[发明专利]半导体发光器件封装和方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光器件，而且更具体地涉及半导体发光器件的封装。

背景技术

发光二极管和激光二极管是在施加足够电压时能够生成光的众所周知的固态电子器件。发光二极管和激光二极管可以通常被称为发光器件（LED）。发光器件通常包括在生长在衬底诸如蓝宝石、硅、碳化硅、砷化镓等等上的外延层中形成的p-n结。LED所生成的光的波长分布取决于制作p-n结所用的材料以及包括器件有源区的薄外延层的结构。

LED一般包括衬底、在衬底上形成的n型外延区以及在n型外延区上形成的p型外延区（反之亦然）。为了便于向器件施加电压，阳极欧姆接触形成在器件的p型区（一般地是暴露的p型外延层）上而阴极欧姆接触形成在器件的n型区（诸如衬底或暴露的n型外延层）上。

为了将LED用于电路中，期望的是对LED进行封装以防止其受环境危害和机械损伤。LED封装还包括用于将LED芯片电连接到外部电路的装置诸如电引线。在图1A所示的典型封装10中，LED 12借助于焊接接缝（solder bond）或环氧树脂而被安装在反射杯13上。一个或多个丝焊把LED的欧姆接触连接到引线15A、15B，所述引线15A、15B可以附连到反射杯13或者与其整体成形。然后将整个组件密封在透明的（clear）保护性树脂14中，该树脂14可以被模制成透镜的形状以对从LED芯片12发射的光进行准直。

在图1B所示的另一个常规封装20中，多个LED芯片22被安装到印刷电路板（PCB）载体23上。在LED 22上的欧姆接触与PCB 23上的电迹线25A、25B之间制作一个或多个丝焊连接。每个安装的LED 22然后用一滴透明树脂24覆盖，该透明树脂24可以给芯片提供环境和机械保护同时还充当透镜。然后通过将PCB板23锯成小方块来分割各个封装的LED 22，其中每个小方块含有一个或多个LED芯片22。

对发光器件的用户而言一个品质因素是每流明成本，即获得给定光输出水平的成本。常规封装技术的高成本可能是使固态照明的每流明成本保持相对较高的一个因素。另外，常规封装技术可能导致大的、笨重封装，所述大的笨重封装不适合用于某些小型化应用诸如蜂窝电话背光。常规封装技术还可能具有不良的热阻特性，这就限制了LED芯片可以被驱动的功率水平并且对系统设计者提出了关于LED放置的约束。

发光二极管的一些封装被描述于美国授权前公开号2004/0079957，2004/0126913和2005/0269587中，它们被转让给本发明的受让人并且通过引用并入本文如同在本文中进行全部阐述。

发明内容

该发明的一些实施例提供一种用于发光器件封装的次粘着基台（submount）。该次粘着基台包括大体矩形衬底，该大体矩形衬底具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面、第一端以及与该第一端相对的第二端。第一接合焊盘和第二接合焊盘位于衬底的第一表面上。第一接合焊盘包括管芯附着区，该管芯附着区向衬底的第一端偏移且被配置成在其上容纳发光二极管。该第二接合焊盘可以包括在第一接合焊盘和衬底的第二端之间的接合区以及沿衬底的侧边从该接合区向位于衬底的第一端处的衬底的拐角延伸的第二接合焊盘延伸部。

该衬底还包括在衬底的第二表面上的第一焊料隆起焊盘和第二焊料隆起焊盘。该第一焊料隆起焊盘与衬底的第一端相邻而该第二焊料隆起焊盘与衬底的第二端相邻。该第二接合焊盘与第一焊料隆起焊盘电接触而该第一接合焊盘与第二焊料隆起焊盘电接触。

该衬底可以包括位于衬底的拐角处的缺口以及该缺口上的电迹线，该电迹线从衬底的第一表面延伸到衬底的第二表面并且电连接第二接合焊盘和第一焊料隆起焊盘。

衬底的侧边可以包括第一侧并且衬底的拐角可以包括第一拐角，并且该第一接合焊盘还可以包括第一接合焊盘延伸部，该第一接合焊盘延伸部沿与衬底的第一侧相对的衬底的第二侧从管芯附着区向衬底的第二拐角延伸，该第二拐角位于衬底的第二端且与第一拐角对角线相对。

衬底可以包括位于衬底的第二拐角处的缺口。该第二电迹线可以在第二缺口上并且可以从衬底的第一表面延伸到衬底的第二表面以电连接第一接合焊盘和第二焊料隆起焊盘

该次粘着基台还可以包括在第一焊料隆起焊盘和第二焊料隆起焊盘之间的位于衬底的第二表面上的中性焊盘。该中性焊盘与第一焊料隆起焊盘和第二焊料隆起焊盘电隔离。

该衬底可以包括电绝缘材料，诸如氮化铝、碳化硅、金刚石和/或氧化铝。