具体实施方式
在下文中,将参考附图描述实施例。在实施例的描述中,将会理解的是,当层(或膜)、区域、图案或结构被称为在另一衬底、另一层(或膜)、另一个区域、另一个焊盘或另一个图案“上”或“下”面时,其能够“直接地”或“间接地”在另一衬底、层(或膜)、区域、焊盘或图案上,或者也可以存在一个或多个中间层。已经参考附图描述层的这种位置,但是实施例不限于此。
在下文中,将参考附图详细描述根据本发明的实施例的半导体器件封装。半导体器件封装的半导体器件可以包括发射紫外线、红外线或可视光的的发光器件。本发明基于发光器件被应用作为半导体器件的示例的情况,并且发光器件被应用于该发光器件被应用的封装或光源装置、和感测装置,该感测装置用于监测来自诸如齐纳二极管的器件的波长或热量。在下文中,将参考附图描述根据本发明的实施例的半导体器件封装或发光器件封装,并且将详细描述用于制造具有发光器件或半导体器件的封装的方法。
<实施例1>
图1是根据本发明的第一实施例的发光器件封装的平面图,图2是图1中所示的发光器件封装的底视图,图4是沿着图1中所示的发光器件封装的线E-E截取的横截面图,图5是沿着图1中所示的发光器件封装的F-F线的横截面图,图6是示出图4的发光器件的第一结合焊盘和第一导电部件的详细视图,图7是示出图4的发光器件的第一结合焊盘和第一导电部件的详细视图的又一示例,图8是图1的发光器件封装的一部分,图9是用于解释在图8的发光器件的第一和第二导电部件与第一和第二结合焊盘之间的接触和非接触区域的视图。
参考图1至图5,根据本发明的实施例的器件封装100包括:具有多个框架111和112的封装主体110,和被布置在多个框架111和112之间的主体113,以及被布置在多个框架111和112上的半导体器件。例如,半导体器件包括布置在多个框架111和112上的发光器件120。在下文中,器件封装100将被描述为在其中布置发光器件120的发光器件封装。
<封装主体110>
多个框架111和112可以包括至少两个,例如,第一框架111和第二框架112。第一框架111和第二框架112可以彼此隔开。第一框架111和第二框架112可以在第一方向X上隔开。第一方向可以是X方向,第二方向可以是Y方向,并且第三方向可以是封装的厚度方向或者与第一和第二方向正交的方向。
封装主体110可以包括主体113。主体113可以布置在第一框架111和第二框架112之间。主体113可以用作电极分离线。主体113可以被称为绝缘构件。主体113可以在两个相对的框架111和112之间沿第二方向被布置。
主体113可以布置在第一框架111上。主体113可以布置在第二框架112上。主体113可以提供布置在第一框架111和第二框架112上的倾斜表面。主体113可以通过倾斜表面在第一框架111和第二框架112上设置具有腔体C的壁部110A。壁部110A可以与主体113一体形成,或者可以单独形成。根据本发明的实施例,封装主体110可以设置有具有腔体C的结构。封装主体110可以设置有在上部没有腔体C的平坦结构,或者壁部110A可以被去除。
主体113可以包括绝缘材料或树脂材料。例如,主体113可以由从聚邻苯二甲酰胺(PPA)、多氯三联苯(PCT)(Polychloro Tri phenyl)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺9T、硅酮(Silicone)和环氧模制化合物(EMC)(Epoxy molding compound)、光敏玻璃(PSG)、蓝宝石(Al2O3)等组成的组中选择的材料形成。主体113可以包括高折射率填料,例如TiO2和SiO2。
第一框架111和第二框架112可以包括导电框架。第一框架111和第二框架112能够稳定地提供封装主体110的结构强度,并且能够电连接到发光器件120。当第一框架111和第二框架112是导电框架时,第一框架111第二框架112可以被定义为引线框架并且可以辐射热量或反射从发光器件120产生的光。
第一和第二框架111和112可以包括导电材料。第一和第二框架111和112是由诸如Pt、Ti、Ni、Cu、Au、Ta、Al、Ag的金属制成,并且可以是单层或具有不同金属层的多层。
作为另一示例,第一框架111和第二框架112可以设置为绝缘框架。当第一框架111和第二框架112是绝缘框架时,能够稳定地提供封装主体110的结构强度。当第一框架111和第二框架112是绝缘框架时,主体113和框架111和112可以由相同的材料一体化地形成,或者可以由不同的材料制成。稍后将描述第一框架111和第二框架112是由绝缘框架形成的情况与形成导电框架的情况之间的不同。
当第一框架111和第二框架112是由绝缘材料制成时,第一框架111和第二框架112可以由树脂材料或绝缘材料制成。材料的示例包括聚邻苯二甲酰胺(PPA)、多氯三联苯(PCT)、液晶聚合物(LCP)、硅酮、环氧模制化合物(EMC)、硅酮模制化合物(SMC)、陶瓷、光敏玻璃(PSG)、蓝宝石(Al2O3)等。另外,第一和第二框架111和112可以包括高折射率填料,例如TiO2和SiO2作为环氧材料。第一和第二框架111和112可以由反射树脂制成。在下文中,为了便于解释,第一框架111和第二框架112是由金属材料制成。
如图1和图2中所示,第一框架111可以比封装主体110的第一侧更向外突出。第二框架112可以比与封装主体110的第一侧相对的第二侧更进一步突出。
<发光器件120>
发光器件120可以包括多个结合焊盘121和122以及包括半导体层的发光部件123。一个或多个发光器件120可以被布置在第一和第二框架111和112上。为了便于解释,将描述其中一个发光器件被布置在第一和第二框架111和112上的结构。
发光部件123可以包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及被布置在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层。第一结合焊盘121可以电连接到第一导电类型半导体层。第二结合焊盘122可以电连接到第二导电类型半导体层。发光部件123的半导体层可以被设置为化合物半导体。半导体层可以例如被设置为II-VI族或III-V族化合物半导体。例如,半导体层可以被设置有从铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、磷(P)和砷(As)中选择的至少两种或更多种元素。半导体层可以包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层。
第一和第二导电类型半导体层可以由III-V族或II-VI族化合物半导体中的至少一种形成。第一和第二导电类型半导体层可以由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成。例如,第一和第二导电类型半导体层可以包括从由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP组成的组中选择的至少一种。第一导电类型半导体层可以是掺杂有诸如Si、Ge、Sn、Se或Te的n型掺杂物的n型半导体层。第二导电类型半导体层可以是掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba的p型掺杂物的p型半导体层。
有源层可以由化合物半导体形成。例如,有源层可以以III-V族或II-VII族化合物半导体中的至少一种体现。当有源层实现为多阱结构时,有源层可以包括多个交替排列的阱层和多个势垒层。阱层和势垒层中的至少一个可以由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料布置而成。例如,有源层的一对阱层/势垒层可以由从由InGaN/GaN、GaN/AlGaN、AlGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、AlGaAs/GaAs、InGaAs/GaAs、InGaP/GaP、AlInGaP/InGaP、InP/GaAs组成的组中选择的至少一种形成。
发光器件120可以布置在封装主体110上。发光器件120可以布置在第一框架111和第二框架112上。发光器件120可以在垂直方向中,例如,Z轴方向中,与第一框架111和第二框架112重叠。发光器件120可以布置在腔体C中。发光器件120的第一和第二结合焊盘121和122可以在发光部件123下面彼此隔开。第一和第二结合焊盘121和122可以布置在发光部件123与第一和第二框架111和112之间。第一和第二结合焊盘121和122可以在垂直方向上面对框架111和112。第一结合焊盘121可以布置在第一框架111上。第二结合焊盘122可以布置在第二框架112上。第一结合焊盘121可以面向第一框架111,并且第二结合焊盘122可以面向第二框架112。第一结合焊盘121和第二结合焊盘122可以在发光器件120的下表面上彼此隔开。
第一结合焊盘121可以布置在发光部件123的半导体层和第一框架111之间。第二结合焊盘122可以布置在发光部件123的半导体层和第二框架112之间。第一结合焊盘121可以布置在第一导电类型半导体层和第一框架111之间。第二结合焊盘122可以布置在第二导电类型半导体层和第二框架112之间。第一结合焊盘121和第二结合焊盘122可以由从由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、Ni/IrOx等组成的组中选择的一个形成,并且可以使用从组中选择的至少一种材料或合金以单层或多层形成。
<主体的通孔TH1和TH2>
参考图2至图5,根据本发明的实施例的发光器件封装100可以包括至少两个通孔。通孔可以布置在第一和第二框架111和112上,或者被布置在于发光器件120下面布置的主体113上。通孔可以包括垂直穿透框架或主体的上表面和下表面的孔。通孔可以包括第一通孔TH1和第二通孔TH2。第一框架111可以包括第一通孔TH1。第二框架112可以包括第二通孔TH2。
第一通孔TH1可以设置在第一框架111中的一个或多个中。第一通孔TH1可以穿过第一框架111设置。第一通孔TH1可以在垂直方向Z中穿过第一框架111的上表面和下表面。
第一通孔TH1可以布置在发光器件120的第一结合焊盘121下面。第一通孔TH1可以设置为在垂直方向上与发光器件120的第一结合焊盘121重叠。第一通孔TH1可以在从第一框架111的上表面朝着下表面的方向上与发光器件120的第一结合焊盘121重叠。
第二通孔TH2可以设置在第二框架112中的一个或多个中。第二通孔TH2可以穿过第二框架112被设置。第二通孔TH2可以在垂直方向中穿过第二框架112的上表面和下表面被设置。
第二通孔TH2可以布置在发光器件120的第二结合焊盘122下面。第二通孔TH2可以设置为与发光器件120的第二结合焊盘122重叠。第二通孔TH2可以在从第二框架112的上表面朝着下表面的方向上与发光器件120的第二结合焊盘122重叠。
第一通孔TH1和第二通孔TH2可以彼此隔开。第一通孔TH1和第二通孔TH2可以在发光器件120的下表面下面彼此隔开。第一通孔TH1和第二通孔TH2可以在第三方向中重叠发光器件120。第一通孔TH1和第二通孔TH2可以布置在与发光器件120重叠的区域中,并且可以与主体113隔开。
参考图3和图8,根据本发明的实施例,在X方向中的第一通孔TH1的上部区域的宽度W2可以等于或小于第一结合焊盘121的宽度W1。此外,第二通孔TH2的上部区域在X方向上的宽度可以等于或小于第二结合焊盘122的宽度。第一通孔TH1和第二通孔TH2在X方向上的宽度可以彼此相等或者不同。第一结合焊盘121和第二结合焊盘122在X方向上的宽度可以彼此相同或不同。
参考图4和图8,根据本发明的实施例,第一通孔TH1的上部区域在Y方向上的长度W12可以等于或小于第一结合焊盘的长度W11。第二通孔TH2的上部区域在Y方向上的长度W13可以等于或小于第二结合焊盘122的长度W14,如图5中所示。第一通孔TH1和第二通孔TH2在Y方向上的长度W2和W5可以彼此相同或不同。第一结合焊盘121和第二结合焊盘122在Y方向上的长度W1和W6可以彼此相同或不同。这里,当焊盘121和122的长度是W13≥W11时,通孔TH1和TH2的长度可以具有W12≥W14的关系。通孔TH1和TH2的上部面积可以分别是结合焊盘121和122的底部面积的至少50%或50%至110%。另外,通孔TH1和TH2中的每个以及每个结合焊盘121和122可以具有不与部分重叠区域重叠的非重叠区域。因此,发光器件120的第一结合焊盘121和第一框架111可以由第一通孔TH1提供的材料附接。发光器件120的第二结合焊盘122和第二框架112可以通过由第一通孔TH1提供的材料附接。
在X方向上从第二通孔TH2的上部区域到第二结合焊盘122的侧端的距离可以是40微米或更大,例如,40到60微米。当该距离等于或大于40微米时,能够确保用于防止第二结合焊盘122暴露在第二通孔TH2的底部的工艺余量。当该距离小于60微米时,能够确保第二结合焊盘122暴露于第二通孔TH2的面积,并且能够降低由第二通孔TH2暴露的第二结合焊盘122的电阻,并且能够改进通过第二通孔TH2暴露的第二结合焊盘122的电流注入。
参考图8和19,第一通孔TH1的上部区域在X方向上的宽度W2可以小于第一通孔TH1的下部区域的宽度,或者可以等于通孔TH3的宽度,如图20中所示。第二通孔TH2的上部区域的宽度可以小于第二通孔TH2的下部区域的宽度,或者可以设置在具有与图20中相同宽度的通孔TH3中。如图19中所示,通孔TH1和TH2的圆周表面可以是凸曲面S1,或者可以是垂直平面S2,如图20中所示。
通孔TH1、TH2、TH3和TH5可以以在X或Y方向上的宽度从其下部区域到上部区域逐渐减小的形状设置。第一通孔TH1和第二通孔TH2的上部区域和下部区域之间的圆周表面S1、S3和S4可以是具有不同斜率的多个倾斜平面S3、曲面S1或具有不同曲率的曲面S4。通孔TH1、TH2、TH3、TH4和TH5的圆周表面可以是平坦表面、倾斜表面和弯曲表面中的至少一个。如果框架111和112的材料由绝缘材料形成,则通孔可以设置成如图19和20中所示的形状。当通孔由导电材料形成时,通孔可以设置成如图19至22中所示的形状。
第一框架111和第二框架部112的下表面区域中的第一通孔TH1和第二通孔TH2之间的间隔可以是至少100微米,或100至150微米。当发光器件封装100安装在电路板或子基板上时,通孔TH1和TH2之间的间隔可以是防止结合焊盘之间的电短路的最小距离。
<粘合剂130>
参考图3至图5,根据本发明的实施例的发光器件封装100可以包括粘合剂130。粘合剂130可以布置在主体113和发光器件120之间。粘合剂130可以布置在主体的上表面和发光器件120的下表面之间。粘合剂130可以重叠垂直于发光器件120的下表面的Z方向。粘合剂130可以粘合到发光器件120和主体113。粘合剂130可以布置在发光器件120的第一结合焊盘121和第二结合焊盘122之间,或者可以与第一结合焊盘121和第二结合焊盘122接触。
<主体的凹槽R>
如图1、图2至图5中所示,根据本发明的实施例的发光器件封装100可以包括凹槽R。凹槽R可以设置在主体113或主体113的上部。可以在第一通孔TH1和第二通孔TH2之间设置凹槽R。凹槽R可以从主体113的上表面朝着向下方向被凹进。凹槽R可以布置在发光器件120下面的一个或多个中。凹槽R可以设置为在Z方向中与发光器件120重叠。粘合剂130可以布置在凹槽R中。粘合剂130可以在发光器件120和封装主体110之间提供稳定的固定力。粘合剂130可以在发光器件120和主体113之间提供稳定的固定力。粘合剂130可以布置为与主体113的上表面直接接触。另外,粘合剂130可以布置为与发光器件120的下表面直接接触。
例如,粘合剂130可以包括环氧基材料(epoxy-based material)、硅酮基材料(silicone-based material)、包括环氧基材料和硅酮基材料的混合材料中的至少一种。作为示例,如果粘合剂130包括反射功能,则粘合剂130可以包括白色硅酮。
粘合剂130可以在主体113和发光器件120之间提供稳定的固定力。当光发射到下表面时,粘合剂130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发射到发光器件120的下表面时,粘合剂130可以提供光扩散功能。因此,能够改进发光器件封装100的光提取效率。另外,粘合剂130可以反射从发光器件120发射的光。当粘合剂130包括反射功能时,粘合剂130可以由包括TiO2、硅酮等的材料形成。
如图3中所示,凹槽R的深度T1可以小于根据本发明的实施例的第一通孔TH1的深度T2或第二通孔TH2的深度T2。可以考虑粘合剂130的粘合力来确定凹槽R的深度T1。凹槽R的深度R可以通过主体113的稳定强度来被考虑,或者可以是不会通过在发光器件封装100上的发光器件120发射的热量而发生破裂。
凹槽R可以提供合适的空间,在其中可以在发光器件120下面执行底部填充(underfill)工艺。底部填充工艺可以是在将发光器件120安装在封装主体110上之后将粘合剂130布置在发光器件120下面的工艺。在将发光器件120安装在封装主体110上的工艺中,在将粘合剂130布置在凹槽R中之后,通过布置发光器件120来执行底部填充工艺。凹槽R可以大于或等于第一深度以在发光器件120的下表面和主体113的上表面之间充分地提供粘合剂130。此外,凹槽R可以小于或等于第二深度以提供主体113的稳定强度。
