專利名稱：半導體發(fā)光組件封裝結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種半導體發(fā)光組件的結構，特別是關于具有反射結構之半導體發(fā)光組件封裝結構。
背景技術：
隨著半導體發(fā)光組件(semiconductor light emitting device)之技術日益進步，越來越多產品的發(fā)光源均采用發(fā)光二極管(light emitting diode，LED)、有機發(fā)光二極管(organic light emitting diode, 0LED)或雷射二極管(laser diode, LD)。半導體發(fā)光組件相較于傳統(tǒng)燈泡其特點包含較長的壽命、較低的能量消耗、較低的熱能產生、較少的紅外光光譜產生、以及組件尺寸較小(compact)。然而，現(xiàn)今半導體發(fā)光組件常需藉由封裝結構形成表面組件(surface mounted device，SMD)，或是具有反射杯殼的結構以固定出光光場，但反射杯殼通常是聚鄰苯二甲酰胺(PPA)或聚丙烯(PPB)之白色塑料材料，其反射的效果有限并且會吸收光線進而影響半導體發(fā)光組件的出光效益。因此，如何有效的增加半導體發(fā)光組件封裝結構的出光效益，是目前尚需一項新的技術來解決上述的問題。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種具有高效率反射結構的半導體發(fā)光組件封裝結構。本發(fā)明提供一半導體發(fā)光組件封裝結構，具有至少一半導體發(fā)光組件、一導線架以及一反射結構，其中半導體發(fā)光組件系用來發(fā)出至少一第一波長之光線。而前述之導線架包含一承載電極以及一連結電極，其中上述之半導體發(fā)光組件系設置于上述承載電極上并且電性連結于上述連結電極。其特征再于前述之反射結構另包含有一反射面，圍繞于上述半導體發(fā)光組件，其中反射面具有復數(shù)個納米反射結構。藉由本發(fā)明提供之半導體發(fā)光組件封裝結構，能有效的提高半導體發(fā)光組件之發(fā)光效率，并且有效的集中半導體發(fā)光組件之光場，使得本發(fā)明所提供之半導體發(fā)光組件封裝結構更適合運用于背光模塊或照明的模塊。下面參照附圖，結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。


圖1顯示本發(fā)明第一實施例的剖面示意圖；圖2顯示本發(fā)明第一實施例之第一反射面的剖面示意圖；圖3顯示本發(fā)明第一實施例的俯視示意圖；圖4A至4F顯示本發(fā)明之第一納米反射結構的剖面示意圖；圖5顯示本發(fā)明第二實施例的剖面示意圖；圖6顯示本發(fā)明第二實施例之第二反射面的剖面示意圖；以及圖7A至7F顯示本發(fā)明之第二納米反射結構的剖面示意圖。主要元件符號說明
半導體發(fā)光組件封裝結構1、2
半導體發(fā)光組件10
導線架20
反射結構30
第一反射面31
第二反射面32
金屬導線40
覆蓋層50
波長轉換單元60
承載電極201
連結電極202
第一奈米反射結構311
第一奈米反射結構311b -
第二奈米反射結構312
第二奈米反射結構312b -
深度HO、Hl
間距P0、Pl
