專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光裝置和發(fā)光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置和一種發(fā)光設(shè)備。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是一種半導(dǎo)體裝置，能夠在向其施加電流時(shí)由于在P型半導(dǎo)體層和n型半導(dǎo)體層之間的ρ-η結(jié)處發(fā)生電子-空穴復(fù)合而發(fā)射各種顏色的光。這種LED相比于基于燈絲的發(fā)光裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，這種LED具有長壽命、低功耗、優(yōu)異的初始操作特性等。這些因素已經(jīng)持續(xù)地促進(jìn)了對LED的需求。近來值得注意的是，大量的注意力已經(jīng)被吸引到能夠發(fā)射藍(lán)色/短波長區(qū)域的光的第III族氮化物半導(dǎo)體。由于對氮化物半導(dǎo)體裝置的開發(fā)，已經(jīng)對擴(kuò)大其應(yīng)用范圍做出了技術(shù)上的改進(jìn)。因此，對于確定如何在普通的照明設(shè)備和電器照明源方面利用氮化物半導(dǎo)體裝置正開展大量的研究。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，氮化物發(fā)光裝置已經(jīng)用作在低電流低輸出移動(dòng)產(chǎn)品中采用的組件。然而，近來，氮化物發(fā)光裝置的應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)大到涵蓋高電流高輸出產(chǎn)品的領(lǐng)域。同時(shí)，在利用LED制造發(fā)光設(shè)備的情況下，齊納(Zener) 二極管用來保護(hù)LED免受靜電放電(ESD)電壓的影響。通常，這種齊納二極管與LED —起安裝在封裝件中。然而，額外需要在封裝件中安裝齊納二極管的工藝。此外，齊納二極管自身和用來向齊納二極管施加電信號(hào)的額外布線可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)光效率的降低。在該技術(shù)領(lǐng)域，正在試圖將LED與齊納二極管進(jìn)行集成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供了一種集成有齊納二極管的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，從而提高了封裝工藝的便利性和可靠性。本發(fā)明的一方面還提供了一種這樣的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，該半導(dǎo)體發(fā)光裝置提高了與其集成的齊納二極管的操作可靠性并且在安裝在發(fā)光設(shè)備中時(shí)提高了散熱性。本發(fā)明的一方面還提供了一種包括上述半導(dǎo)體發(fā)光裝置的發(fā)光設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置，所述半導(dǎo)體發(fā)光裝置包括發(fā)光二極管(LED)部，設(shè)置在透光基底的一個(gè)區(qū)域上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；齊納二極管部，設(shè)置在透光基底的另一區(qū)域上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第一連接電極，將LED部的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層連接到齊納二極管部的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第二連接電極，將LED部的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層連接到齊納二極管部的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；絕緣部，覆蓋第一連接電極和第二連接電極，并且具有使第一連接電極和第二連接電極的至少一部分被暴露的開口區(qū)域；第一焊盤電極和第二焊盤電極，分別形成在通過開口區(qū)域暴露的第一連接電極和第二連接電極上，并且分別連接到第一連接電極和第二連接電極。絕緣部可以使LED部的上部區(qū)域不被暴露到外部。絕緣部可以使齊納二極管部的上部區(qū)域不被暴露到外部。第一焊盤電極和第二焊盤電極可以不被設(shè)置在齊納二極管部的區(qū)域中。第一焊盤電極和第二焊盤電極可以占據(jù)半導(dǎo)體發(fā)光裝置的上表面面積的80%至95%。LED部還可以包括設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的一個(gè)表面上的至少一個(gè)第一電極，第一連接電極可以連接到所述至少一個(gè)第一電極。所述至少一個(gè)第一電極可以穿透發(fā)光二極管部的活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，所述至少一個(gè)第一電極可以被絕緣部包圍并且與活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層電分 離。LED部還可以包括設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的一個(gè)表面上的第二電極，第二連接電極可以連接到第二電極。第二電極可以由反光材料形成。第二電極可以設(shè)置成包圍所述至少一個(gè)第一電極。第一電極和第二電極可以具有設(shè)置在同一水平面上的上表面。