CN102593316A - 晶片级发光装置封装件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶片级发光装置封装件及其制造方法，该晶片级发光装置封装件可以包括将发光结构结合到封装基底的聚合物层，聚合物层和封装基底可以包括多个通孔。此外，制造该晶片级发光装置封装件的方法可以包括在发光结构上形成聚合物层、通过施加热和压力将封装基底结合在聚合物层上以及在聚合物层和封装基底中形成多个通孔。

Description

晶片级发光装置封装件及其制造方法
技术领域
本公开涉及晶片级发光装置封装件及其制造方法。
背景技术
近来，电子部件被小型化和轻型化，在发光二极管(LED)领域也是一样。使电子部件小型化和轻型化的技术之一为晶片级封装件。在传统的半导体芯片封装件技术中，以单独的单芯片单元执行用于形成封装件的后续工艺。然而，在晶片级封装件技术中，在晶片上形成多个半导体芯片之后，执行用于封装半导体芯片的一系列组装工艺，然后，通过切割晶片来制造最终产品。因此，近来已积极地进行关于以晶片级封装件制造LED的方法的研究。
发明内容
所提供的是晶片级发光装置封装件及其制造方法。
在下面的描述中，附加方面将被部分地阐述，部分通过描述将是明显的，或者可以通过提出的实施例的实践而获知。
根据本发明的一方面，提供了一种晶片级发光装置封装件，该晶片级发光装置封装件包括：发光结构；多个电极焊盘，形成在发光结构的发光表面的相对表面上；聚合物层，形成在发光结构的所述相对表面上以覆盖电极焊盘和发光结构，并且包括形成在聚合物层的与电极焊盘对应的区域中的多个第一通孔；封装基底，形成在聚合物层上并包括在封装基底的与第一通孔对应的区域中的多个第二通孔；以及多个电极，形成在第一通孔和第二通孔中并电连接到电极焊盘。
第一通孔可以形成在与电极焊盘对应的位置处并可以暴露电极焊盘的部分。
第二通孔可以连接到第一通孔并可以暴露电极焊盘的部分。
所述晶片级发光装置封装件还可以包括在第一通孔的内壁与电极之间以及在第二通孔的内壁与电极之间的绝缘层。
聚合物层可以由光敏聚合物材料形成。
电极可以形成在第一通孔和第二通孔的内壁上并可以电连接到电极焊盘。
可以通过用导电材料填充第一通孔和第二通孔来形成电极，并且电极可以电连接到电极焊盘。
发光结构还可以包括波纹结构。
所述晶片级发光装置封装件还可以包括在发光结构上的磷光体层和光学透镜中的至少一个。
绝缘层可以由光敏有机材料形成。
发光结构可以包括：n型半导体层；有源层，形成在n型半导体层上；以及p型半导体层，形成在有源层上，其中，电极焊盘包括：n型电极焊盘，在n型半导体层上并与有源层和p型半导体层分隔开；以及p型电极焊盘，在p型半导体层上。
发光结构可以包括：n型半导体层；有源层，形成在n型半导体层上；以及p型半导体层，形成在有源层上，其中，电极焊盘包括：n型电极焊盘，在n型半导体层上并与有源层和p型半导体层分隔开；以及p型电极焊盘，在p型半导体层上，并且n型半导体层通过填充在形成于n型半导体层的部分、p型半导体层和有源层中的至少一个通孔中的第一导体连接到n型电极焊盘，并且p型半导体层通过形成在p型电极焊盘的下表面上的第二导体连接到p型电极焊盘。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造晶片级发光装置封装件的方法，所述方法包括下述步骤：在基底上形成发光结构；在发光结构的发光表面的相对表面上形成多个电极焊盘；在发光结构的表面上形成聚合物层以覆盖电极焊盘和发光结构；在聚合物层中与电极焊盘对应的区域中形成多个第一通孔；将封装基底结合到聚合物层上；在封装基底中与第一通孔对应的区域中形成多个第二通孔；在第一通孔和第二通孔的内壁上形成连接到电极焊盘的电极；从发光结构除去基底；以及将发光结构和封装基底分成多个发光装置封装件。
形成第一通孔的步骤可以包括通过第一通孔暴露电极焊盘的部分。
形成第二通孔的步骤可以包括将第二通孔连接到第一通孔并通过第一通孔和第二通孔暴露电极焊盘的部分。
所述方法还可以包括在第一通孔的内壁与电极之间以及第二通孔的内壁与电极之间形成绝缘层。
可以由光敏聚合物材料形成聚合物层。
可以通过使用从由激光钻孔、干蚀刻和湿蚀刻组成的组中选择的工艺来形成第二通孔。
可以通过使用激光剥离方法和抛光方法中的一种方法来执行除去基底的步骤。
所述方法还可以包括通过使用蚀刻方法和光刻方法中的一种方法在发光结构上形成波纹结构。
所述方法还可以包括在将发光结构和封装基底分成多个发光装置封装件之前在发光结构上形成磷光体层的步骤。
