相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2016年2月12日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)no.10-2016-0016472的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。

符合本發(fā)明構(gòu)思示例性實(shí)施例的設(shè)備和方法涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件，更具體地，涉及一種板上芯片(cob)型半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件。

背景技術(shù)：

諸如發(fā)光二極管的半導(dǎo)體發(fā)光器件是其中包含發(fā)光材料以發(fā)射光的器件。半導(dǎo)體發(fā)光器件將由于電子與空穴的復(fù)合而產(chǎn)生的能量以要從半導(dǎo)體發(fā)光器件發(fā)射的光的形式釋放出來。這種發(fā)光二極管(led)目前廣泛用作照明元件、顯示裝置和光源，并且其發(fā)展得以加速。

特別地，近來在基于鎵的氮化物的led的發(fā)展和應(yīng)用上的增長(zhǎng)以及使用基于鎵的氮化物的led的移動(dòng)裝置鍵區(qū)、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈和相機(jī)閃光燈等的商業(yè)化已經(jīng)導(dǎo)致使用led的通用照明裝置加速發(fā)展。隨著led的應(yīng)用從小型便攜產(chǎn)品擴(kuò)展到具有高輸出和高效率的大尺寸產(chǎn)品(例如大型tv的背光單元、車輛的頭燈和通用照明裝置等)，需要具有適于上述這些應(yīng)用的特點(diǎn)的光源。

隨著半導(dǎo)體發(fā)光器件的范圍擴(kuò)大，需要對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的光提取效率和可靠性的改善進(jìn)行研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例提供了一種具有提高的光提取效率的半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件。

根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件，其可包括：襯底；襯底上的半導(dǎo)體發(fā)光器件；以及覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光器件的密封層。密封層可包括：多個(gè)環(huán)形部分，在平面圖中從襯底的邊緣向襯底的中心順序地布置所述多個(gè)環(huán)形部分；以及中心部分，所述多個(gè)環(huán)形部分中的最里面的一個(gè)環(huán)形部分環(huán)繞所述中心部分。

根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件，其可包括：襯底；襯底上的半導(dǎo)體發(fā)光器件；以及覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光器件的密封層。密封層可包括在遠(yuǎn)離襯底的方向上凸出地突起的凸部。凸部可包括在平面圖中構(gòu)成同心圓的頂點(diǎn)。

根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件，其可包括：襯底；襯底上的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件；以及覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光器件的密封層。密封層可包括第一層和設(shè)置在第一層上方的第二層。第一層的頂表面可為實(shí)質(zhì)上平坦的，而第二層的頂表面可包括多個(gè)凸出頂表面部。

附圖說明

為了提供對(duì)示例性實(shí)施例的進(jìn)一步理解而包括附圖，其合并在此并且構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出了示例性實(shí)施例，并且與本說明一起用于解釋本發(fā)明構(gòu)思的原理。在附圖中：

圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的平面圖；

圖2a和圖2b是根據(jù)示例性實(shí)施例的分別沿圖1的線a-a'和線b-b'截取的截面圖；

圖3a和圖4a是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的方法的沿圖1的線a-a'截取的截面圖；

圖3b和圖4b是根據(jù)示例性實(shí)施例的沿圖1的線b-b'截取的截面圖；

圖5a和圖5b是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的方法的分別沿圖1的線a-a'和線b-b'截取的截面圖；

圖6a和圖6b是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的方法的分別沿圖1的線a-a'和線b-b'截取的截面圖；

圖7a和圖7b是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的方法的分別沿圖1的線a-a'和線b-b'截取的截面圖；以及

圖8a和圖8b是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的方法的分別沿圖1的線a-a'和線b-b'截取的截面圖。

具體實(shí)施方式

下面，將結(jié)合附圖描述本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例。

圖1是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的平面圖。圖2a和圖2b是根據(jù)示例性實(shí)施例的分別沿圖1的線a-a'和線b-b'截取的截面圖。

參照?qǐng)D1、圖2a和圖2b，半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件可為板上芯片(cob)型封裝件，其包括襯底100和設(shè)置在襯底100上的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件140。例如，襯底100可為諸如鋁的金屬襯底、諸如氮化鋁的基于氮化物的襯底或者諸如氧化鋁的基于氧化物的襯底。

反射層110可設(shè)置在襯底100與半導(dǎo)體發(fā)光器件140之間。半導(dǎo)體發(fā)光器件140可發(fā)射光，并且反射層110可在遠(yuǎn)離襯底100的方向(下文中稱作第三方向d3)上反射光的一部分。反射層110可包括其反射率大于襯底100的反射率的金屬(例如銀)。