第一電極和第二電極可以沿相同的方向設(shè)置。 第一焊盤電極和第二焊盤電極可以由共晶材料形成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種發(fā)光設(shè)備，所述發(fā)光設(shè)備包括安裝基底和安裝在安裝基底上的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，當(dāng)向半導(dǎo)體發(fā)光裝置施加電信號(hào)時(shí)，半導(dǎo)體發(fā)光裝置發(fā)光，其中，半導(dǎo)體發(fā)光裝置包括發(fā)光二極管(LED)部，設(shè)置在透光基底的一個(gè)區(qū)域上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；齊納二極管部，設(shè)置在透光基底的另一區(qū)域上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第一連接電極，將LED部的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層連接到齊納二極管部的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第二連接電極，將LED部的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層連接到齊納二極管部的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；絕緣部，覆蓋第一連接電極和第二連接電極，并且具有使第一連接電極和第二連接電極的至少一部分被暴露的開口區(qū)域；第一焊盤電極和第二焊盤電極，分別形成在通過開口區(qū)域暴露的第一連接電極和第二連接電極上，并且分別連接到第一連接電極和第二連接電極。安裝基底可以為電路板。安裝基底可以為引線框架。當(dāng)半導(dǎo)體發(fā)光裝置安裝在安裝基底上時(shí)，第一焊盤電極和第二焊盤電極可以朝向安裝基底設(shè)置。


通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將更清楚地理解本發(fā)明的以上和其它方面、特征和其它優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的示意性俯視圖；圖2是沿著圖I中的k_k'線截取的示意性剖視圖3是沿著圖I中的線截取的示意性剖視圖；圖4至圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光裝置的方法的示意圖；圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)施，而不應(yīng)被解釋為局限于在此闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底的和完整的，并且這些實(shí)施例將把本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清晰起見會(huì)夸大元件的形狀和尺寸，并且將始終使用相同的標(biāo)號(hào)來表示相同或相似的元件。圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的示意性俯視圖。圖2是沿著圖I中的A-A'線截取的示意性剖視圖，圖3是沿著圖I中的B-B'線截取的示意性剖視圖。參照圖I至圖3，半導(dǎo)體發(fā)光裝置具有以下結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管(LED)部①設(shè)置在透光基底101的一個(gè)區(qū)域中，并且齊納二極管部②設(shè)置在透光基底101的另一區(qū)域中。即，半導(dǎo)體 發(fā)光裝置100具有集成在其內(nèi)的齊納二極管部②，因此，當(dāng)應(yīng)用于封裝件等時(shí)，不需要安裝齊納二極管。出于該原因，可以實(shí)現(xiàn)加工的便利性，并且不會(huì)發(fā)生在對齊納二極管連接的引線結(jié)合時(shí)的電短路。此外，齊納二極管被包括在半導(dǎo)體發(fā)光裝置100中，從而可以提高封裝件等中的集成度。參照圖2和圖3，LED部①包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102、活性層103和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104。第一電極105a形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102的表面上，第二電極105b形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104的表面上。此外，齊納二極管部②包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102、活性層103和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104。第一電極105a形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102的表面上，第二電極105b形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104的表面上。在這種情況下，為了形成第一電極105a，可以去除第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102的一部分、活性層103的一部分和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104的一部分。因此，LED部①的側(cè)表面和齊納二極管部②的側(cè)表面可以是傾斜的。