專利名稱：半導體發(fā)光光源及制造該光源和半導體發(fā)光芯片的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種半導體發(fā)光光源，包括LED、COB、半導體照明燈具中使用的燈板、燈條、燈柱等，進一步涉及一種半導體發(fā)光光源結構及其制造方法。
背景技術：
隨著半導體發(fā)光效率的提升、制造成本的下降和使用壽命的提高，其應用范圍已經(jīng)涵蓋顯示、背光和照明等領域。如圖1所示，是現(xiàn)有的一種LED的結構示意圖，包括封裝基板1、P焊墊2、金屬層
3、支撐基板4、p型導電層5、發(fā)光層6、n型導電層7、電流擴展層8、n電極9、互連導線10、突光層10a、n焊墊ll、p焊盤13a、連接金屬12a、n焊盤13b、連接金屬12b、封裝體14和固晶層15等。
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P型導電層5、發(fā)光層6、n型導電層7組成通常所說的半導體疊層；所述半導體疊層和金屬層3、支撐基板4、電流擴展層8、n電極9組成通常所說的半導體發(fā)光芯片；所述半導體發(fā)光芯片和封裝基板1、P焊墊2、互連導線10、熒光層10a、n焊墊ll、p焊盤13a、連接金屬12a、n焊盤13b、連接金屬12b、封裝體14和固晶層15組成通常所說的LED (也統(tǒng)稱為半導體發(fā)光器件)。在目前的半導體照明產(chǎn)業(yè)分工中，由芯片企業(yè)制造半導體發(fā)光芯片，由封裝企業(yè)制造圖1所示的LED和COB等半導體發(fā)光器件，最后由燈具企業(yè)把封裝企業(yè)制造的半導體發(fā)光器件應用到各種照明燈具的燈板、燈條、燈柱中去。圖1所示的半導體發(fā)光芯片的制造過程通常包括在藍寶石、碳化硅、或硅外延襯底表面(未圖示)外延生長半導體發(fā)光疊層，包括GaN/InGaN基半導體發(fā)光疊層、AlInGaP基半導體發(fā)光疊層、GaN/AlGaN基半導體發(fā)光疊層等；然后，在整個外延片裸露的P型導電層5表面制備金屬層3 ;通過所述金屬層3將半導體疊層連同外延襯底一起粘貼在所述支撐基板4 (第一層基板)的表面(第一次固晶工序)；然后，采用激光剝離、磨削減薄后化學腐蝕、或化學剝離的方法去除整塊外延襯底；接著，采用化學腐蝕和/或干法腐蝕的方式刻蝕去除外延襯底后的半導體疊層表面，裸露出用于制備電流擴展層的η型導電層7，并結構化η型導電層7表面，使之形成錐狀粗糙表面或凹凸表面；在所述結構化η型導電層7表面制備所述電流擴展層8、η電極9 ;切割所述支撐基板4得到分離的半導體發(fā)光芯片提供給封裝企業(yè)使用。目前外延片的直徑為2寸和4寸。如前面所說的，現(xiàn)有技術是先將整個外延片粘貼到所述支撐基板4表面，完成芯片工藝后，再切割所述支撐基板4得到半導體發(fā)光芯片，這種通常采用的外延襯底去除方法始終存在嚴重的技術瓶頸難以解決。如采用激光剝離方法時，在外延襯底和半導體疊層之間產(chǎn)生的氣化物，特別是中央?yún)^(qū)域的氣化物，難以通過半導體疊層和襯底之間的微小縫隙得到有效快速的排泄，導致的氣膨脹和局部高溫及其熱應力會導致整個半導體疊層破裂。如采用化學剝離方法時，新鮮的腐蝕液和產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物難以通過半導體疊層和襯底之間的微小縫隙進行相互交換和流動，腐蝕縫隙的厚度沿徑向方向很難控制均勻，加熱、超聲振動等手段雖能改善流動性，但會導致半導體疊層破裂。采用磨削減薄后化學腐蝕的方法，雖然能解決半導體疊層和襯底之間微小縫隙所導致的問題，但磨削減薄的厚度控制特別是均勻性控制很困難，太薄會導致半導體疊層破裂，太厚會導致化學腐蝕時間冗長等。所述問題隨著外延片直徑的不斷增大，將會變得更加嚴峻，導致制造工藝復雜、良率低、成本高等問題。圖1所示的LED的制造過程中，進一步包括制備圖1所示的包括有P焊墊2、η焊墊11、連接金屬12a、連接金屬12b、η焊盤13b、ρ焊盤13a、固晶層15的LED支撐基板I(第二層基板);把由金屬層3、支撐基板4、p型導電層5、發(fā)光層6、n型導電層7、電流擴展層8、η電極9組成的半導體發(fā)光芯片固定在支撐基板I上(第二次固晶工序)；完成互連導線10，使半導體發(fā)光芯片η電極9與η焊墊11相互導電連接(通常所說的焊線或打線工藝)；在半導體疊層四周涂敷熒光層10a，再灌膠固化得到封裝體14后得到通常所說的LED。如果要將所述的LED應用到半導體照明燈具中去，在半導體照明燈具企業(yè)，需要用回流焊或波峰焊的方法，把所述LED焊接到PCB基板上(第三層基板和第三次固晶工序)去，制作成各種尺寸形狀的燈板、燈條或燈柱。顯然易見，所述半導體發(fā)光疊層在不同企業(yè)經(jīng)歷了三次不同的固晶工序，使用了三層不同的基板，最終才應用到半導體照明燈具中去，不僅制造流程長，工藝環(huán)節(jié)多，浪費大量原輔材料，涉及使用眾多復雜昂貴的半導體專用設備，而且總體良率低，最終使得半導體發(fā)光芯片和半導體發(fā)光光源，包括以上所述的半導體發(fā)光器件(LED和C0B)和半導體照明燈具中的燈板、燈條、燈柱等的制造成本 居高不下，局限了它們的應用范圍。進一步的，由圖1可知，從半導體疊層到封裝基板I底表面所經(jīng)歷的導熱途徑長，包括支撐基板4、金屬層3、固晶層15、p焊墊2和封裝基板I。