所述方法还可以包括在将发光结构和封装基底分成多个发光装置封装件之前在发光结构上形成光学透镜的步骤。
可以由光敏有机材料形成绝缘层。
形成绝缘层的步骤可以包括：用绝缘材料覆盖第一通孔、第二通孔和电极焊盘；以及通过将形成在电极焊盘上的绝缘材料除去来暴露电极焊盘的部分。
可以在晶片级执行形成发光结构的步骤、形成多个电极焊盘的步骤、形成多个第一通孔的步骤、结合封装基底的步骤、形成多个第二通孔的步骤、形成电极的步骤、除去基底的步骤以及将发光结构和封装基底分成多个发光装置封装件的步骤中的至少一个步骤。
可以在晶片级执行形成磷光体层的步骤。
可以在晶片级执行成型光学透镜的步骤。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其他方面将变得明显和更容易理解，附图中：
图1是根据本发明实施例的晶片级发光装置封装件的示意性剖视图；
图2是根据本发明实施例的变化形式的晶片级发光装置封装件(的变化形式)的示意性剖视图；
图3是根据本发明实施例的变化形式的晶片级发光装置封装件(的变化形式)的示意性剖视图；
图4是根据本发明实施例的变化形式的晶片级发光装置封装件(的变化形式)的示意性剖视图；
图5是根据本发明实施例的变化形式的晶片级发光装置封装件(的变化形式)的示意性剖视图；
图6是根据本发明实施例的变化形式的晶片级发光装置封装件(的变化形式)的示意性剖视图；以及
图7A至图7K是根据本发明实施例的晶片级发光装置封装件的制造方法的示意性剖视图。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述根据本发明的晶片级发光装置封装件及制造该晶片级发光装置封装件的方法。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且相同的附图标记代表相同的元件。
图1是根据本发明实施例的晶片级发光装置封装件100的示意性剖视图。
参照图1，晶片级发光装置封装件100可以包括：发光结构10；电极焊盘20，形成在发光结构10的发光表面的相对表面上；聚合物层30，形成在发光结构10的所述相对表面上以覆盖电极焊盘20和发光结构10，聚合物层30包括形成在聚合物层30的与电极焊盘20对应的区域中的第一通孔40；封装基底50，形成在聚合物层30上，并包括在封装基底50的与第一通孔40对应的区域中的第二通孔60；以及电极70，形成在第一通孔40和第二通孔60中并电连接到电极焊盘20。
虽然未示出，但晶片级发光装置封装件100可以包括各种类型的发光结构。发光结构10可以包括由例如GaN、InN或AlN的III-V族半导体化合物形成的氮化物半导体二极管。发光结构10可以是III-V族半导体化合物的堆叠结构。此外，发光结构10可以包括n型半导体层、p型半导体层以及形成在n型半导体层和p型半导体层之间的有源层。
多个电极焊盘20可以形成在发光结构10的发光表面的相对表面上。也就是说，发光结构10的所述相对表面可以面对发光结构10的发射光的表面。电极焊盘20可以分别包括n型电极焊盘和p型电极焊盘。
聚合物层30可以形成在发光结构10的相对表面上。聚合物层30可以覆盖发光结构10的相对表面的未形成电极焊盘20的区域和电极焊盘20的部分。聚合物层30将发光结构10和封装基底50结合。聚合物层30可以由不导电聚合物材料形成，并且在这种情况下，导电晶片和不导电晶片均可用作封装基底50。此外，聚合物层30可以由光敏聚合物材料形成。当使用聚合物层30将发光结构10和封装基底50结合时，聚合物层30可以减轻在发光结构10和封装基底50之间因热膨胀系数差异而产生的应力。
此外，多个第一通孔40可以形成在聚合物层30中，第一通孔40可以形成在与电极焊盘20对应的区域中。即，第一通孔40可以形成在与电极焊盘20对应的位置处，并且可以暴露电极焊盘20的部分。例如，如图1中所示，两个第一通孔40可以分别形成在与两个电极焊盘20对应的位置处，并且可以分别暴露电极焊盘20的部分。
封装基底50可以形成在聚合物层30上，并且可以通过使用聚合物结合而聚合物结合到聚合物层30上。聚合物结合是使用聚合物作为两个晶片之间的结合粘合剂通过施加热和压力而将两个晶片结合的方法。当聚合物层30由不导电聚合物材料形成时，封装基底50可以由各种晶片形成，而不对封装基底50的导电性或不导电性做出限制。封装基底50可以由例如Si、未掺杂Si、SiAl、Al2O3或AlN形成，除了这些，封装基底50可以由金属芯印刷电路板(MCPCB)形成。
