具体实施方式
下面,将参考附图来描述解决所涉及的问题的详细实施例。
在实施例的描述中,应当理解,当每个元件被称为处于另一层或基板“上”或“下方”时,它可以直接处于另一层或基板上或下方,或者还可以存在一个或多个中间层。另外,应当理解,当每个元件被称为处于另一层或基板“上”或“下方”时,其可以指基于该元件的向上方向或向下方向。
半导体器件可包括电器件,例如发光器件或光接收器件等,并且该发光器件和光接收器件可包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层。
根据实施例,所述半导体器件可以是发光器件。
发光器件能够通过电子和空穴的复合而发光,该光的波长取决于特征材料的能带隙。因此,所发出的光可根据材料的成分而不同。
(实施例)
图1是示出了根据本发明的实施例的发光器件封装的平面图,图2是示出了图1中所示的发光器件封装的底视图,并且图3是示出了沿着图1的线D-D截取的发光器件封装的剖视图。
根据实施例,如图1所示,发光器件封装100包括封装主体110和发光器件120。
封装主体110可包括第一框架111和第二框架112。
封装主体110可包括主体113。主体113可布置在第一框架111和第二框架112之间。主体113可起到一种电极分离线的作用。主体113也可称为绝缘构件。
如图2所示,根据实施例,发光器件封装100可包括第一下侧凹部R11和第二下侧凹部R12。第一下侧凹部R11和第二下侧凹部R12可彼此间隔开。
第一下侧凹部R11可设置在第一框架111的下表面中。第一下侧凹部R11可设置成从第一框架111的下表面朝向第一框架111的上表面凹入。第一下侧凹部R11可与第一开口部TH1间隔开。
而且,第二下侧凹部R12可设置在第二框架112的下表面中。第二下侧凹部R12可设置成从第二框架112的下表面朝向第二框架112的上表面凹入。第二下侧凹部R12可与第二开口部TH2间隔开。
第一导电层321和第二导电层322能够分别布置在第一下侧凹部R11和第二下侧凹部R12上。
图3是沿着图1中所示的发光器件封装的线D-D截取的剖视图,并且图4至图11是描述根据本发明的实施例的制造发光器件封装的方法的视图。
在下文中,以下描述将集中于图3,并且如果需要,以下描述将参考图4至图11。
<封装主体(主体、第一框架、第二框架)、发光器件>
根据实施例,如图3中所示,发光器件封装100可包括封装主体110和发光器件120。
如图3所示,封装主体110可包括第一框架111和第二框架112。第一框架111和第二框架112可彼此间隔开。
封装主体110可包括主体113。主体113可布置在第一框架111和第二框架112之间。主体113可起到一种电极分离线的作用。主体113也可称为绝缘构件。
主体113可布置在第一框架111上。另外,主体113可布置在第二框架112上。
主体113可设有布置在第一框架111和第二框架112上的倾斜表面。由于主体113的该倾斜表面,空腔C可设置在第一框架111和第二框架112上方。
根据实施例,封装主体110可具有设置有空腔C的结构,或者可具有设置有平坦上表面而无空腔的结构。
例如,主体113可由从下列材料组成的组中选择的材料形成:聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚氯三苯基(PCT)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺9T(PA9T)、硅树脂、环氧模塑料(EMC)、硅胶模塑料(SMC)、陶瓷、光敏玻璃(PSG)、蓝宝石(Al2O3)等。另外,主体113可包括诸如TiO2和SiO2的高反射性填料。
第一框架111和第二框架112可以是导电框架。第一框架111和第二框架112可以为封装主体110稳定地提供结构强度,并且可电连接至发光器件120。
如图3所示,根据实施例,发光器件120可包括第一结合部分121、第二结合部分122、发光结构123和基板124。
发光结构123可包括第一导电半导体层、第二导电半导体层以及布置在第一导电半导体层和第二导电半导体层之间的有源层。第一结合部分121可电连接至第一导电半导体层。另外,第二结合部分122可电连接至第二导电半导体层。
发光器件120可布置在封装主体110上。发光器件120可布置在第一框架111和第二框架112上方。发光器件120可布置在由封装主体110提供的空腔C中。
第一结合部分121可布置在发光器件120的下表面上。第二结合部分122可布置在发光器件120的下表面上。第一结合部分121和第二结合部分122可以在发光器件120的下表面上彼此间隔开。
第一结合部分121可布置在第一框架111上。第二结合部分122可布置在第二框架112上。
第一结合部分121可布置在发光结构123和第一框架111之间。第二结合部分122可布置在发光结构123和第二框架112之间。
第一结合部分121和第二结合部分122可使用从包括Ti、Al、In、Ir、Ta、Pd、Co、Cr、Mg、Zn、Ni、Si、Ge、Ag、Ag合金、Au、Hf、Pt、Ru、Rh、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO的组中选择的至少一种材料或合金、以单层或多层设置。
同时,如图3至图4所示,根据实施例的发光器件封装100可包括第一开口部TH1和第二开口部TH2。第一框架111可包括第一开口部TH1。第二框架112可包括第二开口部TH2。
第一开口部TH1可设置在第一框架111中。第一开口部TH1可设置成贯穿第一框架111。第一开口部TH1可设置成在第一方向上贯穿第一框架111的上表面和下表面。
如图3所示,第一开口部TH1可布置在发光器件120的第一结合部分121下方。第一开口部TH1可与发光器件120的第一结合部分121重叠。第一开口部TH1可在第一方向上与发光器件120的第一结合部分121重叠,该第一方向是从第一框架111的上表面指向下表面。第一结合部分121可布置在第一开口部TH1上。
第二开口部TH2可设置在第二框架112中。第二开口部TH2可设置成贯穿第二框架112。第二开口部TH2可设置成在第一方向上贯穿第二框架112的上表面和下表面。
第二开口部TH2可布置在发光器件120的第二结合部分122下方。第二开口部TH2可与发光器件120的第二结合部分122重叠。第二开口部TH2可在第一方向上与发光器件120的第二结合部分122重叠,该第一方向是从第二框架112的上表面指向下表面。第二结合部分122可布置在第二开口部TH2上。
第一开口部TH1和第二开口部TH2可彼此间隔开。第一开口部TH1和第二开口部TH2可在发光器件120的下表面下方彼此间隔开。
根据实施例,第一开口部TH1的上部区域的宽度W1可小于或等于第一结合部分121的宽度。另外,第二开口部TH2的上部区域的宽度可小于或等于第二结合部分122的宽度。
因此,发光器件120的第一结合部分121能够更稳固地附接至第一框架111。另外,发光器件120的第二结合部分122能够更稳固地附接至第二框架112。
第一开口部TH1的上部区域的宽度W1可小于或等于第一开口部TH1的下部区域的宽度W2。另外,第二开口部TH2的上部区域的宽度可小于或等于第二开口部TH2的下部区域的宽度。
第一开口TH1可包括与第一框架111的上表面相邻地布置的上部区域、以及与第一框架111的下表面相邻地布置的下部区域。例如,第一开口TH1的上部区域的周界可小于第一开口TH1的下部区域的周界。
第一开口TH1包括在第一方向上具有最小周界的第一点,并且,基于与第一方向垂直的方向,该第一点可以比第一开口TH1的下部区域更靠近第一开口的上部区域。
另外,第二开口TH2可包括与第二框架112的上表面相邻地布置的上部区域、以及与第二框架112的下表面相邻地布置的下部区域。例如,第二开口TH2的上部区域的周界可小于第二开口TH2的下部区域的周界。
第二开口TH2包括其中该第二开口在第一方向上具有最小周界的第一点,并且,基于与第一方向垂直的方向,该第一点可以比第二开口TH2的下部区域更靠近第二开口TH2的上部区域。
图4示出了在形成第一开口TH1和第二开口TH2的过程中、分别在第一引线框架111和第二引线框架112的顶部方向和底部方向上蚀刻该发光器件封装的情形。
由于在第一引线框架111和第二引线框架112的顶部方向和底部方向上单独地执行蚀刻过程,所以第一开口TH1和第二开口TH2可设置成雪人(snowman)的形状。
第一开口TH1和第二开口TH2各自的宽度可以从其下部区域至中间区域逐渐增大且然后再次减小。另外,所述宽度可以从宽度减小的中间区域至上部区域逐渐增大且然后再次减小。