凹槽R的深度T1和X方向上的宽度W4可能影响粘合剂130的形成位置和固定力。凹槽R的深度T1和宽度W4可以被确定使得足够的固定力能够通过布置在主体113和发光器件120之间的粘合剂130来提供。通过示例,凹槽R的深度T1可以大于或等于40微米,或者可以被设置在40到60微米的范围中。
凹槽R的宽度W4可以比发光器件120的X方向上的第一结合焊盘121和第二结合焊盘122之间的间隔窄。宽度W4可以大于或等于140微米,或者可以被设置在140至160微米的范围中。凹槽R在Y方向上的长度可以大于或小于发光器件120在Y方向上的长度。粘合剂130的形成可以由凹槽R的长度引导,并且可以通过粘合剂130在凹槽R的长度上增强Y方向上的粘合。
第一通孔TH1的深度T2可以等于第一框架111的厚度。第一通孔TH1的深度T2可以设置为足以保持第一框架111的稳定强度的厚度。第二通孔TH2的深度T2可以等于第二框架112的厚度。第二通孔TH2的深度T2可以设置为能够保持第二框架112的稳定强度的厚度。
第一通孔TH1的深度T2和第二通孔TH2的深度T2可以与主体113的厚度相同。第一通孔TH1的深度T2和第二通孔TH1的深度T2可以被设置以保持主体113的稳定强度。例如,第一通孔TH1的深度T2可以是180微米或更大,或180到220微米。作为示例,深度T2和T1的差值T2-T1可以选择为100微米或更大。这是考虑到能够提供主体113无破裂的注入工艺的厚度。
根据本发明的实施例,深度T1与深度T2的比率T2/T1可以在2至10的范围中设置。作为示例,如果深度T2设置为200微米,则深度T1可以被设置为20微米至100微米。
<模制部件140>
如图1、2至5中所示,根据本发明的实施例的发光器件封装100可以包括模制部件140。模制部件140可以设置在发光器件120上。模制部件140可以布置在第一框架111和第二框架112。模制部件140可以布置在由封装主体110提供的腔体C中。
模制部件140可以包括绝缘材料。模制部件140可以包括波长转换装置,其用于接收从发光器件120发射的光并提供波长转换的光。例如,模制部件140可以包括从包括荧光体、量子点等的组中选择的至少一种。发光器件120可以发射蓝色、绿色、红色、白色、红外线或紫外线的光。荧光体或量子点可以发射蓝光、绿光或红光。可以不形成模制部件140。
<导电部件321和322>
如图3至图5中所示,根据本发明的实施例的发光器件封装100可以包括第一导电部件321和第二导电部件322。第一导电部件321可以与第二导电部件322隔开。第一导电部件321和第二导电部件322可以彼此物理地和电气地分离。
第一导电部321可以布置在第一通孔TH1中。第一导电部件321可以布置在第一结合焊盘121下面。第一导电部件321在X和Y方向上的宽度和长度可以小于第一结合焊盘121的宽度和长度。
第一结合焊盘121可以在垂直于形成第一通孔TH1的Z方向的X方向上具有宽度。第一结合焊盘121的宽度可以大于第一通孔TH1在X方向上的宽度W2。
第一导电部件321可以设置为与第一结合焊盘121的下表面直接接触。第一导电部件321可以电连接到第一结合焊盘121。第一框架111可以布置在第一导电部件321周围。
第二导电部件322可以布置在第二通孔TH2中。第二导电部件322可以布置在第二结合焊盘122下面。第二导电部件322在X和Y方向上的宽度和长度可以小于第二结合焊盘122的宽度和长度。第二结合焊盘122可以在垂直于形成第二通孔TH2的Z方向的X方向上具有宽度W13。第二结合焊盘122在X方向上的宽度W13可以大于第二通孔TH2在X方向上的宽度W14。
第二导电部件322可以布置为与第二结合焊盘122的下表面直接接触。第二导电部件322可以电连接到第二结合焊盘122。第二框架112可以被布置在第二导电部件322周围。
第一导电部件321和第二导电部件322可以包括从由Ag、Au、Pt、Sn、Cu、Zn、In、Bi、Ti或其合金组成的组中选择的至少一种材料。第一导电部件321和第二导电部件322可以由能够确保导电功能的材料形成。第一导电部件321和第二导电部件322是焊膏,并且可以通过混合粉末颗粒或颗粒和焊剂来形成。焊膏可以包括Sn-Ag-Cu,并且可以变化每种金属的重量百分比。
例如,第一导电部件321和第二导电部件322可以使用导电膏形成。导电膏可以包括焊膏、银膏等,并且可以由不同材料组成的多层,或者由合金形成的多层或单层组成。
根据本发明的实施例的发光器件封装100能够利用第二结合焊盘122的第二导电部件322通过第一通孔TH1、TH2的第一导电部件321向第一结合焊盘121供应电力。当第一和第二框架111和112由导电材料制成时,第一和第二框架111和112可以电连接到发光器件120的结合焊盘121和122。发光器件120的结合焊盘121和122可以电连接到第一和第二导电部件321和322以及框架111和112中的至少一个或两个。因此,发光器件120能够通过经由第一结合焊盘121和第二结合焊盘122供应的驱动电力来驱动。从发光器件120发射的光可以在封装主体110的向上方向中被设置。
<下凹槽R10和R20>
如图1至图3中所示,根据本发明的实施例的发光器件封装100可以包括第一下凹槽R10和第二下凹槽R20。第一下凹槽R10和第二下凹槽R20可以彼此隔开。
第一下凹槽R10可以设置在第一框架111的下表面上。第一下凹槽R10在第一框架111的顶表面方向上的第一框架111的下表面上可以是凹的。第一下凹槽R10可以与第一通孔TH1隔开。树脂部分可以设置在第一下凹槽R10中。例如,填充在第一下凹槽R10中的树脂部分可以设置有与主体113相同的材料。树脂部分可以从与第一和第二导电部件321和322具有粘合性和差的润湿性的材料中被选择。可替选地,树脂部分可以从相对于第一和第二导电部件321和322具有低表面张力的材料中被选择。例如,填充在第一下凹槽R10中的树脂部分可以通过注入工艺在形成包括第一框架111、第二框架112以及主体113的封装主体的工艺中被设置。
填充在第一下凹槽R10中的树脂部分可以被布置在设置第一通孔TH1的第一框架111的第一下表面区域周围。如图2中所示,其中可以布置第一通孔TH1的第一框架111的第一下表面区域可以布置成岛状,并且可以与构成第一框架111的下表面的第二下表面区域分离。例如,其中布置第一通孔TH1的第一框架111的第一下表面区域可以与通过在第一下凹槽R10和主体113中填充的树脂部分形成的第一框架111的第二下表面区域隔离。其中布置第一通孔TH1的第一框架111的第一下表面区域是岛状形状,并且与构成第一框架111的第二下表面区域分离。例如,其中布置第一通孔TH1的第一框架111的第一下表面区域可以与在第一下凹槽R10中填充的树脂部分和第一框架111的第二底表面区域隔离。作为另一示例,第一框架111的第一和第二底表面区域可彼此连接。
因此,当树脂部分的材料可能与第一和第二导电部件321和322的粘合性或润湿性差时,或者相对于第一和第二导电部件321和322的表面张力可能低时,第一导电部件321和第二导电部件322的一部分可能从第一通孔TH1和第二通孔TH2泄漏。此时,填充在第一下凹槽R10和第二下凹槽R20中的主体113或树脂部分的材料可以防止布置在通孔TH1和TH2中的导电部件321和322在另一个方向上泄漏或扩散。树脂部分或主体113可以由相对于第一和第二导电部件321和322具有差的粘合性、润湿性和表面张力的材料制成。可以选择第一和第二导电部件321和322的材料以与第一和第二框架111和112具有良好的粘合性能。构成第一和第二导电部件321和322的材料可以被选择以具有与树脂部分和主体113差的粘合性。
由此,可以防止第一导电部件321溢出或扩散到第一通孔TH1中的被设置有树脂部分或主体113的区域之外,并且可以被稳定地布置在设置第一通孔TH1的区域中。因此,可以防止布置在第一通孔TH1中的第一导电部件321通过第一下凹槽R10的树脂部分或外部区域延伸。另外,第一导电部件321可以稳定地连接到第一通孔TH1中的第一结合焊盘121的下表面。
第一导电部件321可以从第一通孔TH1延伸到第一下凹槽R10。因此,第一导电部件321和/或树脂部分可以布置在第一下凹槽R10中。第二下凹槽R20可以设置在第二框架112的下表面上。第二下凹槽R20可以在顶表面方向上从第二框架112的下表面凹进。第二下凹槽R20可以与第二通孔TH2分开。例如,填充在第二下凹槽R20中的树脂部分通过第一框架111、第二框架112和主体113的注入成型工艺形成。
填充在第二下凹槽R20中的树脂部分可以布置在提供第二通孔TH2的第二框架112的第一下表面区域周围。如图2中所示,其中布置第二通孔TH2的第二框架112的第一下表面区域形成岛状,并且可以与围绕岛的第二框架112的第二下表面区域分离。设置第二通孔TH2的第二框架112的第一下表面区域可以通过填充在第二下凹槽R20中的树脂部分和主体113的下部分与第二框架112的第二下表面区域隔离。因此,能够防止第二导电部件322从第二通孔TH2向外流动,或者可以防止树脂部分或者主体113被设置的区域向外溢出或者扩展。因此,第二导电部件322可以稳定地布置在设置有第二通孔TH2的区域中。因此,可以防止布置在第二通孔TH2中的第一导电部件322通过第二下凹槽R20或树脂部分的外部区域延伸。另外,第二导电部件322可以稳定地连接到第二通孔TH2中的第二结合焊盘122的下表面。
因此,当发光器件封装安装在电路板上时,第一导电部件321和第二导电部件322可以不彼此接触。第一导电部件321和第二导电部件322可以容易地控制注入量。
第二导电部件322可以从第二通孔TH2延伸到第二下凹槽R20。因此,第二导电部件321和/或树脂部分可以布置在第二下凹槽R20中。下凹槽R10和R20可以分别布置在框架111和112中的一个或多个中。
在实施例中注入到通孔TH1和TH2中并且固化的导电部件321和322可以与导电部件321和322接触,并且发光器件120的结合焊盘121和122可以被拉动。当导电部件321和322吸引发光器件120的结合焊盘121和122时,结合焊盘121和122可以与发光部件123或半导体层部分地分离,并且结合焊盘与导电部件之间的接触区域可能减小,并且可能降低电源效率。半导体层和结合焊盘121和122之间的界面可以被分离,使得供应给结合焊盘121和122的电力可能不平滑地供应给半导体层。
本发明的实施例中的发光器件120的结合焊盘121和122的接触区域可以通过非接触区域分散,或者可以由于与导电部件321和322的部分接触而减少与导电部件321和322的接触面积。在这种情况下,因为发光器件120通过导电部件321和322以及粘合剂130确保足够的剪切力(DST:管芯抗切强度(Die Shear Strength)),所以导电部件321和322可以通过结合焊盘121和122分布并且与结合焊盘121和122接触。当导电部件321和322与结合焊盘121和122部分接触时,发光器件120和粘合剂130之间的粘合力可能不会低于预定的标准。
本发明的实施例中的发光器件120的结合焊盘121和122中的至少一个或两者可以包括不与通孔TH1和TH2上的导电部件321和322接触的区域。结合焊盘121和122中的至少一个或两个可以包括与导电部件321和322的接触区域以及在通孔TH1和TH2上与导电部件321和322的非接触区域。每个结合焊盘121和122可以包括接触区域和非接触区域。为了便于解释,结合焊盘121和122中与每个导电部件321和322接触的区域是接触区域,并且非接触的区域可以被定义为非接触区域。在结合焊盘121和122中,接触区域可以包括一个或多个区域。每个结合焊盘121和122中的非接触区域可以包括一个或多个区域。接触区域可以是结合焊盘121和122的下表面的一部分,并且非接触区域可以是没有结合焊盘的开口区域或者在结合焊盘表面上形成绝缘材料的区域。第一结合焊盘121和第二结合焊盘122可以包括凹部,该凹部可以是非接触区域。
如在图4、图8和图9中所示,发光器件120的第一结合焊盘121可以包括第一接触区21和22以及第一非接触区23。第一接触区21和22可以被划分成一个或多个区域,并且多个第一接触区域21和22可以通过第一连接部件24彼此连接。第一连接部件24可以与导电部件321和322接触或不接触。第一连接部件24可以在多个第一接触区域21和22之间连接电源,并且即使第一接触区域与导电部件321和322的一部分的接触区域减小,电力也能够通过第一连接部件24传输到另一个区域。第一非接触区域23可以是空的区域,或者可以填充树脂部分。
第一结合焊盘121中的第一非接触区域23可以被布置成与第一接触区域21和22相邻,或者被布置在第一接触区域21和22之间。第一非接触区域23的面积可以小于第一通孔TH1的顶表面的面积。第一非接触区域23可以小于或等于第一结合焊盘121在X方向上的宽度W11或第一结合焊盘121在Y方向上的长度W1。第一非接触区域23可以布置在与第一通孔TH1重叠的一个或多个区域中。
参考图8,第一通孔TH1中的X方向上的宽度W12可以小于或等于Y方向上的长度W2。第二通孔TH2中的X方向上的宽度W14可以小于或等于Y方向上的长度W6。连接第一结合焊盘121的外边缘的虚线的面积可以大于第一通孔TH1的顶表面的面积。连接第二结合焊盘122的外边缘的虚线的面积可以大于第二通孔TH2的顶表面的面积。第一结合焊盘121的顶表面面积可以小于或等于第二结合焊盘122的顶表面面积,但是本发明不限于此。
发光器件120的第二结合焊盘122可以包括第二接触区域31、32和第二非接触区域33。第二非接触区域33可以是空区域或可以填充树脂部分。第二接触区域31和32可以被划分成一个或多个区域,并且多个第二接触区域31和32可以通过第二连接部件34彼此连接。第二连接部件34可以与导电部件321和322接触或者不接触。第二连接部件34连接多个第二接触区域31和32之间的电力,使得第二连接部件34能够电连接到导电部件321和322,即使第一接触区域的一部分与导电部件321和322的接触区域减小,电力也能够通过第二连接部件34传输到另一区域。第二非接触区域33可以是空区域或可以填充树脂部分。
在第二结合焊盘122中,第二非接触区域33可以与第二接触区域31、32相邻,或者可以设置在第二接触区域31和32之间。第二非接触区域33的面积可以小于第二通孔TH2的顶表面的面积。第二非接触区域33可以小于或等于第二结合焊盘122在X方向上的宽度W13或第二结合焊盘122在Y方向上的长度W6。第二非接触区域33可以布置在与第二通孔TH2重叠的一个或多个区域中。
参考图8,第一通孔TH1和第二通孔TH2可以在X方向上具有W12<W11和W14<W13的关系,并且在Y方向上具有W2<W1和W5<W6的关系。导电部件321和322的接触区域21、22、31和32以及结合焊盘121和122可以通过第一和第二通孔TH1和TH2被分散,并且可以传输到结合焊盘121和122的外力可以被分散。
参考图4,第一结合焊盘121的第一接触区21和22与填充在第一通孔TH1中的第一导电部件321接触,并且第一非接触区33可以在Z方向中与第一通孔TH1和第一导电部件321重叠。因为第一非接触区域23对应于第一导电部件321,所以第一接触区域21和第二接触区域22可以与第一导电部件321隔开。与第一非接触区域23相对应的第一导电部件321的上表面可以具有凹曲面C1。第一非接触区域33可以在Y方向上布置在第一接触区域21和22之间,或者可以被布置成在Y方向上与发光器件120的中心而非边缘部分相邻。
参考图5,第二结合焊盘122的第二接触区31和32与填充在第二通孔TH2中的第二导电部件322接触。第二非接触区33可以在Z方向上与第二通孔TH2和第二导电部件322重叠。因为第二非接触区域33对应于第二导电部件322,所以第二接触区域31和32可以与第二导电部件322隔开。与第二非接触区域33相对应的第二导电部件322的上表面可以包括凹曲面C1。第二非接触区域33可以在Y方向上被布置在第二接触区域31和32之间,或者可以被布置成在Y方向上与发光器件120的中心而非边缘部分相邻。
粘合剂130可以布置在第一和第二结合焊盘121和122的第一和第二非接触区域23和33的外侧上,或者树脂部件135可以如图23中所示被布置。因此,可以阻挡导电部件321和322的流动。
导电部件321和322与结合焊盘121和122之间的接触面积可以比每个通孔TH1和TH2的顶表面面积小了非接触区域。结合焊盘121和122的每个接触区域可以具有圆形形状、多边形形状、椭圆形形状或具有曲线或直线的形状。结合焊盘121和122的非接触区域可以在向下方向中开放并且在X方向、Y方向以及对角线方向的至少一个中开放。结合焊盘121和122的底视图形状可以是圆形、多边形或椭圆形。
参考图8和图9,当第一和第二导电部件321和322接触结合焊盘121和122的第一和第二接触区域21、22、31和32时,并且第二接触区域21、22、31和32是部分20和30与第一和第二通孔TH1和TH2重叠的区域。第一和第二接触区域21、22、31和32的面积大于构成第一和第二导电部件321和322的颗粒320或粉末(下文中,称为颗粒)的尺寸或面积。颗粒320的尺寸可以是10微米、10至40微米的范围、或20至40微米的范围。当颗粒320的尺寸超出上述范围时,填充在通孔TH1和TH2中的焊膏的可印制性和润湿性可能劣化,并且可能无法保持高的可靠性。