此外，多个第二通孔60可以形成在封装基底50中。第二通孔60可以形成在与第一通孔40对应的区域中。即，可以将第二通孔60形成为连接到第一通孔40，这样，第二通孔60和第一通孔40看起来可以像一个通孔一样。此外，第二通孔60可以暴露电极焊盘20的通过第一通孔40暴露的部分。例如，如图1中所示，可以将两个第二通孔60形成为分别连接到两个第一通孔40，其中，两个第一通孔40分别形成在与两个电极焊盘20对应的位置处。此外，两个第二通孔60可以分别暴露电极焊盘20。这里，可以通过诸如激光钻孔、干蚀刻或湿蚀刻的工艺来形成第二通孔60。
电极70可以形成在第一通孔40和第二通孔60的内壁上，并可以电连接到电极焊盘20的通过第一通孔40和第二通孔60暴露的部分。即，电极70可以通过第一通孔40和第二通孔60电连接到电极焊盘20。此外，如图1中所示，电极70可以在封装基底50上的区域上延伸。电极70可以形成在第一通孔40和第二通孔60的内壁上，并且可以用聚合物材料填充第一通孔40和第二通孔60的内部空间75。可选择地，可以通过用导电材料填充第一通孔40和第二通孔60的内部空间75来形成电极70。
当封装基底50由导电晶片形成时，根据当前实施例的晶片级发光装置封装件100还可以包括使封装基底50与电极电绝缘的绝缘层80。绝缘层80可以形成在第一通孔40和第二通孔60的内壁上以及封装基底50上。电极70可以形成在绝缘层80上以与封装基底50绝缘。此外，可以将绝缘层80从电极焊盘20的通过第一通孔40和第二通孔60暴露的表面上除去。即，绝缘层80不形成在电极焊盘20的被暴露的表面上，使得电极70可以连接到电极焊盘20。在这种情况下，电极70可以形成在形成于第一通孔40和第二通孔60的内壁上的绝缘层80上，并且可以在封装基底50上的区域上延伸。绝缘层80可以由诸如氧化物材料或氮化物材料的无机材料形成。此外，绝缘层80可以由例如聚酰亚胺的光敏有机材料形成。当绝缘层80由光敏有机材料形成时，可以在第一通孔40和第二通孔60中容易地形成绝缘层80。
图2是根据本发明实施例的变化形式的晶片级发光装置封装件110的示意性剖视图。这里，将描述与图1的晶片级发光装置封装件100的差异。
参照图2，在晶片级发光装置封装件110中，发光结构15还可以包括波纹结构。波纹结构可以是不平坦的图案。波纹结构可以形成在发光结构15的发光表面上，并且可以提高光提取效率。在图2中，波纹结构具有锯齿形状，但本发明不限于此。例如，波纹结构可以具有诸如方波形状的各种形状。可以通过蚀刻工艺或光刻工艺(使用KOH)来形成波纹结构。蚀刻工艺可以使用诸如KOH的蚀刻剂。
图3是根据本发明实施例的变化形式的晶片级发光装置封装件120(的变化形式)的示意性剖视图。这里，将描述与图1的晶片级发光装置封装件100的差异。
参照图3，晶片级发光装置封装件120还可以包括在发光结构10上的磷光体层90。磷光体层90可以通过吸收紫外线区域内的光来发射可见光线区域内的光。此外，磷光体层90可以控制由发光结构10发射的光的诸如亮度和均匀性的光特性，这样，磷光体层90可以确定晶片级发光装置封装件120的效率、寿命、显色性和颜色再现性。磷光体层90可以包括红色磷光体、绿色磷光体和蓝色磷光体中的至少一种。
图4是根据本发明实施例的变化形式的晶片级发光装置封装件130(的变化形式)的示意性剖视图。这里，将描述与图1的晶片级发光装置封装件100的差异。
参照图4，晶片级发光装置封装件130还可以包括在发光结构10上的光学透镜95。磷光体层90还可以被包括在发光结构10和光学透镜95之间。光学透镜95可以会聚或扩散由发光结构10发射的光。如图4中所示，光学透镜95可以具有与发光结构10的尺寸对应的尺寸。虽然未示出，但可以将光学透镜95形成为具有比发光结构10的尺寸更大的尺寸，以围绕晶片级发光装置封装件130。可以将光学透镜95成型在发光结构10上。此外，除了如图4中所示的半圆形透镜之外，例如通过改变光学透镜95的成型框架，光学透镜95可以是各种形状的透镜。
图5是根据本发明实施例的变化形式的晶片级发光装置封装件140的变化形式的示意性剖视图。在图5中，描绘了图1至图4的晶片级发光装置封装件100、110、120和130中的发光结构10和15。
参照图5，晶片级发光装置封装件140可以包括：发光结构；n型电极焊盘21和p型电极焊盘23，形成在发光结构的发光表面的相对表面上；聚合物层30，形成在发光结构的相对表面上以覆盖n型电极焊盘21、p型电极焊盘23和发光结构，并且包括形成在与n型电极焊盘21和p型电极焊盘23对应的区域中的第一通孔40；封装基底50，形成在聚合物层30上并包括形成在与第一通孔40对应的区域中的第二通孔60；以及n型电极71和p型电极73，形成在第一通孔40和第二通孔60中并分别电连接到n型电极焊盘21和p型电极焊盘23。