金屬堆疊圖案122可設(shè)置在襯底100上并且限定在其上設(shè)置半導(dǎo)體發(fā)光器件140的發(fā)光區(qū)。例如，金屬堆疊圖案122可包括覆銅層壓板(ccl)。金屬堆疊圖案122可包括暴露出反射層110的頂表面的開口127，并且開口127的內(nèi)部可為發(fā)光區(qū)。金屬堆疊圖案122可包括聚合物層和位于聚合物層上的電極。電極可包括陰極170和陽(yáng)極175?？赏ㄟ^第一粘合圖案121將金屬堆疊圖案122粘合至反射層110。例如，第一粘合圖案121可為導(dǎo)熱粘合薄膜。

遮蔽圖案130可設(shè)置在金屬堆疊圖案122上。例如，遮蔽圖案130可包括光致抗蝕劑(psr)。遮蔽圖案130可暴露出陰極170和陽(yáng)極175中的每一個(gè)的一部分。例如，遮蔽圖案130可暴露出陰極170的第一延伸部171和第一焊盤172并且暴露出陽(yáng)極175的第二延伸部176和第二焊盤177。第一焊盤172和第二焊盤177可為向其施加外部功率的端子。

半導(dǎo)體發(fā)光器件140可設(shè)置為多個(gè)。多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件140可以成行成列的方式布置在開口127中。半導(dǎo)體發(fā)光器件140可在第一延伸部171與第二延伸部176之間串聯(lián)連接。例如，可提供多條布線185來將半導(dǎo)體發(fā)光器件140彼此連接，并且將半導(dǎo)體發(fā)光器件140連接至第一延伸部171和第二延伸部176。例如，布線185可包括金。布線185可將布置在第二方向d2上的半導(dǎo)體發(fā)光器件140彼此連接。例如，半導(dǎo)體發(fā)光器件140可包括led芯片。

可通過第二粘合圖案141將半導(dǎo)體發(fā)光器件140中的每一個(gè)粘合至反射層110。第二粘合圖案141可為導(dǎo)熱粘合薄膜。

可將壩結(jié)構(gòu)160設(shè)置為在金屬堆疊圖案122上具有環(huán)形。金屬堆疊圖案122可包括限定開口127的內(nèi)側(cè)壁，并且壩結(jié)構(gòu)160可沿著金屬堆疊圖案122的內(nèi)側(cè)壁延伸。在本文描述中，環(huán)形可包括橢圓環(huán)形。壩結(jié)構(gòu)160可覆蓋遮蔽圖案130的一部分、陰極170的一部分和陽(yáng)極175的一部分。例如，壩結(jié)構(gòu)160可具有這樣的下部，其一部分與遮蔽圖案130接觸，并且其另一部分與金屬堆疊圖案122接觸。壩結(jié)構(gòu)160可與開口127一起限定發(fā)光區(qū)。

例如，壩結(jié)構(gòu)160可包括具有高觸變性(thixotropy)的硅樹脂。在本文描述中，術(shù)語觸變性可表示時(shí)間相關(guān)的黏度。壩結(jié)構(gòu)160可為基本上透明的。在本文描述中，短語“基本上透明”可以指可見光透射率大于90％。因此，可防止或避免壩結(jié)構(gòu)160(尤其在其下部)中的陷光(lighttrap)或從半導(dǎo)體發(fā)光器件140發(fā)射的光的行進(jìn)路徑中的擋光。作為結(jié)果，可增加從半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件發(fā)射的光il的波束角(即，圖2b的e1與e2之間的角度)。對(duì)于設(shè)計(jì)包括有根據(jù)示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的照明應(yīng)用來說也會(huì)是有利的。壩結(jié)構(gòu)160可覆蓋連接至第一延伸部171和第二延伸部176的布線185的部分。

可設(shè)置密封層150以覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光器件140。密封層150可填充通過開口127和壩結(jié)構(gòu)160限定的發(fā)光區(qū)。密封層150可與半導(dǎo)體發(fā)光器件140的頂表面和側(cè)壁接觸。密封層150可覆蓋布線185。例如，密封層150可包括熒光物質(zhì)在其中擴(kuò)散的樹脂。熒光物質(zhì)可包括例如綠色磷光體和/或紅色磷光體。

