CN105552189A - 发光器件封装和包括该封装的发光设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光器件封装和包括该封装的发光设备。实施例提供一种发光器件，包括：衬底；布置在衬底下面的发光结构，该发光结构包括第一导电半导体层、有源层，和第二导电半导体层；配置为穿过第二导电半导体层和有源层以便与第一导电半导体层接触的第一电极；配置为与第二导电半导体层接触的接触层；布置在第二导电半导体层和第一电极之间以及在有源层和第一电极之间的第一绝缘层，第一绝缘层设置用于覆盖接触层的侧部和上部；和配置为穿过第一绝缘层以便与接触层接触的第二电极。

Description

发光器件封装和包括该封装的发光设备
技术领域
实施例涉及一种发光器件封装和一种包括该封装的发光设备。
背景技术
发光二极管(LED)是使用化合物半导体的特性将电转换成光以便使得能够传输/接收信号或者被用作光源的半导体器件。
由于其物理和化学特性，作为发光器件诸如、例如LED或者激光二极管(LD)的核芯材料，III-V族氮化物半导体受到关注。
LED并不包括在环境方面有害的材料诸如在传统的照明器具诸如、例如荧光灯和白炽灯泡中使用的汞(Hg)，并且因此是非常环境友好的，并且具有几个优点诸如、例如长寿命和低功耗。这样，传统的光源正在快速地被LED替代。
同时，传统的发光器件封装如此配置，使得具有不同的热膨胀系数的几个层在彼此之上堆叠。热膨胀系数的差可以导致发光器件封装受到破坏。
发明内容
实施例提供一种发光器件封装和一种包括该封装的发光设备，该发光器件封装可以实现增强的附着性、可以防止各自的层由于由在不同的层的热膨胀系数之间的差引起的应力而受到破坏，并且可以具有增加的反射率和改进的可靠性。
在一个实施例中，一种发光器件封装包括：衬底；布置在衬底下面的发光结构，该发光结构包括第一导电半导体层、有源层，和第二导电半导体层；配置为穿过第二导电半导体层和有源层以便与第一导电半导体层接触的第一电极；配置为与第二导电半导体层接触的接触层；布置在第二导电半导体层和第一电极之间以及在有源层和第一电极之间的第一绝缘层，第一绝缘层设置用于覆盖接触层的侧部和上部；和配置为穿过第一绝缘层以便与接触层接触的第二电极。
例如，接触层可以包括反射材料。接触层可以包括反射层，和布置在反射层和第二导电半导体层之间的透明电极。反射层可以包括银(Ag)。
例如，第一电极可以包括配置为穿过第二导电半导体层和有源层以便与第一导电半导体层接触的金属层，和配置为与金属层接触的结合焊盘。该发光器件封装可以进一步包括布置成包封第一绝缘层和金属层的第二绝缘层，并且第二电极可以穿过第一和第二绝缘层以及金属层，以便与接触层接触。
例如，第一绝缘层可以包括至少两个层。第一绝缘层可以具有包括重复地布置的该至少两个层的多层结构。该至少两个层可以由具有不同的热膨胀系数的材料形成。该至少两个层中的每一个可以包括SiO2、TiO2、ZrO2、Si3N4、Al2O3，和MgF2中的至少一种。
例如，在衬底的第一热膨胀系数和该至少两个层的体积热膨胀系数的平均值之间的差可以是±3x10-6K或者更高。另外，在衬底的第一热膨胀系数和该至少两个层的体积热膨胀系数的平均值之间的差可以是±4x10-6K或者更低。
可替代地，例如，衬底可以包括蓝宝石，并且在衬底的第一热膨胀系数和该至少两个层的体积热膨胀系数的平均值之间的差可以在从±2.5x10-6K到±12.5x10-6K的范围内。
例如，衬底可以包括蓝宝石，并且在衬底的第一热膨胀系数和该至少两个层的体积热膨胀系数的平均值之间的差可以是±5x10-6K或者更低。
例如，在衬底和发光结构的体积热膨胀系数的平均值和该至少两个层的体积热膨胀系数的平均值之间的差可以在从±3x10-6K到±4x10-6K的范围内。
例如，该至少两个层可以具有不同的厚度。
例如，第一绝缘层可以包括分布式布拉格反射器。
例如，该发光器件封装可以进一步包括相互电隔离的第一和第二引线框架、布置在第一电极和第一引线框架之间的第一焊料，和布置在第二电极和第二引线框架之间的第二焊料。
例如，第一绝缘层可以具有在从0.5μm到10μm的范围内的厚度。
在另一实施例中，一种发光设备包括发光器件封装。
附图说明
可以参考以下附图详细地描述布置和实施例，其中类似的附图标记表示类似的要素并且其中：
