[发明专利]发光装置晶片级封装

说明书

技术领域

本发明涉及固态发光装置领域，且具体地，涉及一种晶片级封装中的发光装置及一种制造这种装置的方法。

背景技术

发光装置（LED）且尤其是以大于约四分之一瓦操作的发光装置一般包含提供光的半导体元件及提供机械支撑、电连接、热消散、波长转换等等的一个或多个非半导体元件。

随着固态LED的普及性及使用领域不断扩大，来自大量销售的潜在收益增加，制造商之间之销售竞争也增加。在这种环境中，每单位成本的均衡少量节省对收益性会有重大影响。因此，LED的制造商致力于降低材料成本及制造成本。

图1图示包括半导体元件110及至少两个非半导体元件（陶瓷基板120及一对电极122）的传统中高功率LED。如图可见，在该实施例中，陶瓷基板120超过发光半导体结构110面积的两倍；额外面积主要用以促进经由电极122而至半导体结构110的外部连接。因此，基板120占装置的材料成本的相当大部分。另外，将半导体结构110放置在基饭120上需要精确拾取及放置工艺，这会增加装置的制造成本。

Ibbetson等人于 2008年 2月 12日发表的 USP 7,329,905“CHIP-SCALE METHODS FOR PACKAGING LIGHT EMITTING DEVICES AND CHIP-SCALE PACKAGED LIGHT EMITTING DEVICES”公开了一种使用晶圆接合来消除拾取及放置工艺且减小支撑基板大小的技术。如图2A中所图示，第一晶圆包含基板212，多个LED结构216形成于该基板上且接触218在这些结构顶部。第二晶圆包含载体基板220，其包含贯穿导通孔222，且接触228、238分别在载体基板的顶部和底部。如图2B所图示，第一晶圆经倒置且接合至第二晶圆，LED结构的接触218耦合至载体基板顶部处的对应接触228。可选地，为减少对从LED结构顶部输出的光的干扰，可薄化或移除第一晶圆的生长基板212。随后，所得晶圆接合结构被切割/单粒化（虚线）成个别发光装置，且载体基板底部处的接触238用于至LED结构的外部连接。接着，这些装置可被放置在印刷电路板上且耦合至该板上的对应电极（一般使用焊料回流技术）。

虽然USP 7,329,905的技术无需拾取及放置个别LED结构且减小超过LED结构的基板面积（相比于图1的传统结构），但材料和/或制造的进一步成本降低或简化将是有利的。

发明内容

无需提供晶片级封装的发光装置中的贯穿导通孔将是有利的。还将有利的是提供与用于基板的材料相关和与通过基板而耦合至该发光装置相关的更多选择。

在本发明的实施例中，用以支撑LED结构的生长的基板被用以支撑在LED结构上的超结构的创建。优选地，该超结构创建为一系列层，其包含形成从LED结构至该超结构的顶部的导电路径的导电元件。该结构随后经倒置使得该超结构变为LED结构的载体基板，且薄化或移除原基板。使用促进电传导和绝缘以及热传导和消散的材料来创建该结构。

附图说明

参考附图，更详细地且以实例的方式解释本发明，其中：

图1图示了示例性现有技术发光装置。

图2A至图2B图示另一示例性现有技术发光装置。

图3图示利用适合于支撑发光装置且提供外部接触以将该发光装置耦合至电源的超结构来创建该发光装置的示例性流程图。

图4A-4H图示发光装置在制造期间的实例视图。

图5-8图示形成发光装置的实例替代性结构。

在全部附图中，相同附图标记指示类似或对应特征或功能。为图示的目的而包含这些附图且它们不意欲限制本发明的范围。

具体实施方式

在以下描述中，为了解释而非限制的目的，阐述具体细节（诸如特定架构、界面、技术等等）以提供本发明的概念的完全理解。然而，本领域技术人员将明白，可在背离这些具体细节的其他实施例中实践本发明。同样地，本描述的文字涉及如图中所图示的示例性实施例且非意欲限制超出明确包含在权利要求中的限制的本发明。为简单和清楚的目的，省略已知的装置、电路及方法的详细描述以免不必要细节使本发明的描述不清楚。

可参考图3的示例性流程图及图4的对应发光装置结构而最好地理解本发明的处理及装置。虽然本发明尤其适合于在晶圆或其他载体上创建多个发光装置，但图4及所附描述将解决单个示例性发光装置的创建。本领域技术人员将认识到，载体上所创建装置的数量与本发明的原理无关。