具體實施例方式本發(fā)明在此所探討的方向為一種半導體發(fā)光組件封裝結構。為了能徹底地了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。顯然地，本發(fā)明的施行并未限定于半導體發(fā)光組件封裝結構之技藝者所熟習的特殊細節(jié)。另一方面，眾所周知的組成或步驟并未描述于細節(jié)中，以避免造成本發(fā)明不必要之限制。本發(fā)明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發(fā)明還可以廣泛地施行在其它的實施例中，且本發(fā)明的范圍不受限定，其以之后的專利范圍為準。下文將配合圖標與范例，詳細說明本發(fā)明提供之各個較佳實施例及技術內容。請參照圖1，本發(fā)明提供一半導體發(fā)光組件封裝結構1，具有一半導體發(fā)光組件 10、一導線架20以及一反射結構30，其中半導體發(fā)光組件10系用來發(fā)出至少一第一波長之光線。導線架20包含一承載電極201以及一連結電極202，其中半導體發(fā)光組件10系設置于承載電極201上，并且藉由金屬導線40電性連結于上述連結電極202。然而，半導體發(fā)光組件10的電連結方式并不局限于前述結構，亦可藉由覆晶(flip-chip)(圖未示)的電性連結結構固定于導線架20上。本發(fā)明較佳的實施例中，半導體發(fā)光組件10可以為III-V族化合物半導體芯片或II-VI族化合物半導體芯片，并且可發(fā)出可見或不可見的光束，例如 紫外(UV)光、藍光、綠光或多波長的半導體發(fā)光組件。值得注意的是，本發(fā)明所提供之半導體發(fā)光組件10并不只局限于發(fā)光二極管晶粒，亦可以為雷射二極管或有機發(fā)光二極管。上述半導體發(fā)光組件10亦可包含兩個以上之半導體發(fā)光組件?？砂l(fā)出可見或不可見的光束，例如紫外光、紫光、藍光、綠光、紅光、藍光、黃光或多波長的半導體發(fā)光組件。 再者，本發(fā)明所提供之半導體發(fā)光組件10亦可以為兩種以上相同波長之半導體發(fā)光組件、 兩種以上不同波長的半導體發(fā)光組件或多種多波長的半導體發(fā)光組件等組合。
此外，反射結構30包含有一第一反射面31，圍繞于上述半導體發(fā)光組件10，請同時參照圖2，其中第一反射面31具有復數(shù)個第一納米反射結構311。半導體發(fā)光組件封裝結構1包含一覆蓋層50及摻雜于覆蓋層50中的至少一波長轉換單元60，其中覆蓋層50的材質包含下列至少一種物質或其組合二氧化硅(Si02)、環(huán)氧樹脂(印oxy)或其它任一可透光之材料。于本發(fā)明較佳實施例中，上述之覆蓋層50另包含擴散顆粒(圖未示)摻雜于其中，藉此以增加光線于覆蓋層50之中的散射。波長轉換單元60受到前述第一波長之光線激發(fā)后，會發(fā)出不同于第一波長的第二波長之光線，并且與第一波長的光線混光后形成多波段的混光，使得半導體發(fā)光組件10 之封裝結構可同時發(fā)出具有多波長的光線。而前述波長轉換單元60可以為釔鋁石榴石 (YAG)、鋱鋁石榴石(TAG)、硅酸鹽、氮化物、氮氧化物、磷化物、硫化物或其組合。于本發(fā)明的一較佳實施例中，半導體發(fā)光組件10可發(fā)出藍色光，而波長轉換單元60受半導體發(fā)光組件10之光線照射并激發(fā)形成黃光發(fā)出，藉由上述兩種不同波長的光線混光后，使得本發(fā)明提供之半導體發(fā)光組件10之封裝結構可發(fā)出白光。請參照圖2，復數(shù)個第一納米反射結構311系形成于第一反射面31上，并形成階梯狀結構，其中復數(shù)個納米反射結構311之材質可以為金屬的材質，例如鋁(Al)或鈦 (Ti)。并且，復數(shù)個第一納米反射結構311可以先利用電子束微影(E-beam)蝕刻技術或光微影蝕刻技術形成階梯結構。此外，上述反射結構30的材質可以為塑料(plastic)、陶瓷 (ceramic)、硅(silicon)或金屬(metal)，其中復數(shù)個納米反射結構311的折射率大于上述反射結構30的折射率。請繼續(xù)參照圖2，相鄰兩個第一納米反射結構311彼此的間距為P0，而相鄰的二第一納米反射結構311具有一相對深度H0，于實施例中，相鄰的二第一納米反射結構311的相對深度HO與彼此的間距PO的比值約大于或等于2，即Η0/Ρ0 2。