图1是根据实施例的发光器件封装的透视图；
图2是在图1中示出的发光器件封装的截面图；
图3是在图2中示出的部分“A”的放大截面图；
图4是根据另一个实施例的发光器件封装的截面图；
图5是在图4中示出的发光器件封装的局部平面图；
图6是在图5中示出的部分“B”的放大平面图；并且
图7是根据对照实施例的发光器件封装的平面照片。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述示例性实施例以帮助理解实施例。然而，实施例可以以各种方式更改，并且实施例的范围不应该理解为限制于以下说明。实施例旨在向本领域技术人员提供更加完全的解释。
另外，在说明书中和在权利要求中相对的术语“第一”、“第二”、“上”、“下”等可以用于在任何一种物质或者要素和其它物质或者要素之间加以辨别，而并不是必要地用于描述在物质或者要素之间的任何物理或者逻辑关系或者具体次序。
图1是根据实施例的发光器件封装100A的透视图，并且图2是在图1中示出的发光器件封装100A的截面图。即，图2对应于沿着z轴的方向截取并且从x轴的正方向观察的、在图1中示出的发光器件封装100A的截面图。
在图1中示出的发光器件封装100A可以包括封装主体110、第一和第二引线框架122和124、绝缘体126、第一和第二焊料132和134、第一和第二焊盘142和144、发光器件K，和模制部件190。
封装主体110可以限定空穴C。例如，如在图1和2中示例性示出地，封装主体110可以连同第一和第二引线框架122和124一起地限定空穴C。即，空穴C可以由封装主体110的侧表面112以及第一和第二引线框架122和124的上表面122A和124A限定。然而，实施例不限于此。在另一实施例中，不如图1和2的示出的，空穴C可以仅仅由封装主体110限定。可替代地，屏障壁(barrierwall)(未被示出)可以布置在封装主体110的平坦上表面上，并且空穴可以由屏障壁和封装主体110的上表面限定。虽然封装主体110可以由例如环氧树脂模塑化合物(EMC)形成，但是实施例不限于封装主体110的这种材料。
第一和第二引线框架122和124可以沿着垂直于发光结构170的厚度方向的y轴相互隔开。第一和第二引线框架122和124每一个可以由导电材料例如金属形成，并且实施例不限于各自的第一和第二引线框架122和124的材料的种类。绝缘体126可以位于第一和第二引线框架122和124之间，以便将第一和第二引线框架122和124相互电隔离。
另外，当封装主体110由导电材料例如金属材料形成时，第一和第二引线框架122和124可以构成封装主体110的一部分。在此情形中，形成封装主体110的第一和第二引线框架122和124可以被绝缘体126相互电隔离。
第一焊料132可以位于第一引线框架122和第一焊盘142之间以便将这两者122和142相互电连接。第二焊料134可以位于第二引线框架124和第二焊盘144之间以便将这两者124和144相互电连接。第一和第二焊料132和134每一个可以是焊膏或者焊球。
如上所述，通过分别地经由第一和第二焊盘142和144将发光器件K的第一和第二导电半导体层172和176电连接到第一和第二引线框架122和124，第一和第二焊料132和134可以消除布线的必要性。然而，根据另一个实施例，第一和第二导电半导体层172和176可以使用布线分别地连接到第一和第二引线框架122和124。
同时，发光器件K可以放置在空穴C内侧。发光器件K可以被划分成下部K1和上部K2。发光器件K的下部K1可以包括第一绝缘层152、154和156、第一接触层162，和第二接触层164，并且发光器件K的上部K2可以包括发光结构170和衬底180A。
发光结构170可以在衬底180A下面移位。衬底180A可以包括导电材料或者非导电材料。例如，衬底180A可以包括蓝宝石(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、GaP、InP、Ga2O3、GaAs，或者Si中的至少一种，但是实施例不限于衬底180A的这种材料。
为了改进在衬底180A和发光结构170之间的热膨胀系数(CTE)差和晶格失配，缓冲层(或者过渡层)(未被示出)可以进一步布置在这两者180A和170之间。缓冲层例如可以包括选自由Al、In、N，和Ga组成的组的至少一种材料，而不限制于此。另外，缓冲层可以具有单层或者多层结构。
