器件封裝件100類似，不同之處僅在于發(fā)光器件70c是通過使用倒裝芯片方法連接的。
[0076]參照圖6，通過使用倒裝芯片方法將發(fā)光器件70c安裝在封裝件基板50上。
[0077]發(fā)光器件70c例如可以包括倒裝芯片類型的LED芯片。在這種情況下，η電極(未示出)和P電極(未示出)可以被形成在發(fā)光器件70c的底部中并且彼此間隔開。雖然沒有示出，但是可以在發(fā)光器件70c的下表面上的η電極與P電極之間形成一個絕緣層(未示出)。因此可以防止η電極與P電極之間的電短路。[0078]第一接合層74a和第二接合層74b可以被形成在發(fā)光器件70c的下表面上并且彼此分開。第一接合層74a和第二接合層74b可以被形成為分別電連接到所述η電極和ρ電極。第一接合層74a可以接觸第一上方布線線路64a，并且第二接合層74b可以接觸第二上方布線線路64b。
[0079]第一通孔54可以被形成在封裝件基板50上以與第一接合層74a重疊。第一接合層74a可以包括突出部分74p，其從第一通孔54的上方部分朝向第一通孔54的內部向下突出。
[0080]圖7A到圖7F是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的發(fā)光器件封裝件的制造方法的剖面圖。所述制造方法可以是已參照圖4描述的發(fā)光器件封裝件IOOa的制造方法。
[0081]參照圖7A，形成多個空腔56。
[0082]空腔56可以被形成為從基板52的上表面算起具有預定深度的凹陷形狀。空腔56可以被定義為側壁56s和底部56b。也就是說，形成空腔56的底部56b的基板52的上表面可以被形成為低于未形成空腔56的基板52的上表面的水平?？涨?6的側壁56s可以被形成為與未形成空腔56的基板52的上表面成預定角度傾斜。
[0083]在示例性實施例中，可以在基板52上形成例如光阻圖案的掩模層(未示出)，并且可以利用掩模層作為蝕刻掩模對基板52的上表面進行蝕刻從而形成空腔56?？梢酝ㄟ^濕法蝕刻工藝或者干法蝕刻工藝形成空腔56。
[0084]空腔56的深度可以隨著將被安裝在空腔56內部的發(fā)光器件70的高度而變化，比如圖7C中不出的發(fā)光器件70。在不例性實施例中，空腔56的深度可以小于發(fā)光器件70的高度，從而使得發(fā)光器件70的上表面被形成在比基板52的上表面高的水平。在其他示例性實施例中，空腔56的深度可以大于發(fā)光器件70的高度，從而使得發(fā)光器件70的上表面被形成在比基板52的上表面低的水平。
[0085]隨后可以形成貫穿基板52的第一通孔54和第二通孔58。第一通孔54可以被形成在基板52中形成有空腔56的區(qū)域內。圖7A示出了第二通孔58被形成在基板中未形成空腔56的區(qū)域內。作為替代，根據(jù)發(fā)光器件封裝件的設計，第二通孔58可以被形成在基板52中形成有空腔的區(qū)域內。
[0086]在示例性實施例中，可以通過執(zhí)行激光鉆孔工藝、濕法蝕刻工藝或干法蝕刻工藝來形成第一和第二通孔54和58。在示例性實施例中，第一和第二通孔54和58的側壁可以被形成為以預定角度傾斜。
[0087]圖7A示出了一個第一通孔54和兩個第二通孔58。但是第一通孔54和第二通孔58的數(shù)目不限于此。舉例來說，根據(jù)發(fā)光器件封裝件的設計，或者為了改進發(fā)光器件封裝件的散熱特性，可以增加第二通孔58的數(shù)目。此外，第一通孔54和第二通孔58可以具有例如圓形、矩形或橢圓形之類的各種形狀的水平剖面。但是通孔54和58的剖面形狀不限于此。
[0088]參照圖7B,可以在基板52的上表面和下表面以及通過第一和第二通孔54和58暴露出的基板52的側壁上形成絕緣層60。
[0089]在示例性實施例中，可以通過使用例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、碳化硅或者類金剛石碳(DLC)之類的絕緣材料形成絕緣層60。在示例性實施例中，可以通過執(zhí)行熱氧化工藝、化學氣相沉積(CVD)工藝或者物理氣相沉積(PVD)工藝形成絕緣層60。舉例來說，絕緣層60可以包括通過在硅基板上執(zhí)行熱氧化工藝而形成的氧化硅。
