CN203250788U

CN203250788U - 半导体封装结构

Info

Publication number: CN203250788U
Application number: CN 201320252659
Authority: CN
Inventors: 屠建波
Original assignee: SHENZHEN ZHONGCE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN ZHONGCE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-05-11
Filing date: 2013-05-11
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2023-05-11

Abstract

一种半导体封装结构，包括：玻璃基板、半导体模块、封装玻璃，基板与半导体模块之间设有电气连接结构；半导体模块包括多个半导体芯片单元，半导体芯片单元包括：衬底、低温缓冲层、N型电子注入层、多量子阱有源层、电子阻挡层、P型空穴注入层、P型电极金属全发射层；P型电极金属全发射层上设置有P型电极，衬底底部设置有N型电极；任一半导体模块中的所有半导体芯片单元由同一衬底连接且相互之间电学隔离，所有P型电极电连接；半导体模块上覆有荧光粉薄膜；通过采用玻璃基板及封装玻璃进行封装，形成两面双向透射效果，可根据需要灵活布置，形成灵活多变的显示效果；且玻璃材料不易老化，提高使用寿命；采用荧光粉薄膜，可以规模化生产，一致性好。

Description

半导体封装结构

技术领域

本实用新型涉及一种元器件封装结构，特别是涉及一种半导体封装结构。

背景技术

现有半导体元件如LED元件，一般采用封装在透明塑料中，形成带状或片状的发光器件。由于塑料的结合性不好，且易老化，一般使用寿命不长；且灯饰很难做成可变化的图形或文字，装饰效果比较死板。且传统一般采用将荧光粉浆直接涂敷在芯片上面，同一块模组的荧光粉还是较一致，但对大批量生产就可能会出现不同的模组用眼睛看出色差来。

另半导体元件如LED元件工作时候的散热问题也是LED发展遇到的一个重要问题，特别是大功率的LED的散热问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种可丰富装设效果的半导体封装结构。

一种半导体封装结构，包括：基板、设置在所述基板上的半导体模块、封装所述半导体模块上的封装玻璃，所述基板与所述半导体模块之间设置有电气连接结构；所述半导体模块包括多个半导体芯片单元，所述半导体芯片单元包括：衬底、于所述衬底上依次生长的低温缓冲层、N型电子注入层、多量子阱有源层、电子阻挡层、P型空穴注入层、及P型电极金属全发射层；所述P型电极金属全发射层上设置有P型电极，所述衬底底部设置有N型电极，所述N型电极与所述N型电子注入层电性连接；所述任意一半导体模块中的所有半导体芯片单元由同一衬底连接且相互之间电学隔离；所述任意一半导体模块中的所有半导体芯片单元的P型电极电连接；所述基板为玻璃基板，所述半导体模块上覆有荧光粉薄膜。

在优选的实施例中，所述荧光粉薄膜整体覆于所述半导体模块上。

在优选的实施例中，所述荧光粉薄膜的厚度为0.1-0.5mm。

在优选的实施例中，所述玻璃基板的厚度为1.5-25mm。

在优选的实施例中，所述封装玻璃为球形玻璃透镜。

在优选的实施例中，所述衬底为蓝宝石衬底；所述低温缓冲层为GaN层，所述N型电子注入层为N型GaN层，所述电子阻挡层为P型AlGaN层，所述P型空穴注入层为P型GaN层。

在优选的实施例中，所述N型电子注入层的厚度为3.5-4.5μm、所述多量子阱有源层厚度为0.1-0.2μm、所述P型空穴注入层为0.1-0.2μm、P型电极金属全发射层0.4-0.6μm。

在优选的实施例中，所述衬底的底部设有与所述半导体芯片单元相应设置的通孔，所述通孔与相应的半导体芯片单元上的N型电子注入层相连，所述N型电极覆盖所述通孔及所述衬底底部。

在优选的实施例中，所述N型电极包括：设置在所述通孔中的第一电极、及覆盖所述衬底底部的第二电极；所述第一电极材料为TiAlAu；所述第二电极的材料为Al或Cu。

在优选的实施例中，所述半导体芯片单元之间设置有进行电学隔离的电隔离沟槽。

上述的半导体封装结构通过采用玻璃基板及封装玻璃对半导体特别如LED进行封装，增加了半导体的透射效果，形成两面双向透射效果，可根据需要灵活布置半导体排布，显示不同的显示图案或文字，形成灵活多变的显示效果，满足不同需求；同时增加LED的透光性，且由于LED通过透明玻璃将光透射出去，减少多余的光转化成热能，从而又能有效的处理LED的热能；且采用玻璃封装，玻璃材料不易老化，从而提高半导体如LED的使用寿命；且采用荧光粉薄膜覆设在半导体模块上，采用荧光粉薄膜，薄膜可以规模化生产，一致性好，LED灯都是多芯片封装，发出的光互相混合，经过荧光粉膜或膜片转换为白光，其色差可以消除。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的半导体封装结构的示意图；

图2为本实用新型一实施例的半导体封装结构的部分结构示意图。

具体实施方式

如图1至图2所示，本实用新型一实施例的半导体封装结构100，包括：基板20、设置在基板20上的半导体模块40、封装半导体模块40的封装玻璃60。

进一步，本实施例的基板20与半导体模块40之间设置有电气连接结构80。

进一步，本实施例的半导体模块40包括：多个半导体芯片单元42。进一步，本实施例的半导体芯片单元42包括：衬底420、及于衬底420上依次生长的低温缓冲层422、N型电子注入层424、多量子阱有源层426、电子阻挡层428、P型空穴注入层429、P型电极金属全发射层423。本实施例的半导体模块40优选为半导体模块。半导体芯片单元42优选为半导体芯片单元。