在图5中，包括在晶片级发光装置封装件140中的发光结构是示例性的。发光结构可以包括n型半导体层1、形成在n型半导体层1上的有源层3和形成在有源层3上的p型半导体层5。此外，发光结构还可以包括n型电极焊盘21和p型电极焊盘23。n型电极焊盘21可以在n型半导体层1上与有源层3和p型半导体层5分隔开。此外，p型电极焊盘23可以形成在p型半导体层5上。图1至图4的晶片级发光装置封装件100、110、120和130中的发光结构10和15可以包括图5中的发光结构。
n型半导体层1可以由用n型掺杂剂掺杂的氮化物半导体形成。即，可以用n型掺杂剂掺杂组成表示为AlxInyGa(1-x-y)N(其中，0≤x≤1，0≤y≤1且0≤x+y≤1)的半导体材料来形成n型半导体层1。用于形成n型半导体层1的氮化物半导体可以是例如GaN、AlGaN或InGaN，n型掺杂剂可以是例如Si、Ge、Se或Te。可以使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法、氢化物气相外延(HVPE)方法或分子束外延(MBE)方法来生长n型半导体层1。
有源层3通过复合电子和空穴发射具有预定能量的光。有源层3可以由组成表示为InxGa1-xN(其中，0≤x≤1)的半导体材料形成，以根据In的含量控制带隙能。此外，有源层3可以是其中量子垒层和量子阱层交替地堆叠的多量子阱(MQW)层。
p型半导体层5可以是用p型掺杂剂掺杂的氮化物半导体。即，可以用p型掺杂剂掺杂组成表示为AlxInyGa(1-x-y)N(其中，0≤x≤1，0≤y≤1且0≤x+y≤1)的半导体材料来形成p型半导体层5。用于形成p型半导体层5的氮化物半导体可以是例如GaN、AlGaN或InGaN，p型掺杂剂可以是例如Mg、Zn或Be。可以使用MOCVD方法、HVPE方法、MBE方法来生长p型半导体层5。在图5中，有源层3形成在n型半导体层1上，p型半导体层5形成在有源层3上。然而，相反，有源层3可以形成在p型半导体层5上，n型半导体层1可以形成在有源层3上。
n型电极焊盘21可以与有源层3和p型半导体层5分开地形成在n型半导体层1上。p型电极焊盘23可以形成在p型半导体层5上。
聚合物层30形成在发光结构的发光表面的相对表面上。聚合物层30可以覆盖n型半导体层1、有源层3和p型半导体层5的部分，此外，可以覆盖n型电极焊盘21和p型电极焊盘23的部分。聚合物层30将发光结构结合到封装基底50。
此外，多个第一通孔40可以形成在聚合物层30中。第一通孔40可以分别形成在聚合物层30的与n型电极焊盘21和p型电极焊盘23对应的区域中。第一通孔40可以分别形成在n型电极焊盘21和p型电极焊盘23上，并且可以暴露n型电极焊盘21和p型电极焊盘23的部分。即，形成在与n型电极焊盘21对应的位置处的第一通孔40暴露n型电极焊盘21的上表面的部分，形成在与p型电极焊盘23对应的位置处的第一通孔40可暴露p型电极焊盘23的上表面的部分。
封装基底50可以形成在聚合物层30上，并且可以通过施加热和压力而聚合物结合到聚合物层30。多个第二通孔60可以形成在封装基底50中。第二通孔60可以形成在封装基底50的与第一通孔40对应的区域中。即，可以将第二通孔60形成为连接到第一通孔40，这样，第二通孔60和第一通孔40看起来可以像一个通孔一样。此外，第二通孔60可以暴露n型电极焊盘21和p型电极焊盘23的通过第一通孔40暴露的部分。即，可以将两个第二通孔60形成为分别电连接到两个第一通孔40，其中，两个第一通孔40形成在与n型电极焊盘21和p型电极焊盘23对应的位置处。此外，第二通孔60可以分别暴露n型电极焊盘21和p型电极焊盘23的部分。这里，可以通过诸如激光钻孔、干蚀刻或湿蚀刻的工艺来形成第二通孔60。
可以通过将导电材料分别填充在第一通孔40和第二通孔60中来形成n型电极71和p型电极73。n型电极71和p型电极73可以电连接到n型电极焊盘21和p型电极焊盘23的上表面的通过第一通孔40和第二通孔60暴露的部分。即，n型电极71和p型电极73可以通过第一通孔40和第二通孔60分别电连接到n型电极焊盘21和p型电极焊盘23。