[0090]隨后，可以通過在第二通孔58中填充導電材料而在第二通孔58內部形成第一和第二基板貫通62a和62b。在后續(xù)的工序中，第一基板貫通62a可以電連接到圖7C中示出的發(fā)光器件70的η電極(未示出)，第二基板貫通62b可以電連接到發(fā)光器件70的ρ電極(未示出)。
[0091]在形成基板貫通62a和62b的示例性工序中，可以通過以下操作形成基板貫通62a和62b:形成掩模層(未示出)以暴露出第二通孔58，在第二通孔58的內壁上形成具有預定厚度的種子層(未示出)，并且隨后在形成有種子層的第二通孔58內部填充導電材料。
[0092]形成基板貫通62a和62b的工序例如可以是電鍍工序或無電鍍工序。可以通過使用Cu、Al、Ni或Ti形成基板貫通62a和62b?？梢酝ㄟ^使用單一材料形成基板貫通62a和62b，或者基板貫通62a和62b可以被形成為具有其中層疊多種導電材料的結構。
[0093]在示例性實施例中，在形成種子層之前，還可以通過使用T1、鉭(Ta)或鎢(W)形成擴散屏障層(未示出)。
[0094]隨后可以在基板52的上表面上的絕緣層60上形成第一和第二上方布線線路64a和64b，并且可以在基板52的下表面上的絕緣層60上形成第一和第二下方布線線路66a和
66b ο
[0095]在示例性實施例中，第一上方布線線路64a可以被形成在空腔56內部的絕緣層60上。第一上方布線線路64a可以沿著空腔56的側壁共形地形成，并且電連接到第一基板貫通62a。舉例來說，第一上方布線線路64a可以被形成在空腔56的底部區(qū)域的至少一部分上，并且第一上方布線線路64a可以被形成為不覆蓋第一通孔54的上方部分。舉例來說，第一上方布線線路64a被形成為完全覆蓋空腔56的底部區(qū)域中除了形成有第一通孔54的區(qū)域以外的底部區(qū)域。相應地，第一上方布線線路64a可以不與第一通孔54重疊。第二上方布線線路64b可以與第一通孔54間隔開，并且可以電連接到第二基板貫通62b。
[0096]第一下方布線線路66a可以被形成在基板52的下表面上以電連接到第一貫通62a。第二下方布線線路66b可以被形成在基板52的下表面上以電連接到第二貫通62b。
[0097]在示例性實施例中，可以通過使用例如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)之類的透明導電材料形成上方布線線路64a和64b?？梢酝ㄟ^使用例如ITO或IZO之類的透明導電材料或者例如Al、Ni或W之類的導電材料形成下方布線線路66a和66b。
[0098]通過執(zhí)行關于圖7A和圖7B描述的工序，形成封裝件基板50a，其中形成了第一通孔54、基板貫通62a和62b、上方布線線路64a和64b以及下方布線線路66a和66b。
[0099]參照圖7C，封裝件基板50a可以被放置在真空吸盤210上。舉例來說，真空吸盤210可以被形成為平坦表面類型，從而使得封裝件基板50a可以被放置在真空吸盤210上。可以在真空吸盤210上形成多個抽吸孔洞215，從而真空吸盤210可以連接到真空抽吸設備(未示出)以便允許通過抽吸孔洞215進行空氣抽吸。在圖7C中，在與兩個第一通孔54重疊的區(qū)域內形成兩個抽吸孔洞215。抽吸孔洞215可以被形成為各種形狀，比如分布在真空吸盤210內部的孔隙的形狀。
[0100]隨后把其上形成有待接合層74a的發(fā)光器件70放置在封裝件基板50a上。發(fā)光器件70可以被附著到夾頭220，并且隨后被移動到封裝件基板50a。因此，發(fā)光器件70可以被放置在封裝件基板50a的空腔56內部。舉例來說，如圖7C中所示，如果空腔56的面積大于發(fā)光器件70的面積，則可以把發(fā)光器件70在空腔56中精確地對準。從而可以防止發(fā)光器件70的失準。