經(jīng)過的途徑長、界面多，不利于半導體疊層的散熱，從而影響到光源的光效，也會導致光衰加快，使用壽命縮短等問題。顯而易見，半導體發(fā)光芯片本身的制造過程和現(xiàn)有的半導體發(fā)光光源在其結構和制造方法上存在本質(zhì)的缺陷和不足。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，提供一種可以縮短制造流程、減少工藝環(huán)節(jié)的半導體發(fā)光光源。本發(fā)明要解決的另一技術問題在于，提供一種可以縮短制造流程、減少工藝環(huán)節(jié)的半導體發(fā)光光源制造方法。本發(fā)明要解決的另一個技術問題在于，提供一種可以簡化工藝、提升良率的半導體發(fā)光芯片的制造方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種半導體發(fā)光光源，包括一基板，所述基板具有第一表面和第二表面；在所述基板的第一表面設有至少一導電電路，所述導電電路包括至少一第一焊墊和至少一第二焊墊；所述第一焊墊和第二焊墊彼此絕緣，所述基板至少有一與所述第一焊墊相連接的第一焊盤，至少有一與所述第二焊墊相連接的第二焊盤；
在所述第一焊墊表面至少設有一半導體疊層，所述半導體疊層至少包括一第一導電層、一發(fā)光層和一第二導電層；所述第一導電層表面有一金屬層，所述金屬層與所述第一導電層直接接觸、或在所述金屬層與所述第一導電層之間有一反射層和/或一接觸層；所述金屬層表面緊貼在所述第一焊墊表面相連接；所述第二導電層表面有一電流擴展層；所述電流擴展層與所述第二焊墊或另一第一焊墊導電連接，或者，在所述電流擴展層表面至少設有一第二電極，再由所述第二電極與所述第二焊墊或所述另一第一焊墊導電連接；
所述半導體疊層以及相對應的所述第一焊墊、第二焊墊和電流擴展層，或相對應的所述第一焊墊、第二焊墊、電流擴展層和第二電極被一設置在所述基板第一表面的封裝體所密封包裹，所述第一焊盤和第二焊盤位于所述封裝體外側(cè)所述基板第一表面、所述基板側(cè)面和/或所述基板第二表面。優(yōu)選的，所述半導體疊層四周側(cè)面被一絕緣層所包裹。優(yōu)選的，所述第一焊盤設置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板側(cè)面，并通過設置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板側(cè)面、和/或貫穿所述封裝體、和/或貫穿所述基板的第一互連金屬，與所述第一焊墊導電連接；或者，所述第一焊盤為穿過所述基板與所述第一焊墊導電連接的第一針狀焊盤；
所述第二焊盤設置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板側(cè)面，并通過設置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板側(cè)面、和/或貫穿所述封裝體、和/或貫穿所述基板的第二互連金屬，與所述第二焊墊導電連接；或者，所述第二焊盤為穿過所述基板與所述第二焊墊導電連接的第二針狀焊盤。優(yōu)選的，當設置所述第二焊墊、第二焊盤和第二互連金屬的所述基板具有導電特性時，在所述第二焊墊、第二焊盤和第二互連金屬與所述基板之間設有一基板絕緣層；當設置所述第一焊墊、第一焊盤和第一互連金屬的所述基板具有導電特性時，在所述第一焊墊、第一焊盤和第一互連金屬與所述基板之間設有一基板絕緣層、或直接設置在所述基板上。優(yōu)選的，所述電流擴展層通過至少一互連導電層和/或互連導線與所述第二焊墊或所述另一第一焊墊導電連接；`或者，
在所述電流擴展層表面至少有一第二電極，所述第二電極通過至少一互連導電層和/或互連導線與所述第二焊墊或所述另一第一焊墊導電連接。優(yōu)選的，所述基板第一表面為光滑平坦表面或包括凹凸平臺的光滑表面。優(yōu)選的，所述封裝體包括灌封體、預成形透鏡或預成形燈罩；
所述灌封體由灌封膠固化成形；所述灌封膠包括環(huán)氧樹脂、硅橡膠、硅樹脂、摻有熒光粉和/或擴散劑的環(huán)氧樹脂、硅橡膠、硅樹脂中的一種或多種；所述灌封體成形方式包括自成形、壓模成形、注模成形、在圍堰內(nèi)填充成形中的一種或多種；
所述預成形透鏡和預成形燈罩包括環(huán)氧樹脂、硅橡膠、硅樹脂、PMMA、PC、玻璃、透明陶瓷、摻有熒光粉和/或擴散劑的環(huán)氧樹脂、硅橡膠、硅樹脂、PMMA、PC、玻璃、透明陶瓷中的一種或多種。本發(fā)明還提供一種制造上述半導體發(fā)光光源的方法，至少包括以下步驟
51:制備半導體發(fā)光晶粒在外延襯底表面，按第二導電層、發(fā)光層、第一導電層的次序依次外延生長所述半導體疊層；用所述金屬層均勻覆蓋整個外延片所裸露的第一導電層表面；從背面減薄所述外延襯底后，切割和/或崩裂所述外延片成為若干分離的半導體發(fā)光晶粒；所述半導體發(fā)光晶粒包括所述外延襯底、所述半導體疊層、和所述金屬層；
52:制備基板在基板的第一表面制備一個或多個半導體發(fā)光光源相對應的導電電路，或者，在具導電特性的所述基板的第一表面制備所述基板絕緣層后，再在所述絕緣層表面制備一個或若干個半導體發(fā)光光源相對應的導電電路；所述導電電路包括至少一第一焊墊和至少一第二焊墊；制備與至少一第一焊墊相連接的至少一第一焊盤，和與至少一第二焊墊相連接的至少一第二焊盤；