另外，相鄰的二第一納米反射結構311的間距PO系小于可見光波長的1/2，尤其范圍大約是90 130納米(nm)為本發(fā)明較佳的實施例范圍。由于納米反射結構的實體結構遠小于光波長，其高精密度表面結構與光相互間的實體作用能夠促成光處理功能的重新排列。這種排列方式能夠產生更高的密度、更佳的性能和更高的整合度，因而根本上改變光學系統(tǒng)設計方法。并且，藉由納米反射結構，能有效的提高半導體發(fā)光組件之發(fā)光效率，并且有效的集中半導體發(fā)光組件之光場。請參照圖3，復數(shù)個第一納米反射結構311之俯視結構為環(huán)狀之矩形的結構圍繞半導體發(fā)光組件10。然而，第一納米反射結構311之俯視結構亦可以為環(huán)狀之圓形、環(huán)狀之橢圓形、環(huán)狀之菱形、環(huán)狀之三角形或環(huán)狀之不規(guī)則形狀等或其組合之結構(圖未示)。前述實施例中，每個第一納米反射結構311之剖面結構為矩形之結構(請參照圖 2之剖面圖)。然而，請參照圖4A至圖4F之剖面示意圖，本發(fā)明另提供不同形狀之第一納米反射結構311b 311g之剖面結構，其中復數(shù)個第一納米反射結構311b 311g依序亦可以為下列至少一種形狀或其組合梯形、倒梯形、橢圓形、半圓形、金字塔形、倒金字塔型或其它不規(guī)則等形狀。請參照圖5，本發(fā)明第二實施例提供一半導體發(fā)光組件封裝結構2，與上述第一實施例半導體發(fā)光組件封裝結構1之結構基本相同，不同之處在于半導體發(fā)光組件封裝結構2另包含一第二反射面32形成于導線架20上，請參照圖6，其中第二反射面32具有復數(shù)個第二納米反射結構312。復數(shù)個第二納米反射結構312形成于第二反射面32之上表面， 并形成復數(shù)個凹槽結構，其中復數(shù)個第二納米反射結構312可以先利用電子束微影蝕刻或光微影蝕刻的技術形成。本實施例包含復數(shù)個第二納米反射結構312于導線架20上，藉由形成反射結構于導線架20上以增加反射效率。請繼續(xù)參照圖6，上述復數(shù)個第二納米反射結構312之材質可以為金屬的材質，例如鋁(Al)或鈦(Ti)等。并且，上述復數(shù)個第二納米反射結構312彼此的間距為P1，而相鄰的二第二納米反射結構312具有一相對深度H1，于本發(fā)明較佳的實施例中，相鄰的二第二納米反射結構312的相對深度Hl與彼此的間距Pl的比值約大于或等于2，即H1/P1 2。 另外，相鄰的二第二納米反射結構312的間距Pl系小于可見光波長的1/2，尤其范圍大約是 90 130納米(nm)為本發(fā)明較佳的實施例范圍。同樣地，從俯視結構中，本發(fā)明另提供不同的實施例，其中復數(shù)個第二納米反射結構312之俯視結構可以為環(huán)狀之矩形、環(huán)狀之圓形、環(huán)狀之橢圓形、環(huán)狀之菱形、環(huán)狀之三角形或環(huán)狀之不規(guī)則形狀等或其組合之結構(未顯示于圖標中)。此外，前述實施例中，每個第二納米反射結構312之剖面結構為矩形之結構(請參照圖6之剖面示意圖)。然而， 請參照圖7A至7F圖之剖面示意圖，本發(fā)明另提供不同形狀之第二納米反射結構312b 312g，上述復數(shù)個第二納米反射結構312b 312g之剖面結構依序亦可以為下列至少一種形狀或其組合梯形、倒梯形、橢圓形、半圓形、金字塔形、倒金字塔型或其它不規(guī)則等形狀。從本發(fā)明手段與具有的功效中，可以得到本發(fā)明具有諸多的優(yōu)點。首先，本發(fā)明利用復數(shù)個納米反射結構形成于半導體發(fā)光組件封裝結構之反射面上，可以達到增加光反射效率及光萃取，同時有效地集中半導體發(fā)光組件的光場。