发光结构170可以包括第一导电半导体层172、有源层174，和第二导电半导体层176。发光结构170可以布置在衬底180A与第一和第二引线框架122和124之间。第一导电半导体层172、有源层174，和第二导电半导体层176可以沿着从衬底180A朝向第一和第二引线框架122和124的方向，即沿着+z轴的正方向顺序地在彼此之上堆叠。
第一导电半导体层172可以利用例如掺杂有第一导电掺杂物的III-V或者II-VI族化合物半导体实现。当第一导电半导体层172是n型半导体层时，第一导电掺杂物可以是n型掺杂物，并且包括Si、Ge、Sn、Se，或者Te，而不限制于此。
例如，第一导电半导体层172可以布置在衬底180A下面，并且可以包括具有AlxInyGa(1-x-y)N(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的组分的半导体材料。第一导电半导体层172可以包括选自GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP，和InP中的任何一种或者多种材料。
有源层174布置在第一导电半导体层172和第二导电半导体层176之间。有源层124是其中通过第一导电半导体层172注射的电子(或者空穴)和通过第二导电半导体层176注射的空穴(或者电子)彼此相遇以发射具有由有源层174的构成材料的固有能带确定的能量的光的层。有源层174可以形成为选自单阱结构、多阱结构、单量子阱结构、多量子阱结构、量子点结构，和量子线结构中的至少一种结构。
有源层174可以包括具有InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs，和GaP(InGaP)/AlGaP的任何一种或者多种的配对结构的阱层和势垒层，而不限制于此。阱层可以由具有比势垒层的带隙能量低的带隙能量的材料形成。
导电覆层(未被示出)可以在有源层174以上和/或以下形成。导电覆层可以由具有比有源层174的势垒层的带隙能量高的带隙能量的半导体形成。例如，导电覆层可以包括GaN、AlGaN、InAlGaN，或者超晶格结构。另外，导电覆层可以掺杂有n型或者p型掺杂物。
在某些实施例中，有源层174可以发射具有特殊波长带的紫外光。这里，紫外光波长带可以在从100nm到400nm的范围内。特别地，有源层174可以发射具有在从100nm到280nm的范围内的波长带的光。然而，实施例不限于从有源层174发射的光的波长带。
第二导电半导体层176可以布置在有源层174下面并且可以由半导体化合物形成。第二导电半导体层176可以由例如III-V或者II-VI族化合物半导体形成。例如，第二导电半导体层176可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的组分的半导体材料。第二导电半导体层176可以掺杂有第二导电掺杂物。当第二导电半导体层176是p型半导体层时，第二导电掺杂物可以是p型掺杂物并且可以包括例如Mg、Zn、Ca、Sr，或者Ba。
第一导电半导体层172可以是n型半导体层，并且第二导电半导体层176可以是p型半导体层。可替代地，第一导电半导体层172可以是p型半导体层，并且第二导电半导体层176可以是n型半导体层。
发光结构170可以以选自n-p结结构、p-n结结构、n-p-n结结构，和p-n-p结结构中的任何一种结构实现。
因为在图1和2中示出的发光器件封装100A具有倒装芯片结合结构，并且因此从有源层174发射的光可以通过第一接触层162、第一导电半导体层172，和衬底180A发射。为此，第一接触层162、第一导电半导体层172，和衬底180A可以由光透射性材料形成。此时，虽然第二导电半导体层176和第二接触层164可以由透射性或者非透射性材料，或者反射材料形成，但是实施例可以不限于具体的材料。第一和第二接触层162和164每一个的材料将在下面详细地描述。
第一接触层162可以布置在第一导电半导体层172和第一焊盘142之间，以便将第一导电半导体层172和第一焊盘142相互电连接。第一接触层162可以包括欧姆接触材料，并且用作欧姆层。因此，单独的欧姆层(未被示出)可以是不必要的，或者单独的欧姆层可以布置在第一接触层162以上或者以下。