53:連接半導體發(fā)光晶粒和基板把所述半導體發(fā)光晶粒放置在第一焊墊表面，使所述金屬層表面與所述第一焊墊表面相互緊貼，并牢固結合導通；所述金屬層表面與所述第一焊墊表面的結合方法包括超聲壓焊、共晶焊、回流焊、釬焊、在加壓或加熱加壓條件下鍵合中的一種或多種方法；
54:去除襯底保護裸露的導電電路、焊盤和半導體疊層側(cè)面后，去除所述半導體發(fā)光晶粒上的外延襯底；去除所述半導體發(fā)光晶粒上外延襯底的方法包括化學剝離、化學腐蝕、減薄后化學機械拋光、激光剝離中的一種或多種；
55:制備電流擴展層采用化學腐蝕和/或干法腐蝕的方式刻蝕去除所述外延襯底后的半導體疊層表面，裸露出用于制備電流擴展層的第二導電層，并結構化第二導電層表面，使之形成錐狀粗糙表面或凹凸表面；在所述結構化第二導電層表面覆蓋所述電流擴展層；
56:電連接所述電流擴展層和第二焊墊將所述電流擴展層通過至少一互連導電層和/或互連導線與所述第二焊墊或另一第一焊墊導電連接；或者，在所述電流擴展層表面制備至少一第二電極后，再由所述第二電極通過至少一互連導電層和/或互連導線與所述第二焊墊或所述另一第一焊墊導電連接；所述互連導電層為通過濺射或蒸鍍或化學鍍或電鍍沉積的金屬薄層，所述互連導線為通過超聲壓焊的金屬絲；
S7:制備封裝體采用包括以下任一種a:圍繞所述半導體疊層、以及對應的第一焊墊、第二焊墊、電流擴展層或電流擴展層和第二電極點滴或涂敷灌封膠，借助灌封膠的表面張力自成形或壓模成形后固化得到灌封體；b :把預成形透鏡或預成形燈罩設置在所述基板第一表面，其開口包裹組成單一半導體發(fā)光光源的半導體疊層、以及相對應的第一焊墊、第二焊墊、電流擴展層或電流擴展層和第二電極、互連導電層或互連導線，并密封所述預成形透鏡或預成形燈罩與所述 基板第一表面之間的接合部；在所述預成形透鏡或預成形燈罩與所述基板第一表面之間形成的空腔內(nèi)注入灌封膠、或注入摻有熒光粉和/或擴散劑的灌封膠；c :把灌封體成形模板放置在所述基板第一表面，在模板空腔內(nèi)注入灌封膠、或摻有熒光粉和/或擴散劑的灌封膠，固化形成灌封體后脫去灌封體成形模板；d :在組成單一半導體發(fā)光光源的半導體疊層、及相對應的第一焊墊、第二焊墊、電流擴展層或電流擴展層和第二電極、互連導電層或互連導線的四周設置圍堰后，在圍堰內(nèi)填充灌封膠、或填充摻有熒光粉和/或擴散劑的灌封膠，固化形成灌封體；
S8:制備半導體發(fā)光光源沿切割線切割和/或崩裂含有多個半導體發(fā)光光源的基板得到分離的半導體發(fā)光光源。優(yōu)選的，在S7制備封裝體之前，先用摻有熒光粉的灌封膠包裹所述半導體疊層，固化后形成熒光層。本發(fā)明還提供一種制造半導體發(fā)光芯片的方法，至少包括以下步驟
S1:制備半導體發(fā)光晶粒在外延襯底表面，按第二導電層、發(fā)光層、第一導電層的次序依次外延生長一半導體疊層；用一金屬層均勻覆蓋整個外延片所裸露的第一導電層表面；所述金屬層與所述第一導電層直接接觸或在所述金屬層與所述第一導電層之間有一反射層和/或一接觸層；
S2:從背面減薄所述外延襯底后，切割和/或崩裂所述外延片成為若干分離的半導體發(fā)光晶粒；所述半導體發(fā)光晶粒包括所述外延襯底、所述半導體疊層、和所述金屬層；
S3:制備基板在基板的第一表面或在所述基板的第一表面設置一絕緣層后制備一個或多個半導體發(fā)光芯片相對應的導電電路；所述導電電路包括至少一第一焊墊和與至少一第一焊墊相連接的至少一第一焊盤；所述基板第一表面為光滑平坦表面或包括凹凸平臺的光滑表面；
S4:連接半導體發(fā)光晶粒和基板把所述半導體發(fā)光晶粒放置在第一焊墊表面，使所述金屬層表面與所述第一焊墊表面相互緊貼，并牢固結合導通；所述金屬層表面與所述第一焊墊表面的結合方法包括超聲壓焊、共晶焊、回流焊、釬焊、在加壓或加熱加壓條件下鍵合中的一種或多種方法；
S5:去除襯底保護裸露的導電電路和半導體疊層側(cè)面后，去除所述半導體發(fā)光晶粒上的外延襯底；去除所述半導體發(fā)光晶粒上外延襯底的方法包括化學剝離、化學腐蝕、減薄后化學機械拋光、激光剝離中的一種或多種；
S6:制備電流擴展層采用化學腐蝕和/或干法腐蝕的方式刻蝕去除所述外延襯底后的半導體疊層表面，裸露出用于制備電流擴展層的第二導電層，并結構化第二導電層表面，使之形成錐狀粗糙表面或凹凸表面；在所述結構化第二導電層表面覆蓋一電流擴展層；在所述電流擴展層表面制備至少一第二電極；
S7:制備半導體發(fā)光芯片沿切割線切割和/或崩裂含有多個半導體發(fā)光芯片的基板得到分離的半導體發(fā)光芯片。實施本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明的半導體發(fā)光光源可用作半導體發(fā)光器件(包括LED和COB等)和半導體照明燈具中的燈板、燈條，燈柱等，具有結構簡單，通用性強，應用廣泛的特點；可以大幅縮短從外延片到半導體發(fā)光光源的制造流程，減少工藝環(huán)節(jié)；把芯片、封裝、和燈具制造工藝和工序有機整合集成在一起，不僅能大幅減少原輔材料的使用量，大幅減少昂貴復雜半導體專用設備的使用種類和數(shù)量，更能大幅提升綜合良率，降低制造成本；整合集成后的外延襯底去除工藝簡單、實用，良率高，可以完全避免因外延片直徑增加對制造工藝帶來的不利影響，可以有效克服目前在外延襯底去除過程中所面臨的各種問題和技術瓶頸，降低半導體疊層乃至整個半導體發(fā)光光源的制造成本；本發(fā)明所涉及的半導體發(fā)光光源內(nèi)部導熱路徑短，經(jīng)歷的環(huán)節(jié)和界面少，導熱能力強、熱阻低。