第一开口TH1和第二开口TH2的上述第一点可指示边界区域,在该边界区域中,所述雪人形状中的开口的尺寸从下部区域至上部区域减小且然后再次增大。
第一开口TH1和第二开口TH2可包括布置在第一框架111和第二框架112各自的上表面上的第一区域、以及布置在第一框架111和第二框架112各自的下表面上的第二区域。该第一区域的上表面的宽度可小于第二区域的下表面的宽度。
另外,第一框架111和第二框架112可包括支撑构件、以及包围该支撑构件的第一金属层111a和第二金属层112a。
根据实施例,在形成第一开口TH1和第二开口TH2的蚀刻过程完成之后,可通过关于构成第一框架111和第二框架112的支撑构件的电镀过程等来提供第一金属层111a和第二金属层112a。因此,第一金属层111a和第二金属层112a可分别设置在构成第一框架111和第二框架112的所述支撑构件的表面上。
第一金属层111a和第二金属层112a可分别设置在第一框架111和第二框架112的上表面和下表面上。另外,第一金属层111a和第二金属层112a可分别设置在与第一开口TH1和第二开口TH2接触的边界区域中。
同时,设置在与第一开口TH1和第二开口TH2接触的边界区域中的第一金属层111a和第二金属层112a可与设置在第一开口TH1和第二开口TH2中的第一导电层321和第二导电层322结合,由此分别形成第一合金层111b和第二合金层112b。稍后将描述第一合金层111b和第二合金层112b的形成。
例如,第一框架111和第二框架112可设置有作为基本支撑构件的Cu层。另外,第一金属层111a和第二金属层112a可包括Ni层、Ag层等中的至少一个。
在第一金属层111a和第二金属层112a包括Ni层的情况下,由于Ni层对于热膨胀具有小的变化,所以,即使在封装主体的尺寸或布置位置由于热膨胀而变化时,布置在上侧上的发光器件的位置也可由该Ni层稳定地固定。在第一金属层111a和第二金属层112a包括Ag层的情况下,Ag层可高效地反射从布置在其上侧上的发光器件发出的光,并提高光强度。
根据实施例,当发光器件120的第一结合部分121和第二结合部分122布置成具有小尺寸以提高光提取效率时,第一开口TH1的上部区域的宽度可大于或等于第一结合部分121的宽度。另外,第二开口TH2的上部区域的宽度可大于或等于第二结合部分122的宽度。
另外,第一开口部TH1的上部区域的宽度可小于或等于第一开口部TH1的下部区域的宽度。另外,第二开口部TH2的上部区域的宽度可小于或等于第二开口部TH2的下部区域的宽度。
例如,第一开口TH1的上部区域的宽度可以在几十微米至几百微米的范围内。另外,第一开口TH1的下部区域的宽度可以比第一开口TH1的上部区域的宽度大几十微米至几百微米。
另外,第二开口TH2的上部区域的宽度可在几十微米至几百微米的范围内。另外,第二开口TH2的下部区域的宽度可以比第二开口TH2的上部区域的宽度大几十微米至几百微米。
第一框架111和第二框架112的下表面区域中的、第一开口部TH1和第二开口部TH2之间的宽度W3可以为几百微米。第一框架111和第二框架112的下表面区域中的、第一开口部TH1和第二开口部TH2之间的宽度W3例如可以为100微米至150微米。
当发光器件封装100之后安装在电路板、次级基座(sub-mount)等上时,第一框架111和第二框架112的下表面区域中的、第一开口部TH1和第二开口部TH2之间的宽度W3可被选择为预定距离或更大,以防止焊盘之间的电短路。
如图3和图5所示,根据实施例,发光器件封装100可包括第一树脂130。
第一树脂130可布置在主体113和发光器件120之间。第一树脂130可布置在主体113的上表面与发光器件120的下表面之间。
另外,根据实施例,如图3至图4所示,发光器件封装100可包括凹部R。
凹部R可设置在主体113中。凹部R可设置在第一开口部TH1和第二开口部TH2之间。凹部R可设置成从主体113的上表面朝向主体113的下表面凹入。凹部R可布置在发光器件120下方。凹部R可在第一方向上与发光器件120重叠。
如图5和图6所示,例如,第一树脂130可布置在凹部R中。第一树脂130可布置在发光器件120和主体113之间。第一树脂130可布置在第一结合部分121和第二结合部分122之间。例如,第一树脂130可接触第一结合部分121的侧表面和第二结合部分122的侧表面。
第一树脂130可具有粘合剂功能。第一树脂130可向相邻的部件提供粘合剂强度。第一树脂130可在发光器件120和封装主体110之间提供稳定的固定强度。第一树脂130例如可直接接触主体113的上表面。例如,第一树脂130可直接接触发光器件120的下表面。
例如,第一树脂130可包括以下材料中的至少一种:环氧基材料;硅树脂基材料;包括环氧基材料和硅树脂基材料的混合材料。另外,例如,如果第一树脂130具有反射功能,则所述粘合剂可包括白色硅树脂。
第一树脂130可在主体113和发光器件120之间提供稳定的固定强度,并且,如果光通过发光器件120的下表面被发出,则第一树脂130可在发光器件120和主体113之间提供光扩散功能。当光从发光器件120通过发光器件120的下表面发出时,第一树脂130可以通过这种光扩散功能提高发光器件封装100的光提取效率。另外,第一树脂130可以反射从发光器件120发出的光。在第一树脂130具有反射功能的情况下,第一树脂130可以由包括TiO2、SiO2等的材料形成。
根据实施例,凹部R的深度T1可小于第一开口部TH1的深度T2或第二开口部TH2的深度T2。
可考虑第一树脂130的粘合剂强度来确定凹部R的深度T1。可考虑主体113的稳定强度来确定凹部R的深度T1,和/或将凹部R的深度T1确定为防止由于从发光器件120发出的热而在发光器件封装100上产生裂缝。
凹部R可提供适于在发光器件120的下部处执行一种底部填充过程的空间。该底部填充过程可以是在封装主体110上安装发光器件120之后将第一树脂130布置在发光器件120的下部处的过程,或者是在将第一树脂130布置在凹部R中之后布置发光器件120的过程,以在将发光器件120安装在封装主体110上的过程期间通过第一树脂130将发光器件120安装在封装主体110上。凹部R可具有第一深度或更大深度,以在发光器件120的下表面与主体113的上表面之间提供第一树脂130。另外,凹部R可具有第二深度或更小深度,从而向主体113提供稳定强度。
凹部R的深度T1和宽度W4可影响第一树脂130的位置和固定强度。凹部R的深度T1和宽度W4可被确定为使得由布置在主体113和发光器件120之间的第一树脂130提供足够的固定强度。
例如,凹部R的深度T1可以为几十微米。凹部R的深度T1可以为40微米至60微米。
另外,凹部R的宽度W4可以为几十微米至几百微米。在这种情况下,凹部R的宽度W4可限定在发光器件120的长轴方向上。
凹部R的宽度W4可以比第一结合部分121和第二结合部分122之间的距离窄。凹部R的宽度W4可以为140微米至160微米。例如,凹部R的宽度W4可以为150微米。
第一开口部TH1的深度T2可对应于第一框架111的厚度来确定。第一开口部TH1的深度T2可被确定为使得第一框架111可维持稳定强度。
第二开口部TH2的深度T2可对应于第二框架112的厚度来确定。第二开口部TH2的深度T2可被确定为使得第二框架112可维持稳定强度。
第一开口部TH1的深度T2和第二开口部TH2的深度T2可对应于主体113的厚度来确定。第一开口部TH1的深度T2和第二开口部TH2的深度T2可被确定为使得主体113可维持稳定强度。
例如,第一开口部TH1的深度T2可以为几百微米。第一开口部TH1的深度T2可设置在180微米至220微米的范围内。例如,第一开口部TH1的深度T2可以为200微米。
例如,T2-T1厚度可被选择为至少100微米。这是基于注塑过程的可以在主体113中不产生裂缝的厚度。
根据实施例,比值T2/T1可设置在2至10的范围内。例如,当T2的厚度被设置为200微米时,T1的厚度可设置在20微米至100微米的范围内。
<透明树脂层、反射树脂层、荧光粉层>
另外,如图3、图6和图8所示,根据实施例的发光器件封装100可包括透明树脂层160和反射树脂层170。
如上所述,在现有技术中,由于在荧光粉层与发光元件相邻时,荧光粉层的光转换性能由于荧光粉层的退化而下降,所以已经研究了在荧光粉层与发光器件间隔开的同时布置荧光粉层的技术(所谓的远程荧光粉技术)。
另外,在现有技术中,虽然已经研究了在发光器件封装的空腔内布置反射层以提高亮度的技术,但已存在当反射层技术与远程荧光粉技术有机地结合时大大提高亮度的研究结果。