当封装基底50由导电晶片形成时，根据当前实施例的晶片级发光装置封装件140还可以包括使封装基底50与n型电极71和p型电极73电绝缘的绝缘层80。绝缘层80可以形成在第一通孔40和第二通孔60的内壁上以及封装基底50上。n型电极71和p型电极73可以形成在绝缘层80上并与封装基底50绝缘。此外，可以将绝缘层80的部分从n型电极焊盘21和p型电极焊盘23的通过第一通孔40和第二通孔60暴露的区域上除去。即，绝缘层80不形成在n型电极焊盘21和p型电极焊盘23的上表面上，使得n型电极71和p型电极73可以分别电连接到n型电极焊盘21和p型电极焊盘23。
图6是根据本发明实施例的变化形式的晶片级发光装置封装件150的变化形式的示意性剖视图。在图6中，示例性地描绘了图1至图4的晶片级发光装置封装件100、110、120和130中的发光结构10和15。
参照图6，晶片级发光装置封装件150可以包括：发光结构；n型电极焊盘27和p型电极焊盘29，形成在发光结构的发光表面的相对表面上；聚合物层30，形成在发光结构的相对表面上，以覆盖n型电极焊盘27、p型电极焊盘29和发光结构；封装基底50，形成在聚合物层30上；以及n型电极71和p型电极73，分别电连接到n型电极焊盘27和p型电极焊盘29。
在图6中，示例性地描绘了根据当前实施例的晶片级发光装置封装件150中的发光结构。发光结构可以包括n型半导体层1、形成在n型半导体层1上的有源层3和形成在有源层3上的p型半导体层5。
n型半导体层1可以通过第一导体7电连接到n型电极焊盘27，其中，第一导体7设置在形成于n型半导体层1的部分、p型半导体层5和有源层3中的至少一个通孔中。可以用导电材料填充所述通孔来形成第一导体7。此外，p型半导体层5可以通过形成在p型电极焊盘29的下表面上的第二导体9电连接到p型电极焊盘29。这里，可以将第二导体9形成为与第一导体7分隔开的层，且第二导体9可以反射由有源层3发射的光。
第一绝缘层13可以形成在通孔的内壁上以及p型半导体层5的上表面的区域上，第一绝缘层13使第一导体7与第二导体9绝缘。第二绝缘层17可以形成在第一导体7和第二导体9的区域以及第一绝缘层13的区域上。然而，第二绝缘层17可以暴露第一导体7和第二导体9的上表面的部分。
n型电极焊盘27可以在与第一导体7对应的区域上形成在第二绝缘层17上。即，n型电极焊盘27可以电连接到第一导体7的暴露的上表面。p型电极焊盘29可以在与第二导体9对应的区域上形成在第二绝缘层17上。即，p型电极焊盘29可以电连接到第二导体9的暴露的上表面。
聚合物层30可以形成在第二绝缘层17、n型电极焊盘27和p型电极焊盘29的部分上，并可以包括形成在与n型电极焊盘27和p型电极焊盘29对应的区域中的多个第一通孔40。封装基底50形成在聚合物层30上，并可以包括在与第一通孔40对应的区域中的多个第二通孔60。n型电极焊盘27和p型电极焊盘29可以分别电连接到形成在第一通孔40和第二通孔60中的n型电极71和p型电极73。当封装基底50由导电晶片形成时，还可以包括绝缘层80以使封装基底50与n型电极71和p型电极73电绝缘。绝缘层80可以形成在第一通孔40和第二通孔60的内壁上以及封装基底50上。然而，绝缘层80不形成在n型电极焊盘27和p型电极焊盘29的上表面的部分上，使得n型电极71和p型电极73可以分别连接到n型电极焊盘27和p型电极焊盘29。此外，图1至图4的晶片级发光装置封装件100、110、120和130中的发光结构10和15可以包括图6中描绘的发光结构。晶片级发光装置封装件100、110、120和130还可以包括第一绝缘层13和第二绝缘层17以及第一导体7和第二导体9。
现在，将在下文中描述根据本发明实施例的晶片级发光装置封装件的制造方法。
图7A至图7K是根据本发明实施例的晶片级发光装置封装件的制造方法的示意性剖视图。参照图7A，在基底25上形成发光结构10。即，可以使用制造LED的传统方法在基底25上形成发光结构10。基底25可以是蓝宝石基底、碳化硅(SiC)基底、硅基底或氮化镓(GaN)基底。虽然未示出，但发光结构10可以具有其中堆叠有多个半导体化合物层的结构，这样，可以通过在基底25上堆叠多个半导体化合物层来形成发光结构10。例如，可以通过在蓝宝石基底上堆叠诸如GaN、InN或AlN的III-V族半导体化合物来形成发光结构10。这里，基底25可以是晶片型，发光结构10可以包括多个发光结构。即，如图7H中所示，在被分开之前，发光结构10可以包括形成在晶片型封装基底51上的多个发光结构11。
在基底25上形成发光结构10之后，可以执行晶片级封装工艺。可以在发光结构10上形成多个电极焊盘20。可以在发光结构10的发光表面的相对表面上形成电极焊盘20。电极焊盘20可以分别包括例如n型电极焊盘和p型电极焊盘。