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中
圖1是一種常見的半導體發(fā)光光源結構的示意圖2是本發(fā)明本發(fā)明的半導體發(fā)光光源的第一實施例的示意圖3是本發(fā)明本發(fā)明的半導體發(fā)光光源的第二實施例的示意圖4是本發(fā)明本發(fā)明的半導體發(fā)光光源的第三實施例的示意圖5是本發(fā)明本發(fā)明的半導體發(fā)光光源的第四實施例的示意圖6是本發(fā)明本發(fā)明的半導體發(fā)光光源的第五實施例的示意圖7是本發(fā)明本發(fā)明的半導體發(fā)光芯片的第一實施例的示意圖。
具體實施例方式如圖2所示，是本發(fā)明的半導體發(fā)光光源的第一實施例，包括絕緣基板21、ρ焊墊22a、η焊墊22b、金屬層23、ρ型導電層24a、發(fā)光層24b、η型導電層24c、電流擴展層25、η電極25a、互連導線26、熒光層27、灌封體28、相鄰半導體發(fā)光光源灌封體28a、28b，半導體疊層四周絕緣層29、針狀ρ焊盤210a、針狀η焊盤210b、基板絕緣層211、切割線位置220a、220b 等。在本實施例中，第一導電層、第一焊墊、第一焊盤分別為ρ型導電層24a、ρ焊墊22a、針狀ρ焊盤210a ;第二導電層、第二焊墊、第二焊盤、第二電極分別是η型導電層24c、η焊墊22b、針狀η焊盤210b、η電極25a。基板可采用絕緣基板21，包括陶瓷基板、玻璃基板、微晶玻璃基板、塑料基板、或復合結構基板。在該絕緣基板21上設置有至少一為半導體疊層供電的導電電路，包括P焊墊22a、η焊墊22b等。通過包括絲網(wǎng)印刷、電鍍、化學鍍、厚膜工藝、薄膜工藝在絕緣基板21的第一表面制備P焊墊22a、η焊墊22b。在ρ焊墊22a表層可以制備適用于與金屬層23進行超聲焊接的Au，進行共晶焊的AuSn，進行回流焊的Ag，進行加壓或加熱加壓下鍵合的Au，或進行釬焊的Ni。同樣的，在η焊墊22b表層可以制備適用于互連導線26進行超聲焊接的Au。該ρ焊墊22a、η焊墊22b可以為單層或多層結構，可使用的材料包括Cu、T1、Cr、N1、Ag、Al、W、Au、Pt、Pd、及其合金等。在本實施例中，該第一表面為在絕緣基板21上制備的光滑平坦表面；可以理解的，也可以在絕緣基板21上制備帶有凹凸平臺的光滑表面作為第一表面。該金屬層23可以采用單層或多層結構，制備金屬層23可使用的材料包括Cr、Cu、T1、Al、N1、W、Pt、Pd、 Ag、Au、AuSn、Mo 及其合金中的一種或多種。金屬層23與P型導電層24a之間通常包括能與ρ型導電層24a形成低阻且透明的IT0、Zn0、Ni0、與導電層具有相同導電型號的重摻低阻半導體等制成的接觸層，或者包括能良好光反射特性的Ag、Al、DBR (布拉格反射鏡)等形成的反射層，該反射層可以為單層或多層結構。進一步的，該反射層與P型導電層24a之間也可以設置一 IT0、Zn0、Ni0、與導電層具有相同導電型號的重摻低阻半導體等制成的接觸層，以形成低阻接觸。金屬層23與ρ焊墊22a相接觸表層可以制備適用于與P焊墊22a進行超聲壓焊的Au，進行共晶焊的AuSn，進行回流焊的Ag，進行加壓或加熱加壓下鍵合的Au，或進行釬焊的Ni，從而可以通過超聲壓焊、共晶焊、回流焊、加壓或加熱加壓下鍵合、或釬焊等方式固定連接在P焊墊22a上。然后減薄外延襯底后，將覆蓋有金屬層23的外延片切割成若干半導體發(fā)光晶粒，再把由P型導電層24a、發(fā)光層24b和η型導電層24c組成的半導體疊層、金屬層23、連同外延生長半導體疊層時使用的外延襯底一起，即半導體發(fā)光晶粒，放置在P焊墊22a上。金屬層23表面緊貼ρ焊墊22a表面，通過包括超聲壓焊、共晶焊、回流焊、加壓或加熱加壓下鍵合、釬焊的方式，使金屬層23和ρ焊墊22a相互連接。通常在制備半導體發(fā)光晶粒時，在半導體疊層四周側(cè)面沉積有絕緣層29，將整個半導體疊層的四周側(cè)面包裹起來，從而可以有效防止在整個半導體發(fā)光光源制備過程中，在η型導電層24c和ρ型導電層24a之間出現(xiàn)短路和漏電，提升制程良率和光源可靠性。制備該絕緣層29使用的材料包括Si02、Si3N4、A1203、AIN、TiO2、陶瓷、或者玻璃等絕緣材料。保護裸露的所有金屬表面和半導體疊層側(cè)面后，采用包括化學剝離、或磨削減薄后化學腐蝕、或激光剝離的方式去除外延襯底，然后再通過包括化學腐蝕和/或干法腐蝕(包括ICP)的方法蝕刻半導體疊層表面，裸露處用于制備電流擴展層25的η型導電層24c，并通過化學腐蝕和/或干法腐蝕的方式使η型導電層24c表面結構化，形成錐狀粗糙或凹凸表面，以增加正向出光效率。在η型導電層24c表面通過包括電子束蒸鍍、磁控濺射的方式制備電流擴展層25，該電流擴展層25可以為單層或多層結構，包括ITO、ZnO, NiO，或者直接采用重摻低阻η型導電層24c的半導體層作為電流擴展層25。在本實施例中，通過包括化學鍍、電子束蒸鍍、磁控濺射的方式在電流擴展層25表面制備η電極25a ;通過包括超聲壓焊的方式用互連導線26連接η電極25a和η焊盤22b，形成導電連接?？梢岳斫獾?