然而,根据现有技术,由于在发光器件封装中围绕发光器件均匀布置反射层方面存在技术困难,所以存在提高亮度的限制。
因此,实施例的技术目的在于提供一种发光器件封装、制造发光器件封装的方法以及光源单元,其能够通过围绕发光器件封装中的发光器件均匀地布置反射层而大大提高亮度。
根据实施例,如图6所示,透明树脂层160可包括布置在发光器件120和之后形成的荧光粉层180之间的第一透明树脂层162,使得荧光粉层180和发光器件120彼此间隔开,由此防止荧光粉层退化。
根据实施例,透明树脂层160可包括布置在反射树脂层170和发光器件120之间的第二透明树脂层161。第二透明树脂层161可均匀地布置在发光器件120的侧表面上。
透明树脂层160可以是透明材料,并且可包括光扩散颗粒。例如,透明树脂层160可包括以下材料中的至少一种:环氧基材料;硅树脂基材料;以及包括环氧基材料和硅树脂基材料的混合材料。例如,透明树脂层160可包括透明型硅树脂或光扩散颗粒,例如含有ZrO2、ZnO、Al2O3等的硅树脂。
同时,根据现有技术,当反射层布置在发光器件封装中时,如果发光器件的表面具有亲水性,则反射层能够广泛地扩散至发光器件的表面。
因此,由于广泛地布置在发光器件的表面上的反射层,所以,该发光器件封装提取从发光器件发出的光的效率可能下降。
根据实施例,为了防止反射树脂层170在发光器件120的表面上广泛地扩散,布置了透明树脂层160并然后使透明树脂层160固化,从而可以提高发光器件封装的光提取效率。
图7a是示出了根据实施例的、在发光器件上形成透明树脂的过程的截面图。
根据实施例,发光器件120布置在支撑基板190上。然后,在发光器件120上形成透明树脂层160。可以通过模塑或点蚀过程来形成透明树脂层160。透明树脂层160可包括以下材料中的至少一种:环氧基材料;硅树脂基材料;以及包括环氧基材料和硅树脂基材料的混合材料。例如,透明树脂层160可包括透明型硅树脂或光扩散颗粒,例如含有ZrO2、ZnO、Al2O3等的硅树脂。
图7b是示出了在发光器件120上形成的透明树脂层160的照片。
因此,根据实施例,与根据现有技术的利用沉降的结构不同,透明树脂层160可均匀地形成在发光器件的侧表面上。因此,如图6中所示,当发光器件旋转180度并以倒装芯片的形式被安装时,透明树脂层160的上部的宽度可大于其下部的宽度。另外,在侧表面形状中,倾斜表面被形成为平面而无任何粗糙度,由此提高光反射效率,从而存在形成下文描述的光学腔的特殊效果。
然后,如图8所示,该实施例可包括反射树脂层170。
反射树脂层170可包括发光器件120和布置在空腔C的侧表面上的第一反射树脂层170。另外,该实施例可包括布置在发光器件120的第一结合部分和第二结合部分与主体113之间的第二反射树脂(未示出),但其不限于此。
反射树脂层170可包括白色硅树脂。例如,反射树脂层170可由包括TiO2、ZnO、Al2O3、BN等的硅树脂制成,但该实施例不限于此。
反射树脂层170可通过间隙填充过程形成在空腔C的上侧处。替代地,反射树脂层170可通过间隙填充过程、经由在所述框架中形成的第一开口TH1或第二开口TH2而形成在下侧处。替代地,可通过在上侧和下侧处同时执行间隙填充过程来形成反射树脂层170。
根据现有技术,除了发光器件的上表面之外,难以将光反射树脂形成为其侧面被切割的锥形形状。因此难以提供光腔(light cavity)。
然而,根据本实施例,反射树脂层170可以以其端部被切割的锥形形状设置在发光器件附近,以便实现漫反射,由此实现光腔并大大提高亮度。
另外,根据现有技术,难以实现允许反射树脂与发光器件间隔开预定距离的技术。
然而,根据本实施例,透明树脂层160布置在发光器件的侧表面上而具有均匀的侧表面,使得反射树脂层170可以与发光器件120均匀地间隔开,由此大大提高了光反射率。
接下来,图9是示出了根据实施例的形成荧光粉层180的过程的视图。荧光粉层180可包括波长转换单元,用于接收从发光器件120发出的光,从而提供经波长转换的光。例如,荧光粉层180可包括从由荧光粉、量子点等组成的组中选择的至少一种。
根据实施例,反射树脂层170以其端部被切割的锥形形状设置在发光器件附近,并且与远程荧光粉层180有机地结合以形成光腔,从而可以非常有效地实现漫反射,由此显著提高光亮度。
<第一、第二导电层和第一、第二合金层>
另外,根据实施例,如图3和图10所示,发光器件封装100可包括第一导电层321和第二导电层322。第一导电层321可与第二导电层322间隔开。
第一导电层321可设置在第一开口部TH1中。第一导电层321可布置在第一结合部分121下方。第一导电层321的宽度可小于第一结合部分121的宽度。
第一结合部分121可具有在与第一方向垂直的第二方向上限定的宽度,第一开口部TH1沿着该第一方向设置。第一结合部分121的宽度可大于第一开口部TH1在第二方向上的宽度。
第一导电层321可直接接触第一结合部分121的下表面。第一导电层321可电连接至第一结合部分121。第一导电层321可由第一框架111围绕。第一导电层321可包括在从其下部到其上部的方向上凹入地设置的下表面。
第二导电层322可设置在第二开口部TH2中。第二导电层322可布置在第二结合部分122下方。第二导电层322的宽度可小于第二结合部分122的宽度。
第二结合部分122可具有在与第一方向垂直的第二方向上限定的宽度,第二开口部TH2沿该第一方向设置。第二结合部分122的宽度可大于第二开口部TH2在第二方向上的宽度。
第二导电层322可直接接触第二结合部分122的下表面。第二导电层322可电连接至第二结合部分122。第二导电层322可由第二框架112围绕。第二导电层322可包括在从其下部到其上部的方向上凹入地设置的下表面。
第一导电层321和第二导电层322可包括从由Ag、Au、Pt、Sn、Cu等或其合金组成的组中选择的一种材料。然而,实施例不限于此,并且第一导电层321和第二导电层322可由能够确保导电功能的材料形成。
例如,第一导电层321和第二导电层322可由导电膏形成。该导电膏可包括焊膏、银膏等,并且可以由由相互不同的材料形成的多层或由合金形成的多层或单层构成。例如,第一导电层321和第二导电层322可以包括SAC(Sn-Ag-Cu)。
根据实施例,在形成第一导电层321和第二导电层322的过程中或在提供第一导电层321和第二导电层322之后的热处理过程中,可以在第一导电层321和第二导电层322与第一框架111和第二框架112之间设置金属间化合物(IMC)层。
例如,第一合金层111b和第二合金层112b可以是分别通过第一导电层321和第二导电层322的材料与第一框架111和第二框架112的第一金属层111a和第二金属层112a之间的结合而形成的。
因此,第一导电层321和第一框架111可以物理地并且电气地彼此稳定联接。第一导电层321、第一合金层111b和第一框架111可以物理地并且电气地彼此稳定联接。
另外,第二导电层322和第二框架112可以物理地并且电气地彼此稳定联接。第二导电层322、第二合金层112b和第二框架112可以物理地并且电气地彼此稳定联接。
例如,第一合金层111b和第二合金层112b可包括至少一个金属间化合物层,该金属间化合物层选自包括AgSn、CuSn、AuSn等的组。该金属间化合物层可通过第一材料和第二材料的结合而形成,并且该第一材料可由第一导电层321和第二导电层322提供,且该第二材料可由第一金属层111a和第二金属层112a提供或由第一框架111和第二框架112的支撑构件提供。
当第一导电层321和第二导电层322包括Sn材料并且第一金属层111a和第二金属层112a包括Ag材料时,则可在提供第一导电层321和第二导电层322的过程中或在之后的热处理过程中通过Sn材料和Ag材料的结合来形成AgSn的金属间化合物层。
另外,当第一导电层321和第二导电层322包括Sn材料并且第一金属层111a和第二金属层112a包括Au材料时,则可在提供第一导电层321和第二导电层322的过程中或在之后的热处理过程中通过Sn材料和Au材料的结合来形成AuSn的金属间化合物层。
另外,当第一导电层321和第二导电层322包括Sn材料并且第一框架111和第二框架112的支撑构件包括Cu材料时,则可在提供第一导电层321和第二导电层322的过程中或在之后的热处理过程中通过Sn材料和Cu材料的结合来形成CuSn的金属间化合物层。
另外,当第一导电层321和第二导电层322包括Ag材料并且第一框架111和第二框架112的支撑构件包括Sn材料时,则可在提供第一导电层321和第二导电层322的过程中或在之后的热处理过程中,通过Ag材料和Sn材料的结合来形成AgSn的金属间化合物层。