在结合焊盘121和122的第一和第二接触区域21、22、31和32上与第一和第二通孔TH1和TH2重叠的部分20和30的面积可以是颗粒320的面积和大小的至少两倍。例如,当颗粒320的半径是r时,接触第一和第二导电部件321和322中的每个的接触区域21、22、32和33中的每个的最小面积可以是通过π×r2获得的颗粒的面积的两倍或者更大,或等于或大于n×π×r2的面积。因为第一和第二结合焊盘121和122的第一和第二接触区21、22、31和32被设置为颗粒320的面积的至少两倍,所以第一和第二接触区21、22、31和32能够改进与焊膏的可印制性和润湿性,并保持高的可靠性。
与结合焊盘121和122的第一和第二非接触区域23和33中的第一通孔TH1和第二通孔TH2重叠的最小面积可以是颗粒320的面积的1.5倍或更大。例如,当颗粒320的半径是r时,非接触区域23和33的不与第一和第二导电部件321和322接触的最小面积是1.5倍或更多。第一和第二结合焊盘121和122的第一和第二非接触区域23和33可以设置为颗粒320的面积的至少1.5倍。因此,第一和第二导电部件321和322与通孔TH1和TH2之间的接触面积能够被减小,并且能够分散结合焊盘121和122的拉力。能够减少与焊盘121和122的接触故障,并且能够改进可靠性。
参考图8,当在结合焊盘121和122中沿X方向形成非接触区域23和33时,接触区域21、22、31和32在Y方向上的宽度W31、W41和W42可以是颗粒直径的至少两倍或可以处于颗粒直径的两倍至四倍的范围中。宽度W31、W41和W42可以在40微米或更大的范围中,或在40到100微米的范围中。非接触区域23和33在Y方向上的宽度W32和W43可以是颗粒直径的1.5倍或更大。非接触区域23和33在Y方向上的宽度W32和W43可以在30微米或更大的范围中,例如,30微米到80微米。非接触区域23和33在X方向上的宽度可以等于或大于Y方向上的宽度W32和W43。当结合焊盘121和122的接触区域21、22、31和32以及非接触区域23和33具有上述宽度时,接触区域21、22。焊盘121和122的拉力能够被分散并且能够减少发光器件120的结合焊盘121和122的缺陷,并且能够改进可靠性。
如图6中所示,保护层129可以布置在第一结合焊盘121周围。保护层129可以暴露于不覆盖第一结合焊盘121的底表面的区域,例如,面对第一框架111的区域。保护层129可以具有小于第一结合焊盘121的厚度,以支撑和保护第一结合焊盘121。保护层129可以布置在发光器件120的下表面上。第一导电部件321和第一结合焊盘121之间的粘合力F1或F2可以分散在第一通孔TH1中。第一结合焊盘121的非接触区域23可以布置在保护层129上以面向导电部件321和322。保护层129可以布置在第二结合焊盘122周围。第二结合焊盘122和布置在第二结合焊盘122的外围处的保护层129可以与上述那些相同,并且将参考以上描述进行描述。
如图7中所示,保护层129可以布置在第一和第二结合焊盘121和122周围。保护层129可以覆盖第一和第二结合焊盘121和122的底表面的外周,并且可以暴露第一结合焊盘121和第二结合焊盘122的底表面的内部区域。当第一结合焊盘121的底表面和第一导电部件321彼此接触时,保护层129能够支撑第一结合焊盘121。这里,保护层129可以包括与第一导电部件321部分接触的部分(129A),或者不与第一导电部件321接触的部分或者非接触部分。第一导电部件321和第二导电部件322与第一和第二结合焊盘121和122之间的粘合力F1和F2可以分散在第一和第二通孔TH1和TH2中。非接触区域23的面积能够由布置在第一和第二结合焊盘121和122上的保护层129控制。第一和第二结合焊盘121和122的非接触区域23可以被布置在保护层29上以面向第一和第二导电部件321和322。将参考上面的描述来描述第二结合焊盘122和布置在第二结合焊盘122周围的保护层129,并且将参考上面的描述。
参考图4和图5,当导电部件321和322填充在第一和第二通孔TH1和TH2中时,导电部件321和322电连接到结合焊盘121和122的接触区域121和122,并且可能通过非接触区域23、33横向泄漏。例如,如图8中所示,导电部件321和322可以通过横向方向F3和F4流出,在横向方向F3和F4中结合焊盘121和122的非接触区域23和33开放。在这种情况下,如图3中所示,粘合在发光器件120和主体113之间的粘合剂130能够防止导电部件321和322泄漏。
如图8中所示,结合焊盘121和122的连接部件24和34分别与框架111和112相邻或者被结合到导电部件321和322。在这种情况下,能够阻挡导电部件321和322的流出,如图3中所示。
图10是本发明的实施例中的通孔和结合焊盘的另一示例。参考图10,第一通孔TH1在Y方向上的长度W2可以大于第一结合焊盘121在Y方向上的长度W1。第二通孔TH2的Y方向长度W5可以大于第二结合焊盘122的Y方向长度W6。第一和第二结合焊盘121和122中的至少一个可以在Y方向中具有长度W1和W5,其小于在第一和第二通孔TH1和TH2中的至少一个在Y方向中的长度W2和W6。在这种情况下,能够进一步增加结合焊盘121和122的非接触面积。
如图11中所示,多个结合焊盘中的至少一个可以包括内接触区域21A和外接触区域21B。结合焊盘121的非接触区域23可以布置在内接触区域21A和外接触区域21B之间。非接触区域23可以分离内接触区域21A和外接触区域21B。当内接触区21A和外接触区21B与结合焊盘121分离时,两个分离的接触区可以以不同的图案连接。可以将结合焊盘应用于到第一和第二结合焊盘,如图12中所示。
如图12中所示,第一结合焊盘121可以包括在内和外接触区域21A和21B之间的非接触区域23。外接触区域21B可以电连接到框架111。第二结合焊盘122可以具有布置在内和外接触区域31A和32A之间的非接触区域33,并且可以电连接到框架112。在这种情况下,与第一和第二框架111和112接触的第一和第二结合焊盘121和122的接触区域21A、21B、31A和32A的面积可以分别大于与第一和第二导电部件321和322接触的面积。因此,即使结合焊盘121和122的接触区域21A、21B、31A和32A彼此分离,也能够防止电特性的降低并且能够减小结合焊盘的拉力。外接触区域21B和32A的宽度可以是颗粒直径的两倍或更大,使得外接触区域21B和32A可以稳定地连接到框架111和112。
第一结合焊盘121的上表面面积可以等于或小于第二结合焊盘122的上表面面积。第一通孔TH1的顶表面面积可以等于或小于第二通孔TH2的顶表面面积。
参考图13,多个结合焊盘中的至少一个可以通过连接部件24连接到多个接触区域21A和21B。连接部件24的位置可以是多个接触区域21A和21B的中心位置。连接部件24可以在垂直于或倾斜于相应的接触区域21A和21B的方向上延伸。连接部件24可以是一个或多个。连接部件24可以是与导电部件321和322接触的区域。能够如图14中所示应用结合焊盘的形状。
参考图14,第一结合焊盘121包括在多个接触区域21A和21B之间的连接部件24和在连接部件24的两侧上的非接触区域23。第一结合焊盘121可以连接到在多个接触区域21A和21B之间的连接部件24,并且可以与导电部件接触。第一结合焊盘121的非接触区域23可以在两侧通过连接部件24分离。连接部件24的最小宽度可以大于或小于颗粒直径,但是不限于此。第一结合焊盘121可以具有被布置在多个接触区域21A和21B之间的连接部件24,并且可以与导电部件321和322接触。第一结合焊盘121的X方向上的宽度和Y方向上的长度可以大于通孔。
第二结合焊盘122可以在连接部件34的两侧上的多个接触区域31A和31B和非接触区域33之间具有连接部件34。第二结合焊盘122可以具有连接部件34,其被布置在多个接触区域31A和31B之间,并且可以与导电部件321和322接触。第二结合焊盘122的X方向上的宽度和Y方向上的长度可以大于通孔。
第一结合焊盘121的顶表面面积可以等于或小于第二结合焊盘122的顶表面面积。第一通孔TH1的顶表面面积可以等于或小于第二通孔TH2的顶表面面积。
图15至18是根据本发明的实施例的结合焊盘的修改。
如图15中所示,结合焊盘121和122可以在对角线方向上通过连接部件27分别连接到内接触区域25和外接触区域26。至少两个或更多个非接触区域28可以通过连接部件27布置在外接触区域26中。非接触区域28的最小宽度可以是颗粒直径的至少1.5倍,并且接触区域25和26的最小宽度是可以是颗粒直径的至少两倍。通过分散的接触区域25和26,可以改进作为导电部件321和322的焊膏的可印制性和润湿性,并且能够保持高可靠性。内接触区域25和外接触区域26可以包括圆形或多边形形状。
参考图16,结合焊盘121和122可以具有布置在多边形形状的角部的多个接触区域35和36,并且接触区域35和36可以连接到连接部件37。接触区域35和36可以是圆形、多边形或椭圆形。每个接触区域35和36可以包括具有曲线或直线的形状。非接触区域37可以设置在接触区域35和36之间。非接触区域37的最小宽度可以是颗粒直径的至少1.5倍,并且接触区域35和36的最小宽度可以是颗粒直径的至少两倍。能够改进作为导电部件321和322的焊膏的可印制性和润湿性,并且能够保持高可靠性。
如图17中所示,结合焊盘121和122可以具有以矩阵形式布置的多个接触区域41和42,并且接触区域41和42可以连接到连接部件44。非接触区域43可以设置在接触区域41和42之间。可以通过连接部件44分离两个或三个或更多个非接触区域43。接触区域41和42可以布置为围绕非接触区域43的至少三个侧面,并且非接触区域43的面积可以小于接触区域41和42的面积。
非接触区域43的最小宽度可以是颗粒直径的至少1.5倍,并且接触区域41和42的最小宽度可以是颗粒直径的至少两倍。通过在非接触区域38周围布置接触区域35和36,能够在与导电部件321和322结合时改进焊膏的可印制性和润湿性,并且能够保持高可靠性。
如图18中所示,结合焊盘121和122可以包括围绕非接触区域47的接触区域45。接触区域45切断非接触区域47的外围并且可以具有比非接触区域47的面积大的面积。非接触区域47的最小宽度可以是颗粒直径的至少1.5倍,并且接触区域45的最小宽度可以是颗粒直径的至少两倍。通过将接触区域45布置在非接触区域47周围,当粘合到导电部件时,能够改进焊膏的可印制性和润湿性,并且能够保持高可靠性。
在本发明的实施例中,第一和第二结合焊盘121和122可以通过接触区域连接到导电部件,并且通过非接触区域与导电部件分离。接触区域可以通过导电部件电连接到框架。在这种情况下,第一结合焊盘121和第二结合焊盘122的接触面积可以大于第一结合焊盘121和第二结合焊盘122与导电部件的接触面积。因此,即使相应的结合焊盘的接触区域彼此分离,也能够防止电特性的劣化并降低结合焊盘的拉力。外接触区域的宽度可以是颗粒直径的至少两倍,使得外接触区域能够稳定地连接到框架。
参考图23,作为另一示例,发光器件封装100可以包括树脂部件135。树脂部件135可以被布置在第一框架111和发光器件120之间。树脂部件135可以被布置在第二框架112和发光器件120之间。树脂部件135可以设置在被设置在封装主体110中的腔体C的底表面上。
树脂部件135可以布置在第一结合焊盘121的侧表面上。树脂部件135可以布置在第二结合焊盘122的侧表面上。树脂部件135可以布置在发光部件123的下面。
例如,树脂部件135可以包括环氧基材料、硅酮基材料、包括环氧基材料和硅酮基材料的混合材料中的至少一种。树脂部件135可以是反射从发光器件120发射的光的反射部件,并且可以是包括诸如TiO2的反射材料的树脂,或者可以包括白色硅酮。
树脂部件135可以布置在发光器件120下面以执行密封功能。树脂部件135能够改进发光器件120和第一框架111之间的粘合性。树脂部件135能够改进发光器件120和第二框架112之间的粘合性。树脂部件135能够防止发光器件120的倾斜。
树脂部件135可以密封第一结合焊盘121和第二结合焊盘122的外围。树脂部件135可以形成为使得第一导电部件321和第二导电部件322从第一通孔TH1和第二通孔TH2脱出,并且可以防止在发光器件的外侧方向上扩散和移动。当第一导电部件321和第二导电部件322在发光器件120的外表面方向上扩散和移动时,第一导电部件321和第二导电部件322电连接到发光器件120的有源层并且可能会出现短路问题。因此,当布置树脂部件135时,能够防止第一和第二导电部件321和322以及有源层短路,从而改进发光器件封装的可靠性。
当树脂部件135包括诸如白色硅树脂的具有反射特性的材料时,树脂部件135可以将从发光器件120发射的光朝向封装主体110的上部反射。发光器件封装100的光提取效率能够被改进。
根据另一示例,模制部件140可以在没有树脂部件135的情况下直接接触第一框架111和第二框架112。
图24是根据本发明的实施例的发光器件封装的另一示例。
参考图24,发光器件封装可以包括第一框架111上的第一上凹槽R3和第二框架112上的第二上凹槽R4。第一上凹槽R3可以被设置在第一框架111的上表面上。第一上凹槽R3可以在向下方向上从第一框架111的上表面凹进。第一上凹槽R3可以与第一通孔TH1隔开。第一上凹槽R3可以被设置为与第一结合焊盘121的三个侧面相邻的顶视图形状。例如,第一上凹槽R3可以沿着第一结合焊盘121的至少一侧或三侧被布置。
第二上凹槽R4可以设置在第二框架112的上表面上。第二上凹槽R4可以在向下方向中从第二框架112的上表面凹进。第二上凹槽R4可以与第二通孔TH2隔开。第二上凹槽R4可以设置成使得顶视图形状与第二结合焊盘122的三个侧面相邻。例如,第二上凹槽R4可以沿着第二结合焊盘122的至少一侧或三侧被布置。
树脂部件135可以设置到第一上凹槽R3和第二上凹槽R4。树脂部件135可以布置在第一结合焊盘121的侧表面上。树脂部件135可以设置到第一上凹槽R3并且延伸到布置第一结合焊盘121的区域。树脂部件135可以布置在发光部件123下面。
从第一上凹槽R3的末端到发光器件120的相邻末端的距离L11可以是数百微米或更小。例如,从第一上凹槽R3的末端到发光器件120的相邻末端的距离L11可以等于或小于200微米。
从第一上凹槽R3的末端到发光器件120的相邻末端的距离L11可以由填充在第一上凹槽R3中的树脂部件135的粘度确定。
从第一上凹槽R3的末端到发光器件120的相邻末端的距离L11可以被选择为填充在第一上凹槽R3中的树脂部件135可以延伸到其中布置第一结合焊盘121的区域的距离。
树脂部件135可以布置在第二结合焊盘122的侧表面上。树脂部件135可以设置到第二上凹槽R4并且延伸到布置第二结合焊盘122的区域。树脂部件135可以布置在发光部件123下面。
此外,树脂部件135可以设置在发光部件123的侧表面上。树脂部件135布置在发光部件123的侧表面上,以有效地防止第一和第二导电部件321和322移动到发光部件123的侧表面。当树脂部件135被布置在发光部件123的侧表面上时,树脂部件135可以布置在发光部件123的有源层下面。因此,能够改进发光器件120的光提取效率。
第一上凹槽R3和第二上凹槽R4可以包括用于要设置树脂部件135的足够空间。例如,树脂部件135可以包括环氧基材料、硅酮基材料,包括环氧基材料和硅酮基材料的混合材料中的至少一种。另外,树脂部件135可以包括例如反射材料,并且可以包括包含TiO2和/或硅酮的白色硅酮。
树脂部件135可以布置在发光器件120下面以执行密封功能。另外,树脂部件135可以改进发光器件120和第一框架111之间的粘合性。树脂部件135能够改进发光器件120和第二框架112之间的粘合性。
树脂部件135可以密封第一结合焊盘121和第二结合焊盘122的外围。树脂部件135可以形成为使得第一导电部件321和第二导电部件322从第一通孔TH1和第二通孔TH2脱出并且可以防止在发光器件120的方向中扩散和移动。
当树脂部件135包括诸如白色硅树脂的具有反射特性的材料时,树脂部件135将从发光器件120提供的光朝向封装主体110的上部反射,使得发光器件封装100的光提取效率能够被改进。
在发光器件封装的制造过程中,第一导电部件321和第二导电部件322形成在通孔中,并且然后树脂部135和模制部件140可以通过分配工艺形成。相反,在形成树脂部件135和模制部件140之后,第一导电部件321和第二导电部件322可以形成在通孔中。按照根据本发明的实施例的发光器件封装件的制造工艺的另一示例,可以在没有形成树脂部件135的情况下仅在封装件主体110的腔体中形成模制部件140。
一个或多个发光器件封装可以布置在电路板上。另外,具有导电部件的结合区域能够通过发光器件的相应的结合焊盘的接触和非接触区域被分散,并且能够改进结合效率。
根据上述实施例的发光器件封装100可以安装在子基板、电路板等上。然而,因为传统的发光器件封装安装在子基板、电路板等上,所以能够应用诸如回流的高温工艺。此时,在回流工艺中,在引线框架和设置在发光器件封装中的发光器件之间的结合区域中可能发生再熔化现象,从而发光器件和框架之间的电连接并且物理连接的稳定性可能被削弱。然而,根据依据实施例的发光器件封装和制造发光器件封装的方法,发光器件的第一结合焊盘和第二结合焊盘可以通过布置在通孔中的导电部件接收驱动电力。并且,布置在通孔中的导电部件的熔点可以被选择以具有比普通粘合材料的熔点更高的值。
因此,即使当根据实施例的发光器件封装100通过回流工艺被结合到主衬底时,不会发生再熔化现象,从而电连接和物理结合力不会劣化。