如在平面中觀看的那樣，密封層150可包括從襯底100的邊緣向襯底100的中心順序地布置的多個(gè)環(huán)形部分rp1、rp2和rp3。在本文描述中，短語“如在平面中觀看的那樣”可以指在平行于如圖1所示的第三方向d3的方向上從上方觀看半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件。盡管為了使描述簡(jiǎn)明而示出了三個(gè)環(huán)形部分，但是可設(shè)置比三個(gè)更少的環(huán)形部分或比三個(gè)更多的環(huán)形部分。例如，環(huán)形部分可包括第一環(huán)形部分rp1、第二環(huán)形部分rp2和第三環(huán)形部分rp3。第一環(huán)形部分rp1可與第三環(huán)形部分rp3間隔開，并且第二環(huán)形部分rp2介于第一環(huán)形部分rp1與第三環(huán)形部分rp3之間。密封層150可包括被環(huán)形部分rp1至rp3環(huán)繞的中心部分cp。例如，中心部分cp可設(shè)置在第三環(huán)形部分rp3內(nèi)以及/或者被第三環(huán)形部分rp3環(huán)繞，第三環(huán)形部分rp3是環(huán)形部分rp1至rp3中的最里面的一個(gè)。第一環(huán)形部分rp1可與金屬堆疊圖案122和壩結(jié)構(gòu)160接觸。

中心部分cp和環(huán)形部分rp1至rp3可分別具有在第三方向d3上凸起地突出遠(yuǎn)離襯底100的上凸部(下文中稱作凸部)。各凸部中的每一個(gè)可具有圓形頂表面。如在平面中觀看的那樣，凸部的頂點(diǎn)可構(gòu)成同心圓。并且，環(huán)形部分rp1至rp3之間以及第三環(huán)形部分rp3與中心部分cp之間的多個(gè)邊界可構(gòu)成其它同心圓。所述同心圓可為橢圓。

第一至第三環(huán)形部分rp1至rp3可分別具有第一至第三寬度w1、w2和w3。例如，第一至第三寬度w1至w3可實(shí)質(zhì)上相同。第一至第三環(huán)形部分rp1至rp3可分別具有距襯底100的頂表面的第一高度h1。在本文描述中，高度可以指從襯底100的頂表面到環(huán)形部分rp1至rp3中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)的頂端的距離。中心部分cp可具有直徑(下文中稱作第四寬度w4)和第二高度h2。第四寬度w4可大于第一至第三寬度w1至w3。第四寬度w4可比第一至第三寬度w1至w3中的每一個(gè)大出約5％至約40％。第二高度h2可大于第一高度h1。例如，第二高度h2可比第一高度h1大出約5％至約40％。

從半導(dǎo)體發(fā)光器件140發(fā)射的光可經(jīng)受由密封層150與外部之間的邊界處的折射率的差異導(dǎo)致的全反射，但是中心部分cp和環(huán)形部分rp1至rp3的凸部可使全反射的量減小。換言之，凸部可增加其入射角小于全反射臨界角的光的量，從而可增加光提取效率。中心部分cp的凸部可用作凸透鏡。

圖3a和圖4a是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的方法的沿圖1的線a-a'截取的截面圖。圖3b和圖4b是根據(jù)示例性實(shí)施例的沿圖1的線b-b'截取的截面圖。

參照?qǐng)D1、圖3a和圖3b，可制備金屬堆疊圖案122。例如，可對(duì)覆銅層壓板上的上部金屬層進(jìn)行圖案化以形成陰極170和陽(yáng)極175?？稍诎ㄐ纬捎谄渖系年帢O170和陽(yáng)極175的覆銅層壓板上形成遮蔽圖案130。例如，遮蔽圖案130可包括光致抗蝕劑。可通過絲網(wǎng)印刷工藝形成遮蔽圖案130。遮蔽圖案130可暴露出陰極170和陽(yáng)極175中的每一個(gè)的一部分。例如，遮蔽圖案130可暴露出陰極170的第一延伸部171和第一焊盤172并且暴露出陽(yáng)極175的第二延伸部176和第二焊盤177。

第一粘合圖案121可粘合至覆銅層壓板的底部。例如，第一粘合圖案121可為導(dǎo)熱粘合薄膜。可執(zhí)行第一壓制處理以使得第一粘合圖案121粘合至覆銅層壓板的底部?？稍谡澈狭说谝徽澈蠄D案121的覆銅層壓板上形成開口127。例如，可進(jìn)行鉆孔處理以形成開口127。然后可形成金屬堆疊圖案122。