接下来，可以在发光结构10上形成聚合物层30。参照图7B，可通过在其上形成有电极焊盘20的发光结构10上形成聚合物层30来覆盖发光结构10和电极焊盘20。形成聚合物层30，以通过使用聚合物结合方法将发光结构10结合到封装基底50(参照图7D)。可以由不导电聚合物材料形成聚合物层30，在这种情况下，可以由导电晶片或不导电晶片形成封装基底50。
参照图7C，在聚合物层30中形成多个第一通孔40。第一通孔40可以形成在与电极焊盘20对应的区域处，并可以形成为暴露电极焊盘20的部分。当聚合物层30由光敏聚合物材料形成时，可以通过感光工艺容易地形成第一通孔40。此外，当聚合物层30由光敏聚合物材料形成时，在后续工艺中可以防止诸如底切(undercut)的问题。
参照图7D，将封装基底50结合到其中形成有第一通孔40的聚合物层30。这里，如图7H所示，封装基底50可以包括晶片型封装基底51。可以通过向发光结构10和封装基底50施加热和压力而熔化聚合物层30来将发光结构10和封装基底50彼此结合。当聚合物层30由不导电聚合物材料形成时，封装基底50可以由各种晶片形成，而不对封装基底50的导电性或不导电性做出限制。由于发光结构10和封装基底50通过聚合物材料结合，所以可以减轻因发光结构10和封装基底50之间的热膨胀系数差异而导致的应力。
参照图7E，可以在封装基底50中形成多个第二通孔60。可以在封装基底50的与第一通孔40对应的区域中形成第二通孔60，即，可以将第二通孔60形成为连接到第一通孔40。当第一通孔40和第二通孔60连接时，第一通孔40和第二通孔60看起来可以像一个通孔一样。此外，可以将第二通孔60形成为暴露电极焊盘20的通过第一通孔40暴露的部分。这里，可以通过诸如激光钻孔、干蚀刻或湿蚀刻的工艺在封装基底50中形成第二通孔60。
参照图7F，可以在第一通孔40和第二通孔60的内壁上形成电极70。可以将电极70形成为电连接到电极焊盘20的通过第一通孔40和第二通孔60暴露的部分。即，电极70可以通过第一通孔40和第二通孔60电连接到电极焊盘20。此外，如图7F中所示，电极70可以在封装基底50上的区域上延伸。电极70可以形成在第一通孔40和第二通孔60的内壁上，并且可以用聚合物材料填充第一通孔40和第二通孔60的内部空间75。可选择地，可以用导电材料填充内部空间75来形成电极70。
当由导电晶片形成封装基底50时，还可以在形成电极70之前形成绝缘层80以使封装基底50与电极70绝缘。可以在封装基底50上以及第一通孔40和第二通孔60的内壁上形成绝缘层80。然而，除去形成在电极焊盘20的通过第一通孔40和第二通孔60暴露的部分上的绝缘层80，使得电极70可以电连接到电极焊盘20。在这种情况下，可在形成在第一通孔40和第二通孔60内壁上的绝缘层80上形成电极70，且电极70可以在绝缘层80的位于封装基底50上的区域上延伸。可以由诸如氧化物材料或氮化物材料的无机材料形成绝缘层80。可以由例如聚酰亚胺的光敏有机材料形成绝缘层80。如在当前实施例中，当由有机材料形成绝缘层80时，可以在聚合物层30中的第一通孔40的内壁上容易地形成绝缘层80。
参照图7G，通过使用激光剥离方法、精磨方法、抛光方法、研磨方法或蚀刻方法除去基底25。例如，当基底25为蓝宝石基底时，可以通过使用激光剥离方法将蓝宝石基底从发光装置封装件除去。
为了解释的方便，参照图7A至图7G针对单个的发光装置封装件描述了晶片级发光装置封装件的制造方法。然而，上面的全部工艺可以以晶片级执行。即，参照图7H，可以通过将形成在大面积晶片型封装基底51上的多个发光结构11分开来形成多个晶片级发光装置封装件100。因此，可以通过晶片级工艺形成图1至图6的晶片级发光装置封装件100、110、120、130、140和150。即，封装基底50可以包括晶片型封装基底51，并且发光结构10可以包括多个还未分开的发光结构11。
在执行以上工艺之后，可以将多个发光结构11分成单独的发光装置封装件100。通过上述工艺，可以完成发光装置封装件的制造，这样，可以省略发光装置封装件的组装工艺。此外，可以制造尺寸与发光装置芯片的尺寸相同的发光装置封装件100。因此，可以使使用发光装置封装件100的电子产品小型化，并且能够增大产品设计的自由度。在板上芯片(COB)型发光装置封装件的情况下，在将发光装置芯片结合到板并将它们电连接之后，涂覆磷光体。因此，在封装件级别，难以测量由发光装置封装件发射的光的特性，这样，需要返工。然而，在晶片级发光装置封装件100的情况下，在评价每个发光装置封装件的光特性之后，可以在每个分选(binning)过程中安装发光装置封装件。