进一步，本实施例的P型电极金属全发射层423上设置有P型电极425。

进一步，本实施例的衬底420底部设置有N型电极427。进一步，本实施例的N型电极427与N型电子注入层424电性连接。

进一步，本实施例中任意一半导体模块40中的所有半导体芯片单元42由同一衬底420连接，且相互之间电学隔离。

进一步，本实施例中任意一半导体模块40中的所有半导体芯片单元42的P型电极425电连接。

进一步，优选的，本实施例的基板20为玻璃基板。半导体模块40上覆有荧光粉薄膜96。

在进一步优选的实施例中，荧光粉薄膜96整体覆于半导体模块40上。

进一步，优选的，本实施例的荧光粉薄膜的厚度为0.1-0.5mm。

进一步，优选的，本实施例的玻璃基板的厚度为1.5-25mm。

进一步，优选的，本实施例的封装玻璃60为球形玻璃透镜。

进一步，本实施例的衬底420为蓝宝石衬底。进一步，本实施例的低温缓冲层422为GaN层。N型电子注入层424为N型GaN层。电子阻挡层428为P型AlGaN层。P型空穴注入层429为P型GaN层。

进一步，优选的，本实施例的N型电子注入层的厚度为3.5-4.5μm。多量子阱有源层厚度为0.1-0.2μm。P型空穴注入层为0.1-0.2μm。P型电极金属全发射层0.4-0.6μm。

进一步，优选的，本实施例的N型电子注入层的厚度为4μm。多量子阱有源层厚度为0.15μm。P型空穴注入层为0.15μm。P型电极金属全发射层0.5μm。

进一步，本实施例的衬底420的底部设有与半导体芯片单元42相应设置的通孔。通孔与相应的半导体芯片单元42上的N型电子注入层424相连。N型电极427覆盖通孔及衬底420底部。

进一步，本实施例的N型电极427包括：设置在通孔中的第一电极、及覆盖衬底420底部的第二电极。

优选的，本实施例的第一电极材料选用为TiAlAu；第二电极的材料选用Al或Cu。

优选的，本实施例的半导体芯片单元42之间设置有进行电学隔离的电隔离沟槽421。

进一步，本实施例的电气连接结构80为铜镍金复合金属层。铜镍金复合金属层包括：形成于所述基板上的铜层、设置于所述铜层上的镍层、及设置于所述镍层上的金层。优选的，本实施例的镍层厚度为0.25-0.35μm；金层厚度为0.15-0.2μm。

本实用新型采用玻璃基板上设置的电气连接结构80，可以是无色的，也可以是有色的；可以半透明的也可以是透明的。

本实用新型的半导体封装结构采用透明玻璃基板及封装玻璃进行封装，相对有机材料有较好的同光性、高温稳定性及密封性。使用玻璃封装的半导体芯片的光线出射率更高，工作电流较大，抗高温能力强，不易老化，防潮气，能实现更为稳定可靠的半导体封装，特别如发光二极管的封装。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：基板、设置在所述基板上的半导体模块、封装所述半导体模块上的封装玻璃，所述基板与所述半导体模块之间设置有电气连接结构；所述半导体模块包括多个半导体芯片单元，所述半导体芯片单元包括：衬底、于所述衬底上依次生长的低温缓冲层、N型电子注入层、多量子阱有源层、电子阻挡层、P型空穴注入层、及P型电极金属全发射层；所述P型电极金属全发射层上设置有P型电极，所述衬底底部设置有N型电极，所述N型电极与所述N型电子注入层电性连接；所述任意一半导体模块中的所有半导体芯片单元由同一衬底连接且相互之间电学隔离；所述任意一半导体模块中的所有半导体芯片单元的P型电极电连接；所述基板为玻璃基板，所述半导体模块上覆有荧光粉薄膜。

2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于：所述荧光粉薄膜整体覆于所述半导体模块上。

3.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于：所述荧光粉薄膜的厚度为0.1-0.5mm。

4.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于：所述玻璃基板的厚度为1.5-25mm。

5.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于：所述封装玻璃为球形玻璃透镜。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的半导体封装结构，其特征在于：所述衬底为蓝宝石衬底；所述低温缓冲层为GaN层，所述N型电子注入层为N型GaN层，所述电子阻挡层为P型AlGaN层，所述P型空穴注入层为P型GaN层。

7.根据权利要求6所述的半导体封装结构，其特征在于：所述N型电子注入层的厚度为3.5-4.5μm、所述多量子阱有源层厚度为0.1-0.2μm、所述P型空穴注入层为0.1-0.2μm、P型电极金属全发射层0.4-0.6μm。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的半导体封装结构，其特征在于：所述衬底的底部设有与所述半导体芯片单元相应设置的通孔，所述通孔与相应的半导体芯片单元上的N型电子注入层相连，所述N型电极覆盖所述通孔及所述衬底底部。

9.根据权利要求8所述的半导体封装结构，其特征在于：所述N型电极包括：设置在所述通孔中的第一电极、及覆盖所述衬底底部的第二电极；所述第一电极材料为TiAlAu；所述第二电极的材料为Al或Cu。

10.根据权利要求1至5任意一项所述的半导体封装结构，其特征在于：所述半导体芯片单元之间设置有进行电学隔离的电隔离沟槽。