[0101]通過從封裝件基板50a下方的真空吸盤210執(zhí)行空氣抽吸，可以把發(fā)光器件70暫時固定在封裝件基板50a上。第一通孔54可以充當用于空氣抽吸的抽吸孔洞。可以通過使用真空把放置在第一通孔54上的發(fā)光器件70吸附到封裝件基板50a。
[0102]參照圖7D，通過加熱封裝件基板50a來熔化待接合層，比如圖7C中所示的待接合層74a。從而可以形成接合層74。
[0103]在示例性實施例中，真空吸盤210可以由導熱材料形成，并且可以把加熱設備(未示出)附著到真空吸盤210。隨著真空吸盤210的溫度升高，封裝件基板50a的溫度也可以升高。在其他示例性實施例中，還可以通過使用未附著到真空吸盤210的加熱設備(未示出)來升高封裝件基板50a的溫度。如果封裝件基板50a的溫度上升，則與封裝件基板50a的上表面接觸的待接合層74a的溫度也會升高。從而可以熔化形成待接合層74a的材料。隨后可以冷卻封裝件基板50a，并且從而可以形成與第一上方布線線路64a接觸的接合層74。
[0104]舉例來說，封裝件基板50a可以被加熱到共晶接合溫度，也就是待接合層74a可以被熔化并且熱壓縮的溫度。在示例性實施例中，可以利用例如Au-Sn、Au-N1、Au-Ge、Al-Ge、Au-1n、Ag-Sn、In-Sn或Ag-Sn-Cu之類的材料形成待接合層74a。共晶接合溫度可以是200到700°C。加熱封裝件基板50a的時間可以隨著待接合層74a的材料成分而不同。
[0105]關于傳統(tǒng)的晶圓級封裝方法，多個發(fā)光器件被逐一順序地布置在封裝件基板上并且被逐一接合(被加熱到共晶接合溫度)。相應地，當需要花費一定時間利用夾頭把對應的發(fā)光器件移動到封裝件基板的上方并且將對應的發(fā)光器件對準在封裝件基板上的確定位置處時，如果被安裝在封裝件基板上的發(fā)光器件的數(shù)目(即晶片的數(shù)目)增加，則需要把封裝件基板保持在高共晶接合溫度的時間也會增加。
[0106]但是根據(jù)本發(fā)明構思，發(fā)光器件70可以被移動到封裝件基板50a，并且隨后通過經(jīng)由第一通孔54抽吸空氣而被暫時固定在封裝件基板50a上。相應地，在所有的多個發(fā)光器件70都在封裝件基板50a上被對準之后，可以把封裝件基板50a加熱到共晶接合溫度。也就是說，多個發(fā)光器件70可以在共晶接合溫度下被同時接合。因此，即使被安裝在封裝件基板50a上的發(fā)光器件70的數(shù)目增加，將多個發(fā)光器件暴露于高溫的時間段在多個發(fā)光器件之間也可以是完全相同的。相應地，可以防止當發(fā)光器件70被長時間暴露在高溫下時可能導致的發(fā)光器件70內部的比如ρ型半導體層、η型半導體層或發(fā)光層之類部件的氧化或退化。因此，可以防止發(fā)光器件70的性能退化。
[0107]當待接合層74a被熔化并壓縮從而形成接合層74時，可以在接合層74的位于第一通孔54的上方部分上的區(qū)域上形成突出部分74p。根據(jù)對接合層74的材料以及被用于接合的封裝件基板50a進行加熱的溫度，突出部分74p可以延伸到第一通孔54的內壁的一部分。
[0108]參照圖7E，通過冷卻封裝件基板50a，可以形成其中通過使用接合層74把發(fā)光器件70安裝在封裝件基板50a的第一上方布線線路64a上的結構。第一通孔54的上方部分可以被接合層覆蓋，并且形成在接合層74下方的第一通孔54的內部可以仍然是空的。作為替代，可以在后續(xù)工序中利用填充物(未示出)來填充第一通孔54。
[0109]隨后可以通過使用引線接合方法把發(fā)光器件70的上表面和第二上方布線線路64b彼此連接。如前所述，可以通過接合線80把形成在發(fā)光器件70的上方部分中的ρ電極(未示出)連接到第二上方布線線路64b。
[0110]可以形成覆蓋封裝件基板50a上的發(fā)光器件70的透鏡90?？梢园淹哥R90形成為凸透鏡，或者利用環(huán)氧樹脂或硅通過執(zhí)行傳遞模塑方法來形成透鏡90。舉例來說，可以把透鏡模具(未示出)布置在封裝件基板50a上，并且可以把硅材料(未示出)注入到透鏡模具中，隨后可以將硅模具硬化從而形成透鏡90。透鏡90可以用來形成發(fā)光圖案。