在将多个发光结构11分成单独的晶片级发光装置封装件100之前，还可以执行另外的工艺来形成图2至图4中描绘的组成元件。即，在晶片级，如图2中所示，还可以在发光结构15上形成波纹结构。可以在发光结构15的半导体化合物上形成波纹结构，波纹结构可以提高发光结构15的光提取效率。在图2中，波纹结构具有锯齿形状，但不限于此，即，波纹结构可以具有诸如方波形状的各种形状。可以通过蚀刻工艺或光刻工艺来形成波纹结构。蚀刻工艺可以使用诸如KOH的蚀刻剂。
此外，如图3中所示，还可以在晶片级在发光结构10上形成磷光体层90。可以通过在发光结构10的发光表面上涂覆磷光体来形成磷光体层90。磷光体层90可以通过吸收紫外线区域内的光来发射可见光线区域内的光。此外，磷光体层90可以控制由发光结构10发射的光的诸如亮度和均匀性的光特性，这样，磷光体层90可以确定晶片级发光装置封装件120的效率、寿命、显色性和颜色再现性。磷光体层90可以包括红色磷光体、绿色磷光体和蓝色磷光体中的至少一种。
如图7I和图7J中所示，可以通过带膨胀方法(tape expanding method)形成磷光体层91。参照图7I，在将分开之前的图7H的发光装置封装件100设置在膨胀带200上之后，通过对膨胀带200进行切割将发光装置封装件100分成单独的发光装置封装件100。这里，膨胀带200可以是不耐热的。当膨胀带200膨胀时，可以将发光装置封装件100彼此分开预定距离。
接下来，参照图7J，将被分开预定距离的发光装置封装件100传送至耐热载带300。接下来，可以通过在发光装置封装件100上涂覆磷光体并使磷光体硬化来形成磷光体层91。在这种情况下，可以在发光装置封装件100的发光表面和侧表面上形成磷光体层91。在形成磷光体层91之后，可以将发光装置封装件100与磷光体层91一起进行切割。如果膨胀带200具有耐热性，则可以在单个工艺中执行参照图7I和图7J描述的工艺。即，耐热膨胀带200膨胀而将发光装置封装件100彼此分开预定距离，而无需将发光装置封装件100传送至耐热载带300。然后，可以通过在发光装置封装件100上涂覆磷光体并使磷光体硬化来形成磷光体层91。
参照图7K，在将发光装置封装件100分成每个发光装置封装件100之前，还可以在磷光体层91上形成光学透镜97。在这种情况下，可以将光学透镜97形成为具有比发光结构10的尺寸大的尺寸，这样，光学透镜97可以控制沿发光结构10的横向发射的光。
此外，如图4中所示，还可以在晶片级在发光结构10上形成光学透镜95。在形成光学透镜95之前，可以在发光结构10上形成磷光体层90。光学透镜95可以会聚或扩散由发光结构10发射的光。如图4中所示，光学透镜95可以具有与发光结构10的尺寸对应的尺寸，或者，虽然未示出，但光学透镜95可以具有比发光结构10的尺寸更大的尺寸以围绕发光装置封装件。此外，除了图4中示出的半圆形透镜之外，例如通过改变光学透镜95的成型框架，光学透镜95可以是各种形状的透镜。根据当前实施例，由于可以在晶片级执行上述的另外的工艺，所以可以省略发光装置封装件的传统的组装工艺，并且在评价每个发光装置封装件的光学特性之后，可以在每个分选(binning)过程中安装发光装置封装件。
虽然已参照本发明的示例性实施例具体地示出和描述了根据本发明的晶片级发光装置封装件及其制造方法，但本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，在此可以做形式和细节上的各种改变。

Claims (27)

1.一种晶片级发光装置封装件，所述晶片级发光装置封装件包括：
发光结构；
多个电极焊盘，形成在发光结构的发光表面的相对表面上；
聚合物层，形成在发光结构的所述相对表面上以覆盖电极焊盘和发光结构，并且包括形成在聚合物层的与电极焊盘对应的区域中的多个第一通孔；
封装基底，形成在聚合物层上并包括在封装基底的与第一通孔对应的区域中的多个第二通孔；以及
多个电极，形成在第一通孔和第二通孔中并电连接到电极焊盘。
2.如权利要求1所述的晶片级发光装置封装件，其中，第一通孔形成在与电极焊盘对应的位置处并暴露电极焊盘的部分。
3.如权利要求1所述的晶片级发光装置封装件，其中，第二通孔连接到第一通孔并暴露电极焊盘的部分。
4.如权利要求1所述的晶片级发光装置封装件，所述晶片级发光装置封装件还包括在第一通孔的内壁与电极之间以及在第二通孔的内壁与电极之间的绝缘层。