，η電極25a也可以通過互連導線26連接至另一 ρ焊盤22a或η焊盤22b上，從而使得兩個或多個半導體疊層之間形成串聯(lián)或并聯(lián)的關系。η電極25a通常包括與電流擴展層25能形成牢固粘接的T1、Cr、Pt、Pd層和能與互連導線26進行超聲壓焊的Au、Ag、Cu層。其中，η電極25a作為第二電極，可以為單層或多層結構，可使用的材料包括Cu、T1、Cr、N1、Ag、Al、W、Au、Pt、Pd、及其合金等；而互連導線26可以使用包括Ag絲、Au絲、Cu絲、或合金絲等導電絲線。去除裸露的金屬表面和半導體疊層側(cè)面的保護層以后，通過包括電子束蒸鍍、磁控濺射、等離子加強化學氣相沉積(PECVD)、旋涂玻璃(Silica)的方式在絕緣基板21表面制備基板絕緣層211，從而能夠更好的保證ρ焊墊22a與η焊墊22b之間的絕緣。該基板絕緣層211包括5102、5“隊、41203 、1102、陶瓷、玻璃等。進一步的，圍繞半導體疊層的外圍還可以通過包括滴涂、噴涂的方式涂敷含熒光粉的環(huán)氧樹脂、硅膠、硅樹脂，在半導體疊層四周及頂部形成一熒膠涂層，固化后形成熒光層27。本實施例的第一焊盤為第一針狀焊盤，第二焊盤為第二針狀焊盤，如圖2所示，該第一針狀焊盤為針狀P焊盤210a,第二針狀焊盤為針狀η焊盤210b。將針狀ρ焊盤210a和針狀η焊盤210b插入預制在基板21的通孔內(nèi)，并分別貫穿至ρ焊墊22a和η焊墊22b，形成導電連接，從而可以通過針狀P焊盤210a和針狀η焊盤210b連接到供電電路中，為整個半導體發(fā)光光源接入電源。半導體疊層以及相對應的第一焊墊、第二焊墊、電流擴展層被一設置在基板的第一表面的封裝體所密封包裹。在本實施例中，圍繞半導體疊層點滴灌封膠，并包裹住整個半導體疊層及其熒光層27，以及電流擴展層25、η電極25a、互連導線26、ρ焊墊22a、ρ焊墊22a與ρ焊盤210a的連接處，η焊墊22b和η焊墊22b與η焊盤210b的連接處等，通過利用灌封膠表面張力自成形固化得到球狀灌封體作為封裝體，或利用預制的壓模壓在灌封膠上，固化后脫去預制的壓模得到與壓模內(nèi)腔形狀相同的灌封體作為封裝體，從而完成整個半導體發(fā)光光源的制作。其中，該灌封膠可以為環(huán)氧樹脂、硅橡膠、硅樹脂中的一種或多種，進一步的，還可以在灌封膠中摻熒光粉和/或擴散劑，來豐富出光效果。最后，沿切割線220a、220b切割和/或崩裂絕緣基板21可以得到帶灌封體直插式半導體發(fā)光光源。圖中28a、28b是在絕緣基板21上同時制作的相鄰的半導體發(fā)光光源的灌封體。下面介紹制造上述半導體發(fā)光光源的方法，包括以下步驟
制備半導體發(fā)光晶粒在外延襯底表面，按η型導電層24c、發(fā)光層24b、p型導電層24a的次序依次外延生長半導體疊層。在裸露的P型導電層24a表面覆蓋金屬層23 ;從背面減薄外延襯底后，切割崩裂外延片成為若干分離的半導體發(fā)光晶粒。該半導體發(fā)光晶粒包括外延襯底、半導體疊層、和金屬層，其形狀包括正方形、長方形、六角菱形、其它多邊形中的一種；半導體發(fā)光晶粒的表面積小于500平方毫米。金屬層23與ρ型導電層24a之間可以制備接觸層，從而在金屬層23與ρ型導電層24a之間形成低阻接觸連接。進一步的，在金屬層23與所述接觸層之間還可以制備反射層，從而可以反射光線，提高出光效率。半導體發(fā)光晶粒的制備中，可以沿半導體發(fā)光晶粒之間的切割線，制備一從半導體疊層表面或金屬層23表面貫穿至半導體疊層與外延襯底界面處的凹槽。切割線位于凹槽中央，凹槽寬度大于切割寬度，在凹槽內(nèi)填充有無機絕緣材料，無機絕緣材料包括Si02、Si3N4、Al203、AlN、Ti02、玻璃、或陶瓷，填充方法包括電子束蒸發(fā)、磁控濺射、等離子加強化學氣相沉積(PECVD )、旋涂玻璃(Silica)。制備基板在絕緣基板21的第一表面制備一個或多個半導體發(fā)光光源相對應的導電電路。在本實施例中，該導電電路包括在絕緣基板21的第一表面制備相互絕緣的ρ焊墊22a和η焊墊22b。并制備與ρ焊墊22a和η焊墊22b分別電連接的第一焊盤和第二焊盤；在本實施例中，該第一焊盤和第二焊盤分別為針狀P焊盤210a和針狀η焊盤210b。連接半導體發(fā)光晶粒和基板把制備的半導體發(fā)光晶粒放置在ρ焊墊22a表面，并使金屬層23表面與ρ焊墊22a表面相互緊貼，并牢固結合導通。金屬層23表面與ρ焊墊22a表面的結合方法包括超聲壓焊、共晶焊、回流焊、釬焊或在加壓或加熱加壓條件下鍵合中的一種或多種方式。
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去除襯底在完成半導體發(fā)光晶粒與基板的固定連接后，保護裸露的導電電路、焊盤和半導體疊層側(cè)面，然后去除外延襯底。去除外延襯底可采用的方法包括化學剝離、化學腐蝕、減薄后化學機械拋光、或激光剝離等。制備電流擴展層采用化學腐蝕和/或干法腐蝕的方式刻蝕去除外延襯底后的半導體疊層表面，裸露出用于制備電流擴展層25的η型導電層24c，并結構化η型導電層24c表面，使之形成錐狀粗糙表面或凹凸表面；并在結構化η型導電層24c表面制備電流擴展層25。電連接電流擴展層25和η焊墊22b :將電流擴展層25與η焊墊22b或另一 ρ焊墊22a導電連接。在本實施例中，通過互連導線26連接η電極25a和η焊盤2b，形成導電連接。