[0111]雖然沒有示出，但是在形成透鏡90之前，還可以在發(fā)光器件70上選擇性地形成熒光層(未示出)。舉例來說，可以通過使用絲網(wǎng)印刷方法或者噴霧工藝將熒光層形成為具有均勻的厚度。熒光層可以轉換或者調節(jié)從發(fā)光器件70發(fā)出的光的波長。
[0112]參照圖7F，封裝件基板50a可以被分成各個發(fā)光器件封裝件。舉例來說，可以通過利用刀片230鋸削封裝件基板50a而形成圖4中所示的分別包括一個發(fā)光器件70的發(fā)光器件封裝件100a。
[0113]根據(jù)本發(fā)明構思，將多個發(fā)光器件70暫時固定在其中形成有第一通孔54的封裝件基板50a上，隨后可以通過加熱封裝件基板50a把所述多個發(fā)光器件70同時附著到封裝件基板50a上。相應地，可以避免在逐一接合發(fā)光器件70的情況下由于長時間暴露于高溫而可能發(fā)生的發(fā)光器件70的性能退化。此外，由于空腔56被形成在封裝件基板50a上，因此發(fā)光器件70可以很容易被對準。
[0114]在圖7A到圖7F中，發(fā)光器件70被安裝在其中形成有空腔56的封裝件基板50a上。作為替代，可以把發(fā)光器件70安裝在其中未形成空腔56的封裝件基板上，比如圖3中所示的封裝件基板50。
[0115]圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的另一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件的制造方法的剖面圖。所述發(fā)光器件封裝件的制造方法與關于圖7A到圖7F描述的方法類似，其不同之處在于，對于接合工序還使用壓力覆蓋物240。因此下面將僅描述其間的差異。
[0116]首先，通過執(zhí)行關于圖7A到圖7C描述的工序，在封裝件基板50a上布置多個發(fā)光器件70。隨后可以通過從真空吸盤210執(zhí)行抽吸而把發(fā)光器件70暫時固定在封裝件基板50a 上。
[0117]隨后參照圖8，可以通過使用壓力覆蓋物240將預定壓力施加到多個發(fā)光器件70上。隨后可以加熱真空吸盤210以便提高封裝件基板50a的溫度。隨后待接合層(比如圖7C中所示的待接合層74a)被熱壓縮，從而可以形成接合層74。
[0118]壓力覆蓋物240可以被形成為具有類似于或者大于封裝件基板50的面積，從而使得壓力覆蓋物240可以同時接觸安裝在封裝件基板50a上的多個發(fā)光器件70。根據(jù)本發(fā)明構思的示例性實施例，可以通過附著到環(huán)狀支座的耐熱樹脂或耐熱帶來形成壓力覆蓋物240。
[0119]如圖8中所示，如果在封裝件基板50a上形成空腔56，則空腔56的深度被形成為小于發(fā)光器件70的高度。從而壓力覆蓋物240可以同時接觸多個發(fā)光器件70。作為替代，如果在封裝件基板50a上不形成空腔56，則壓力覆蓋物240可以同時接觸多個發(fā)光器件70的上表面。
[0120]根據(jù)本發(fā)明構思，當封裝件基板50a的溫度上升到共晶接合溫度從而形成接合層74時，壓力覆蓋物240可以對所有的多個發(fā)光器件70施加均勻的壓力。相應地，可以防止在一部分發(fā)光器件70上的應力集中，并且多個發(fā)光器件70可以被附著到封裝件基板50a從而具有均勻的粘附強度。
[0121]此外，在接合層74的共晶接合工序中，被部分地熔化的接合層74的材料可以突出到第一通孔54的區(qū)域，并且隨后可以被固化從而形成突出部分74p。相應地，即使待接合層74a中的厚度差異較大，由于所施加的壓力從而可以把發(fā)光器件70的上表面形成在均勻的水平上，因此接合層74的一部分材料可能會更多地突出到第一通孔54的內部。也就是說，通過使用壓力覆蓋物240和第一通孔54，接合層74的高度被均勻地形成。相應地，安裝在封裝件基板50a上的發(fā)光器件70可以被形成為完全具有均勻的高度。在圖8中，突出部分74p延伸到第一通孔54內部的一部分。作為替代，根據(jù)加熱封裝件基板50a和接合層74的材料的溫度，可以幾乎不形成突出部分74p，并且接合層74可以基本上被形成為具有均勻的表面。