然而，如圖4所示，根據(jù)去除第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102的一部分、活性層103的一部分和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104的一部分的方法，側(cè)表面可以不傾斜。第一連接電極109a形成為將LED部①的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102電連接到齊納二極管部②的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104，第二連接電極109b形成為將LED部①的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104電連接到齊納二極管部②的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102。另外，為了防止電短路，絕緣部106可以形成在第一連接電極109a和第二連接電極109b的上部區(qū)域以及第一電極105a和第二電極105b的外圍區(qū)域中。在這種情況下，絕緣部106可以具有開口區(qū)域，其中，第一連接電極109a的至少一部分和第二連接電極109b的至少一部分通過開口區(qū)域而被暴露。第一焊盤電極I IOa和第二焊盤電極I IOb可以分別通過開口區(qū)域連接到第一連接電極109a和第二連接電極109b，從而可以向第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb施加外部電信號(hào)。在下文中，將提供對單個(gè)兀件的詳細(xì)描述。
透光基底101可以被設(shè)置為半導(dǎo)體生長基底，并且可以利用由諸如藍(lán)寶石、SiC,MgAl204、Mg0、LiA102、LiGa02、GaN等具有絕緣性質(zhì)或?qū)щ娦再|(zhì)的半導(dǎo)體材料形成的基底。透光基底101可以使從活性層103發(fā)射的至少一部分光能夠透射過透光基底101。在這種情況下，具有電絕緣性質(zhì)的藍(lán)寶石可以是最優(yōu)選使用的。藍(lán)寶石是具有Hexa-Rhombo R3C對稱性的晶體，其沿C軸的晶格常數(shù)為13.00IA，沿A軸的晶格常數(shù)為4.758人。藍(lán)寶石的取向面是C(OOOl)面、A(1120)面、R(1102)面等。具體地講，因?yàn)镃面相對促進(jìn)氮化物膜的生長并且在高溫下穩(wěn)定，所以C面主要用作用于氮化物生長的基底。同時(shí)，雖然未示出，但是可以在透光基底101的上表面(B卩，半導(dǎo)體生長表面)上形成多個(gè)不平坦的結(jié)構(gòu)，從而所述多個(gè)不平坦的結(jié)構(gòu)可以提高結(jié)晶性和發(fā)光效率。設(shè)置在LED部①和齊納二極管部②二者中的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104可以分別是摻雜有η型雜質(zhì)和P型雜質(zhì)的半導(dǎo)體層；然而，本發(fā)明不限于此。相反，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104可以分別是P型半導(dǎo)體層和η型半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104可以由氮化物半導(dǎo)體形成。例如，可以為其使用組成式為AlxInyGai_x_yN(0彡X彡l，0<y< 1， O < x+y < I)的材料。此外,也可以使用AlGaInP半導(dǎo)體或AlGaAs半導(dǎo)體。設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104之間的活性層103可以具有量子阱層和量子壘層交替堆疊的多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)，這里，在氮化物半導(dǎo)體的情況下，可以使用GaN/InGaN結(jié)構(gòu)。因?yàn)辇R納二極管部②的活性層103并不意圖發(fā)光，所以齊納二極管部②的活性層103可以具有與LED部①的活性層103的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)。同時(shí)，可以通過諸如金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、氫化物氣相外延(HVPE)、分子束外延(MBE)等本領(lǐng)域已知的半導(dǎo)體層生長工藝來生長形成發(fā)光結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104和活性層103。設(shè)置在LED部①和齊納二極管部②二者中的第一電極105a和第二電極105b可以分別由與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104表現(xiàn)出電歐姆特性的導(dǎo)電材料形成，并且可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。例如，可以利用沉積方法、濺射方法等由Ag、Al、Ni、Cr、透明導(dǎo)電氧化物(TCO)等中的至少一種形成第一電極105a和第二電極105b。第一電極105a和第二電極105b可以沿相同的方向設(shè)置,并且如下面將描述的,第一電極105a和第二電極105b可以利用引線框架等安裝在倒裝芯片構(gòu)造中。另外，可以同時(shí)地或順序地利用相同的掩模圖案形成第一電極105a和第二電極105b。在這種情況下，如圖2和圖3所不,第一電極105a和第二電極105b的上表面可以具有相同的水平面。同時(shí)，如將參照圖8所描述的，LED部的第一電極105a可以設(shè)置為多個(gè)。