上述金属间化合物层可具有比普通结合材料高的熔点。另外,形成金属间化合物层的热处理过程可以在低于所述普通结合材料的熔点的温度下执行。
因此,根据实施例,即使通过回流工艺将发光器件封装100结合到主基板等,也不会发生重熔现象,从而电连接和物理结合强度可以不恶化。
另外,在根据实施例的发光器件封装100和制造发光器件封装的该方法中,封装主体110在制造该发光器件封装的过程中不需要暴露在高温下。因此,根据实施例,能够防止封装主体110暴露在高温下而损坏或变色。
因此,能够不同地选择构成主体113的材料。根据实施例,主体113可以由诸如陶瓷的昂贵材料和相对廉价的树脂材料形成。
例如,主体113可包括从由聚对苯二甲酰胺(PPA)树脂、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)树脂、环氧模塑料(EMC)树脂和硅树脂模塑料(SMC)树脂组成的组中选出的至少一种材料。
同时,根据实施例,也可在第一结合部分121和第二结合部分122与第一导电层321和第二导电层322之间设置金属间化合物层。
与上文的描述,根据实施例,在形成第一导电层321和第二导电层322的过程中或在提供第一导电层321和第二导电层322之后的热处理过程中,可以在第一导电层321和第二导电层322与第一结合部分121和第二结合部分122之间设置金属间化合物(IMC)层。
例如,可以通过构成第一导电层321和第二导电层322的材料与第一结合部分121和第二结合部分122之间的结合来形成合金层。
因此,第一导电层321和第一结合部分121可以物理地并且电气地彼此稳定联接。第一导电层321、所述合金层和第一结合部分121可以物理地并且电气地彼此稳定联接。
另外,第二导电层322和第二结合部分122可以物理地并且电气地彼此稳定联接。第二导电层322、所述合金层和第二结合部分122可以物理地并且电气地彼此稳定联接。
例如,所述合金层可包括至少一个金属间化合物层,该金属间化合物层选自包括AgSn、CuSn、AuSn等的组。该金属间化合物层可通过第一材料和第二材料的结合来形成,并且该第一材料可以由第一导电层321和第二导电层322提供,并且该第二材料可以由第一结合部分121和第二结合部分122提供。
当第一导电层321和第二导电层322包括Sn材料并且第一结合部分121和第二结合部分122包括Ag材料时,可以在提供第一导电层321和第二导电层322的过程中或在之后的热处理过程中通过Sn材料和Ag材料的结合来形成AgSn的金属间化合物层。
另外,当第一导电层321和第二导电层322包括Sn材料并且第一结合部分121和第二结合部分122包括Au材料时,可以在提供第一导电层321和第二导电层322的过程中或在之后的热处理过程中通过Sn材料和Au材料的结合来形成AuSn的金属间化合物层。
另外,当第一导电层321和第二导电层322包括Ag材料并且第一结合部分121和第二结合部分122包括Sn材料时,可以在提供第一导电层321和第二导电层322的过程中或在之后的热处理过程中通过Ag材料和Sn材料的结合来形成AgSn的金属间化合物层。
上述金属间化合物层可具有比普通结合材料高的熔点。另外,形成该金属间化合物层的热处理过程可以在低于普通结合材料的熔点的温度下执行。
因此,根据实施例,即使通过回流工艺将发光器件封装100结合到主基板等,也可不发生重熔现象,从而电连接和物理结合强度可以不恶化。
另外,根据实施例,如图3至图10所示,发光器件封装100可包括第一下侧凹部R11和第二下侧凹部R12。第一下侧凹部R11和第二下侧凹部R12可彼此间隔开。
第一下侧凹部R11可设置在第一框架11的下表面中。第一下侧凹部R11可从第一框架111的下表面朝向第一框架111的上表面凹入地设置。第一下侧凹部R11可与第一开口部TH1间隔开。
第一下侧凹部R11可具有几微米至几十微米的宽度。树脂部分可设置在第一下侧凹部R11中。填充在第一下侧凹部R11中的该树脂部分例如可由与主体113的材料相同的材料形成。
然而,实施例不限于此,并且该树脂部分可由从使第一导电层321和第二导电层322表现出低粘合强度和低润湿性的材料中选出的材料形成。替代地,该树脂部分可以选自使第一导电层321和第二导电层322表现出的低表面张力的材料。
例如,可以在通过注塑成型过程等形成第一框架111、第二框架112和主体113的过程中提供被填充在第一下侧凹部R11中的该树脂部分。
填充在第一下侧凹部R11中的该树脂部分可布置在第一框架111的设有第一开口部TH1的下表面区域的周边处。第一框架111的设有第一开口部TH1的下表面区域可以具有岛状形状,并且可以与第一框架111的围绕该下表面区域的下表面分离。
例如,如图2所示,第一框架111的设有第一开口部TH1的下表面区域可通过被填充在第一下侧凹部R11中的树脂部分和主体113而与该下表面区域周围的第一框架111隔离。
因此,如果该树脂部分由使第一导电层321和第二导电层322表现出低粘合强度和低润湿性的材料、或者由在该树脂部分与第一导电层321和第二导电层322之间表现出低表面张力的材料形成,那么,通过从第一开口部TH1溢流,能够防止设置在第一开口部TH1中的第一导电层321扩散到填充在第一下侧凹部R11中的树脂部分或主体113上。
这是基于第一导电层321与该树脂部分之间以及第一导电层321与主体113之间的粘合关系、或者该树脂部分与第一导电层321及第二导电层322之间的低润湿性和低表面张力。换句话说,构成第一导电层321的材料可被选择为表现出与第一框架111的良好粘合性。另外,构成第一导电层321的材料可被选择为呈现与该树脂部分和主体113的低粘合性。
因此,防止了第一导电层321通过从第一开口部TH1朝着设置有该树脂部分或主体113的区域流出而流出到或扩散到设置有该树脂部分或主体113的区域之外,并且第一导电层321能够稳定地布置在设置有第一开口部TH1的区域中。
因此,如果布置在第一开口部TH1中的第一导电层321流出,则能够防止第一导电层321扩展到设有该树脂部分或主体113的第一下侧凹部R11的外部区域。另外,第一导电层321能够在第一开口部TH1中稳定地连接至第一结合部分121的下表面。
因此,当该发光器件封装安装在电路板上时,能够防止第一导电层321和第二导电层322由于彼此接触而短路,并且能够在布置第一导电层321和第二导电层322的过程中非常容易地控制第一导电层321和第二导电层322的量。
另外,第二下侧凹部R12可设置在第二框架112的下表面中。第二下侧凹部R12可以从第二框架112的下表面朝向第二框架112的上表面凹入地设置。第二下侧凹部R12可与第二开口部TH2间隔开。
第二下侧凹部R12可具有几微米至几十微米的宽度。在第二下侧凹部R12中可设置树脂部分。填充在第二下侧凹部R12中的该树脂部分例如可由与主体113的材料相同的材料形成。
然而,实施例不限于此,并且该树脂部分可由从使第一导电层321和第二导电层322表现出低粘合强度和低润湿性的材料中选出的材料形成。替代地,该树脂部分可选自使第一导电层321和第二导电层322表现出低表面张力的材料。
例如,可以在通过注塑成型过程等形成第一框架111、第二框架112和主体113的过程中提供被填充在第二下侧凹部R12中的树脂部分。
填充在第二下侧凹部R12中的该树脂部分可布置在第二框架112的设有第二开口部TH2的下表面区域的周边处。第二框架112的设有第二开口部TH2的下表面区域可以具有岛状形状,并且可以与该下表面区域周围的第二框架112的下表面分离。
例如,如图2所示,第二框架112的设有第二开口部TH2的下表面区域可通过被填充在第二下侧凹部R12中的树脂部分和主体113而与该下表面区域周围的第二框架112隔离。
因此,如果该树脂部分由使第一导电层321和第二导电层322表现出低粘合强度和低润湿性的材料、或者由在该树脂部分与第一导电层321和第二导电层322之间表现出低表面张力的材料形成,那么,通过从第二开口部TH2溢出,能够防止设置在第二开口部TH2中的第二导电层322扩散到填充在第二下侧凹部R12中的树脂部分或主体113上。
这是基于第二导电层322与该树脂部分之间以及第二导电层322与主体113之间的粘合关系,或者该树脂部分与第一导电层321及第二导电层322之间的低润湿性和低表面张力。换句话说,构成第二导电层322的材料可被选择为表现出与第二框架112的良好粘合性。另外,构成第二导电层322的材料可被选择为表现出与该树脂部分和主体113的低粘合性。