制備封裝體圍繞半導體疊層、以及對應的P焊墊22a、η焊墊22b、電流擴展層25點滴或涂敷灌封膠，借助灌封膠的表面張力自成形或壓模成形后固化得到灌封體，從而完成整個半導體發(fā)光光源的制作。可以理解的，在制備封裝體之前，還可以去除金屬表面和半導體疊層裸露側(cè)面的保護層以后，通過包括電子束蒸鍍、磁控濺射、等離子加強化學氣相沉積(PECVD)、旋涂玻璃(Silica)的方式在絕緣基板21表面制備基板絕緣層211，從而能夠更好的保證ρ焊墊22a與η焊墊22b之間的絕緣。該基板絕緣層211包括Si02、Si3N4, A1203> TiO2、陶瓷、玻璃等。進一步的，圍繞半導體疊層的外圍還可以通過包括滴涂、噴涂的方式涂敷含熒光粉的環(huán)氧樹脂、硅膠、硅樹脂，在半導體疊層四周及頂部形成一熒光膠涂層，固化后形成熒光層27。制備半導體發(fā)光光源沿切割線切割和/或崩裂含有多個半導體發(fā)光光源的絕緣基板21得到分離的半導體發(fā)光光源。應用本發(fā)明的半導體發(fā)光光源及制造方法，可以將半導體疊層直接通過金屬層23固定于絕緣基板21的ρ焊墊22a上，而制備有針狀ρ焊盤IOa和針狀η焊盤IOb的絕緣基板21，可直接作為燈板、燈條、燈柱等的基板，無需現(xiàn)有技術中所說的需要進行芯片制造、LED封裝、再轉(zhuǎn)到燈具應用等流程，可以大幅縮短從外延片到半導體發(fā)光光源的制造流程，減少工藝環(huán)節(jié)和必須使用的設備種類和數(shù)量，把芯片制造和半導體發(fā)光光源制造以及燈具制造有機地整合在一起，不僅能大幅減少原輔材料的使用量，更能大幅提升綜合良率、降低制造成本。另外，本發(fā)明所涉及的半導體發(fā)光光源內(nèi)部導熱路徑短，直接通過金屬層23傳遞至ρ焊墊22a，再通過絕緣基板21散發(fā)，經(jīng)歷的環(huán)節(jié)和界面少，導熱能力強、熱阻低；本發(fā)明所涉及的半導體發(fā)光光源制造方法可以完全避免因外延片直徑增加對制造工藝的不利影響，可以有效克服目前在襯底去除過程中所面臨的各種問題和技術瓶頸。如圖3所示，是本發(fā)明的半導體發(fā)光光源的第二實施例，包括絕緣基板31、ρ焊墊
32、金屬層33、半導體疊層34、電流擴展層35、互連導電層36、半導體疊層四周絕緣層37、η焊墊38、突光層39、灌封體310、ρ焊盤310a、ρ互連金屬311a、η焊盤310b、η互連金屬311b、切割線位置 320a、320b、320c。
與圖2的實施例不同之處包括由通過包括電子束蒸鍍、磁控濺射、化學鍍方式制備的互連導電層36代替η電極25a和互連導線26，省略了 η電極25a的制備步驟。所述互連導電層為單層或多層結構；制備所述互連導電層可使用的材料包括Cu、T1、Cr、N1、Ag、Al、W、Au、Pt、Pd、及其合金中的一種或多種。采用互連導電層36代替線狀互連導線26可以完全避免因互連導線26斷裂所引發(fā)的失效，可大幅提升抗冷熱沖擊能力和抗震動能力。另外，由適合于表面貼裝焊接的片狀P焊盤310a、η焊盤310b分別代替針狀ρ焊盤310a、η焊盤310b。該ρ焊盤310a、η焊盤310b設置在絕緣基板31遠離半導體疊層34的第二表面，并且，利用ρ互連金屬311a貫穿該絕緣基板31將ρ焊盤310a和ρ焊墊32導電連接，利用η互連金屬311b貫穿該絕緣基板31將η焊盤310b和η焊墊38導電連接。另外，由平面灌注灌封膠代替局部點滴灌封膠。由平面灌注的灌封膠固化并切割后，可以得到塊狀貼片式半導體發(fā)光光源。其他結構及制造方法與圖2實施例基本相同，故不贅述。如圖4所示，是本發(fā)明的第三實施例的半導體發(fā)光光源，包括絕緣基板41、ρ焊墊42a、n焊墊42b、金屬層43、半導體疊層44、電流擴散層45、η電極46、互連導線47、預成形透鏡48、預成形透鏡48和絕緣基板41之間的空腔49、透鏡插腳410、透鏡腳插孔411、ρ焊盤412a、n焊盤412b、互連金屬413a、413b，半導體疊層四周側(cè)面絕緣層414、基板絕緣層415、切割線位置420a、420b。與圖2、3所示實施例不同之處包括預成形透鏡48或預成形燈罩代替由灌封膠成形的灌封體28 (圖2)和灌封體310 (圖3)。預成形透鏡48或預成形燈罩所使用的材料包括環(huán)氧樹脂、硅橡膠、硅樹脂、PMMA、PC、玻璃、透明陶瓷中的一種或多種。進一步的，在預成形透鏡或預成形燈罩中摻有熒光粉和/或擴散劑，或者在預成形透鏡或預成形燈罩內(nèi)壁涂敷、噴涂或粘貼一熒光層和/或擴散劑，以提高出光效率。如圖4所示，在絕緣基板41表面可以預制與預成形透鏡48的透鏡插腳410相匹配的透鏡腳插孔411或與預成形透鏡48的端口相配合的凹槽，使得預成形透鏡48可以通過透鏡腳插孔411或凹槽與絕緣基板41定位卡扣在一起，以便于預成形透鏡48和基板結合部的粘接和密封?？梢栽诜胖猛哥R48之前，通過涂敷熒光膠包裹半導體疊層44，經(jīng)固化形成熒光層后再放置透鏡48。放置透鏡48以后，可以通過在基板41上預制的灌膠孔和排氣孔向空腔49內(nèi)灌注填充膠，包括硅膠、硅橡膠、或摻有熒光粉和/或擴散劑的硅膠、硅橡膠。灌注后，密封灌膠孔和排氣孔。本實施例半導體發(fā)光光源的其他結構及制造方法與圖2、圖3實施例基本相同，故不贅述。如圖5所示，是本發(fā)明的半導體發(fā)光光源的第四實施例，包括絕緣基板51、ρ焊墊52a、η焊墊52b、金屬層53、半導體疊層54、電流擴展層55、η電極56、互連導線57、突光層58、灌封體59、注模成形的模板510、模板插腳511、模板腳插孔512、ρ焊盤513a、η焊盤513b、互連金屬514a、514b，半導體疊層四周側(cè)面絕緣層515、基板絕緣層516、切割線位置520a、520b。