[0122]圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明構思的另一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件的制造方法的剖面圖。所述發(fā)光器件封裝件的制造方法與關于圖7A到圖7F描述的方法類似，其不同之處在于，對于接合工序使用導熱壓力覆蓋物240a。因此下面將僅描述其間的差異。
[0123]首先，通過執(zhí)行關于圖7A到圖7F描述的工序，多個發(fā)光器件70被布置在封裝件基板50a上。隨后可以通過從真空吸盤210執(zhí)行抽吸而把發(fā)光器件70暫時固定在封裝件基板50a上。
[0124]參照圖9，可以通過使用壓力覆蓋物240a將預定壓力施加到多個發(fā)光器件70上。同時加熱真空吸盤210和壓力覆蓋物240a，以便從兩側均傳遞熱量，即從封裝件基板50a的下方部分和發(fā)光器件70的上方部分均傳遞熱量。從而可以更快地提高封裝件基板50a的溫度。舉例來說，壓力覆蓋物240a可以由例如Cu、Al、鐵(Fe)或Ni之類的導熱材料形成。
[0125]根據(jù)本發(fā)明構思，可以縮短使得封裝件基板50a達到共晶接合溫度的時間以及形成接合層74的時間。相應地，可以防止在所述元件或發(fā)光器件70被長時間暴露于高溫時可能會發(fā)生的發(fā)光器件70內部元件的退化或發(fā)光器件70的性能退化。
[0126]圖10是采用根據(jù)本發(fā)明構思的一個示例性實施例的發(fā)光器件封裝件10的發(fā)光器件系統(tǒng)I的配置圖。
[0127]參照圖10，發(fā)光器件系統(tǒng)I可以包括發(fā)光器件封裝件10和用于向發(fā)光器件封裝件10供電的供電單元20。
[0128]發(fā)光器件封裝件10可以包括根據(jù)本發(fā)明構思的示例性實施例的發(fā)光器件封裝件100、100a、IOOb 和 100c。
[0129]供電單元20可以包括用于接收供電的接口 21，以及用于控制向發(fā)光器件封裝件10供電的電力控制單元23。接口 21可以包括用于切斷過電流的熔絲以及用于抑制電磁干擾(EMI)信號的EMI過濾器?？梢詮耐獠炕蛘邚膬冉姵毓┙o電力。如果輸入交流(AC)電力以作為電源，則電力控制單元23還可以包括用于把AC轉換成直流(DC)的整流單元，以及用于把電壓轉換成適合于發(fā)光器件封裝件10的電壓的恒定電壓控制單元。如果是從具有適合于發(fā)光器件封裝件10的電壓的DC電源(例如電池)供給電力，則可以不包括所述整流單元或恒定電壓控制單元。此外，可以采用例如AC-LED之類的器件以作為發(fā)光器件封裝件10的發(fā)光器件，并且可以向發(fā)光器件封裝件10直接供給AC電力。在這種情況下，可以不包括所述整流單元或恒定電壓控制單元。[0130]發(fā)光器件系統(tǒng)I是可以被用于LED管、平板照明或電燈的照明設備。發(fā)光器件系統(tǒng)I還可以被用于蜂窩電話的液晶顯示器(IXD)設備、電視的背光單元(BLU)或者汽車。
[0131]雖然前面描述了所認為的最佳模式和/或其他實例，但是應當理解的是，可以在其中做出多種修改并且可以通過多種形式和實例來實施這里所公開的主題，并且本發(fā)明的教導可以被應用在許多種應用中，在這里僅僅描述了其中的一部分。所附權利要求書意圖要求保護落在本發(fā)明的教導的真實范圍內的任何及所有應用、修改和變型。
【權利要求】
1.一種發(fā)光器件封裝件，其包括: 包括至少一個第一通孔的封裝件基板； 安裝在所述封裝件基板上的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件與所述至少一個第一通孔重疊； 形成在所述發(fā)光器件與所述封裝件基板之間的接合層，所述接合層包括共晶接合材料。