因此,防止了第二导电层322通过从第二开口部TH2朝着设置有该树脂部分或主体113的区域流出而流出到或扩散到设置有该树脂部分或主体113的区域之外,并且第二导电层322能够稳定地布置在设置有第二开口部TH2的区域中。
因此,如果布置在第二开口部TH2中的第二导电层322流出,则能够防止第二导电层322扩展到该树脂部分或设有主体113的第二下侧凹部R12的外部区域。另外,第二导电层322能够在第二开口部TH2中稳定地连接到第二结合部分122的下表面。
因此,当该发光器件封装安装在电路板上时,能够防止第一导电层321和第二导电层322由于彼此接触而短路,并且能够在布置第一导电层321和第二导电层322的过程中非常容易地控制第一导电层321和第二导电层322的量。
同时,根据本实施例的发光器件封装100,如图3所示,设置在凹部R中的第一树脂130可以设置在发光器件120的下表面与封装主体110的上表面之间。当从发光器件120的顶部观察时,第一树脂130可以设置在第一结合部分121和第二结合部分122周围。另外,当从发光器件120的顶部观察时,第一树脂130可以围绕第一开口TH1和第二开口TH2设置。
第一树脂130可起到将发光器件120稳定地固定至封装主体110的作用。另外,第一树脂130可围绕第一结合部分121和第二结合部分122布置,同时接触第一结合部分121和第二结合部分122的侧表面。
第一树脂130可密封第一结合部分121和第二结合部分122的外周。树脂130可以防止第一导电层321和第二导电层322通过从第一开口TH1和第二开口TH2的区域溢出而向发光器件120的外侧扩散和移动。当第一导电层321和第二导电层322向发光器件120的外侧扩散和移动时,因为第一导电层321和第二导电层322可能与发光器件120的有源层接触,所以可能导致由于短路造成的故障。因此,当布置了第一树脂130时,可以防止由第一导电层321及第二导电层322与所述有源层引起的短路,由此提高根据实施例的发光器件的可靠性。
另外,树脂130可以防止第一导电层321和第二导电层322通过从第一开口TH1和第二开口TH2的区域溢出而在发光器件120的下表面下方沿所述凹部的方向扩散和移动。因此,可以防止第一导电层321和第二导电层322在发光器件120下方电短路。
另外,根据实施例,发光结构123可设置为化合物半导体。发光结构123例如可设置为II-VI族或III-V族化合物半导体。例如,发光结构123可以包括从铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、磷(P)、砷(As)和氮(N)中选出的至少两种元素。
发光结构123可以包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层。
在根据实施例的发光器件封装100中,电源可通过第一开口部TH1的区域连接到第一结合部分121,并且该电源可通过第二开口部TH2的区域连接到第二结合部分122。
因此,发光器件120能够由通过第一结合部分121和第二结合部分122供应的驱动电力驱动。另外,从发光器件120发出的光可以指向封装主体110的向上方向。
同时,根据上述实施例的发光器件封装100可以安装并设置在次级基座、电路板等上。
然而,当发光器件封装被常规地安装在次级基座、电路板等上时,能够应用诸如回流过程的高温过程。此时,在该回流过程中,在设置在发光器件封装中的引线框架和发光器件之间的结合区域中可能发生重熔现象,由此削弱电连接和物理联接的稳定性。
然而,在根据实施例的发光器件封装和制造发光器件封装的方法中,发光器件的结合部分可以通过布置在开口部分中的导电层而接收驱动电力。另外,布置在该开口部分中的导电层的熔点可被选择为比典型结合材料的熔点和IMC层的熔点高的值。
因此,根据实施例,即使通过所述回流过程将发光器件封装100结合到主基板等,也可不发生重熔现象,从而电连接和物理结合强度可以不劣化。
另外,在根据实施例的发光器件封装100和制造发光器件封装的方法中,封装主体110在制造该发光器件封装的过程中不需要暴露在高温下。因此,根据实施例,能够防止封装主体110暴露在高温下而损坏或变色。
因此,能够不同地选择构成主体113的材料。根据实施例,主体113可由诸如陶瓷的昂贵材料和相对廉价的树脂材料形成。
例如,主体113可包括从由聚对苯二甲酰胺(PPA)树脂、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)树脂、环氧模塑料(EMC)树脂和硅树脂模塑料(SMC)树脂组成的组中选出的至少一种材料。
接下来,如图3和图11所示,根据实施例的发光器件封装可包括布置在第一开口TH1和第二开口TH2中的第二树脂层115。第二树脂层115可布置在第一导电层321和第二导电层322下方。
第二树脂层115可保护第一导电层321和第二导电层322。第二树脂层115可密封第一开口TH1和第二开口TH2。第二树脂层115可防止第一导电层321和第二导电层322扩散并移动到第一开口TH1和第二开口TH2的下部。
例如,第二树脂层115可包括与主体113类似的材料。第二树脂层115可包括选自如下组中的至少一种材料,该组包括:聚邻苯二甲酰胺(PPA)树脂、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯(PCT)树脂、环氧模塑料(EMC)树脂和硅树脂模塑料(SMC)树脂。
另外,第二树脂层115可包括以下材料中的至少一种:环氧基材料;硅树脂基材料;以及包括环氧基材料和硅树脂基材料的混合材料。
接下来,图12所示的根据本发明实施例的发光器件封装是一个示例,其中,参考图1至图11描述的发光器件封装被安装在电路板410上并被提供。
根据实施例,如图12所示,该发光器件封装可包括电路板410、封装主体110和发光器件120。
电路板410可包括第一焊盘411、第二焊盘412以及基板413。基板413可设有用于控制对发光器件120的驱动的电源电路。
封装主体110可布置在电路板410上。第一焊盘411和第一结合部分121可彼此电连接。第二焊盘412和第二结合部分122可彼此电连接。
第一焊盘411和第二焊盘412可包括导电材料。例如,第一焊盘411和第二焊盘412可以包括从由Ti、Cu、Ni、Au、Cr、Ta、Pt、Sn、Ag、P、Fe、Sn、Zn和Al或其合金组成的组中选择的至少一种材料。第一焊盘411和第二焊盘412可以由单层或多层构成。
封装主体110可包括第一框架111和第二框架112。第一框架111和第二框架112可彼此间隔开。
封装主体110可包括主体113。主体113可布置在第一框架111和第二框架112之间。主体113可起到一种电极分离线的作用。
第一框架111和第二框架112可以是导电框架。第一框架111和第二框架112可向封装主体110提供稳定的结构强度,并且可电连接到发光器件120。
同时,图13是示出了根据本发明的实施例的发光器件封装的另一示例的视图。
与根据图3所示的实施例的发光器件封装相比,根据图13所示的实施例的发光器件封装还可包括散热构件150。
散热构件150可布置在设于主体113中的第三开口TH3上,并且可布置在凹部R下方。散热构件150可布置在第一框架111和第二框架112之间。
例如,散热构件150可包括以下材料中的至少一种:环氧基材料;硅树脂基材料;以及包括环氧基材料和硅树脂基材料的混合材料。另外,例如,当散热构件150具有反射功能时,散热构件150可包括白色硅树脂。另外,散热构件150可包括从包括Al2O3、AlN等的组中选出的具有良好导热性的材料。
根据实施例,当散热构件150包括具有良好导热性的材料时,可以有效地散发从发光器件120产生的热。因此,由于有效地执行了发光器件120的散热,能够提高发光器件120的光提取效率。
另外,当散热构件150包括反射材料时,对于被发射到发光器件120的下表面的光,可以在发光器件120和主体113之间提供光扩散功能。当光从发光器件120被发射到发光器件120的下表面时,散热构件150提供光扩散功能,从而能够提高该发光器件封装的光提取效率。
根据实施例,散热构件150可反射从发光器件120发出的光。当散热构件150具有反射功能时,散热构件150可由包括TiO2、SiO2等的材料形成。
图14是示出了根据本发明的实施例的发光器件的平面图,并且图15是沿着图14中所示的发光器件的线A-A截取的剖视图。
为了更好地理解,尽管被布置在第一结合部分1171和第二结合部分1172下方,图14示出了电连接到第一结合部分1171的第一子电极1141和电连接到第二结合部分1172的第二子电极1142。