在這種情況下，多個(gè)第一電極105a可以穿透活性層103和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104，并且可以布置成多個(gè)行和多個(gè)列，從而允許均勻的電流流動(dòng)。在這種情況下，第一電極105a可以被絕緣部106包圍，并且可以與活性層103和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104電分離。此外，如圖8所示，第一電極105a也可以被第二電極105b包圍。第二電極105b可以表現(xiàn)出與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104的電歐姆特性，并且可以由反光材料形成，從而當(dāng)半導(dǎo)體發(fā)光裝置100安裝在倒裝芯片結(jié)構(gòu)中時(shí)，從活性層103發(fā)射的光被朝向透光基底101引導(dǎo)。然而，第二電極105b不是必需由反光材料形成。第二電極105b可以由透明導(dǎo)電氧化物等形成。絕緣部106可以由具有電絕緣性質(zhì)的材料形成。例如，可以對絕緣部106使用諸如氧化硅、氮化硅等的透光材料。此外，反光填料可以分散在透光材料中，從而形成反光結(jié)構(gòu)。第一連接電極109a和第二連接電極109b設(shè)置為將LED部①和齊納二極管部②電連接。第一連接電極109a和第二連接電極109b可以分別連接到LED部①的第一電極105a和第二電極105b，同時(shí)它們可以分別連接到齊納二極管部②的第二電極105b和第一電極105a。在這種情況下，第一連接電極109a和第二連接電極109b與第一電極105a和第二電極105b可以直接相互接觸，或者可以在它們之間設(shè)置有第一導(dǎo)電層108a和第二導(dǎo)電層108b。第一導(dǎo)電層108a和第二導(dǎo)電層108b在本實(shí)施例中可以不是必需的，并且可以不包括在內(nèi)。然而，由適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料形成的第一導(dǎo)電層108a和第二導(dǎo)電層108b 可以進(jìn)一步降低第一連接電極109a和第二連接電極109b與第一電極105a和第二電極105b之間的電阻，并且可以使它們能夠相互分隔開，從而防止它們之間不期望的電短路。第一連接電極109a和第二連接電極109b可以由與第一電極105a和第二電極105b的材料相同的材料形成，但是根據(jù)設(shè)計(jì)者的意圖，第一連接電極109a和第二連接電極109b可以由與第一電極105a和第二電極105b的材料不同的材料形成。在第二電極105b由透光材料形成的情況下，第一連接電極109a和第二連接電極109b可以由反光材料形成。同時(shí)，圖3示出了第二連接電極109b可以根據(jù)LED部①和齊納二極管部②的形狀在LED部①和齊納二極管部②之間的區(qū)域中彎曲。然而，第二連接電極109b的結(jié)構(gòu)可以不限于此。具體地講，在形成第二連接電極109b之前，絕緣部106在LED部①和齊納二極管部②之間的區(qū)域中可以是平坦化的，從而第二連接電極10%可以形成為平坦化的而不具有彎曲部分。在這種情況下，可以改善電特性和可靠性。第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb可以連接到第一連接電極109a和第二連接電極10%，并且可以起到半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的外部端子的功能。第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb可以形成為單層或者兩層或更多的層。如圖2所示，在第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb形成為兩層的情況下，這兩層中的下層(即，形成在絕緣部106的開口區(qū)域中并且接觸連接電極的層)和這兩層中的上層可以由相同的材料或不同的材料形成。在本實(shí)施例中，第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb可以由諸如AuSn等的共晶金屬形成。當(dāng)安裝在封裝件等中時(shí)，第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb可以通過共晶結(jié)合進(jìn)行結(jié)合，所以無需使用通常在倒裝芯片結(jié)合工藝中需要的焊料凸起。與使用焊料凸起的情況相比，使用共晶金屬的安裝工藝可以能夠進(jìn)行優(yōu)異的散熱。在這種情況下，為了獲得優(yōu)異的散熱，第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb可以形成為占據(jù)相對寬的面積。具體地講，第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb所占據(jù)的面積相對于半導(dǎo)體發(fā)光裝置的上表面的總面積可以達(dá)80%至95%。同時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例，如圖I和圖3所示，由于絕緣部106，使得齊納二極管部②的上部區(qū)域可以不被暴露在外，并且LED部①的上部區(qū)域也可以不被暴露在外。即，除了第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb與絕緣部106之外，半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的上部區(qū)域中的其它元件可以不被暴露到外部，從而可以保護(hù)半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的主功能區(qū)域。