另外,根据实施例的发光器件封装100,在制造发光器件封装的工艺中,封装主体110不需要暴露于高温。因此,根据实施例,能够防止封装主体110暴露于高温而损坏或变色。
因此,可以扩宽构成主体113的材料的选择范围。根据实施例,可以不仅使用诸如陶瓷的昂贵材料而且使用相对便宜的树脂材料来提供主体113。例如,主体113可以包括从由PPA(聚邻苯二甲酰胺)树脂、PCT(聚亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯(PolyCyclohexylenedimethylene Terephthalate))树脂、EMC(环氧模制化合物(EpoxyMolding Compound))树脂和SMC组成的组中选择的至少一种材料。
<光源模块>
参考图25,根据实施例,一个或多个发光器件封装100可以布置在光源模块300中的电路板310上。
电路板310可以包括第一焊盘311、第二焊盘312和衬底313。衬底313可以设置有用于控制发光器件120的驱动的电源电路。
第一结合焊盘121经由发光器件封装100的第一通孔TH1的第一导电部件321被连接到电路板310的第一焊盘311,并且电路板310通过第二通孔TH2的第二导电部件322被连接到第二焊盘312,使得电源被连接到第二结合焊盘122。电路板310的衬底313可以是柔性或非柔性构件。
封装主体110可以布置在电路板310上。第一焊盘311和第一结合焊盘121可以彼此电连接。第二焊盘312和第二结合焊盘122可以彼此电连接。第一焊盘311和第二结合焊盘312可以包括导电材料。例如,第一焊盘311和第二结合焊盘312可以由从由Ti、Cu、Ni、Au、Cr、Ta、Pt、Sn、Ag、P、Fe、Sn、Zn、Al或其合金组成的组中选择的至少一种材料形成。第一焊盘311和第二结合焊盘312可以设置为单层或多层。
当第一框架111和第二框架112形成为绝缘框架时,能够通过第一和第二导电部件321和322供应电力。当第一框架111和第二框架112形成为导电框架时,可以通过第一和第二导电部件321和322以及第一和第二框架111和112供应电力。
图26是根据实施例的具有发光器件封装的光源模块的另一示例。
参考图26,一个或多个发光器件封装100可以布置在电路板410上。电路板410可以包括第一焊盘411、第二焊盘412和衬底413。衬底413可以设置有用于控制发光器件120的驱动的电源电路。
封装主体110可以布置在电路板410上。第一焊盘411和第一结合焊盘121可以彼此电连接。第二焊盘412和第二结合焊盘122可以彼此电连接。
根据实施例,电路板410的第一焊盘411和第一导电部件321可以电连接。另外,电路板410的第二结合焊盘412和第二导电部件322可以彼此电连接。第一焊盘411可以电连接到第一框架111。第二焊盘412可以电连接到第二框架112。根据实施例,可以在第一焊盘411和第一框架之间另外提供单独的结合层。此外,可以在第二焊盘412和第二框架112之间另外提供单独的结合层。根据实施例的发光器件封装,发光器件的第一结合焊盘和第二结合焊盘可以通过布置在通孔中的导电部件接收驱动电力。并且,布置在通孔中的导电部件的熔点可以被选择以具有比普通粘合材料的熔点更高的值。根据实施例的发光器件封装具有电连接和物理结合力不会劣化的优点,因为即使当根据实施例的发光器件封装通过回流工艺被结合到主衬底时也不会发生再熔化现象。根据实施例的发光器件封装,在制造发光器件封装的工艺中封装主体110不需要暴露于高温。因此,根据实施例,能够防止封装主体110暴露于高温而被损坏或变色。
根据实施例的发光器件封装100可以被安装在子基板、电路板等上。然而,因为传统的发光器件封装被安装在子基板、电路板等上,所以能够应用诸如回流的高温工艺。此时,在回流工艺中,在框架和设置在发光器件封装中的发光器件之间的结合区域中发生再熔化现象,使得可以减弱电连接和物理耦合的稳定性,并且发光器件封装的光学和电学特性以及可靠性可能会恶化。然而,根据实施例的发光器件封装,根据实施例的发光器件的第一结合焊盘和第二结合焊盘能够通过布置在通孔中的导电部件接收驱动电力。并且,布置在通孔中的导电部件的熔点可以被选择以具有比普通粘合材料的熔点更高的值。因此,即使当根据实施例的发光器件封装100通过回流工艺被结合到主衬底时,不会发生再熔化现象,使得电连接和物理结合力不会劣化。
<第二实施例>
图27和28是根据第二实施例的发光器件封装的侧截面图。在描述第二实施例时,参考第一实施例的描述,可以将与第一实施例相同的配置应用于第二实施例。
如图27和28中所示,发光器件封装可以包括主体110B和发光器件120。
主体110B可以在顶部处设置凹腔C。腔体(C)可以向上反射入射光。腔体C可以相对于底表面具有倾斜侧表面。主体110B可以由诸如聚邻苯二甲酰胺(PPA)、多氯三联苯(PCT)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺9T、硅酮、环氧模制化合物(EMC)、陶瓷、光敏玻璃(PSG)、蓝宝石(Al2O3)等的材料形成。另外,主体110B可以包括高折射率的填料,例如TiO2和SiO2。
发光器件120可以包括第一结合焊盘121、第二结合焊盘122和具有半导体层的发光部件123。将参考上面公开的实施例的描述来描述发光器件120的配置。如图29中所示,第一结合焊盘1172可以根据区域设置有不同尺寸的接触区域。图29示出其中修改第一和第二结合焊盘1172和1171的形状和尺寸以改变接触区域和非接触区域的尺寸的示例。
发光器件120可以被布置在主体110上。第一结合焊盘121可以布置在发光器件120的下表面上。第二结合焊盘122可以布置在发光器件120的下表面上。
主体110B可以包括多个开口,例如,第一通孔TH1和第二通孔TH2。第一通孔TH1可以布置在发光器件120的第一结合焊盘121下面,并且可以穿透主体110B的下部。第一通孔TH1可以设置为与发光器件120的第一结合焊盘121重叠。第二通孔TH2可以布置在发光器件120的第二结合焊盘122下面,并且可以穿过主体110B的下部被设置。可以设置第二通孔TH2以与发光器件120的第二结合焊盘122重叠。
第一结合焊盘121和第二结合焊盘122中的至少一个或两者可以包括上述接触区域和非接触区域,并且将参考以上描述进行详细描述。例如,如图28中所示,第一结合焊盘121可以包括第一接触区域21和22以及第一非接触区域33。
主体110B可以包括凹槽R。凹槽R可以从腔体C的底表面到主体110B的下表面凹进。凹槽R可以布置在发光器件120下面,并且可以与第一结合焊盘121和第二结合焊盘122之间的区域重叠。
粘合剂130可以布置在凹槽R中。粘合剂130可以布置在发光器件120和腔体C的底表面之间。粘合剂130可以布置在第一焊盘121和第二结合焊盘122之间。例如,粘合剂130可以布置为与第一结合焊盘121的侧表面和第二结合焊盘122的侧表面接触。粘合剂130可以在发光器件120和主体110B之间提供稳定的固定力。例如,粘合剂130可以布置成与主体110的腔体C的底表面直接接触。另外,粘合剂130可以布置为与发光器件120的下表面直接接触。例如,粘合剂130可以包括环氧基材料、硅酮基材料、包括环氧基材料和硅酮基材料的混合材料中的至少一种。
当光发射到发光器件120的下表面时,粘合剂130可以在发光器件和主体之间提供光扩散功能。当光从发光器件120发射到发光器件120的下表面时,粘合剂130可以提供光扩散功能。因此,能够改进发光器件封装的光提取效率。
根据实施例,凹槽R的深度T1可以小于通孔TH1和TH2的深度T2。可以考虑粘合剂130的粘合力来确定凹槽R的深度T1。图28,凹槽R的深度T1可以通过考虑与安装部分的稳定强度或通过考虑由发光器件120发射的热量导致的发光器件封装的强度来确定。凹槽R的深度T1可以被确定为使得不通过发光器件下面的导电部件产生破裂。
凹槽R可以提供合适的空间,在该空间下可以在发光器件120下面执行一种底部填充工艺。例如,凹槽R的深度T1可以设置为40微米或更大,例如,40至60微米。
例如,通孔TH1和TH2的深度可以具有180微米或更大,或者在180到220微米的范围中。例如,深度T2-T1可以被选择为至少100微米或更大。根据实施例,T1深度与T2深度的比率(T2/T1)可以在2至10的范围中设置。例如,如果T2的深度可以设置为200微米,则T1的深度可以设置为200微米至100微米。
凹槽R在Y方向上的长度可以大于第一通孔TH1和第二通孔TH2的长度。第一通孔TH1和第二通孔TH2在Y方向长度可以小于发光器件120在短轴方向上的长度。另外,凹槽R的Y方向长度可以大于或小于发光器件120在短轴方向上的长度。
导电部件411和412可以布置在第一开口TH1和第二开口TH2中。导电部件411和412是导电材料并且可以连接到第一和第二结合焊盘121和122。导电部件411和412可以包括从由Ag、Au、Pt、Sn、Cu、Zn、In、Bi和Ti组成的组中选择的一种材料或其合金。导电部件411和412是焊膏,并且可以通过混合粉末或颗粒和焊剂来形成。焊膏可以包括Sn-Ag-Cu,并且可以变化每种金属的重量百分比。例如,第一导电部件411和第二导电部件412可以使用导电膏形成。导电膏可以包括焊膏、银膏等,并且可以由多层或由不同材料组成的合金或多层或单层组成。
导电部件411和412可以与通孔TH1和TH2上的结合焊盘121和122的接触区域接触,并且可以不与非接触区域接触。将参考第一实施例的描述来描述此配置。因为导电部件411和412相对于通孔TH1和TH2上的结合焊盘121和122具有非接触区域,所以能够防止导电部件411和412对结合焊盘121和122的损坏。也就是说,导电部件411和412能够分散结合焊盘121和122的拉力,从而防止对结合焊盘的损坏。
上面描述的图28和29的封装可以包括上面描述的树脂部件,或者可以包括树脂部件和上凹槽。
<发光器件>
根据实施例的发光器件封装可以例如设置有倒装芯片发光器件。例如,倒装芯片发光器件可以在六面方向(six-sided directions)上发射光的透射倒装芯片器件,或者在五个方向上发射光的反射倒装芯片发光器件。其中光在五个方向上发射的反射型倒装芯片发光器件可以具有绝缘层沿靠近主体的方向被布置的结构。例如,反射倒装芯片发光器件可以包括绝缘层,该绝缘层包括DBR(分布布拉格反射器)或ODR(全方向反射器)和/或导电层(例如,Ag、Al、Ni、Au)。倒装芯片发光器件可以包括电连接到第一导电类型半导体层的第一结合焊盘和电连接到第二导电类型半导体层的第二结合焊盘,并且可以设置在水平发光器件中,在水平发光器件中第一结合焊盘和第二结合焊盘之间发射光。
其中在六面方向上发射光的倒装芯片发光器件可以包括反射部分,其中绝缘层被布置在第一和第二结合焊盘之间;以及发射光的透射区域,并且可以被设置在透射倒装芯片发光器件中。这里,透射型倒装芯片发光器件意指向上表面、四个侧表面和下表面的六个表面发射光的器件。另外,反射型倒装芯片发光器件意指向上表面和四个侧表面发射光的器件。
在下文中,将参考附图描述应用于根据本发明的实施例的发光器件封装的倒装芯片发光器件的示例。
参考图29至31,将描述根据本发明的实施例的发光器件。图29是根据本发明的实施例的发光器件的平面图。图30是穿过图29的发光器件中的第一电极和第一结合焊盘的区域的侧截面图,图31是穿过图29的发光器件中的第二电极和第二结合焊盘的区域的截面图。如图29中所示,发光器件包括电连接到第一结合焊盘1171的第一电极1141和被布置在其下的第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172,可以示出电连接到第二结合焊盘1172的第二电极1142。
如图30和图31中所示,根据实施例的发光器件1000可以包括布置在衬底1105上的发光结构1110。衬底1105可以从由蓝宝石衬底(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP和Ge组成的组中选择。例如,衬底1105可以在其上表面上具有凹凸图案,并且可以设置为图案化的蓝宝石衬底(PSS)。
发光结构1110可以包括第一导电类型半导体层1111、有源层1112和第二导电类型半导体层1113。有源层1112可以布置在第一导电类型半导体层1111和第二导电类型半导体层1111之间。例如,有源层1112可以布置在第一导电类型半导体层1111上,并且第二导电类型半导体层1113可以布置在有源层1112上。衬底1105和发光结构1110可以定义为发光部件。
发光结构1110可以被设置为化合物半导体。发光结构1110可以由例如II-VI族或III-V族化合物半导体形成。例如,发光结构1110可以包括从由铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、磷(P)和砷(As)组成的组中选择的至少两种或更多种元素。
例如,第一导电类型半导体层1111可以被设置为II-VI族化合物半导体或III-VI族化合物半导体。例如,第一导电类型半导体层1111可以是具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)或(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1,0≤y≤1)的组成式的半导体材料。例如,第一导电类型半导体层1111可以从由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP、AlInP和GaInP组成的组中选择,并且从包括Si、Ge、Sn、Se和Te的组中选择的n型掺杂物可以被掺杂。
例如,有源层1112可以作为II-VI族化合物半导体或III-VI族化合物半导体提供。例如,有源层1112可以由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)或(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1,0≤y≤1)的组成式的半导体材料形成。例如,有源层1112可以从由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP、AlInP和GaInP组成的组中选择。例如,有源层1112可以以多阱结构提供,并且可以包括多个势垒层和多个阱层。
例如,第二导电类型半导体层1113可以作为II-VI族化合物半导体或III-VI族化合物半导体提供。例如,第二导电类型半导体层1113可以具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)或(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1,0≤y≤1)的组成式的半导体材料。例如,第二导电类型半导体层1113可以从由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP、AlInP和GaInP组成的组中选择,并且从包括Mg、Zn、Ca、Sr和Ba的组中选择的p型掺杂物可以被掺杂。
根据实施例,第一导电类型半导体层1111可以被设置为n型半导体层,并且第二导电类型半导体层1113可以被设置为p型半导体层。根据另一实施例,第一导电类型半导体层1111可以被设置为p型半导体层,并且第二导电类型半导体层1113可以被设置为n型半导体层。发光结构1110包括穿透第二导电类型半导体层1113和有源层1112的多个凹槽Ra,以暴露第一导电类型半导体层1111的一部分。
根据实施例的发光器件1000可以包括欧姆接触层1130。欧姆接触层1130可以布置在发光结构1110上。如图31中所示,欧姆接触层1130可以布置在第二导电类型半导体层113上。当第一绝缘层1125布置在第二导电类型半导体层113的部分区域上时,欧姆接触层1130可以布置在第一绝缘层1125上,如图30中所示。欧姆接触层1130能够改进电流扩散并且增加光输出。例如,欧姆接触层1130可以包括从由金属、金属氧化物和金属氮化物组成的组中选择的至少一种。欧姆接触层1130可以包括透光材料。欧姆接触层1130可以由诸如ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物(indium zinc oxide))、IZON(铟锌氮氧化物(indium zincoxide nitride))、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Pt、Ni、Au、Rh和Pd的材料形成。
如图29至图31中所示,根据实施例的发光器件1000可以包括在发光结构1110上的绝缘层1125、1135和1170。绝缘层1125、1135和1170可以包括第一绝缘层1125和第二绝缘层1135。第一绝缘层1125可以布置在发光结构1110上和/或欧姆接触层1130上。第一绝缘层1125可以包括多个第一开口h1。每个第一开口h1可以在第三方向上与每个凹槽Ra重叠。第二绝缘层1135可以布置在欧姆接触层1130上。