第二接触层164可以布置在第二导电半导体层176和第二焊盘144之间，以便将第二导电半导体层176和第二焊盘144相互电连接。为此，如所示出地，第二接触层164可以与第二导电半导体层176接触。
第一和第二接触层162和164每一个可以反射或者传播从有源层174发射的光，而非吸收光，并且可以由能够在第一和第二导电半导体层172和176上以良好质量生长的任何材料形成。例如，第一和第二接触层162和164每一个可以由金属形成，并且可以由Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf及其选择性组合形成。
图3是在图2中示出的部分“A”的放大截面图。
第二接触层164可以包括反射材料。例如，参考图3，第二接触层164可以包括透明电极164-1和反射层164-2。
反射层164-2可以由反射材料诸如银(Ag)形成。
透明电极164-1可以布置在反射层164-2和第二导电半导体层176之间，并且反射层164-2可以布置在透明电极164-1下面。透明电极164-1可以是透明导电氧化物(TCO)膜。例如，透明电极164-1可以包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au，或者Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种，并且不限于这些材料。
第二接触层164可以具有欧姆特性并且可以包括用于与第二导电半导体层176欧姆接触的材料。当第二接触层164用作欧姆层时，可以不形成单独的欧姆层(未被示出)。
同时，第一焊盘142可以布置在第一焊料132和第一导电半导体层172之间，以便将第一焊料132和第一导电半导体层172相互电连接。如在图1和2中示例性示出地，虽然第一焊盘142可以以穿过第二导电半导体层176和有源层174以便电连接到第一导电半导体层172的贯穿电极的形式实现，但是实施例不限于此。即，在另一实施例中，虽然未被示出，但是第一焊盘142可以旁通(bypass)第二导电半导体层176和有源层174以由此电连接到第一导电半导体层172。这样，第一焊盘142可以用作第一电极。
第二焊盘144可以布置在第二焊料134和第二导电半导体层176之间，以便将第二焊料134和第二导电半导体层176相互电连接。此时，虽然第二焊盘144可以以穿过第一绝缘层154和156以便与第二接触层164接触的贯穿电极的形式实现，但是实施例不限于此。即，在另一实施例中，第二焊盘144可以连接到第二接触层164而不穿过第一绝缘层154和156。这样，第二焊盘144可以用作第二电极。
第一和第二焊盘142和144每一个可以包括电极材料。
同时，第一绝缘层152和154可以布置在第二导电半导体层176和第一焊盘142之间，以便将第二导电半导体层176和第一焊盘142相互电绝缘。另外，第一绝缘层152和154可以布置在有源层174和第一焊盘142之间，以便将有源层174和第一焊盘142相互电绝缘。此时，第一绝缘层152可以定位成覆盖第二接触层164的侧部和上部。
根据该实施例，第一绝缘层152、154和156每一个可以采取包括至少两个层的多层结构的形式。例如，如在图3中示例性示出地，第一绝缘层154可以包括两个层，诸如第一-第一绝缘层154-1和第一-第二绝缘层154-2。
可替代地，第一绝缘层152、154和156每一个可以如此配置，使得包括至少两个层的多个层重复。例如，如在图3中示例性示出地，第一绝缘层154可以如此配置，使得第一-第一绝缘层154-1和第一-第二绝缘层154-2在彼此之上重复地堆叠。
此时，构成第一绝缘层152、154和156的每一个的该至少两个层可以由具有不同的热膨胀系数(CTE)的材料形成。参考图3，第一-第一绝缘层154-1的热膨胀系数和第一-第二绝缘层154-2的热膨胀系数可以彼此不同。
构成第一绝缘层152、154和156每一个的该至少两个层的每一个可以包括SiO2、TiO2、ZrO2、Si3N4、Al2O3，或者MgF2中的至少一种。这里，SiO2、TiO2、ZrO2、Si3N4、Al2O3，和MgF2的热膨胀系数(CTE)可以分别地为0.55x10-6/K、9x10-6/K、8.5x10-6/K、2.5x10-6/K、7.5x10-6/K，和10到15x10-6/K。