此夕卜，如圖I所示，第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb可以不形成在半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的與齊納二極管部②對應(yīng)的區(qū)域中。在第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb可以形成在齊納二極管部②上方并且在第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb與極性相反的導(dǎo)體之間設(shè)置有絕緣部106的情況下，導(dǎo)體會(huì)起到電容器的作用，從而可能會(huì)影響齊納二極管部②的操作。在具有上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的情況下，當(dāng)集成到半導(dǎo)體發(fā)光裝置100中的齊納二極管應(yīng)用于封裝件等中時(shí)，可以提高加工便利性和可靠性。此外，可以使用能夠在共晶結(jié)合中采用的焊盤電極，從而改善散熱性。此外，半導(dǎo)體發(fā)光裝置的起著齊納二極管部和LED部的作用的區(qū)域可以不暴露在外，從而可以穩(wěn)定地操作半導(dǎo)體發(fā)光裝置?？梢酝ㄟ^對其制造方法的詳細(xì)描述而更容易理解半導(dǎo)體發(fā)光裝置的上述結(jié)構(gòu)。圖4至圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光裝置的方法的示意圖。在根據(jù)本實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光裝置的方法中，首先，利用MOCVD、HVPE等通過在透光基底101上生長第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102、活性層103和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104，可以形成半導(dǎo)體堆疊件，如圖4(剖視圖)和圖5(俯視圖)所示。該半導(dǎo)體堆疊件可以包括起著LED部和齊納二極管部的作用的所有區(qū)域。在形成半導(dǎo)體堆疊件之后，去除第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102的一部分、活性層103的一部分和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體導(dǎo)104的一部分，從而暴露第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102。這樣是意圖形成第一電極并將半導(dǎo)體堆疊件分為LED部和齊納二極管部。在該實(shí)施例中，可以將半導(dǎo)體堆疊件的側(cè)表面蝕刻成不是傾斜的。 接著，如圖6所示，可以在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104上形成絕緣部106。然后，如圖7 (剖視圖)和圖8 (俯視圖)所示，可以蝕刻絕緣部106的部分，從而暴露第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層102和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104，可以在被暴露的部分上分別形成第一電極105a和第二電極105b。可以在LED部①和齊納二極管部②二者上形成第一電極105a和第二電極105b?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域已知的沉積工藝、派射工藝、鍍覆工藝等形成第一電極105a和第二電極105b。在這種情況下，可以由相同的材料形成第一電極105a和第二電極105b以使制造工藝高效。如圖7所示，可以在同一水平面上形成第一電極105a和第二電極105b的上表面。另外，如上所述，第一電極105a可以穿透活性層103和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層104，以提供均勻的電流流動(dòng)。如圖8所示，可以一體地形成第二電極105b以包圍第一電極105ao接著，如圖9 (剖視圖)和圖10(俯視圖)所示，可以形成絕緣部106以覆蓋第一電極105a和第二電極105b，并且絕緣部106可以具有開口區(qū)域，其中，第一導(dǎo)電層108a和第二導(dǎo)電層108b通過開口區(qū)域形成在LED部①和齊納二極管部②二者中。在這種情況下，可以由與第一電極105a和第二電極105b的材料相同的材料或者由與第一電極105a和第二電極105b的材料不同的材料形成第一導(dǎo)電層108a和第二導(dǎo)電層108b。然而,可以不執(zhí)行形成第一導(dǎo)電層108a和第二導(dǎo)電層108b的步驟,而是可以在第一電極105a和第二電極105b上直接形成連接電極。然后，如圖11(剖視圖)和圖12(俯視圖)所示，可以形成第一連接電極109a和第二連接電極109b。第一連接電極109a和第二連接電極109b可以將相互分離的LED部①和齊納二極管部②電連接。具體地講，可以將第一連接電極109a設(shè)置成連接包括在LED部①中的多個(gè)第一電極105a。為了能夠?qū)崿F(xiàn)這點(diǎn)，可以使第一連接電極109a和第二連接電極109b如圖12所示地成形。然而，第一連接電極109a和第二連接電極109b可以具有能夠具有相同功能的各種形狀。同時(shí)，可以通過沉積高反射材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)并形成第一連接電極109a和第二連接電極109b。