第一绝缘层1125、第二绝缘层1135和第三绝缘层1170中的至少一个可以包括从由例如SixOy、SiOxNy、SixNy和AlxOy组成的组中选择的至少一种。在第一绝缘层1125和第二绝缘层1135之间发射的光可以入射在布置在主体的凹槽R中的粘合剂上,如图3中所示。在发光器件的下面发射的光可以通过图3中的粘合剂130进行光扩散,并且能够改进光提取效率。可以在第一和第二绝缘层1125和1135之间进一步设置附加的绝缘层以在粘合方向上反射入射光。第一和第二绝缘层1125和1135中的至少一个可以是DBR(分布布拉格反射器)层或ODR(全方向反射器)层。另外,可以通过堆叠DBR层和ODR层来设置第一和第二绝缘层中的任何一个。
当第一电极1141和第二电极1142具有不同的极性时,它们可以以不同数目的电极排列。例如,当第一电极1141是n电极而第二电极1142是p电极时,第二电极1142的数目可以大于第一电极1141的数目。当第二导电类型半导体层1113和第一导电类型半导体层1111的电导率和/或电阻彼此不同时,通过第一电极1141和第二电极1142注入到发光结构1110中的电子和空穴可以被平衡并且能够改进发光器件的光学特性。
第一电极1141和第二电极1142可以具有单层结构或多层结构。例如,第一电极1141和第二电极1142可以是欧姆电极。例如,第一电极1141和第二电极1142可以由从由ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO、以及Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au和Hf中的至少一种或它们中的两种或更多种的合金组成的组中选择的一个形成。
参考图31,第二绝缘层1135被设置在第一绝缘层1125上并包括多个第二开口h2,该第二开口h2在第三方向上与多个第一开口h1重叠。第二绝缘层1135可以包括与第二开口h2隔开的第三开口h3。参考图29和图30,第一电极1141穿过第二绝缘层1135的第二开口h2和第一绝缘层1125的第一开口h1被布置。第一电极1141可以连接到凹槽Ra中的第一导电类型半导体层1111。
布置在多个第一开口h1中的第一电极1141可以通过第一分支电极1143彼此连接。第一电极1141在不同区域中与第一导电类型半导体层1111接触并且通过第一分支电极1143彼此连接。因此,发光结构11110能够被供应有穿过整个区域扩散的电流。多个第一分支电极1143可以从第一结合焊盘1171的区域朝向第二结合焊盘1172延伸。此外,第一分支电极1143可以在第一方向上具有长的长度,并且在第二方向中可以布置一个或者两个以上的第一分支电极。第一分支电极1143可以包括与凹槽Ra重叠的凹形结构Rb。
第一电极1141和第一分支电极1143可以电连接到第一导电类型半导体层1111。第一电极1141和第一分支电极1143中的至少一个或两者可以连接到第一结合焊盘1171。第一结合焊盘1171可以穿过第三绝缘层1170的第四开口h4被布置。第一结合焊盘1171可以具有穿过第四开口h4的多个接触区域C21和C22,并且可以连接到第一分支电极1143和第一电极1141。当多个接触区域C21和C22彼此分开时,连接部件1124可以将多个接触区域C21和C22彼此连接。第一结合焊盘117可以与芯片边缘隔开预定距离W,以减少从芯片边缘传输的电或物理干扰。
如图29和图31中所示,第二绝缘层1135可以包括多个第三开口h3。第二电极1142可以穿过第二绝缘层1135的第三开口h3连接到欧姆接触层1130和第二导电类型半导体层1113。通过多个第三开口h3连接的第二电极1142可以通过第二分支电极1144被相互连接。第二结合焊盘1172具有穿过第五开口h5的多个接触区域C31、C32以及C33并且可以被连接到第二分支电极1144和第二电极1142。多个接触区域C31、C32和C33可以通过连接部件连接。多个第二分支电极1142可以从第二结合焊盘1172朝向第一结合焊盘1171延伸。第二电极1142和第二分支电极1144可以电连接到第二导电类型半导体层1113。
第一和第二分支电极1142和1144可以在第二方向上交替地布置。第一和第二分支电极1142和1144可以在第一方向上具有长的长度并且可以在第二方向上排列。第一和第二分支电极1142和1144中的任意一个可以以比另一个更大的数目排列。例如,第二分支电极1144的数目可以大于第一分支电极1142的数目。
第三绝缘层1170可以布置在第一电极1141、第一分支电极1143、第二电极1142和第二分支电极1144上,并且能够通过第三绝缘层1170保护器件的表面。第三绝缘层1170可以包括用于开放第一和第二结合焊盘1171和1172的第四和第五开口h4和h5。
如图29中所示,第一分支电极1142可以具有一个或多个线形并且在第二结合焊盘1172的方向上延伸。一个或多个第一电极1141可以布置在第一分支电极1142下面。第二分支电极1144可以在第一分支电极1142和外部之间具有线形并且可以在第一结合焊盘1171的方向上延伸。第二电极1142可以布置在第二分支电极1144下面。线形电极可以是分支电极或臂电极。第一分支电极1142和第二分支电极1144可以布置为彼此偏移并且在彼此面对的方向上延伸。
第一结合焊盘1171可以包括第一凹部OP1。第一凹部OP1可以布置为一个或多个。第一凹部OP1可以布置在多个第二分支电极1144中的至少一个在第一结合焊盘1171的方向上延伸的区域中,并且被布置在第一结合焊盘1171的接触区域C21和C22之间的区域。第一凹部OP1可以布置在第二分支电极1144上。多个第二电极1142可以被布置在垂直方向上与第二分支电极1144重叠的区域中的第一凹部OP1上。因为第二电极1142和第二分支电极1144被布置在第一结合焊盘1171的外围区域中,所以发光结构1110中的电流能够被扩散。第一凹槽OP1可以是第一结合焊盘1171的开口区域或非接触区域。
第二结合焊盘1172可以包括第一凹部OP2。第二凹部OP2可以被布置成一个或多个。第二凹部OP2的数目可以与第一凹部OP1的数目相同或不同。第一凹部OP1和第二凹部OP2可以被布置在彼此面对或彼此不面对的区域中。第二凹部OP2被布置在多个第一分支电极1143中的至少一个在第二结合焊盘1172的方向上延伸的区域中,并且可以布置在第二结合焊盘1172的接触区域C31、C32和C33之间的区域。第一分支电极1143可以布置在第二凹部OP2中。多个第一电极1141可以布置在与沿垂直方向布置在第二凹部OP2中的第一分支电极1143重叠的区域中。因为第一电极1141和第一分支电极1143被布置在第二结合焊盘1172的外围区域中,所以发光结构中的电流能够被扩散。第二凹部OP2可以是第二结合焊盘1172的开口区域或非接触区域。第一凹部OP1和第二凹部OP2可以被排列使得在第一方向上不重叠。
第一凹部OP1可以是从与第二结合焊盘1172相邻的区域延伸到第一结合焊盘1711的内部的非接触区域。第二凹部OP2可以是从与第一结合焊盘1171相邻的区域延伸到第二结合焊盘1172的内部的非接触区域。
第二凹部OP2的数目大于第一凹部OP1的数目,并且第二分支电极1144的数目大于第二凹部OP2的数目,并且第一分支电极1143的数目可以等于第二凹部OP2的数目。第二结合焊盘1172的尺寸可以大于第一结合焊盘1171的尺寸。
根据实施例,因为能够通过多个接触区域供应电力,所以能够根据接触面积的增加和分支电极的分散产生电流分散效应,并且能够降低操作电压。
如图30中所示,第一绝缘层1125和第二绝缘层1135反射从发光结构1110的有源层1112发射的光,并且能够最小化在第一和第二电极处的光吸收的发生并且改进发光强度Po。例如,第一绝缘层和第二绝缘层可以具有DBR结构。DBR结构可以排列成包括诸如TiO2、SiO2、Ta2O5、以及HfO2的不同材料的多层结构。
可以自由地选择第一绝缘层1125和第二绝缘层1135,使得根据从有源层1112发射的光的波长调节从有源层1112发射的光的反射率。根据实施例,第一绝缘层1125和第二绝缘层1135可以设置为ODR层。根据另一实施例,第一绝缘层1125和第二绝缘层1135可以被设置为其中堆叠DBR层和ODR层的混合型。
当通过倒装芯片结合方法安装根据实施例的发光器件并且将其实现为发光器件封装时,从发光结构1110提供的光可以通过衬底1105发射。从发光结构1110发射的光可以被第一绝缘层1125和第二绝缘层1135反射,并且可以朝向透光衬底1105发射。从发光结构1110发射的光也可以在发光结构1110的横向方向中被发射。从发光结构1110发射的光可以通过在其上布置第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的表面当中的第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的区域被透射到外部。发光器件1000能够在六面方向上发射光,并且能够显著地改进光强度。
根据实施例的发光器件,当从发光器件1000的上方向观看时,发光器件1000的向上方向中的第一焊盘1171的面积与上部的第二结合焊盘1172的面积之和小于第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和,并且可以等于或小于在其中布置结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的发光器件1000的上表面的整个面积的60%。
例如,发光器件1000的上表面的整个面积可以对应于由发光结构110的第一导电类型半导体层1111的下表面的横向长度和纵向长度限定的面积。发光器件1000的上表面的整个面积可以对应于衬底1105的上表面或下表面的面积。
第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和等于或小于发光器件1000的整个面积的60%,发射到在其上布置第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的光量能够增加。因此,根据实施例,因为朝着发光器件1000的六面表面发射的光量增加,所以能够改进光提取效率并且能够增加光强度Po。第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172可以具有相同的面积比,第一结合焊盘1171的面积相对于第二结合焊盘1172的面积可以是1%或更小,或者第一结合焊盘1171的面积可以比第二结合焊盘1172的面积小1%至40%的范围。第一结合焊盘1172可以与芯片侧隔开预定的距离W。
当从发光器件1000的向上方向观看时,在发光器件的向上方向上第一结合焊盘1171的面积与第二结合焊盘1172的面积之和等于或大于发光器件1000的整个面积的30%。通过这样设置第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和等于或大于发光器件1000的整个面积的30%,能够通过第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172执行稳定的安装,并且能够确保发光器件1000的电特性。
在根据实施例的发光器件1000中,第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和在发光器件的整个面积的30%至60%的范围中以确保光提取效率和粘合的稳定性。也就是说,当第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和在发光器件1000的整个面积的30%至100%的范围中时,电特性被改进,并且发光器件的结合力能够是稳定的。
当第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和大于发光器件1000的整个面积的0%至60%时,发射到在其上布置第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的表面的光量增加以改进发光器件1000的光提取效率并且增加光强度Po。
当第三绝缘层1170的面积是发光器件1000的整个上表面的10%或更多时,布置在发光器件下面的封装主体可能变色或防止破裂。并且当其为25%或更小时,有利于确保光提取效率以将光发射到发光器件的六面表面。
通过第一绝缘层1125和第二绝缘层1135,从发光结构1110发射的光被反射,而没有入射到第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172和第二绝缘层1135。因此,根据实施例,通过入射在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172上,能够使从发光结构1110产生和发射的光最小化。
根据实施例的发光器件1000,因为第三绝缘层1170被布置在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间,所以在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间发射的光量能够被控制。
如上所述,根据实施例的发光器件1000可以例如以倒装芯片结合方式被安装,并且设置为发光器件封装。此时,当在其上安装发光器件1000的封装主体由树脂等提供时,由于在发光器件1000的下部区域中从发光器件1000发射的强的短波长光导致封装主体变色或破裂。
当第一绝缘层1125和第二绝缘层1135与欧姆接触层1130彼此接触时,第一绝缘层1125和第二绝缘层1135与欧姆接触层1130之间的耦合力或粘合性可能减弱。例如,当组合绝缘层和金属层时,材料之间的结合力或粘合性可能减弱。
例如,如果绝缘层1125和1135与欧姆接触层之间的结合力或粘合力弱,则可能在两层之间发生剥离。如果在绝缘层1125和1135与欧姆接触层之间发生剥离,则发光器件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。
在根据实施例的发光器件封装中,根据实施例的发光器件的至少一个或所有电极可以对应于框架或主体的通孔,并且对应于通孔的至少一个电极可以对应于不与导电部件接触的区域中以及与导电部件接触的区域中的通孔。因此,发光器件的电极可以通过框架和导电部件中的至少一个接收驱动电力。因为导电部件和电极之间的接触区域的面积小于通孔的上表面面积,所以导电部件和电极之间的粘合力可以减轻,使得电极和半导体层之间的界面分离可以被防止。
布置在通孔中的导电部件的熔点可以被选择以具有比普通粘合材料的熔点更高的值。因此,根据实施例的发光器件封装具有电连接和物理结合力不会劣化的优点,因为即使当根据实施例的发光器件封装通过回流工艺被结合到主衬底时也不会发生再熔化现象。
根据实施例的发光器件封装,在制造发光器件封装的工艺中,封装主体110不需要暴露于高温。因此,根据实施例,能够防止封装主体110暴露于高温而损坏或变色。
根据本发明的实施例,通过在与封装主体的通孔对应的区域处在发光器件的结合焊盘中提供接触区域和非接触区域,能够减少对结合焊盘的损坏。能够改进发光器件封装的光提取效率和电特性。改进发光器件封装的工艺效率,并提出新的封装结构,使得能够减少制造成本并能够改进制造产量。根据本发明的实施例的封装能够通过提供具有高反射率的主体来防止反射器变色,从而改进半导体器件封装的可靠性。根据本发明的实施例的发光器件或发光器件封装,能够通过在低温下提供小的压力来进行稳定的结合。在重新结合到衬底的工艺中,能够防止再熔化现象。能够改进根据本发明的实施例的半导体器件封装或发光器件封装的可靠性。
<第三实施例>
参考图32至35,将描述根据本发明的第三实施例的制造发光器件封装的方法。在第三实施例的描述中,可以省略与第一和第二实施例中描述的描述重复的描述,并且可以选择性地包括第一和第二实施例的配置。
参考图32,封装主体110可以包括第一框架111、第二框架112和主体113。主体113可以被布置在第一框架111和第二框架112之间。第一和第二框架111和112可以是由导电材料形成,并且主体113可以设置为绝缘构件。主体113可以被耦合到第一框架111和第二框架111。主体113可以被布置在第一框架111和第二框架111的上面或下方。
封装主体110可以设置有腔体C,以及可以设置有没有腔体C的平坦上表面。封装主体110可以包括在腔体C的底部暴露的第一和第二框架111和112。根据实施例的发光器件120的第一和第二结合焊盘可以分别电连接到第一和第二框架111和112。例如,主体113能够从在第一实施例中公开的材料中选择,并且将参考第一实施例的描述。
如图33中所示,发光器件120可以被布置在封装主体110上并且被结合到封装主体110。
发光器件120的第一结合焊盘可以布置在第一框架111上,并且发光器件120的第二结合焊盘可以布置在第二框架112上。发光器件120的第一结合焊盘和第二结合焊盘可以被布置在第一框架111的焊盘部分和第二框架112的焊盘部分上。
当发光器件120被布置在封装主体110上时,通过向封装主体110施加低温热量将发光器件120预先结合到封装主体110。例如,发光器件120的第一焊盘可以被结合到第一框架111,并且发光器件120的第二结合焊盘可以被结合到第二框架112。
当发光器件120被预结合到封装主体110时,可以执行空气回流工艺。第一结合焊盘和第一框架111之间的耦合可以通过空气回流工艺来执行。第一结合焊盘和第一框架111的焊盘部分之间的结合能够通过空气回流工艺进行。第二结合焊盘和第二框架112的焊盘部分可以通过空气回流工艺被耦合。第二框架112的焊盘部分可以通过空气回流工艺与第二结合焊盘耦合。