此时，当在构成第一绝缘层152、154和156每一个的该至少两个层的立方(或者体积)热膨胀系数的平均值CTEAVE(在下文中称作“第一平均值”)和衬底180A的第一热膨胀系数之间的差小于±3x10-6/K或者大于±9x10-6/K时，存在存在足以破坏第一绝缘层152、154和156的残余应力的可能性。相应地，虽然在衬底180A的第一热膨胀系数和第一平均值之间的差在从±3x10-6/K到±9x10-6/K的范围内，并且例如±4x10-6/K或者更低，但是实施例不限于此。
可替代地，当衬底180A由蓝宝石形成时，在衬底180A的第一热膨胀系数和第一平均值之间的差在从±2.5x10-6/K到±12.5x10-6/K的范围内，并且例如±5x10-6/K或者更低。
通常，第一和第二材料的立方热膨胀系数的平均值CTEAVE可以由以下等式1表示。
[等式1]
CTE A V G = V 1 V 1 + V 2 × C T E 1 + V 2 V 1 + V 2 × C T E 2
这里，V1是第一材料的体积、V2是第二材料的体积、CTE1是第一材料的CTE，并且CTE2是第二材料的CTE。
另外，在第一平均值和发光器件K的上部K2的立方热膨胀系数的平均值(在下文中称作“第二平均值”)之间的差在从±3x10-6/K到±9x10-6/K的范围内，并且例如±4x10-6/K或者更低，但是实施例不限于此。
当衬底180A由蓝宝石形成、发光结构170由GaN形成，并且第二接触层164的反射层由银(Ag)形成时，在其中第一绝缘层152、154和156被单层替代的情形(在下文中称作“对照实例”)和其中如在该实施例中第一绝缘层152、154和156每一个均具有多层结构的情形(在下文中分别地称作“第一实例”和“第二实例”)之间的热膨胀系数(或者，平均值)之间的差可以如在以下表格1中所示。
[表格1]
这里，CTE和CTEAVG中每一个的单位是10-6/K，并且在第一实例和第二实例中第一绝缘层152、154和156的值3.9和5.5表示第一平均值CTEAVG。
参考表格1，将会理解，在对照实例的情形中，在衬底180A的CTE(＝7.5x10-6/K)和第一绝缘层的CTE(＝0.55x10-6/K)之间的差大于4x10-6/K，并且在另一方面，在第一实例和第二实例的情形中，在衬底180A的CTE(＝7.5x10-6/K)和第一平均值CTEAVG(＝3.9x10-6/K或者5.5x10-6/K)之间的差是4x10-6/K或者更低。另外，将会理解，在对照实例的情形中，在第二平均值CTEAVG(＝7.4x10-6/K)和第一绝缘层的CTE(＝0.55x10-6/K)之间的差大于4x10-6/K，并且在另一方面，在第一实例和第二实例的情形中，在第二平均值CTEAVG(＝7.4x10-6/K)和第一平均值CTEAVG(＝3.9x10-6/K或者5.5x10-6/K)之间的差是4x10-6/K或者更低。
另外，参考等式1和图3，将会理解，可以通过改变构成第一绝缘层154的例如层154-1和154-2的第一和第二厚度t1和t2而调节第一平均值。这是因为，假设平行于x轴和y轴的平面的尺寸彼此相同，第一-第一绝缘层154-1的体积和第一-第二绝缘层154-2的体积可以根据第一和第二厚度t1和t2改变。
另外，构成第一绝缘层152、154和156的每一个的该至少两个层可以具有不同的厚度。例如，参考图3，第一-第一绝缘层154-1的第一厚度t1和第一-第二绝缘层154-2的第二厚度t2可以是相互不同的。
另外，如在图3中示例性示出地，虽然考虑到工艺裕度，与在z轴中，即在竖直方向上的第二导电半导体层176的顶部重叠的第一-第一绝缘层154-1的宽度W可以是大致3μm，但是实施例不限于此。
另外，第一绝缘层152、154和156可以实现为分布式布拉格反射器(DBR)。在此情形中，DBR可以执行绝缘功能，并且可以执行反射功能。
DBR可以以如此方式配置，使得具有不同的折射率的第一层和第二层在彼此之上交替地堆叠至少一次。DBR可以是电绝缘材料。例如，第一层可以包括第一电介质层诸如TiO2，并且第二层可以包括第二电介质层诸如SiO2。例如，DBR可以采取至少一对TiO2/SiO2层的堆叠的形式。第一层和第二层每一个可以具有λ/4的厚度，并且λ可以是在发光单元中产生的光的波长。