如图14和15所示,根据实施例的发光器件1000可包括布置在基板1105上的发光结构1110。
基板1105可选自包括蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP和Ge的组。例如,基板1105可以设置为在其上表面上形成有凹凸图案的图案化蓝宝石基板(PSS)。
发光结构1110可以包括第一导电半导体层1111、有源层1112和第二导电半导体层1113。有源层1112可以布置在第一导电半导体层1111和第二导电半导体层1113之间。例如,有源层1112可以布置在第一导电半导体层1111上,并且第二导电半导体层1113可以布置在有源层1112上。
根据实施例,第一导电半导体层1111可设置为n型半导体层,并且第二导电半导体层1113可设置为p型半导体层。根据另一实施例,第一导电半导体层1111可设置为p型半导体层,并且第二导电半导体层1113可设置为n型半导体层。
下面,为了便于描述,将针对第一导电半导体层1111被设置为n型半导体层且第二导电半导体层1113被设置为p型半导体层的情形来描述。
如图15中所示,根据实施例的发光器件1000可包括透明电极层1130。透明电极层1130可通过改善电流扩散而提高光输出。
例如,透明电极层1130可以包括从包括金属、金属氧化物和金属氮化物的组中选出的至少一种。透明电极层1130可以包括透光材料。
透明电极层1130可以包括从包括以下项的组中选出的材料:氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、IZO氮化物(IZON)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铟铝锌(IAZO)、铟镓氧化锌(IGZO),铟镓氧化锡(IGTO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化镓锌(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Pt、Ni、Au、Rh和Pd。
如图14和15所示,根据实施例的发光器件1000可包括反射层1160。反射层1160可包括第一反射层1161、第二反射层1162和第三反射层1163。反射层1160可布置在透明电极层1130上。
第二反射层1162可包括用于暴露透明电极层1130的第一开口h1。第二反射层1162可包括布置在透明电极层1130上的多个第一开口h1。
第一反射层1161可包括用于暴露第一导电半导体层1111的上表面的第二开口h2。
第三反射层1163可布置在第一反射层1161和第二反射层1162之间。例如,第三反射层1163可连接至第一反射层1161。另外,第三反射层1163可连接至第二反射层1162。第三反射层1163可布置成同时与第一反射层1161和第二反射层1162物理地直接接触。
根据实施例的反射层1160可通过设置在透明电极层1130中的接触孔而直接接触第二导电半导体层1113。反射层1160可通过设置在透明电极层1130中的接触孔而物理地接触第二导电半导体层1113的上表面。
反射层1160可设置为绝缘反射层。例如,反射层1160可设置为分布式布拉格反射器(DBR)层。另外,反射层1160可设置为全向反射器(ODR)层。另外,可以通过堆叠该DBR层和ODR层来提供反射层1160。
如图14和15所示,根据实施例的发光器件1000可包括第一子电极1141和第二子电极1142。
第一子电极1141可以在第二开口h2中电连接到第一导电半导体层1111。第一子电极1141可布置在第一导电半导体层1111上。例如,根据实施例的发光器件1000,第一子电极1141可以在贯穿第二导电半导体层1113和有源层1112设置到第一导电半导体层1111的局部区域的凹部中布置在第一导电半导体层2111的上表面上。
第一子电极1141可通过设置在第一反射层1161中的第二开口h2电连接到第一导电半导体层1111的上表面。第二开口h2和该凹部可以在竖直方向上彼此重叠。例如,如图14和图15所示,第一子电极1141可以在凹部区域中与第一导电半导体层1111的上表面直接接触。
第二子电极1142可以电连接到第二导电半导体层1113。第二子电极1142可布置在第二导电半导体层1113上。根据实施例,透明电极层1130可布置在第二子电极1142和第二导电半导体层1113之间。
第二子电极1142可以通过设置在第二反射层1162中的第一开口h1电连接到第二导电半导体层1113。例如,如图14和图15所示,第二子电极1142可以通过P区域中的透明电极层1130电连接到第二导电半导体层1113。
如图14和15所示,第二子电极1142可通过在P区域中设置在第二反射层1162中的多个第一开口h1直接接触透明电极层1130的上表面。
根据实施例,如图14和15所示,第一子电极1141和第二子电极1142可具有彼此不同的极性,并且可彼此间隔开。
例如,第一子电极1141可设置成线形的。另外,例如,第二子电极1142可设置成线形的。第一子电极1141可布置在相邻的第二子电极1142之间。第二子电极1142可布置在相邻的第一子电极1141之间。
当第一子电极1141和第二子电极1142具有彼此不同的极性时,并且电极的数目可彼此不同。例如,当第一子电极1141被构造为n电极而第二子电极1142被构造为p电极时,第二子电极1142的数量可以更多。当第二导电半导体层1113和第一导电半导体层1111的电导率和/或电阻彼此不同时,注入到发光结构1110中的电子可以通过第一子电极1141和第二子电极1142而与正电空穴(positive holes)平衡,因此可以改善发光器件的光学特性。
同时,取决于应用根据本实施例的发光器件的发光器件封装所需的特性,第一子电极1141和第二子电极1142的极性可以彼此相反。另外,第一子电极1141和第二子电极1142的宽度、长度、形状和数量可以根据该发光器件封装中所需的特性而不同地修改。
第一子电极1141和第二子电极1142可以设有具有单层或多层的结构。例如,第一子电极1141和第二子电极1142可以是欧姆电极。例如,第一子电极1141和第二子电极1142可以包括以下项中的至少一种或由它们中的至少两种形成的合金:ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf。
如图14和15所示,根据实施例的发光器件1000可包括保护层1150。
保护层1150可包括第三开口h3,用于暴露第二子电极1142。第三开口h3可布置成对应于设置在第二子电极1142中的PB区域。
另外,保护层1150可包括第四开口h4,用于暴露第一子电极1141。第四开口h4可布置成对应于设置在第一子电极1141中的NB区域。
保护层1150可布置在反射层1160上。保护层1150可布置在第一反射层1161、第二反射层1162和第三反射层1163上。
例如,保护层1150可设置为绝缘材料。例如,保护层1150可由从包括SixOy、SiOxNy、SixNy和AlxOy的组中选择的至少一种材料形成。
如图14和15所示,根据实施例的发光器件1000可包括布置在保护层1150上的第一结合部分1171和第二结合部分1172。
第一结合部分1171可布置在第一反射层1161上。另外,第二结合部分1172可布置在第二反射层1162上。第二结合部分1172可与第一结合部分1171间隔开。
第一结合部分1171可以通过在NB区域中设置在保护层1150中的第四开口h4而与第一子电极1141的上表面接触。所述NB区域可以与第二开口h2竖直地偏移。当第二开口h2和多个NB区域彼此竖直地偏移时,注入到第一结合部分1171中的电流可以均匀地分布在第一子电极1141的水平方向上,因此电流可以均匀地注入NB区域中。
另外,第二结合部分1172可以通过在PB区域中设置在保护层1150中的第三开口h3而与第二子电极1142的上表面接触。当PB区域和第一开口h1彼此不竖直地偏移时,注入第二结合部分1172中的电流可以均匀地分布在第二子电极1142的水平方向上,因此电流可以均匀地注入PB区域中。
因此,根据实施例的发光器件1000,第一结合部分1171可以在第四开口h4中与第一子电极1141接触。另外,第二结合部分1172可以在多个区域中与第二子电极1142接触。因此,根据实施例,由于可以通过这些区域供电,所以能够根据接触区域的增大和接触区域的分散而产生电流分散效应并能够降低工作电压。