與圖2、圖3所示的實施例不同之處在于本實施例采用注模成形代替點滴自成形、壓模成形、和平面灌注成形，其優(yōu)點可以通過設計模板510內(nèi)腔形狀得到不同的灌封體59，如凸形、凹形等。其制造過程包括將模板510通過模板插腳511卡扣到模板腳插孔512內(nèi)，然后通過在基板51上預制的灌膠孔向模板510內(nèi)腔內(nèi)注入灌封膠，空腔內(nèi)空氣由排氣孔排出。灌滿模板空腔后，密封灌膠孔和排氣孔。待灌封膠固化后，脫去模板10。圖2、圖3、圖4和圖5所示的實施例的P焊盤和η焊盤均設置在基板的另一側(cè)或另一側(cè)表面，也可以設置在所述基板第一表面，位于灌封體或透鏡或燈罩的外側(cè)。灌封膠或透鏡或燈罩包裹的半導體疊層可以是單一或若干個，并通過內(nèi)部導電電路進行相互間串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)連接。如圖6所示，是本發(fā)明半導體發(fā)光光源的第五實施例，包括導電基板61、基板絕緣層62、ρ焊墊63、金屬層64、半導體疊層65、電流擴展層66、互連導電層67、η焊墊68、圍堰69、半導體疊層四周側(cè)面絕緣層610、熒光層611、灌封體612、表面絕緣層613、η互連金屬68a、η焊盤68b、ρ互連金屬63a、ρ焊盤63b、切割線位置620a、620b。本實施例與其他實施例的不同之處在于采用導電基板61代替絕緣基板。所述金屬基板包括鐵基板、鐵合金基板、銅基板、銅合金基板、鋁基板、鋁合金基板、鑰基板、鑰合金基板。為了在導電基板上布置多個半導體疊層65，同時又可以相互串、并半導體疊層，在基板表面有一基板絕緣層62。該導電基板61可以為金屬基板或其他具有導電特性的基板，金屬基板可以使用的材料包括鐵、鐵合金、銅、銅合金、鋁、鋁合金、鑰、鑰合金中的一種或多種。
導電電路的ρ焊墊63、η焊墊68等設置在基板絕緣層62的表面。圖中示意性的給出了兩個半導體疊層65串聯(lián)的狀態(tài)，一個半導體疊層的電流擴展層通過互連導電層67連接至另一個半導體疊層的P焊墊63上，形成串聯(lián)狀態(tài)。當然，如果基板可以作為半導體疊層相互連接中的一極，則相應的半導體疊層可以直接放置在基板表面或直接設置在基板表面的焊墊上，從而使得半導體疊層形成并聯(lián)連接狀態(tài)。與圖2、圖3所示實施例不同的是在本實施例中，先用圍堰69圍住半導體疊層65、及相應的焊墊、電流擴展層等，然后在圍堰內(nèi)灌注灌封膠、或填充摻有熒光粉和/或擴散劑的灌封膠，固化后形成帶圍堰的灌封體結構。本實施例半導體發(fā)光光源的其他結構及制造方法與上述其他實施例基本相同，故不贅述?？梢岳斫獾?，通過簡化上述方法，還可以制備半導體發(fā)光芯片，如圖7所示，至少包括以下步驟
制備半導體發(fā)光晶粒在外延襯底表面，按η型導電層74c、發(fā)光層74b、p型導電層74a的次序依次外延生長半導體疊層。在裸露的P型導電層74a表面覆蓋金屬層73 ;從背面減薄所述外延襯底后，切割和/或崩裂所述外延片成為若干分離的半導體發(fā)光晶粒。該半導體發(fā)光晶粒包括外延襯底、半導體疊層、和金屬層，其形狀包括正方形、長方形、六角菱形、其它多邊形中的一種；半導體發(fā)光晶粒的表面積小于500平方毫米。制備基板在導電基板71的第一表面制備一個或多個半導體發(fā)光芯片相對應的導電電路。在本實施例中，該導電電路包括在導電基板71的第一表面制備相互絕緣的ρ焊墊 72a。連接半導體發(fā)光晶粒和基板 把制備的半導體發(fā)光晶粒放置在ρ焊墊72a表面，并使金屬層73表面與ρ焊墊72a表面相互緊貼，并牢固結合導通。金屬層73表面與ρ焊墊72a表面的結合方法包括超聲壓焊、共晶焊、回流焊、釬焊或在加壓或加熱加壓條件下鍵合中的一種或多種方式。去除襯底保護裸露的導電電路、焊盤和半導體疊層側(cè)面后，去除所述半導體發(fā)光晶粒上的外延襯底，可選擇使用的方法包括化學剝離、化學腐蝕、減薄后化學機械拋光、激光剝離中的一種或多種；
制備電流擴展層采用化學腐蝕和/或干法腐蝕的方式刻蝕去除外延襯底后的半導體疊層表面，裸露出用于制備電流擴展層75的η型導電層74c，并結構化η型導電層74c表面，使之形成錐狀粗糙表面或凹凸表面；并在結構化η型導電層74c表面制備電流擴展層75 ;在所述電流擴展層表面制備第二電極75a。制備半導體發(fā)光芯片沿切割線切割和/或崩裂含有多個半導體發(fā)光芯片的基板得到分離的半導體發(fā)光芯片。 可以理解的，上述各實施例的各技術特征可以任意組合使用而不受限制。 