5.如权利要求1所述的晶片级发光装置封装件，其中，聚合物层由光敏聚合物材料形成。
6.如权利要求1所述的晶片级发光装置封装件，其中，电极形成在第一通孔和第二通孔的内壁上并电连接到电极焊盘。
7.如权利要求1所述的晶片级发光装置封装件，其中，通过用导电材料填充第一通孔和第二通孔而形成电极，并且电极电连接到电极焊盘。
8.如权利要求1所述的晶片级发光装置封装件，其中，发光结构还包括波纹结构。
9.如权利要求1所述的晶片级发光装置封装件，所述晶片级发光装置封装件还包括在发光结构上的磷光体层和光学透镜中的至少一个。
10.如权利要求4所述的晶片级发光装置封装件，其中，绝缘层由光敏有机材料形成。
11.如权利要求1所述的晶片级发光装置封装件，其中，
发光结构包括：
n型半导体层；
有源层，形成在n型半导体层上；以及
p型半导体层，形成在有源层上，
其中，电极焊盘包括：
n型电极焊盘，在n型半导体层上并与有源层和p型半导体层分隔开；以及
p型电极焊盘，在p型半导体层上。
12.如权利要求1所述的晶片级发光装置封装件，其中，
发光结构包括：
n型半导体层；
有源层，形成在n型半导体层上；以及
p型半导体层，形成在有源层上，
其中，电极焊盘包括：
n型电极焊盘，在n型半导体层上并与有源层和p型半导体层分隔开；以及
p型电极焊盘，在p型半导体层上，并且
n型半导体层通过填充在形成于n型半导体层的部分、p型半导体层和有源层中的至少一个通孔中的第一导体连接到n型电极焊盘，并且p型半导体层通过形成在p型电极焊盘的下表面上的第二导体连接到p型电极焊盘。
13.一种制造晶片级发光装置封装件的方法，所述方法包括下述步骤：
在基底上形成发光结构；
在发光结构的发光表面的相对表面上形成多个电极焊盘；
在发光结构的所述相对表面上形成聚合物层以覆盖电极焊盘和发光结构；
在聚合物层中与电极焊盘对应的区域中形成多个第一通孔；
将封装基底结合到聚合物层上；
在封装基底中与第一通孔对应的区域中形成多个第二通孔；
在第一通孔和第二通孔的内壁上形成连接到电极焊盘的多个电极；
从发光结构除去基底；以及
将发光结构和封装基底分成多个发光装置封装件。
14.如权利要求13所述的方法，其中，形成第一通孔的步骤包括通过第一通孔暴露电极焊盘的部分。
15.如权利要求13所述的方法，其中，形成第二通孔的步骤包括将第二通孔连接到第一通孔并通过第一通孔和第二通孔暴露电极焊盘的部分。
16.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括在第一通孔的内壁与电极之间以及第二通孔的内壁与电极之间形成绝缘层。
17.如权利要求13所述的方法，其中，由光敏聚合物材料形成聚合物层。
18.如权利要求13所述的方法，其中，通过使用从由激光钻孔、干蚀刻和湿蚀刻组成的组中选择的工艺来形成第二通孔。
19.如权利要求13所述的方法，其中，通过使用激光剥离方法和抛光方法中的一种方法来执行除去基底的步骤。
20.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括通过使用蚀刻方法和光刻方法中的一种方法在发光结构上形成波纹结构。
21.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括在将发光结构和封装基底分成多个发光装置封装件之前在发光结构上形成磷光体层的步骤。
22.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括在将发光结构和封装基底分成多个发光装置封装件之前在发光结构上形成光学透镜的步骤。
23.如权利要求16所述的方法，其中，由光敏有机材料形成绝缘层。
24.如权利要求16所述的方法，其中，形成绝缘层的步骤包括：
用绝缘材料覆盖第一通孔、第二通孔和电极焊盘；以及
通过将形成在电极焊盘上的绝缘材料除去来暴露电极焊盘的部分。
25.如权利要求13所述的方法，其中，在晶片级执行形成发光结构的步骤、形成多个电极焊盘的步骤、形成多个第一通孔的步骤、结合封装基底的步骤、形成多个第二通孔的步骤、形成多个电极的步骤、除去基底的步骤以及将发光结构和封装基底分成多个发光装置封装件的步骤中的至少一个步骤。
26.如权利要求21所述的方法，其中，在晶片级执行形成磷光体层的步骤。
27.如权利要求22所述的方法，其中，在晶片级执行形成光学透镜的步骤。
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