然后，如圖13 (剖視圖)和圖14 (俯視圖)所示，可以另外形成絕緣部106，并且可以將第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb形成為分別連接到第一連接電極109a和第二連接電極109b。如上所述,可以由諸如AuSn等的共晶金屬形成第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極110b。如圖14所示，可以將第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb形成為單層。此外，可以在第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb上形成另外的單層，從而獲得圖I至圖3的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，設(shè)置在最外面位置的第一焊盤電極IlOa和第二焊盤電極IlOb可以占據(jù)半導(dǎo)體發(fā)光裝置的上表面面積的80%至95%，以便它們能夠用來提供有效的散熱。具有上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光裝置可以被安裝在安裝基底等上，從而用作發(fā)光設(shè)備，例如，用于顯示裝置的背光單元、室內(nèi)/室外照明裝置、頭燈 等。圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備的示意性剖視圖。根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光設(shè)備200可以具有封裝結(jié)構(gòu)，并且可以包括封裝主體201、引線框架202和203以及半導(dǎo)體發(fā)光裝置100。此外，可以形成密封樹脂204以保護(hù)半導(dǎo)體發(fā)光裝置100。在這種情況下，半導(dǎo)體發(fā)光裝置100可以具有圖I至圖3的結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo)體發(fā)光裝置100設(shè)置在倒裝芯片結(jié)構(gòu)中的情況下，第一焊盤電極和第二焊盤電極可以朝向引線框架202和203設(shè)置。在半導(dǎo)體發(fā)光裝置100設(shè)置在安裝基底上的情況下，第一焊盤電極和第二焊盤電極可以朝向安裝基底設(shè)置。在這種情況下，可以通過共晶結(jié)合將第一焊盤電極和第二焊盤電極結(jié)合到引線框架202和203。因此，與使用焊料凸起的情況相比，該安裝工藝可以能夠具有優(yōu)異的散熱性。此外，由于半導(dǎo)體發(fā)光裝置100與齊納二極管一體化地設(shè)置，所以無需在發(fā)光設(shè)備200中安裝齊納二極管。因此，根據(jù)該實(shí)施例在發(fā)光設(shè)備200中不需要引線結(jié)合，因此，可以避免因在布線工藝中的缺陷導(dǎo)致的可靠性的劣化。同時(shí)，可以修改發(fā)光設(shè)備200的封裝結(jié)構(gòu)。例如，在沒有封裝主體201的情況下，引線框架202和203的下表面可以暴露到外部。在這種情況下，密封樹脂204可以用來保持引線框架202和203的形狀，同時(shí)保護(hù)半導(dǎo)體發(fā)光裝置100?？蛇x擇地，發(fā)光設(shè)備可以具有安裝在諸如PCB、MCPCB, FPCB, MPCB等安裝基底上的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100，而不是具有封
裝結(jié)構(gòu)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，半導(dǎo)體發(fā)光裝置具有集成在其內(nèi)的齊納二極管，從而提高封裝工藝的便利性和可靠性。此外，可以改善集成有半導(dǎo)體發(fā)光裝置的齊納二極管的操作可靠性，并且當(dāng)半導(dǎo)體發(fā)光裝置安裝在發(fā)光設(shè)備中時(shí)，可以增強(qiáng)散熱性。可以獲得包括上面的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的發(fā)光設(shè)備。雖然已經(jīng)結(jié)合實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置，所述半導(dǎo)體發(fā)光裝置包括 發(fā)光二極管部，設(shè)置在透光基底的一個(gè)區(qū)域上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層； 齊納二極管部，設(shè)置在透光基底的另一區(qū)域上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層； 第一連接電極，將發(fā)光二極管部的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層連接到齊納二極管部的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層； 第二連接電極，將發(fā)光二極管部的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層連接到齊納二極管部的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層； 絕緣部，覆蓋第一連接電極和第二連接電極，并且具有使第一連接電極和第二連接電極的至少一部分被暴露的開口區(qū)域；以及 第一焊盤電極和第二焊盤電極，第一焊盤電極形成在通過開口區(qū)域暴露的第一連接電極上并且連接到第一連接電極，第二焊盤電極形成在通過開口區(qū)域暴露的第二連接電極上并且連接到第二連接電極。
2.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，絕緣部使發(fā)光二極管部的上部區(qū)域不被暴露到外部。