通过空气回流工艺,第一和第二结合焊盘与第一和第二框架111和112之间的结合能够形成金属间化合物(IMC)层。通过空气回流工艺,第一和第二结合焊盘与第一和第二框架111和112的焊盘部分之间的结合能够形成金属间化合物层。例如,第一和第二结合焊盘可以由金属间化合物层形成,或者可以包括金属间化合物层。因此,能够稳定地结合第一结合焊盘和第一框架111。另外,第二结合焊盘和第二框架112能够被稳定地结合。
图36是用于解释在其中根据本发明的第三实施例执行回流工艺的发光器件120与第一和第二框架111和112之间的结合状态的视图。
参考图36,第一和第二金属间化合物层131和132可以形成在发光器件120与第一和第二框架111和112之间。例如,第一金属间化合物层131通过金属间结合被形成在发光器件120的第一结合焊盘和第一框架111的焊盘部分或者第一框架111的结合部分。第二金属间化合物层132可以通过在发光器件120的第二结合焊盘和第二框架112的焊盘部分或者第二框架112之间的金属间结合被形成。例如,第一和第二金属间化合物层131和132可以包括Ag和Sn。
第一金属间化合物层131可以电连接到第一框架111。第一金属间化合物层131可以电连接到发光器件120的第一电极或第一结合焊盘。第二金属间化合物层132可以电连接到第二框架112。第二金属间化合物层132可以电连接到发光器件120的第二电极或第二结合焊盘。
这里,可以在比传统示例更低的温度下执行预结合工艺(pre-bonding process)和空气回流工艺(air reflow process)。作为示例,传统示例的结合工艺在280℃至320℃下进行,但是预结合工艺和空气回流工艺能够在230℃或更低的温度下被执行。例如,预结合工艺和空气回流工艺可以在200℃或更低的温度下执行。为了在相对低的温度下执行预结合和空气回流,应适当地设置第一和第二结合焊盘与第一和第二框架111和112之间的金属方案。
稍后将描述在第一和第二结合焊盘与第一和第二框架111和112之间形成金属方案和金属间化合物(IMC)层的示例。金属间化合物层可以包括至少两种金属,并且至少两种金属可以包括Ag和Sn。至少两种金属可以是包括在结合焊盘中的金属和包括在框架中的金属。
如图34中所示,当固定发光器件120时,可以在发光器件120的下部周围形成树脂部件135。树脂部件135可以布置在发光器件120周围。树脂部件135可以布置发光器件120周围和下方。树脂部件135可以被布置在发光器件120的第一和第二结合焊盘的侧表面上。树脂部件135可以与结合焊盘和发光器件120的侧表面接触。
例如,树脂部件135可以包括混合材料中的至少一种,该混合材料包括环氧基材料、硅酮基材料、环氧基材料以及硅酮基材料。树脂部件135可以是反射从发光器件120发射的光的反射部件。树脂部件135可以是例如包括诸如TiO2的反射材料的树脂,或者可以包括白色硅酮。
当树脂部件135包括具有诸如白色硅树脂的反射特性的材料时,树脂部件135可以将光从发光器件120透射到封装主体110的上部。发光器件封装的光提取效率能够被改进。
参考图35,模制部件140可以设置在发光器件120上面。模制部件140可以设置在发光器件120上。模制部件140可以被布置在第一框架111和第二框架112上。模制部件140可以被布置在由封装主体110设置的腔体C中,并且可以覆盖发光器件120。模制部件140可以与树脂部件135接触。腔体C可以被布置在壁部110A的内部。
模制部件140可以包括绝缘材料。另外,模制部件140可以包括波长转换构件,并且波长转换构件可以转换从发光器件120发射的光的波长。例如,模制部件140的波长转换构件可以包括从包括荧光体、量子点等的组中选择的至少一个。根据另一示例,可以在封装主体110的腔体中仅形成模制部件140而没有形成树脂部件135。当形成模制部件140时,可以提供发光器件封装101。根据第三实施例的发光器件封装101可以被安装在子基板、电路板等上。
然而,当传统的发光器件封装安装在子基板、电路板等上时,能够应用通过回流的高温工艺。此时,在回流工艺中,在框架和传统发光器件封装中设置的发光器件之间的结合区域中可能发生再熔化现象。可能减弱电连接和物理耦合的稳定性,可能通过重新熔化而倾斜发光器件的位置,并且可能劣化发光器件封装的光学和电学可靠性。
然而,按照根据第三实施例的发光器件封装及其制造方法,由于发光器件120的第一和第二结合焊盘和第一和第二框架111和112之间的结合而导致的金属间化合物层的熔点高于普通粘合材料的熔点。因此,即使当根据实施例的发光器件封装101通过回流工艺被结合到主衬底或衬底时,不会发生再熔化现象,使得电连接和物理结合力不会被劣化。此外,在根据实施例的发光器件封装101的制造工艺中,因为预结合工艺和空气回流工艺在相对低的温度下执行,所以封装主体110可以不暴露于高温。能够防止封装主体110被热量损坏或变色。
此外,可以扩宽对构成主体113的材料的选择。例如,可以使用相对便宜的树脂材料以及诸如陶瓷的昂贵材料来提供主体113。例如,主体113可以包括从由PPA(聚邻苯二甲酰胺)树脂、PCT(聚亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯(PolyCyclohexylenedimethyleneTerephthalate))树脂、EMC(环氧模制化合物(Epoxy Molding Compound))树脂和SMC(硅酮模制化合物(Silicone Molding Compound))树脂组成的组中选择的至少一种材料。
接下来,将参考附图描述根据本发明的第三实施例的发光器件和发光器件封装的金属方案的示例。
图37是示出根据本发明的第三实施例的发光器件的示例的视图,并且图38是示出根据本发明的第三实施例的应用于发光器件封装的框架的示例的视图。参考图37和图38,可以省略与参考上述第一和第二实施例描述的重复的元件的描述,并且可以选择性地包括第一和第二实施例的配置。
参考图37,发光器件500可以包括半导体层510。在图37中示出的发光器件500示出其中电源从外部供应到半导体层510的部分区域。半导体层510可以是第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层中的至少一个或两者。半导体层510可以被定义为发光部件。
半导体层510可以由化合物半导体形成。例如,半导体层510可以是II-VI族化合物半导体或III-V族化合物半导体。例如,半导体层510可以包括从铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、磷(P)和砷(As)中选择的至少两种元素。
根据实施例,半导体层510可以由具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料形成。半导体层510可以从例如InAlGaN、InAlN、InGaN、AlGaN和GaN中被选择。半导体层510可以从例如AlGaInP、AlInP、GaP、GaInP等中被选择。
半导体层510可以包括n型掺杂物。例如,半导体层510可以包括从包括Si、Ge、Sn、Se、Te等的组中选择的至少一种n型掺杂物。作为另一示例,半导体层510可以包括p型掺杂物。例如,半导体层510可以包括从包括Mg、Zn、Ca、Sr和Ba的组中选择的至少一种p型掺杂物。
发光器件500可以包括金属层520。金属层520可以布置在半导体层510上。金属层510可以设置为单层或多层。例如,金属层520可以以几十微米的厚度设置。金属层520的厚度可以在20至40微米的范围中。
作为示例,金属层510可以包括粘合金属层、反射金属层和势垒金属层中的至少一个。粘合金属层可以包括对半导体层510具有优异粘合性的材料。粘合金属层可以包括从包括诸如Cr、Ti或其合金的材料的组选择中的至少一种。粘合金属层可以设置为单层或多层。反射金属层可以包括相对于从发光器件500发射的光的波长带具有高反射率的材料。反射金属层例如可以包括从由诸如Al、Ag和Rh、或其合金的材料组成的组中选择的至少一种。反射金属层可以设置为单层或多层。势垒金属层可以包括能够在将发光器件500结合到封装主体的框架的期间防止粘合材料扩散到半导体层510中的材料。势垒金属层可以包括从由诸如Ni、Cr、Ti、Cu、Pt和Au或其合金的材料组成的组中选择的至少一种。势垒金属层可以设置为单层或多个层。
根据本发明的实施例,金属层520被电连接到与半导体层510的第一导电类型半导体层电连接的第一电极,并且电连接到与半导体层510的第二导电类型半导体层连接的第二电极。
根据另一示例,电连接到第一导电类型半导体层的第一电极和电连接到第二导电类型半导体层的第二电极形成在半导体层510和金属层520之间,并且可以单独地设置。
第一Ag层530和Sn层550可以形成在金属层520和半导体层510中的至少一个上。第一Ag层530可以布置在半导体层510上。第一Ag层530可以被布置在金属层520上。可以将Sn层550布置在第一Ag层530上。
根据实施例,第一Ag层530和Sn层550在结合到框架的工艺中形成金属间化合物(IMC)。稍后将描述根据实施例的形成金属间化合物(IMC)的工艺。
第一势垒层540和第二势垒层560可以被布置在第一Ag层530和Sn层550中的至少一个或两者上。第一势垒层540可以布置在第一Ag层530上。第一势垒层540可以布置在第一Ag层530和Sn层550之间。
Sn层550可以布置在第一势垒层540上。Sn层550可以布置在第一势垒层540和第二势垒层560之间。
第一势垒层540和第二势垒层560可以包括从由Ni、Cr、Ti、Cu、Pt和Au或其合金组成的组中选择的至少一种。第一势垒层540和第二势垒层560可以设置为单层或多层。例如,第一势垒层540可以提供防止第一Ag层530被氧化的功能。第二势垒层560可以提供防止Sn层550被氧化的功能。在将根据实施例的发光器件500接合到框架的工艺中,第二势垒层560能够改进对框架的粘合性。
第一势垒层540和第二势垒层560可以由相同材料或不同材料形成。第一势垒层540和第二势垒层560可以以数十纳米的厚度提供。例如,第一势垒层540和第二势垒层560的厚度可以在20到40纳米的范围中。
根据发光器件500,可以在金属层520和半导体层510之间进一步提供电连接到半导体层510的单独导电材料。此外,可以不提供金属层520,并且第一Ag层530可以被布置为与半导体层510直接接触。可以去除第一势垒层540和第二势垒层560中的至少一个。根据另一示例,可以不提供第一势垒层540和第二势垒层560这两者。
相对于Sn层550的量,第一Ag层530的量可以小于2.73倍重量百分比(Wt%)。与第一Ag层530的量相比,基于质量百分比(Wt%)Sn层550的量可以大于1/2.73。
当第一Ag层530和Sn层550形成金属间化合物(IMC)时,Ag的量和Sn的量的耦合可以基于重量百分比(Wt%)以2.73:1的比率进行。另外,因为Ag的原子量为107.8682并且Sn的原子量为118.710,所以可以通过参考At%以3:1的Ag和Sn的比例进行耦合。
根据实施例的Sn层550不仅与第一Ag层530形成金属间化合物(IMC),而且与设置在框架上的金属层形成金属间化合物(IMC),发光器件500要被结合到该框架。当在Sn层550和第一Ag层530之间形成金属间化合物时,Sn层550的量和第一Ag层530的量小于Sn层550的量。每个层530和550的量必须被选择使得Sn层150保留。Sn层550通过第一Ag层530和框架形成金属间化合物,并且根据实施例的发光器件和设置在框架中的焊盘部分之间的金属间化合物可以提供稳定的结合强度。
例如,第一Ag层530和Sn层550中的每个可以被设置为数微米的厚度。第一Ag层530的厚度可以小于Sn层550的厚度的0.47倍。Sn层550的厚度可以是2至4微米。
第一Ag层530的厚度可以是0.6至1.8微米。金属层520、第一Ag层530、第一势垒层540、Sn层550和第二势垒层560中的至少一个或多个可以是结合焊盘。也就是说,布置在半导体层510上的层可以称为结合焊盘。可以通过结合焊盘半导体层510可以被供应有电力。结合焊盘可以包括例如Ag层/Au层/Sn层/Au层的堆叠结构。作为另一示例,结合焊盘可以包括Ti层/Ag层/Au层/Sn层/Au层的堆叠结构。作为另一示例,结合焊盘可以包括Ag层/Au层/Sn层、Ag层/Sn层/Au层或Ag层/Sn层的堆叠结构。
同时,应用于根据本发明的实施例的发光器件封装的框架600可以设置在多个层中,如图7中所示。
参考图38,框架600可以包括第一层610、第二层620和第二Ag层630。框架600示出在参考图37描述的发光器件500被结合之前的状态。框架600可以对应于第一和第二实施例中公开的第一框架111或第二框架112。
第一层610是框架600的基本支撑构件,并且可以例如设置为Cu层。第二层620可以形成为处理后的第一层610的上表面上的镀层。例如,第二层620可以设置为Ni镀层,并且上表面可以设置为平坦的。作为示例,第一层610的厚度可以从数十微米到数百微米。另外,第二层620的厚度可以是数微米。另外,第二Ag层630的厚度可以是数微米。
参考图38和37,可以通过在结合发光器件500的工艺中将框架600的第二Ag层630与Sn层550耦合来形成金属间化合物。当Ag层与Sn材料结合以形成金属间化合物时可以取决于提供给发光器件500的Sn层550的量来选择第二Ag层630的厚度和量。当第二层620由Ni层形成时,其具有小的热膨胀变化。因此,当由于热膨胀改变封装主体的尺寸或位置时,Ni层能够稳定地固定被结合到其上部的结合焊盘的位置。例如,第二层620的厚度可以在1至2微米的范围中。
接下来,将描述其中在根据实施例的发光器件500和框架600被接合到的发光器件封装中形成金属间化合物(IMC)层的示例。
图39是图示应用于根据本发明的实施例的发光器件封装的金属间化合物(IMC)层的视图。在图39的描述中,可以省略与参考图1至图38描述的那些重复的描述。
参考图39,发光器件封装700可以包括框架600、金属间化合物层710和半导体层510。
如图38中所示,框架600可以包括第一层610和第二层620。金属间化合物层710可以布置在框架600上。金属间化合物层710可以布置在框架600和半导体层510之间。半导体层510可以被布置在金属间化合物层710上。
金属间化合物层710可以作为包括Ag和Sn的金属间化合物(IMC)层被设置。如图37和38中所示,金属间化合物层710可以通过在第一和第二Ag层530和630与Sn层550之间的结合来形成。金属间化合物层710可以在其中发光器件500被布置在框架600上并且执行空气回流的工艺中被形成。
根据实施例,因为被包括在Sn层550中的Sn材料通过空气回流工艺在第一Ag层530的方向上扩散和结合,所以金属间化合物(IMC)层710可以由Sn材料和Au材料形成。因为包含在Sn层550中的Sn材料通过空气回流工艺在第二Ag层630的方向上扩散和结合,所以可以形成由Sn材料和Au材料形成的金属间化合物层710。这里,基于重量百分比(Wt%),可以以2.73:1的比率形成金属间化合物层710中的Ag的量和Sn的量。
在金属间化合物层710中,Ag和Sn的组成比可以在某个范围内变化。例如,基于质量百分比(Wt%),相对于Sn的量,金属间化合物层710中的Ag的量可以被设置在2.27:1至3.18:1的范围中。
作为另一示例,金属间化合物层710可以包括进一步含有Au的区域。金属间化合物层710可以包括被包括在图37中所示的发光器件500的第一和第二势垒层540和560中的Au材料。例如,可以在金属间化合物层710的中心区域和框架600之间设置含Au的区域。可以将含Au的区域设置为比金属间化合物层710中的半导体层510更靠近框架600。
作为另一示例,图39中所示的第二Ag层630可以被布置在金属间化合层710与第二Ag层630之间。例如,当形成金属间化合物层710时,第二Ag层630的Ag的一部分和Sn层550可以形成金属间化合物,并且可以在金属间化合物层710和第二层620之间形成剩余的Ag层。
图37中所示的金属层520可以被布置在半导体层510和金属间化合物层710之间。
然后,图40至43示出其中形成根据第三实施例的金属间化合物层的示例。图40是应用于根据第三实施例的发光器件封装的结合区域的SEM分析照片,并且图42至图43是示出应用于根据第三实施例的发光器件封装的结合区域的SEM分析的曲线图。
图40中示出的SEM分析照片示出半导体层510被布置在结合区域下方并且框架600被布置在结合区域上方的情况。根据实施例,能够确认在如图40、图42和图43中所示的结合区域的区域(a)和区域(c)中形成包含Ag和Sn的金属间化合物层。此时,能够看到,在区域(a)中,Ag以61.48的重量百分比(Wt%)被设置,并且Sn以22.50的质量百分比(Wt%)被设置。如上所述,能够看到,基于重量百分比(Wt%),区域(a)中Ag与Sn的比率以2.7:1的比例形成。如图40和43中所示,能够看到,在区域(c)中,Ag以58.77的重量百分比(Wt%)被设置,Sn以24.61的重量百分比(Wt%)被设置。因此,能够看到,在区域(c)中,基于重量百分比(Wt%),Ag和Sn的比率以约2.39:1的比率形成。此外,能够确认在区域(c)中检测到少量的Au材料。如图40和42中所示,能够看到在区域(b)中没有检测到Ag材料,并且检测到Sn材料和Au材料。Au材料被解释为包含在势垒层中的材料。