另外,根据实施例的发光器件1000,如图15所示,第一反射层1161设置在第一子电极1141下方,并且第二反射层1162设置在第二子电极1142下方。因此,第一反射层1161和第二反射层1162反射从发光结构1110的有源层1112发出的光,以最小化第一子电极1141和第二子电极1142中的光吸收,从而能够提高光强度Po。
例如,第一反射层1161和第二反射层1162可以由绝缘材料形成,并且具有诸如使用具有高反射率的材料的DBR结构的结构,以便反射从有源层1112发出的光。
第一反射层1161和第二反射层1162可具有DBR结构,其中,交替地设置具有不同折射率的材料。例如,第一反射层1161和第二反射层1162可以设置为单层,或包括TiO2、SiO2、Ta2O5和HfO2中的至少一种的堆叠结构。
不限于此,根据另一实施例,可以根据从有源层2112发出的光的波长自由地选择第一反射层1161和第二反射层1162,以调整对从有源层1112发出的光的反射率。
另外,根据另一实施例,第一反射层1161和第二反射层1162可以设置为ODR层。根据又一实施例,第一反射层1161和第二反射层1162可以设置为其中DBR层和ODR层被堆叠的一种混合型。
当通过倒装芯片结合方案安装之后,根据实施例的发光器件被实施为发光器件封装,由发光结构1110提供的光可穿过基板1105发出。从发光结构1110发出光可由第一反射层1161和第二反射层1162反射,并朝着基板1105发出。
另外,从发光结构1110发出的光可以在发光结构1110的侧向方向上发出。另外,从发光结构1110发出的光可以在第一结合部分1171和第二结合部分1172布置于其上的表面中通过未设置有第一结合部分1171和第二结合部分1172的区域发出到外部。
具体地,从发光结构1110发出的光可以在第一结合部分1171和第二结合部分1172布置于其上的表面中通过未设置有第三反射层1163的区域发出到外部。
因此,根据实施例的发光器件1000可以在围绕发光结构1110的六个表面方向上发光,并且显著地提高光强度。
同时,根据实施例的发光器件,当从发光器件1000的顶部观察时,第一结合部分1171和第二结合部分1172的面积之和小于或等于第一结合部分1171和第二结合部分1172布置于其上的发光器件1000的上表面的总面积的60%。
例如,发光器件1000的上表面的总面积可对应于由发光结构1110的第一导电半导体层1111的下表面的侧向长度和纵向长度限定的面积。另外,发光器件1000的上表面的总面积可对应于基板1105的上表面或下表面的面积。
因此,第一结合部分1171和第二结合部分1172的面积之和等于或小于发光器件1000的总面积的60%,使得发射到第一结合部分1171和第二结合部分1172布置于其上的表面的光的量能够减少。因此,根据实施例,因为增加了在发光器件1000的六个表面方向上发出的光的量,所以可以提高光提取效率并可以提高光强度Po。
另外,当从发光器件的顶部观察时,第一结合部分1171和第二结合部分1172的面积之和等于或大于发光器件1000的总面积的30%。
因此,第一结合部分1171和第二结合部分1172的面积之和等于或大于发光器件1000的总面积的30%,从而可通过第一结合部分1171和第二结合部分1172执行稳定的安装,并且可确保发光器件1000的电特性。
考虑到确保光提取效率和结合稳定性,第一结合部分1171和第二结合部分1172的面积之和可被选择为发光器件1100的总面积的30%至60%。
换句话说,当第一结合部分1171和第二结合部分1172的面积之和为发光器件1000的总面积的30%至100%时,可确保发光器件1000的电特性,并且可确保待安装在发光器件封装上的结合强度,从而可以执行稳定安装。
另外,当第一结合部分1171和第二结合部分1172的面积之和大于发光器件1000的总面积的0%且小于或等于发光器件1000的总面积的60%时,被发射到其上布置有第一结合部分1171和第二结合部分1172的表面的光的量增加,从而发光器件1000的光提取效率可以提高,并且光强度Po可以增大。
在实施例中,第一结合部分1171和第二结合部分1172的面积之和被选择为发光器件1000的总面积的30%至60%,以便确保发光器件1000的电特性和待安装在发光器件封装上的结合强度,并提高光强度。
另外,根据实施例的发光器件1000,第三反射层1163可布置在第一结合部分1171和第二结合部分1172之间。例如,第三反射层1163在发光器件1000的主轴方向上的长度W5可对应于第一结合部分1171和第二结合部分1172之间的距离。另外,例如,第三反射层1163的面积可以是发光器件1000的整个上表面的10%至25%。
当第三反射层1163的面积是发光器件1000的整个上表面的10%或更多时,可以防止设置在发光器件下方的封装主体变色或破裂。当是25%或更小时,有利的是确保光提取效率,以将光发射到发光器件的六个表面。
另外,不限于此,在另一实施例中,第三反射层1163的面积可布置为大于发光器件1000的整个上表面的0%但小于10%,以确保更大的光提取效率,并且第三反射层1163的面积可布置为大于发光器件1000的整个上表面的25%但小于100%,以防止封装主体变色或破裂。
另外,从发光结构1110产生的光可以通过设置在沿主轴方向布置的侧表面和与该侧表面相邻的第一结合部分1171或第二结合部分1172之间的第二区域透过和发射。
另外,从发光结构1110产生的光可以通过设置在沿副轴方向布置的侧表面和与该侧表面相邻的第一结合部分1171或第二结合部分1172之间的第三区域透过和发射。
根据实施例,第一反射层1161的尺寸可以比第一结合部分1171的尺寸大几微米。例如,第一反射层1161的面积大小可设置成完全覆盖第一结合部分1171的面积。考虑到工艺误差,例如,第一反射层1161的一侧的长度可以比第一结合部分1171的一侧的长度大约4微米至约10微米。
另外,第二反射层1162的尺寸可以比第二结合部分1172的尺寸大几微米。例如,第二反射层1162的面积大小可设置成完全覆盖第二结合部分1172的面积。考虑到工艺误差,例如,第二反射层1161的一侧的长度可以比第二结合部分1172的一侧的长度大约4微米至约10微米。
根据实施例,从发光结构1110发射的光可以被第一反射层1161和第二反射层1162反射而不会入射在第一结合部分1171和第二结合部分1172上。因此,根据实施例,从发光结构1110产生和发射并入射到第一结合部分1171和第二结合部分1172的光的损失可最小化。
另外,根据实施例的发光器件1000,由于第三反射层1163布置在第一结合部分1171和第二结合部分1172之间,所以,可调节在第一结合部分1171和第二结合部分1172之间发出的光的量。
如上所述,根据实施例的发光器件1000可以例如在以倒装芯片结合方案安装之后作为发光器件封装被提供。这里,当其上安装有发光器件1000的封装主体设有树脂等时,由于从发光器件1000发出的强烈的短波长光,所以在发光器件1000的下部区域中,该封装主体变色或破裂。
然而,根据实施例的发光器件1000,由于调节了其上布置有第一结合部分1171和第二结合部分1172的区域之间发出的光的量,所以可防止布置在发光器件1000的下部区域中的封装主体变色或破裂。
根据实施例,从发光结构1000产生的光可通过其上布置有第一结合部分1171、第二结合部分1172和第三反射层1163的、发光器件1000的上表面的面积的20%或更大面积而透过和发出。
因此,根据实施例,由于在发光器件1000的六个表面方向上发出的光的量增加了,所以可以提高光提取效率并且可以增加光强度Po。另外,可以防止邻近发光器件1000的下表面布置的封装主体变色或破裂。
另外,根据实施例的发光器件1000,可在透明电极层1130中设置有多个接触孔C1、C2和C3。第二导电半导体层1113可以通过设置在透明电极层1130中的所述多个接触孔C1、C2和C3结合到反射层1160。反射层1160与第二导电半导体层1113直接接触,使得与反射层1160接触透明电极层1130的情况相比,可以提高粘合强度。
当反射层1160仅与透明电极层1130直接接触时,反射层1160和透明电极层1130之间的结合强度或粘合强度可能会减弱。例如,当绝缘层被结合到金属层时,其材料之间的结合强度或粘合强度可能会减弱。
例如,当反射层1160与透明电极层1130之间的结合强度或粘合强度弱时,在这两层之间可能发生剥离。因此,当在反射层1160和透明电极层1130之间发生剥离时,发光器件1000的特性可能劣化并且可能无法确保发光器件1000的可靠性。