另外，当第一绝缘层152、154和156每一个的总厚度(例如，T)小于0.5μm时，第一绝缘层152、154和156可以不执行绝缘功能。另外，当第一绝缘层152、154和156每一个的总厚度(例如，T)大于10μm时，对于制造过程，这可以造成困难。相应地，第一绝缘层152、154和156每一个的总厚度(例如，T)可以在从0.5μm到10μm的范围内，并且例如可以在从1μm到3μm的范围内。
图4是根据另一个实施例的发光器件封装100B的截面图，并且图5是在图4中示出的发光器件封装100B的局部平面图。特别地，图5是在沉积金属层146和148之后沿着+z轴观察的发光器件封装100B的平面图。图6是在图5中示出的部分“B”的放大平面图。在图6中，附图标记140标注第一或者第二焊盘142或者144，附图标记150标注第一绝缘层152、154和156，并且附图标记“H”标注穿过第二导电半导体层176、有源层174，和第一导电半导体层172的一部分的金属层146。
这里，第一绝缘层150；152、154和156、第二接触层164、金属层146和148，和第二绝缘层158可以对应于在图1中示出的发光器件K的下部K1，并且衬底180B和发光结构170可以对应于在图1中示出的发光器件K的上部K2。这里，虽然发光器件封装100B被示出为不包括在图2中示出的第一接触层162，但是在另一实施例中，发光器件封装100B可以包括以在图2中示出的形状布置的第一接触层162。
不像在图2中示出的发光器件封装100A，在图4中示出的发光器件封装100B的第一电极可以包括金属层146和148与结合焊盘142。金属层146可以穿过第二导电半导体层176、有源层174，和第一导电半导体层172的一部分，以便电连接到第一导电半导体层172。此时，金属层146和148可以被第一绝缘层152、154和156从第二导电半导体层176和有源层174电隔离。
另外，在图4中示出的发光器件封装100B可以进一步包括第二绝缘层158。第二绝缘层158可以布置成包封第一绝缘层152、154和156与金属层146。在此情形中，结合焊盘142可以穿过第二绝缘层158以由此电连接到金属层146(或者与其形成电接触)，并且对应于第二电极的第二焊盘144可以穿过第一和第二绝缘层154、156和158与金属层146和148以由此电连接到第二接触层164(或者与其形成电接触)。
为了方便起见，使用与在图1和2中示出的第一和第二焊盘142和144相同的附图标记描述图4中的结合焊盘142和第二焊盘144。这是因为，除了结合焊盘142经由金属层146电连接到第一导电半导体层172之外，在图4中示出的结合焊盘142与在图1和2中示出的第一焊盘142相同。另外，这是因为，除了第二焊盘144穿过第一绝缘层154和156，第二绝缘层158和金属层146和148以由此电连接到第二接触层164之外，在图4中示出的第二焊盘144与在图1和2中示出的第二焊盘144相同。
另外，不像在图2中示出的衬底180A，在图4中示出的衬底180B可以包括图案182。这里，图案182可以具有各种截面形状中的任何一种以便有助于从有源层174发射的光从发光器件封装100B泄露。例如，衬底180B可以是图案化蓝宝石衬底(PSS)。当然，在图2中示出的衬底180A还可以具有图案182。
除了上述差异，在图4和5中示出的发光器件封装100B与在图1和2中示出的发光器件封装100A相同，并且因此已经使用相同的附图标记描述，并且省略了相同配置的重复说明。
图7是根据对照实施例的发光器件封装的平面照片。
在根据对照实施例的发光器件封装的情形中，在根据在图1、2、4和5中示出的实施例的发光器件封装100A和100B中示出的第一绝缘层152、154和156被单层替代。这样，在根据对照实施例的发光器件封装的情形中，在倒装芯片结合过程之后，形式为单层的第一绝缘层可以被残余应力破坏。如在图7中所示出地，第一绝缘层152、154，或者156的破坏可以引起第二导电半导体层176被暴露。