在图40到图43中,在区域(a)中形成的金属间化合物层由金属间化合物层形成,该金属间化合物层由图37中所示的第一Ag层530和Sn层550形成。在区域(c)中形成的金属间化合物层被解释为由图37和图38中所示的Sn层550和第二Ag层630形成的金属间化合物层。因为IMC层710形成在包括上部区域和下部区域的结合区域中,所以如图39中所示的半导体层510、IMC层710和框架600可以被稳定地耦合。
图44至47示出形成根据第三实施例的金属间化合物层的另一示例。图44是应用于根据第三实施例的发光器件封装的结合区域的SEM分析照片的另一示例,并且图45至47分别图示应用于根据第三实施例的发光器件封装的结合区域的SEM分析。
图44中所示的SEM照片示出半导体层510被布置在结合区域下方并且框架600被布置在结合区域上方的情况。如图46中所示,能够确认在结合区域的区域(a)中形成含有Ag和Sn的金属间化合物层。此时,如图44和图45中所示,在区域(a)中,Ag以61.28的重量百分比(Wt%)被设置,并且Sn被确认为23.67的重量百分比(Wt%)。如上所述,能够确认金属间化合物基于区域(a)中的重量百分比(Wt%)以Ag和Sn的大约2.59:1的比率被形成。
如图44和图46中所示,在区域(b)中,Ag以05.49的重量百分比(Wt%)设置,并且Sn以77.23的质量百分比(Wt%)设置。因此,很难说Ag和Sn之间的金属间化合物在区域(b)中被适当地形成,因为Ag的量显著地小于Sn的量。
如图44和图46中所示,在区域(c)中,未检测到Ag材料,Au以28.42质量百分比设置,并且Sn以48.43质量百分比被设置。如上所述,能够确认在区域(c)中通常不形成包含Ag和Sn的金属间化合物层。
在区域(a)中形成的金属间化合物(IMC)层是由参考图37描述的第一Ag层530和Sn层550形成的金属间化合物层。
在图44中所示的实施例中,因为参考图37描述的Sn层550没有被充分地设置,所以区域(a)中的金属间化合物层由Sn层550和第一Ag层530形成,并且区域(b)和区域(c)中的金属间化合物层不能被正确地形成。
参考图44示,因为在发光器件500和框架600之间没有提供稳定的结合力,所以发光器件500可以不结合到框架600。
图48是示出根据本发明的第三实施例的发光器件封装的另一示例的图。在图48的描述中,可以省略与参考图1至图47的描述重复的那些描述。
参考图48,发光器件封装可以包括第一框架221和第二框架222。第一框架221和第二框架222可以彼此隔开。主体230可以被布置在第一框架221和第二框架222之间。第一框架221可以包括暴露在主体230的上表面上的第一焊盘部分211。第二框架222可以包括暴露在主体230的上表面上的第二焊盘部分212。
发光器件720可以被布置在第一框架221和第二框架222上。发光器件720可以布置在主体230上。发光器件720可以包括布置在第一框架221上的第一电极721。发光器件720可以包括布置在第一焊盘部分211上的第一电极721。发光器件720可以包括布置在第二框架222上的第二电极722。发光器件720可以包括第二电极722,该第二电极722被布置在第二结合焊盘部分212上。
第一电极721可以电连接到发光器件720的第一导电类型半导体层。第二电极722可以电连接到发光器件720的第二导电类型半导体层。
第一结合焊盘711可以被布置在第一电极721和第一框架221之间。第一结合焊盘711可以电连接到第一电极721。第二结合焊盘712可以布置在第二电极722和第二框架222之间。第二结合焊盘712可以电连接到第二电极722。
第一和第二结合焊盘711和712可以包括如上所述的金属间化合物层。设置在第一和第二结合焊盘711和712上的金属间化合物层可以包括Ag和Sn。金属间化合物层中包含的Ag和Sn的重量百分比(Wt%)可以在2.27:1至3.18:1的范围中。金属间化合物层还可以包括含Au的区域。Au可以被布置在第一和第二金属间化合物层的中心区域与第一和第二框架221和222之间。
第一框架221和第二框架222可以包括布置在第一和第二金属间化合物层下面的Ni层,和被布置在Ni层下面的Cu层,以及被布置在第一和第二金属间化合物(IMC)层与Ni层之间的Ag层。例如,Ag层和Ni层均可以被设置为数微米的厚度。
这里,发光器件封装可以附接到根据应用产品供应电力的主衬底,并且可以通过表面安装(SMT)进一步附接。此时,作为一个示例,发光器件封装可以通过粘合等在主衬底上进行表面安装(SMT)。
图49是图示根据本发明的第三实施例的具有发光器件封装的光源装置的示例的图。在图49的描述中,可以省略与第一和第二实施例中描述的那些重复的元件的描述,并且可以选择性地包括第一和第二实施例的配置。
参考图49,发光器件封装800可以包括发光器件820、焊盘部分210、引线框架220、封装主体230和电路基板310。一个或者多个发光器件封装800可以被布置在电路基板310上。电路基板310是板、基板、主基板、或者子基板。
发光器件820可以电连接到在封装主体230中设置的焊盘部分210。焊盘部分210可以电连接到布置在下方的电路基板310。例如,焊盘部分210可以通过布置在下部的引线框架220电连接到电路基板310。
焊盘单元210可以与引线框架220一体化地设置,以及可以以彼此分离的结构设置。
发光器件820可以被布置在引线框架220上设置的焊盘部分210上。模制部件240可以布置在发光器件820上。例如,模制部件240可以包括波长转换颗粒,其接收从发光器件820提供的光并发射波长转换的光。
参考图49,发光器件封装800包括布置在焊盘部分210上的金属间化合物(IMC)层710和布置在引线框架220下面的结合层314和315。
例如,金属间化合物(IMC)层710可以对应于参考图32至图38描述的金属间化合物层。另外,结合层314和315可以包括在诸如焊接的结合工艺中使用的粘合材料。例如,结合层314和315可以包括从包括Sn和In或其合金的低熔点粘合材料中选择的至少一种。
如图32至图48中所示,金属间化合物(IMC)层710可以具有比结合层314和315更高的熔点。此外,金属间化合物(IMC)层710可以形成在结合层314和315的熔点以下。
发光器件820和焊盘部分210之间的结合工艺可以在相对低的第一温度下执行。另外,当施加相对低的第一压力时可以执行发光器件820和焊盘部分210之间的结合工艺。
引线框架220和电路基板310之间的结合工艺可以在相对高的第二温度下执行。此外,可以在施加相对高的第二压力时执行引线框架220和电路基板310之间的结合工艺。
金属间化合物(IMC)层710的熔点可以高于第二温度。在用于引线框架220和电路基板310之间的结合的回流工艺中,发光器件820和焊盘部分210之间的结合力不会劣化。
另外,发光器件820和焊盘部分210之间的结合工艺可以在相对低的第一温度下执行。因此,能够防止封装主体230在发光器件820和焊盘部分210之间的结合工艺期间被损坏或变色。
因为发光器件820和焊盘部分210之间的结合工艺可以在相对低的温度下执行,所以能够扩宽对构成封装主体230的材料的选择。可以使用相对便宜的树脂材料以及诸如陶瓷的昂贵材料来提供封装主体230。
发光器件820可以通过倒装芯片结合方法被连接到焊盘部分210。发光器件820可以发射顶光和侧光。此外,发光器件820可以沿向下方向发射光。如上所述,根据实施例的发光器件820可以是在六面方向上发射光的倒装芯片发光器件。
接下来,将参考图50至图54描述根据本发明的实施例的发光器件封装的发光器件的另一示例。在描述图50至54中,能够从说明书中省略与上述相同的配置并且可选地被包括。
图50是示出根据本发明的第三实施例的发光器件封装的发光器件的另一示例的平面图,并且图51是沿着图50中所示的发光器件的线A-A截取的横截面图。
参考图50,第一电极1141和第二电极1142被布置在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172下方。然而,第一电极1141和第二电极1142被布置在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘下面。第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172可以包括上述结合焊盘。
如图50和图51中所示,发光器件1100可以包括布置在衬底1105上的发光结构1110。
衬底1105可以从包括蓝宝石衬底(Al2O3)、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP和Ge的组中选择。例如,衬底1105可以被设置为图案化的蓝宝石衬底(PSS),其具有被形成在其上表面上的凹凸图案。
发光结构1110可以包括第一导电类型半导体层1111、有源层1112和第二导电类型半导体层1113。有源层1112可以被布置在第一导电类型半导体层1111和第二导电类型半导体层1111之间。例如,有源层1112可以被布置在第一导电类型半导体层1111上,并且第二导电类型半导体层1113可以被布置在有源层1112上。
根据本发明的实施例,第一导电类型半导体层1111可以被设置为n型半导体层,并且第二导电类型半导体层1113可以被设置为p型半导体层。根据另一实施例,第一导电类型半导体层1111可以被设置为p型半导体层,并且第二导电类型半导体层1113可以被设置为n型半导体层。为了便于解释,第一导电类型半导体层1111被设置为n型半导体层,并且第二导电类型半导体层1113被设置为p型半导体层。
此外,第一导电类型半导体层1111被布置为与衬底1105接触。然而,缓冲层可以被布置在第一导电类型半导体层1111和衬底1105之间。例如,缓冲层能够减小衬底1105和发光结构1110之间的晶格常数的差异并改进结晶度。
如图51中所示,发光器件1100可以包括电流扩散层1120和欧姆接触层1130。电流扩散层1120和欧姆接触层1130能够改进电流扩散以增加光输出。例如,电流扩散层1120可以作为氧化物或氮化物被设置。电流扩散层1120的宽度可以大于被布置在上方的第二结合焊盘1142的宽度。因此,电流扩散层1120能够通过防止第二结合焊盘1142的下侧电流集中来改进光通量并且改进电可靠性。
欧姆接触层1130可以包括从由金属、金属氧化物和金属氮化物组成的组中选择的至少一种。欧姆接触层1130可以包括透光材料。例如,欧姆接触层1130可以包括从由ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZON(铟锌氮氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Pt、Ni、Au、Rh和Pd组成的组中选择的至少一种。
参考图50至52,第一电极1141可以电连接到第一导电类型半导体层1111。第一电极1141可以布置在第一导电类型半导体层1111上。例如,第一电极1141可以被布置通过去除第二导电类型半导体层1113的一部分和有源层1112的一部分而暴露的第一导电类型半导体层1111的顶表面上。
第一电极1141可以通过发光结构1110的凹槽被布置。凹槽可以穿过第二导电类型半导体层1113和有源层1112,以暴露第一导电类型半导体层1111的一部分。
第二电极1142可以电连接到第二导电类型半导体层1113。第二电极1142可以被布置在第二导电类型半导体层1113上。电流扩散层1120可以被布置在第二电极1142和第二导电类型半导体层1113之间。第二电极1142可以被布置在欧姆接触层1130上。
第一电极1141和第二电极1142可以具有单层结构或多层结构。例如,第一电极1141和第二电极1142可以是欧姆电极。例如,第一电极1141和第二电极1142可以由从由ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au和Hf或它们中的两种或更多种的合金组成的组中选择的一种形成。
第一电极1141和第二电极1142还可以包括彼此分支的分支电极。第一电极1141和第二电极1142能够防止通过分支电极的电流集中并扩散电流流动。
发光器件1100可以包括保护层1150。保护层1150可以是图30和31中的第二绝缘层。保护层1150可以布置在第二电极1142上。保护层1150可以包括暴露第二电极1142的P区域的一部分的第二开口h7。保护层1150可以被布置在第一电极1141上。保护层1150可以包括用于暴露第一电极1141的N区域的一部分的第一开口h6。例如,保护层1150可以被设置为绝缘材料。例如,保护层1150可以由从由SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、以及Al2O3组成的组中选择的至少一种材料形成。
如图51至图53中所示,发光器件1100可以包括反射层1160。反射层1160可以包括第一反射部分1161、第二反射部分1162和第三反射部分1163。反射层1160可以被布置在保护层1150上。反射层1160可以是图30和31中的第三绝缘层的材料,或者可以是绝缘反射层。第一反射部分1161可以被布置在第一电极1141和第二电极1142上。第一反射部分1161可以被布置在第一电极1141的一部分上。第一反射部分1161可以被布置在第二电极1141的一部分上。第一反射部分1161可以包括暴露第一电极1141的上表面的第三开口h8。第一反射部分1161可以包括对应于保护层1150的第一开口h6被形成的区域而设置的第三开口h8。第二反射部分1162可以被布置在第一电极1141和第二电极1142上。第二反射部分1162可以被布置在第一电极1141的一部分上。第二反射部分1162可以被布置在第二电极1141的一部分上。
第二反射部分1162可以与第一反射部分1161隔开。第二反射部分1162可以包括暴露第二电极1142的上表面的第四开口h9。第二反射部分1162可以包括第四开口h9,其对应于形成保护层1150的第二开口h7的区域而设置。
第三反射部分1163可以布置在第一电极1141和第二电极1142上。第三反射部分1163可以布置在第一电极1141的一部分上。第三反射部分1163可以布置在第二电极1142的一部分上。
第三反射部分1163可以布置在第一反射部分1161和第二反射部分1162之间。例如,第三反射部分1163可以连接到第一反射部分1161。第三反射部分1163可以连接第二反射部分1162,。第三反射部分1163可以与第一反射部分1161和第二反射部分1162物理地直接接触。
反射层1160可以被设置为绝缘反射层。例如,反射层1160可以被设置为DBR(分布布拉格反射器)层或ODR(全方向反射器)层。另外,反射层1160可以包括金属材料。
根据本发明的实施例,第一反射部分1161可以布置在第一电极1141的侧表面和上表面的一部分上,使得暴露第一电极1141的上表面。第二反射部分1162可以布置在第二电极1142的侧表面和上表面的一部分上,使得暴露第二电极1142的上表面。
第一反射部分1161和第二反射部分1162反射从发光结构1110的有源层1112发射的光,并且可以通过第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的光吸收而被减少,以改进发光强度Po。
例如,第一反射部分1161和第二反射部分1162可以由绝缘材料制成。绝缘材料可以包括具有高反射率,例如,DBR结构的材料,以便于反射从有源层1112发射的光。另外,例如,第三反射部分1163可以包括DBR结构。
第一反射部分1161和第二反射部分1162可以具有DBR结构,其中重复地布置具有不同折射率的材料。例如,第一反射部分1161和第二反射部分1162可以被布置在单层或包括TiO2、SiO2、Ta2O5、以及HfO2中的至少一种的堆叠结构中。
根据本发明的另一实施例,第一反射部分1161和第二反射部分1162可以被设置为能够根据从有源层1112发射的光的波长来调节对来自于有源层1112的光的反射率的材料。
发光器件1100包括布置在第一反射部分1161上的第一结合焊盘1171和布置在第二反射部分1162上的第二结合焊盘1172。第二结合焊盘1172可以与第一结合焊盘1171隔开。
第一结合焊盘1171可以通过第三开口h8和第一开口h6接触第一电极1141的N区域的一部分。第二结合焊盘1172可以通过第四开口h9和第二开口h7接触第二电极1142的P区域的一部分。
根据实施例的发光器件可以通过倒装芯片结合方法连接到外部电源。例如,在制造发光器件封装中,第一结合焊盘1171的上表面和第二电极焊盘172的上表面可以布置在子基板、引线框架或电路基板上。例如,第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172可以包括参考图1至图48描述的结合焊盘。
当通过倒装芯片结合方法安装根据实施例的发光器件并且将其实现为发光器件封装时,从发光结构1110提供的光可以通过衬底1105发射。从发光结构1110发射的光可以被第一和第二反射部分1161和1162反射,并且可以朝向衬底1105发射。
此外,从发光结构1110发射的光可以在发光结构1110的横向方向上发射。从发光结构1110发射的光可以通过在其上布置第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的表面当中没有设置第一结合焊盘1171和第一结合焊盘1171的区域被透射。