3.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，絕緣部使齊納二極管部的上部區(qū)域不被暴露到外部。
4.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，第一焊盤電極和第二焊盤電極不被設(shè)置在齊納二極管部的區(qū)域中。
5.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，第一焊盤電極和第二焊盤電極占據(jù)半導(dǎo)體發(fā)光裝置的上表面面積的80%至95%。
6.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，發(fā)光二極管部還包括設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的一個(gè)表面上的至少一個(gè)第一電極， 第一連接電極連接到所述至少一個(gè)第一電極。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，所述至少一個(gè)第一電極穿透發(fā)光二極管部的活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層， 所述至少一個(gè)第一電極被絕緣部包圍并且與活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層電分離。
8.如權(quán)利要求I或7所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，發(fā)光二極管部還包括設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的一個(gè)表面上的第二電極， 第二連接電極連接到第二電極。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，第二電極由反光材料形成。
10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，第二電極設(shè)置成包圍所述至少一個(gè)第一電極。
11.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，第一電極和第二電極具有設(shè)置在同一水平面上的上表面。
12.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，第一電極和第二電極沿相同的方向設(shè)置。
13.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，第一焊盤電極和第二焊盤電極由共晶材料形成。
14.一種發(fā)光設(shè)備，所述發(fā)光設(shè)備包括 安裝基底；以及 半導(dǎo)體發(fā)光裝置，安裝在安裝基底上，并且當(dāng)向半導(dǎo)體發(fā)光裝置施加電信號(hào)時(shí)，半導(dǎo)體發(fā)光裝置發(fā)光， 其中，半導(dǎo)體發(fā)光裝置包括 發(fā)光二極管部，設(shè)置在透光基底的一個(gè)區(qū)域上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層； 齊納二極管部，設(shè)置在透光基底的另一區(qū)域上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層； 第一連接電極，將發(fā)光二極管部的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層連接到齊納二極管部的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層； 第二連接電極，將發(fā)光二極管部的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層連接到齊納二極管部的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層； 絕緣部，覆蓋第一連接電極和第二連接電極，并且具有使第一連接電極和第二連接電極的至少一部分被暴露的開口區(qū)域；以及 第一焊盤電極和第二焊盤電極，第一焊盤電極形成在通過開口區(qū)域暴露的第一連接電極上并且連接到第一連接電極，第二焊盤電極形成在通過開口區(qū)域暴露的第二連接電極上并且連接到第二連接電極。
15.如權(quán)利要求14所述的發(fā)光設(shè)備，其中，安裝基底為電路板。
16.如權(quán)利要求14所述的發(fā)光設(shè)備，其中，安裝基底為引線框架。
17.如權(quán)利要求14所述的發(fā)光設(shè)備，其中，當(dāng)半導(dǎo)體發(fā)光裝置安裝在安裝基底上時(shí)，第一焊盤電極和第二焊盤電極朝向安裝基底設(shè)置。
全文摘要
提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置和一種發(fā)光設(shè)備。半導(dǎo)體發(fā)光裝置包括發(fā)光二極管(LED)部，設(shè)置在透光基底的一個(gè)區(qū)域上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；齊納二極管部，設(shè)置在透光基底的另一區(qū)域上，并且包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、活性層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層。
文檔編號(hào)H01L33/48GK102891160SQ201210256528
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者梁鐘隣, 金泰亨, 申永澈, 李泰泫, 宋尚燁, 金臺(tái)勛 申請人:三星電子株式會(huì)社