金屬堆疊圖案122可粘合至其上設(shè)有反射層110的襯底100。可執(zhí)行第二壓制處理以使得金屬堆疊圖案122粘合至襯底100。襯底100可為諸如鋁的金屬襯底、諸如氮化鋁的基于氮化物的襯底或者諸如氧化鋁的基于氧化物的襯底。反射層110可包括其反射率大于襯底100的反射率的金屬(例如銀)。

多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件140可粘合至通過開口127暴露的反射層110。半導(dǎo)體發(fā)光器件140中的每一個(gè)可通過第二粘合圖案141粘合至反射層110。第二粘合圖案141可為導(dǎo)熱粘合薄膜。半導(dǎo)體發(fā)光器件140可在第一延伸部171與第二延伸部176之間串聯(lián)連接。例如，可提供多條布線185來將半導(dǎo)體發(fā)光器件140彼此連接并且將半導(dǎo)體發(fā)光器件140連接至第一延伸部171和第二延伸部176。

參照?qǐng)D1、圖4a和圖4b，可在金屬堆疊圖案122上設(shè)置環(huán)形壩結(jié)構(gòu)160。金屬堆疊圖案122可包括限定開口127的內(nèi)側(cè)壁，并且壩結(jié)構(gòu)160可沿著金屬堆疊圖案122的內(nèi)側(cè)壁延伸。壩結(jié)構(gòu)160可覆蓋遮蔽圖案130的一部分、陰極170的一部分和陽(yáng)極175的一部分。例如，壩結(jié)構(gòu)160可具有這樣的下部，其一部分與遮蔽圖案130接觸，并且其另一部分與金屬堆疊圖案122接觸。

例如，壩結(jié)構(gòu)160可包括具有高觸變性的硅樹脂?？赏ㄟ^包括噴嘴的分配器(dispenser)形成壩結(jié)構(gòu)160。壩結(jié)構(gòu)160可覆蓋連接至第一延伸部171和第二延伸部176的布線185的部分。

可形成第一環(huán)形部分rp1?？裳刂鴫谓Y(jié)構(gòu)160以及開口127的側(cè)壁形成第一環(huán)形部分rp1。第一環(huán)形部分rp1可形成為具有在壩結(jié)構(gòu)160的頂表面之上的頂端，但是本發(fā)明構(gòu)思不限于此。第一環(huán)形部分rp1可包括例如熒光物質(zhì)散布在其中的樹脂?？赏ㄟ^包括噴嘴的分配器形成第一環(huán)形部分rp1。例如，可通過在開口127的一個(gè)點(diǎn)周圍以順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向分配散布有熒光物質(zhì)的樹脂來形成第一環(huán)形部分rp1。由于第一環(huán)形部分rp1由高觸變性材料形成，因此從最初分配開始，隨著時(shí)間流逝，第一環(huán)形部分rp1可僅較少地變形或者幾乎不變形。因此，第一環(huán)形部分rp1的上部可保持凸形。

返回參照?qǐng)D1、圖2a和圖2b，可順序地形成第二環(huán)形部分rp2、第三環(huán)形部分rp3和中心部分cp以產(chǎn)生密封層150。第一環(huán)形部分rp1至第三環(huán)形部分rp3可形成為分別具有第一至第三寬度w1、w2和w3。例如，第一至第三寬度w1至w3可實(shí)質(zhì)上相同。第一至第三環(huán)形部分rp1至rp3可分別具有距襯底100的頂表面的第一高度h1。中心部分cp可具有直徑(下文中稱作第四寬度w4)和第二高度h2。第四寬度w4可大于第一至第三寬度w1至w3。第二高度h2可大于第一高度h1。

圖5a和圖5b是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的方法的分別沿圖1的線a-a'和線b-b'截取的截面圖。為了簡(jiǎn)明起見，可省略重復(fù)描述。

參照?qǐng)D1、圖5a和圖5b，半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件可不包括參照?qǐng)D2a和圖2b描述的壩結(jié)構(gòu)160。由于密封層150由高觸變性材料形成，因此可不需要形成壩結(jié)構(gòu)160。在不形成壩結(jié)構(gòu)160的情況下，可額外確保發(fā)光區(qū)與電極(即，陰極170和陽(yáng)極175)之間的距離，從而使得在照明應(yīng)用經(jīng)受諸如焊接等的組裝處理時(shí)可以是有利的。

密封層150的第一至第三環(huán)形部分rp1、rp2和rp3可具有第一寬度w1，并且中心部分cp可具有第四寬度w4。第四寬度w4可與第一寬度w1基本相同。第一至第三環(huán)形部分rp1至rp3可具有第一高度h1，并且中心部分cp可具有第二高度h2。第二高度h2可與第一高度h1基本相同。