形式为单层的第一绝缘层可以受到破坏的原因在于，参考图1和2，第一绝缘层152、154和156每一个具有低的热膨胀系数，而分别地布置在第一绝缘层152、154和156以上和以下的第二接触层164和第二焊盘144具有高的热膨胀系数。即，原因在于，由金属诸如金(Au)形成的第二接触层164和第二焊盘144的热膨胀系数通常具有14.16x10-6K的、相对高的值，而具有由绝缘材料诸如SiO2形成的单层的形式的第一绝缘层152、154和156具有相对低的热膨胀系数，例如0.5x10-6/K。
考虑到以上说明，因为根据该实施例的发光器件封装100A和100B的第一绝缘层152、154和156每一个具有包括至少两个层的多层结构，所以第一绝缘层152、154和156每一个可以具有比根据对照实施例具有单层结构的绝缘层高的热膨胀系数，由此在倒装芯片结合过程之后并不由于残余应力而受到破坏。在多层第一绝缘层152、154和156中包括的层的数目增加越多，第一绝缘层152、154和156的热膨胀系数的第一平均值可以增加越多。相应地，发光器件封装100A和100B可以实现增强的可靠性。
另外，如上所述，当第一绝缘层152、154和156包括DBR时，不存在第二接触层164的区域中的反射率可以被DBR增强，因为DBR能够反射光。
另外，在其中在图3中示出的上述第二接触层164包括由ITO形成的透明电极164-1和由银(Ag)形成的反射层164-2的情形中，银(Ag)具有良好的反射率，但是具有不良的附着性。在此情形中，当发光器件K被结合到封装主体110时，由于热膨胀系数的差，导致金属(例如，银(Ag))的剥离可以在图3中示出的ITO164-1和反射层164-2之间的界面处发生。因此，根据该实施例，第一绝缘层150；152、154和156可以使用例如等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)制造以便使得能够覆盖第二接触层164，由此改进银的不良的附着性以便可以防止金属剥离。
另外，在其中第一绝缘层150；152、154和156使用离子束辅助沉积(IAD)制造的情形中，IAD薄层的高密度特性可以防止银(Ag)从反射层164-2的迁移并且改进在发光结构170和第一绝缘层152、154和156之间的界面处的附着。
另外，在其中第一绝缘层150；152、154和156具有多层结构的情形中，如在图3中示例性示出地，即便在第二接触层164的台阶式角部部分处产生裂纹，第一绝缘层150；152、154和156仍然具有多层结构，由此有效地防止由于裂纹引起的不利效果。
同时，再次参考图2和4，发光器件封装100A和100B的模制部件190可以包封并且保护发光器件K。模制部件190可以由例如硅(Si)形成并且包含荧光体，因此能够改变从发光器件K发射的光的波长。虽然荧光体可以包括选自可以将从发光器件K产生的光改变为白光的YAG基、TAG基、硅酸盐基、硫化物基，和氮化物基波长改变材料中的荧光体，但是实施例不限于荧光体的种类。
YGA基和TAG基荧光体可以选自(Y、Tb、Lu、Sc、La、Gd、Sm)3(Al、Ga、In、Si、Fe)5(O、S)12：Ce，并且硅酸盐基荧光体可以选自(Sr、Ba、Ca、Mg)2SiO4：(Eu、F、Cl)。
另外，硫化物基荧光体可以选自(Ca、Sr)S：Eu、(Sr、Ca、Ba)(Al、Ga)2S4：Eu，并且氮化物基荧光体可以选自(Sr、Ca、Si、Al、O)N：Eu(例如，CaAlSiN4：Euβ–SiAlON：Eu)或者Ca-αSiAlON：Eu基(Cax、My)(Si、Al)12(O、N)16(这里，M是Eu、Tb、Yb，或者Er中的至少一种，0.05<(x+y)<0.3、0.02<x<0.27，并且0.03<y<0.3)。
红色荧光体可以是包括N的氮化物基荧光体(例如，CaAlSiN3：Eu)。与硫化物基荧光体相比，氮化物基红色荧光体在外部环境诸如、例如热和潮湿的耐受性方面具有较高的可靠性和较低的变色风险。
虽然根据在图1到6中示出的上述实施例的发光器件封装100A和100B具有倒装芯片结合结构，但是实施例不限于此。即，在另一实施例中，本发明还可以应用于具有竖直结合结构的发光器件封装。
在根据该实施例的发光器件封装中，多个发光器件封装的阵列可以布置在板上，并且光学部件诸如、例如导光板、棱镜片和扩散片可以布置在发光器件封装的光路中。发光器件封装、板和光学部件可以用作背光单元。