通过在其上布置第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的表面当中的没有设置第一至第三反射部分1161、1162以及1163的区域,从发光结构1110发射的光可以发射到外部。
因此,根据实施例的发光器件1100能够在围绕发光结构1110的六面方向上发光,并且能够显著地改进光强度。
根据实施例的发光器件和发光器件封装,因为具有大面积的第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172能够被直接地结合到电路板,所以倒装芯片的结合工艺可以被容易且稳定地进行。
在根据实施例的发光器件的描述中,已经描述欧姆接触层1130被设置在第二导电类型半导体层1113上的情况。然而,根据另一实施例,可以省略欧姆接触层1130,并且第二电极1142可以直接接触第二导电类型半导体层1113。
参考图54,将描述第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的排列关系。
参考图54和图51,根据实施例的发光器件,当从发光器件1100的顶部观看时,第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和小于或等于在其上布置第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的发光器件1100的上表面的整个面积的60%。第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和是第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的上表面面积的总和。
例如,发光器件1100的上表面的整个面积对应于由发光结构1110的第一导电类型半导体层1111的下表面的横向长度和纵向长度限定的面积。发光器件1100的上表面的整个面积可以对应于衬底1105的上表面或下表面的面积。
第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和等于或小于发光器件1100的整个面积的60%。因此,发射到在其上布置第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的表面的光量能够增加。因此,根据实施例,因为朝向发光器件1100的六个表面发射的光量增加,所以能够改进光提取效率并且能够增加光强度Po。
另外,当从发光器件的顶部看时,第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和等于或大于发光器件1100的整个面积的30%。
第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和可以等于或大于发光器件1100的整个面积的30%。因此,通过第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172能够稳定地安装发光器件,并且发光器件的电特性可能没有劣化。
因此,第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和等于或大于发光器件1100的整个面积的30%,从而可以通过第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172执行稳定的安装,并且能够确保发光器件1100的电特性。
考虑到确保光提取效率和结合稳定性,第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和可以相对于发光器件1100的整个面积被选择为30%至60%。
当第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和在发光器件1100的整个面积的30%至100%的范围中时,发光器件封装的电特性能够被改进,并且能够增加要安装在发光器件封装上的结合力。
此外,当第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和大于发光器件1100的整个面积的0%且等于或小于60%时,被发射到在其上布置第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的表面的光量增加,使得可以改进发光器件1100的光提取效率并且可以增加光强度Po。
第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和被选择为发光器件1100的整个面积的30%至60%,以确保发光器件的电特性和要被安装到发光器件封装的结合强度并且增加光强度。第一和第二结合焊盘1171和1172的面积之和可以是第一和第二结合焊盘1171和1172的面积之和,发光器件1100的整个面积是其整个上表面的面积,并且,第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的上表面可以具有面向发光器件封装的每个框架的区域。
根据本发明的另一实施例,为了确保发光器件1100的电特性和结合强度,第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的面积之和可以在超过60%且低于100%的范围中。第一结合焊盘1171的面积和第二结合焊盘1172的面积之和可以在大于0%且小于30%的范围中。
第一结合焊盘1171沿发光器件1100的长轴方向被设置为x1的长度,并且沿着发光器件1100的短轴方向设置为y1的长度。例如,x1和y1的比率可以是1:1:5至1:2。
第二结合焊盘1172可以沿着发光器件1100的长轴方向以x2的长度设置,并且可以沿着发光器件1100的短轴方向以y2的长度设置。例如,x2和y2的比率可以是1:1:5至1:2。
第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的最小距离d可以是125微米或更大。通过考虑第二结合焊盘部分和其上安装发光器件1100的封装主体的第一焊盘部分之间的间隙来确定第一焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的最小距离d。
作为示例,封装主体的第一焊盘部分和第二结合焊盘部分之间的最小距离可以以至少125微米被设置,并且可以以最大200微米设置。此时,考虑到工艺误差,第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的距离d可以是例如125至300微米的范围中。
当第一结合焊盘1171与第二结合焊盘1172之间的距离d为125微米或更大时,在发光器件的第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的空间可以被确保为在其中不发生短路的最小空间,用于改进光提取效率的发光面积可以被确保,并且可以增加发光器件1100的光强度Po。
当第一结合焊盘1171与第二结合焊盘1172之间的距离d为300微米或更小时,发光器件封装的第一框架和第二框架以及第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172能够用足够的结合力被结合,并且可以确保发光器件1100的电特性。
第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的最小距离d被设置为大于125微米,以便于确保光学特性并且小于300微米,以由于电特性和结合力确保可靠性。
尽管第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的最小距离d已经被描述为125至300微米范围中的示例,但是最小距离d可以被排列为小于125微米以改进电特性或可靠性,以及可以被排列为大于300微米以改进光学性质。
第一结合焊盘1171与发光器件1100的短轴方向的一侧隔开了长度b1,并且与发光器件1100的长轴方向的一侧隔开了长度a1或a3。在这种情况下,a1或a3可以是40微米或更大,并且b1可以是100微米或更大。
第二结合焊盘1172与发光器件1100的短轴方向的一侧隔开了长度b2,并且与发光器件1100的长轴方向的一侧隔开了长度a2或a4。在这种情况下,a2或a4可以是40微米或更大,并且b2可以是100微米或更大。
根据实施例,a1、a2、a3和a4可以被设置有相同的值。另外,b1和b2可以被设置有相同的值。根据另一实施例,a1、a2、a3和a4中的至少两个是不同的值,并且b1和b2可以是不同的值。
如图54中所示,第三反射部分1163可以设置在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间。例如,沿着发光器件1100的长轴的第三反射部分1163的长度对应于在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的距离d。第三反射部分1163的长度f可以是发光器件1100的短轴方向上的长度。例如,第三反射部分1163的长度f可以对应于发光器件1100的短轴方向上的长度。例如,第三反射部分1163的顶表面面积可以在发光器件1100的整个上表面的10%至25%的范围中。
当第三反射部分1163的顶表面面积是发光器件1100的整个上表面的10%或更大时,可以防止在发光器件下面布置的封装主体变色或破裂,并且当其是25%或更低时,有利于确保光提取效率以将光发射到发光器件的六个表面。
作为另一示例,为了改进光提取效率,第三反射部分1163的面积可以被设置为大于发光器件1100的整个上表面的0%且小于10%。为了防止封装主体的变色或破裂,第三反射部分1163的面积可以被设置大于发光器件100的整个上表面的25%并且小于其100%。
因此,被设置在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的第一区域可以设置使得从发光结构1110产生的光不通过第一区域被透射。此时,第一区域可以是与第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的最小距离对应的区域。另外,第一区域可以对应于被排列在第三反射部分1163中的发光器件的长轴方向中的长度(例如,d)。
此外,在与发光器件1100的长边相邻的第一结合焊盘1171或第二结合焊盘1172与发光器件1100的长边之间设置的第二区域可以透射并且发射从发光结构1100产生的光。此时,第二区域可以是与长度b1和b2相对应的区域。
在与发光器件1100的短边相邻的第一结合焊盘1171或第二结合焊盘1172与发光器件1100的短边之间设置的第三区域设置可以透射并且发射从发光结构1100产生的光。这时,第三区域可以是与长度a1、a2、a3和a4对应的区域。
例如,在根据实施例的发光器件1100具有在1250mm的长轴方向的长度和750mm或者更大的短轴长度的情况下,上述变量可能具有下述值。
如果第一结合焊盘1171的面积等于第二结合焊盘1172的面积并且两个区域的总和为30%,则x1:y1=1:2,并且d的值被设置为125微米,x1的值可以被设置为265微米,并且y1的值可以被设置为530微米。因此,例如,a1的值可以是110微米或更小,并且例如,b1的值可以是300微米或更小。
也就是说,当根据发光器件1100的尺寸确定第一结合焊盘1171的面积和第二结合焊盘1172的面积之和时,第一和第二结合焊盘1171的横向长度与纵向长度的比率,以及距离d的值被确定,通过计算可以计算剩余的变量。因此,a1、a2、a3、a4、b1、b2等的上限值未被示出。
根据实施例,第一反射部分1161的尺寸可以比第一结合焊盘1171的尺寸大数微米。例如,第一反射部分1161的面积可以足够大以覆盖第一结合焊盘171的区域。考虑到工艺误差,第一反射部分1161的一侧的长度可能大于第一结合焊盘1171的一侧的长度大约4微米至10微米。
第二反射部分1162的尺寸可以比第二结合焊盘1172的尺寸大数微米。例如,第二反射部分1162的面积可以足够大以覆盖第二结合焊盘1172的区域。第二反射部分1162的一侧的长度可以大于第二结合焊盘1172的一侧的长度大约4微米至10微米。
根据实施例,在从发光结构1110发射的光可以被第一反射部分1161和第二反射部分1162反射,而没有入射在第一结合焊盘1171和第二反射部分1162上。因此,从发光结构1110产生和发射的光可以不在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172中损失。
因为第三反射部分1163被布置在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间,所以光可以在第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172之间的区域中反射。
例如,根据实施例的发光器件1100可以以倒装芯片结合方式安装,以提供发光器件封装。当在其上安装发光器件1100的封装主体由树脂等提供时,在发光器件1100的下部区域中由于从发光器件1100发射的强的短波长光封装主体可能变色或破裂。
然而,根据实施例的发光器件1100,因为可以防止光在布置第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的区域之间被发射,所以能够防止被布置在元件1100的下部区域中的封装主体变色或破裂。
考虑到设置在封装主体上的第一焊盘部分和第二结合焊盘部分之间的最小距离,可以使第三反射部分1163的长度(例如,d)最小化。第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172在发光器件1100的短侧表面与第一结合焊盘1171或第二结合焊盘1172之间彼此隔开了最小距离b1和b2。能够改进发射到第一结合焊盘1171和第二结合焊盘1172的侧面的光量。
根据实施例,光从发光结构1110被发射并且被提取到其中第一结合焊盘1171、第二结合焊盘1172和第三反射部分1163被布置的发光器件1100的上表面面积的20%或更多。
因为朝向发光器件1100的六个表面发射的光量增加,所以能够改进光提取效率并且能够增加光强度Po。另外,能够防止靠近发光器件1100的下表面布置的封装主体变色或破裂。
根据实施例的发光器件封装和制造发光器件封装的方法,发光器件的第一结合焊盘和第二结合焊盘可以通过布置在框架的通孔中的导电部件接收驱动电力。布置在通孔中的导电部件的熔点可以被选择以具有高于普通粘合材料的熔点的值。
因此,当根据实施例的发光器件封装通过回流工艺被结合到主衬底时,不会发生再熔化现象,从而电连接和物理结合力不会劣化。
此外,在制造发光器件封装的过程中,封装主体110不需要暴露于高温。因此,根据实施例,能够防止封装主体110暴露于高温而损坏或变色。因此,可以扩宽构成主体的材料的选择范围。根据实施例,可以不仅使用诸如陶瓷的昂贵材料而且使用相对便宜的树脂材料来设置主体。
同时,根据实施例的发光器件封装可以应用于光源装置。此外,取决于工业领域,光源装置可以包括显示装置、照明装置、前照灯等。
作为光源单元的示例,显示装置可以包括底盖、布置在底盖上的反射器、包括发射光的发光器件的发光模块、布置在反射器的前面并且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面板、连接到显示面板以将图像信号供应到显示面板的图像信号输出电路、以及被布置在显示面板的前面的滤色器。在这种情况下,底盖、反射器、发光模块、导光板和光学片可以构成背光单元。另外,显示装置可以具有分别其中布置发射红光、绿光和蓝光的发光器件的结构。
作为光源单元的又一示例,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、用于沿预定方向,例如,向前,反射从发光模块发射的光的反射器、用于折射由反射器向前反射的光的透镜、以及遮光物(shade),该遮光物用于通过阻挡或反射由反射器反射以被直射到透镜的光的一部分来构造设计者所希望的光分布图案。
作为光源单元的另一示例,照明装置可以包括盖、光源模块、散热器、电源、内壳和插座。另外,根据实施例的光源单元还可以包括构件和保持器中的至少一个。光源模块可以包括根据实施例的发光器件封装。
在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的任何引用意指在本发明的至少一个实施例中包括与实施例相结合地描述的特定特征、结构或特性。在说明书中的各个位置中的这样的短语的出现不必然全部指示相同的实施例。此外,当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时,认为结合该实施例的其他特征、结构或特性来实现这样的特征、结构或特性在本领域内的技术人员的认识范围内。
虽然已经参考其多个说明性实施例而描述了本发明的实施例,但是应当理解,本领域内的技术人员能够设计落在本公开的原理的精神和范围内的多个其他变型和实施例。更具体地,在本公开、附图和所附的权利要求的范围内的主题组合布置的组成部件和/或布置中,各个变体和变型是可能的。除了在组成部件和/或布置中的变体和变型之外,替代的应用对于本领域内的技术人员也将会是显而易见的。