圖6a和圖6b是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的方法的分別沿圖1的線a-a'和線b-b'截取的截面圖。為了簡(jiǎn)明起見，可省略重復(fù)描述。

參照?qǐng)D1、圖6a和圖6b，密封層150可包括第一層181和位于第一層181上的第二層182。第二層182可與半導(dǎo)體發(fā)光器件140間隔開，第一層181介于第二層182與半導(dǎo)體發(fā)光器件140之間。第一層181和第二層182中的至少一個(gè)可包括熒光物質(zhì)。例如，第一層181可包括熒光物質(zhì)，而第二層182可不含熒光物質(zhì)。形成第二層182的材料的觸變性可高于構(gòu)成第一層181的材料的觸變性。例如，形成第一層181的材料可具有相對(duì)較低的觸變性以填充開口127。低觸變性可使得第一層181具有基本平坦的頂表面?？商鎿Q地，第一層181可形成為具有不平坦的頂表面。按照與圖2a和圖2b的密封層150的形成相同的方式，第二層182可形成為包括中心部分cp和多個(gè)環(huán)形部分rp1、rp2和rp3。

圖7a和圖7b是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的方法的分別沿圖1的線a-a'和線b-b'截取的截面圖。為了簡(jiǎn)明起見，可省略重復(fù)描述。

參照?qǐng)D1、圖7a和圖7b，可在襯底100上形成金屬堆疊圖案122，并且可對(duì)金屬堆疊圖案122進(jìn)行圖案化以形成陰極170、陽(yáng)極175和內(nèi)部布線173。例如，襯底100可為諸如鋁的金屬襯底、諸如氮化鋁的基于氮化物的襯底或者諸如氧化鋁的基于氧化物的襯底。內(nèi)部布線173可為用于將半導(dǎo)體發(fā)光器件140彼此連接的互連線。可利用介于半導(dǎo)體發(fā)光器件140與內(nèi)部布線173之間的焊料凸塊143將半導(dǎo)體發(fā)光器件140倒裝芯片地鍵合在內(nèi)部布線173上。可通過第一粘合圖案121將金屬堆疊圖案122粘合至襯底100的頂表面。遮蔽圖案130可覆蓋陰極170的一部分、陽(yáng)極175的一部分和內(nèi)部布線173的部分。例如，遮蔽圖案130可包括玻璃涂層?？稍谄渖闲纬捎姓诒螆D案130的金屬堆疊圖案122上形成壩結(jié)構(gòu)160，并且可在發(fā)光區(qū)中形成密封層150。

圖8a和圖8b是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件的方法的分別沿圖1的線a-a'和線b-b'截取的省略了金屬堆疊圖案122的截面圖。為了簡(jiǎn)明起見，可省略重復(fù)描述。

參照?qǐng)D1、圖8a和圖8b，可在襯底100上設(shè)置陰極170、陽(yáng)極175和內(nèi)部布線173。襯底100可為陶瓷襯底，并且內(nèi)部布線173可與襯底100的頂表面接觸?？蛇M(jìn)行絲網(wǎng)印刷工藝來形成陰極170、陽(yáng)極175和內(nèi)部布線173。

內(nèi)部布線173可為用于將半導(dǎo)體發(fā)光器件140彼此連接的互連線?？衫媒橛诎雽?dǎo)體發(fā)光器件140與內(nèi)部布線173之間的焊料凸塊143將半導(dǎo)體發(fā)光器件140倒裝芯片地鍵合在內(nèi)部布線173上。遮蔽圖案130可覆蓋陰極170的一部分、陽(yáng)極175的一部分和內(nèi)部布線173的部分。內(nèi)部布線173可具有暴露在半導(dǎo)體發(fā)光器件140之間的頂表面，并且密封層150可覆蓋內(nèi)部布線173的暴露頂表面。

例如，遮蔽圖案130可包括玻璃涂層?？稍谡诒螆D案130上形成壩結(jié)構(gòu)160，并且可在發(fā)光區(qū)中形成密封層150。

根據(jù)示例性實(shí)施例，半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝件可由于包括了帶有凸部的環(huán)形部分和中心部分的密封層而增加光提取效率。

盡管已經(jīng)關(guān)于通過附圖示出的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明構(gòu)思，但是本發(fā)明構(gòu)思不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，可進(jìn)行各種替換、修改和改變而沒有背離本發(fā)明構(gòu)思的范圍和精神。