另外，可以在一种发光设备诸如、例如显示设备、指示器设备，和照明设备中包括根据该实施例的发光器件封装。
这里，该显示设备可以包括底盖、布置在底盖上的反射板、配置为发光的发光模块、布置在反射板前面以向前引导从发光模块发射的光的导光板、包括布置在导光板前面的棱镜片的光学片、布置在光学片前面的显示板、连接到显示板以向显示板供应图像信号的图像信号输出电路，和布置在显示板前面的滤色片。这里，底盖、反射板、发光模块、导光板，和光学片可以构成背光单元。
另外，该照明设备可以包括包括板和根据该实施例的发光器件封装的光源模块、配置为辐射光源模块的热的散热器，和配置为处理或者转换来自外部来源的电信号以便将其供应到光源模块的电源单元。例如，该照明设备可以包括灯、头灯，或者街灯。
头灯可以包括包含布置在板上的发光器件封装的发光模块、配置为沿着给定方向例如向前反射从光源模块发射的光的反射器、配置为向前折射由反射器反射的光的透镜，和配置为通过阻挡或者反射由反射器反射并且引导到透镜的一些光而实现由设计者选择的光分布图案的遮光物。
如根据以上说明清楚地，根据该实施例，发光器件封装能够通过减小在衬底和第一绝缘层之间的热膨胀系数差而防止第一绝缘层在倒装芯片结合之后由于残余应力而受到破坏。另外，该发光器件能够防止在在反射层和在第二接触层中包括的透明电极之间的界面处金属的剥离并且防止在反射层中包括的金属的迁移。另外，该发光器件能够增加在发光结构和第一绝缘层之间的附着并且由于在第二接触层中包括的反射层增加在其中光的反射否则将是不可能的区域中的反射率。另外，即便在第二接触层的台阶式角部部分处产生裂纹，该发光器件仍然能够有效地防止不利的效果。
虽然已经参考其多个示出性实施例描述了实施例，但是应该理解，本领域技术人员能够设计将落入本公开原理的精神和范围内的多个其它修改和实施例。更加具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，在主题组合设置的构件和/或布置方面，各种更改和修改都是可能的。除了在构件和/或设置方面的更改和修改，对于本领域技术人员而言，可替代物使用也将是明显的。

Claims (10)

1.一种发光器件封装，包括：
衬底；
发光结构，所述发光结构布置在所述衬底下面，所述发光结构包括第一导电半导体层、有源层，和第二导电半导体层；
第一电极，所述第一电极被配置为穿过所述第二导电半导体层和所述有源层，以便与所述第一导电半导体层接触；
接触层，所述接触层被配置为与所述第二导电半导体层接触；
第一绝缘层，所述第一绝缘层布置在所述第二导电半导体层和所述第一电极之间以及在所述有源层和所述第一电极之间，所述第一绝缘层设置用于覆盖所述接触层的侧部和上部；以及
第二电极，所述第二电极被配置为穿过所述第一绝缘层，以便与所述接触层接触。
2.根据权利要求1所述的封装，其中，所述接触层包括：
反射层；和
布置在所述反射层和所述第二导电半导体层之间的透明电极。
3.根据权利要求1所述的封装，其中，所述第一电极包括：
金属层，所述金属层被配置为穿过所述第二导电半导体层和所述有源层，以便与所述第一导电半导体层接触；和
结合焊盘，所述结合焊盘被配置为与所述金属层接触。
4.根据权利要求3所述的封装，进一步包括：布置成包封所述第一绝缘层和所述金属层的第二绝缘层，
其中，所述第二电极穿过所述第一和第二绝缘层以及所述金属层，以便与所述接触层接触。
5.根据权利要求1所述的封装，其中，所述第一绝缘层包括至少两个层。
6.根据权利要求5所述的封装，其中，所述第一绝缘层具有包括重复地布置的所述至少两个层的多层结构。
7.根据权利要求5所述的封装，其中，所述至少两个层由具有不同的热膨胀系数的材料形成。
8.根据权利要求7所述的封装，其中，在所述衬底的第一热膨胀系数和所述至少两个层的体积热膨胀系数的平均值之间的差是±3x10-6K到±4x10-6K或者更低。
9.根据权利要求7所述的封装，其中，所述衬底包括蓝宝石，并且在所述衬底的第一热膨胀系数和所述至少两个层的体积热膨胀系数的平均值之间的差在从±2.5x10-6K到±12.5x10-6K的范围内。
10.一种发光设备，包括根据权利要求1到9中任何一项所述的发光器件封装。
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