另外，將復數(shù)個納米反射結構形成于導線架上，藉此不但可增加半導體發(fā)光組件之光反射效率及光萃取，亦可以增加散熱的功效，原因是復數(shù)個納米反射結構形成于導線架上亦可以增加導線架與外部接觸的表面積，進而增加導線架的導熱效果。顯然地，依照上面實施例中的描述，本發(fā)明可能有許多的修正與差異。因此需要在其附加的權利要求項之范圍內加以理解，除了上述詳細的描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其它的實施例中施行。上述僅為本發(fā)明之較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明之權利要求；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述權利要求內。
權利要求
1.一種半導體發(fā)光組件封裝結構，包含至少一用來發(fā)出至少一第一波長光線的半導體發(fā)光組件、一與該半導體發(fā)光組件電性連接的導線架及一反射結構，其特征在于所述反射結構具有一圍繞該半導體發(fā)光組件的反射面，該反射面具有復數(shù)個納米反射結構。
2.根據權利要求1所述的半導體發(fā)光組件封裝結構，其特征在于所述復數(shù)個納米反射結構其中相鄰的兩個之間的間距小于可見光波長的1/2。
3.根據權利要求2所述的半導體發(fā)光組件封裝結構，其特征在于所述復數(shù)個納米反射結構其中相鄰的兩個之間的間距的范圍大約為90 130納米(nm)。
4.根據權利要求2或3所述的半導體發(fā)光組件封裝結構，其特征在于所述復數(shù)個納米反射結構其中相鄰的兩個具有一相對深度，該相對深度與間距的比值大于或等于2。
5.根據權利要求1至3任一項所述的半導體發(fā)光組件封裝結構，其特征在于所述復數(shù)個納米反射結構之剖面結構為下列至少一種形狀或其組合梯形、倒梯形、橢圓形、半圓形、矩形、金字塔形、倒金字塔型或其它不規(guī)則等形狀。
6.根據權利要求1至3任一項所述的半導體發(fā)光組件封裝結構，其特征在于所述復數(shù)個納米反射結構為金屬的材質。
7.根據權利要求1至3任一項所述的半導體發(fā)光組件封裝結構，其特征在于所述反射結構為下列至少一材質所構成塑料(plastic)、陶瓷(ceramic)、硅(silicon)或金屬 (metal)。
8.根據權利要求1至3任一項所述的半導體發(fā)光組件封裝結構，其特征在于所述復數(shù)個納米反射結構的折射率大于該反射結構的折射率。
9.根據權利要求1至3任一項所述的半導體發(fā)光組件封裝結構，其特征在于還包含一覆蓋層，該覆蓋層包覆所述半導體發(fā)光組件以及所述導線架的一部份，并且該覆蓋層包含可透光的材質。
10.根據權利要求9所述的半導體發(fā)光組件封裝結構，其特征在于還包含至少一摻雜于所述覆蓋層中的波長轉換單元，該波長轉換單元受到該第一波長之光線激發(fā)后，發(fā)出不同于所述第一波長的第二波長之光線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導體發(fā)光組件封裝結構，其特征在于半導體發(fā)光組件封裝結構之反射面設置復數(shù)個納米反射結構，以增加反射面之反射效果。上述復數(shù)個納米反射結構彼此間的間距(P)小于可見光波長的1/2，并且該復數(shù)個納米反射結構具有一深度(H)，于本發(fā)明較佳的實施例中，該納米反射結構之深度與間距的比值大于或等于2。
文檔編號H01L51/52GK102194960SQ20101011662
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權日2010年3月2日
發(fā)明者簡克偉 申請人:展晶科技(深圳)有限公司, 榮創(chuàng)能源科技股份有限公司