然而,根据实施例,因为反射层1160能够与第二导电半导体层1113直接接触,所以可以在反射层1160、透明电极层1130和第二导电半导体层1113之间稳定地提供结合强度和粘合强度。
因此,根据实施例,因为可以稳定地提供反射层1160与第二导电半导体层1113之间的结合强度,所以可以防止反射层1160从透明电极层1130剥离。另外,因为可以稳定地提供反射层1160和第二导电半导体层1113之间的结合强度,所以可以提高发光器件1000的可靠性。
同时,如上所述,透明电极层1130可以设有接触孔C1、C2和C3。从有源层1112发射的光可以通过设置在透明电极层1130中的接触孔C1、C2和C3入射到反射层1160并被反射层1160反射。因此,从有源层1112产生并入射到透明电极层1130的光的损失减少了,从而可以提高光提取效率。因此,根据本实施例的发光器件1000,可以提高光强度。
下面,将参考图16和图17描述应用于根据本发明实施例的发光器件封装的倒装芯片式发光器件的示例。
图16是描述被应用于根据本发明实施例的发光器件封装的发光器件的电极布置的平面图,并且图17是沿图15所示的发光器件的线F-F截取的剖视图。
同时,为了更好地理解,图16概念性地仅示出了第一电极127和第二电极128的相对布置。第一电极127可包括第一结合部分121和第一分支电极125。第二电极128可包括第二结合部分122和第二分支电极126。
如图16和17所示,根据本实施例的发光器件可包括布置在基板124上的发光结构123。
基板124可以选自包括蓝宝石基板(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP和Ge的组。例如,基板124可设置为在其上表面上形成有凹凸图案的图案化蓝宝石基板(PSS)。
发光结构123可包括第一导电半导体层123a、有源层123b和第二导电半导体层123c。有源层123b可布置在第一导电半导体层123a和第二导电半导体层123c之间。例如,有源层123b可布置在第一导电半导体层123a上,并且第二导电半导体层123c可布置在有源层123b上。
根据实施例,第一导电半导体层123a可设置为n型半导体层,并且第二导电半导体层123c可设置为p型半导体层。根据另一实施例,第一导电半导体层123a可设置为p型半导体层,并且第二导电半导体层123c可设置为n型半导体层。
如图16和图17所示,根据实施例的发光器件可包括第一电极127和第二电极128。
第一电极127可包括第一结合部分121和第一分支电极125。第一电极127可以电连接到第二导电半导体层123c。第一分支电极125可以从第一结合部分121分支。第一分支电极125可包括从第一结合部分121分支的多个分支电极。
第二电极128可包括第二结合部分122和第二分支电极126。第二电极128可以电连接到第一导电半导体层123a。第二分支电极126可以从第二结合部分122分支。第二分支电极126可包括从第二结合部分122分支的多个分支电极。
第一分支电极125和第二分支电极126能够以指状形状彼此交替地布置。通过第一结合部分121和第二结合部分122供应的电力可以由第一分支电极125和第二分支电极126传到整个发光结构123。
第一电极127和第二电极128可具有单层或多层结构。例如,第一电极127和第二电极128可以是欧姆电极。例如,第一电极127和第二电极128可以包括以下项中的至少一种或由它们中的至少两种形成的合金:ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au和Hf。
同时,发光结构123还可包括保护层。该保护层可设置在发光结构123的上表面上。另外,该保护层可设置在发光结构123的侧表面上。该保护层可设置为暴露第一结合部分121和第二结合部分122。另外,该保护层可以选择性地设置在基板124的外周和下表面上。
例如,该保护层可设置为绝缘材料。例如,该保护层可由从包括SixOy、SiOxNy、SixNy和AlxOy的组中选择的至少一种材料形成。
在根据本实施例的发光器件中,在有源层123b中产生的光可以在该发光器件的六个表面方向上发射。在有源层123b中产生的光可以通过该发光器件的上表面、下表面及四个侧表面在六个表面方向上发射。
作为参考,参照图1至图13描述的发光器件的竖直方向与图16和图17中所示的发光器件的竖直方向被彼此相反地示出。
根据实施例,以基板124的上表面的面积为基准,第一结合部分121和第二结合部分122的面积之和可以为其10%或更小。根据本实施例的发光器件封装,以基板124的所述面积为基准,第一结合部分121和第二结合部分122的面积之和可以为其10%或更小,以通过确保从发光器件的发光面积来提高光提取效率。
另外,根据本实施例,以基板124的上表面的面积为基准,第一结合部分121和第二结合部分122的面积之和可以为其0.7%或更多。根据本实施例的发光器件封装,以基板124的上表面的面积为基准,第一结合部分121和第二结合部分122的面积之和可以为其0.7%或更多。
例如,第一结合部分121在发光器件的长轴方向上的宽度可以是几十微米。第一结合部分121的宽度可以在70微米至90微米的范围内。另外,第一结合部分121的面积可以是数千平方微米。
另外,第二结合部分122在发光器件的长轴方向上的宽度可以是几十微米。第二结合部分122的宽度可以在70微米至90微米的范围内。另外,第二结合部分122的面积可以是数千平方微米。
因此,当第一结合部分121和第二结合部分122的面积减小时,透射至发光器件120的下表面的光的量可增大。
根据实施例,能够提供一种发光器件封装、制造发光器件封装的方法以及光源单元,其能够通过围绕发光器件封装中的发光器件均匀地布置反射层来大大提高亮度。
根据实施例的半导体器件封装和制造该半导体器件封装的方法能够改善光提取效率、电特性和可靠性。
根据实施例的半导体器件封装和制造该半导体器件封装的方法能够提高工艺效率并提出一种新的封装结构,由此降低制造成本并增加制造产量。
根据实施例,该半导体器件封装设有具有高反射率的主体,使得能够防止反射器变色,由此提高该半导体器件封装的可靠性。
根据实施例,该半导体器件封装和制造半导体器件的方法能够防止在将半导体器件封装重新结合到基板等的过程期间在半导体器件封装的结合区域中发生重熔现象。
[工业适用性]
根据实施例的发光器件封装可应用于光源设备。
此外,基于工业领域,该光源设备可包括显示设备、照明设备、前照灯等。
作为光源设备的一个示例,所述显示设备包括:底盖;反射板,该反射板布置在底盖上;发光模块,该发光模块发光并包括发光器件;导光板,该导光板布置在反射板的前面并引导从发光模块发出的光;光学片,该光学片包括布置在导光板的前面的棱镜片;显示面板,该显示面板布置在光学片的前面;图像信号输出电路,该图像信号输出电路连接到显示面板并向显示面板提供图像信号;以及彩色滤光片,该彩色滤光片布置在显示面板的前面。这里,所述底盖、反射板、发光模块、导光板和光学片可以形成背光单元。另外,该显示设备可具有以下结构:其中布置有各发出红光、绿光和蓝光的发光器件,而不包括彩色滤光片。
作为光源设备的另一示例,所述前照灯可以包括发光模块,该发光模块包括布置在基板上的发光器件封装;反射器,该反射器用于在预定方向(例如,向前方向)上反射从发光模块发射的光;透镜,该透镜用于向前折射该光;以及遮光板,该遮光板用于阻断或反射被反射器反射并被导向透镜的所述光的一部分,从而形成设计者期望的光分布图案。
作为另一光源设备的照明设备可包括盖、光源模块、散热器、电源、内壳和插座。另外,根据实施例的光源设备还可包括构件和保持器中的至少一个。该光源模块可以包括根据实施例的发光器件封装。
在以上实施例中描述的特征、结构、效果等被包括在至少一个实施例中,并且不仅仅限于一个实施例。此外,关于在这些实施例中描述的特征、结构、效果等,可以通过本领域普通技术人员的组合或修改来实现其它实施例。因此,与这些组合和修改相关的内容应被解释为被包括在实施例的范围内。
尽管在前文的描述中已经提出并阐述了优选实施例,但本发明不应被解释为仅限于此。应明白,本领域普通技术人员可以在不脱离本发明的实施例的固有特征的范围内获得未示出的各种变形和修改。例如,可以通过修改来执行实施例中具体示出的每个部件。另外,显然,与这些修改和变形相关的差异被包括在如本发明的所附权利要求书中设定的实施例的范围内。
[附图标记的说明]
框架111、112,主体113,封装主体110
第一和第二结合部分121、122,发光器件120
反射树脂层170、透明树脂层160、荧光粉层180