2.權利要求1的發(fā)光器件封裝件，其中，所述接合層與所述至少一個第一通孔重疊，并且覆蓋所述至少一個第一通孔的上方部分。
3.權利要求1的發(fā)光器件封裝件，其中，所述接合層包括: 在所述接合層與所述至少一個第一通孔重疊的區(qū)域內向下突出的突出部分。
4.權利要求3的發(fā)光器件封裝件，其中，所述突出部分延伸到所述至少一個第一通孔的側壁。
5.權利要求1的發(fā)光器件封裝件，其中: 在所述封裝件基板上形成有從所述封裝件基板的上表面算起具有預定深度的空腔，并且 所述發(fā)光器件被安裝在 所述空腔內部。
6.權利要求5的發(fā)光器件封裝件，其中，所述空腔的面積大于所述發(fā)光器件的面積。
7.權利要求5的發(fā)光器件封裝件，其中，所述空腔與所述至少一個第一通孔連通。
8.權利要求1的發(fā)光器件封裝件，其還包括: 形成在貫穿所述封裝件基板的至少一個第二通孔內部的基板貫通，所述基板貫通包括導電材料。
9.權利要求1的發(fā)光器件封裝件，其中，所述至少一個第一通孔的內部的一部分是空的。
10.權利要求1的發(fā)光器件封裝件，其中，所述至少一個第一通孔的內部的一部分填充有作為絕緣材料的填充物。
11.權利要求1的發(fā)光器件封裝件，其中，所述至少一個第一通孔的整個內部都是空的。
12.一種發(fā)光器件封裝件，其包括: 具有多個發(fā)光器件安裝區(qū)域的封裝件基板；以及 分別被安裝在所述多個發(fā)光器件安裝區(qū)域內的多個發(fā)光器件， 其中，多個通孔穿過所述封裝件基板，并且 所述多個通孔當中的每一個被形成在所述封裝件基板的多個發(fā)光器件安裝區(qū)域當中的每一個中。
13.權利要求12的發(fā)光器件封裝件，其還包括: 形成在各發(fā)光器件下方并且包括共晶接合材料的各接合層；以及 形成在所述封裝件基板上的所述多個發(fā)光器件安裝區(qū)域的一部分中的各布線線路， 其中，所述接合層與所述布線線路彼此接觸并且彼此電連接。
14.權利要求13的發(fā)光器件封裝件，其中，所述接合層包括在與所述多個通孔重疊的區(qū)域內朝向所述多個通孔向下突出的各突出部分。
15.權利要求14的發(fā)光器件封裝件，其中，所述突出部分接觸所述多個通孔的內壁的一部分。
16.—種發(fā)光器件系統(tǒng),其包括: 供電單元，用于供給電力； 一個或多個發(fā)光器件封裝件，其從所述供電單元接收電力，每一個發(fā)光器件封裝件包括: 包括至少一個通孔的封裝件基板； 安裝在所述封裝件基板上的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件與所述至少一個通孔重疊； 形成在所述發(fā)光器件與所述封裝件基板之間的接合層，所述接合層包括共晶接合材料； 透鏡，用于覆蓋每一個發(fā)光器件；以及 至少一條接合線，用于把每一個發(fā)光器件的上表面電連接到與所述封裝件基板相關聯(lián)的布線。
17.權利要求16的發(fā)光器件系統(tǒng)，其中，所述接合層與所述至少一個通孔重疊，并且覆蓋所述至少一個通孔的上方部分。
18.權利要求16的發(fā)光器件系統(tǒng)，其中，所述接合層包括: 在所述接合層與所述至少一個通孔重疊的區(qū)域內向下突出的突出部分。
19.權利要求18的發(fā)光器件系統(tǒng)，其中，所述突出部分延伸到所述至少一個通孔的側壁。
20.權利要求16的發(fā)光器件系統(tǒng)，其中，所述供電單元包括: 接口，用于接收供電； 電力控制單元，用于控制供給到每一個發(fā)光器件封裝件的電力。
【文檔編號】H01L33/48GK103996783SQ201410054009
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權日:2013年2月18日
【發(fā)明者】甘東爀, 龍戡翰, 李相炫, 黃圣德 申請人:三星電子株式會社