以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種半導體發(fā)光光源，其特征在于，包括一基板，所述基板具有第一表面和第二表面；在所述基板的第一表面設有至少一導電電路，所述導電電路包括至少一第一焊墊和至少一第二焊墊；所述第一焊墊和第二焊墊彼此絕緣，所述基板至少有一與所述第一焊墊相連接的第一焊盤，至少有一與所述第二焊墊相連接的第二焊盤；在所述第一焊墊表面至少設有一半導體疊層，所述半導體疊層至少包括一第一導電層、一發(fā)光層和一第二導電層；所述第一導電層表面有一金屬層，所述金屬層與所述第一導電層直接接觸、或在所述金屬層與所述第一導電層之間有一反射層和/或一接觸層；所述金屬層表面緊貼在所述第一焊墊表面相連接；所述第二導電層表面有一電流擴展層；所述電流擴展層與所述第二焊墊或另一第一焊墊導電連接，或者，在所述電流擴展層表面至少設有一第二電極，再由所述第二電極與所述第二焊墊或所述另一第一焊墊導電連接；所述半導體疊層以及相對應的所述第一焊墊、第二焊墊和電流擴展層，或相對應的所述第一焊墊、第二焊墊、電流擴展層和第二電極被一設置在所述基板第一表面的封裝體所密封包裹，所述第一焊盤和第二焊盤位于所述封裝體外側(cè)所述基板第一表面、所述基板側(cè)面和/或所述基板第二表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體發(fā)光光源，其特征在于，所述半導體疊層四周側(cè)面被一絕緣層所包裹。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的半導體發(fā)光光源，其特征在于，所述第一焊盤設置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板側(cè)面，并通過設置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板側(cè)面、和/或貫穿所述封裝體、和/或貫穿所述基板的第一互連金屬，與所述第一焊墊導電連接；或者，所述第一焊盤為穿過所述基板與所述第一焊墊導電連接的第一針狀焊盤；所述第二焊盤設置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板側(cè)面，并通過設置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板側(cè)面、和/或貫穿所述封裝體、和/或貫穿所述基板的第二互連金屬，與所述第二焊墊導電連接；或者，所述第二焊盤為穿過所述基板與所述第二焊墊導電連接的第二針狀焊盤。
4.根據(jù)權利要求3所述的半導體發(fā)光光源，其特征在于，當設置所述第二焊墊、第二焊盤和第二互連金屬的所述基板具有導電特性時，在所述第二焊墊、第二焊盤和第二互連金屬與所述基板之間設有一基板絕緣層；當設置所述第一焊墊、第一焊盤和第一互連金屬的所述基板具有導電特性時，在所述第一焊墊、第一焊盤和第一互連金屬與所述基板之間設有一基板絕緣層、或直接設置在所述基板上。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的半導體發(fā)光光源，其特征在于，所述電流擴展層通過至少一互連導電層和/或互連導線與所述第二焊墊或所述另一第一焊墊導電連接；或者，在所述電流擴展層表面至少有一第二電極，所述第二電極通過至少一互連導電層和/或互連導線與所述第二焊墊或所述另一第一焊墊導電連接。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的半導體發(fā)光光源,其特征在于,所述基板第一表面為光滑平坦表面或包括凹凸平臺的光滑表面。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的半導體發(fā)光光源，其特征在于，所述封裝體包括灌封體、預成形透鏡或預成形燈罩；所述灌封體由灌封膠固化成形；所述灌封膠包括環(huán)氧樹脂、硅橡膠、硅樹脂、摻有熒光粉和/或擴散劑的環(huán)氧樹脂、硅橡膠、硅樹脂中的一種或多種；所述灌封體成形方式包括自成形、壓模成形、注模成形、在圍堰內(nèi)填充成形中的一種或多種；所述預成形透鏡和預成形燈罩包括環(huán)氧樹脂、硅橡膠、硅樹脂、PMMA、PC、玻璃、透明陶瓷、摻有熒光粉和/或擴散劑的環(huán)氧樹脂、硅橡膠、硅樹脂、PMMA、PC、玻璃、透明陶瓷中的一種或多種。
8.—種制造權利要求1或2所述半導體發(fā)光光源的方法，其特征在于，至少包括以下步驟S1:制備半導體發(fā)光晶粒在外延襯底表面，按第二導電層、發(fā)光層、第一導電層的次序依次外延生長所述半導體疊層；用所述金屬層均勻覆蓋整個外延片所裸露的第一導電層表面；從背面減薄所述外延襯底后，切割和/或崩裂所述外延片成為若干分離的半導體發(fā)光晶粒；所述半導體發(fā)光晶粒包括所述外延襯底、所述半導體疊層、和所述金屬層；S2:制備基板在基板的第一表面制備一個或多個半導體發(fā)光光源相對應的導電電路，或者，在具導電特性的所述基板的第一表面制備所述基板絕緣層后，再在所述絕緣層表面制備一個或若干個半導體發(fā)光光源相對應的導電電路；所述導電電路包括至少一第一焊墊和至少一第二焊墊；制備與至少一第一焊墊相連接的至少一第一焊盤，和與至少一第二焊墊相連接的至少一第二焊盤；S3:連接半導體發(fā)光晶粒和基板把所述半導體發(fā)光晶粒放置在第一焊墊表面，使所述金屬層表面與所述第一焊墊表面相互緊貼，并牢固結合導通；所述金屬層表面與所述第一焊墊表面的結合方法包括超聲壓焊、共晶焊、回流焊、釬焊、在加壓或加熱加壓條件下鍵合中的一種或多種方法；S4:去除襯底保護裸露的導電電路、焊盤和半導體疊層側(cè)面后，去除所述半導體發(fā)光晶粒上的外延襯底；去除所述半導體發(fā)光晶粒上外延襯底的方法包括化學剝離、化學腐蝕、減薄后化學機械拋光、激光剝離中的一種或多種；S5:制備電流擴展層采用化學腐蝕和/或干法腐蝕的方式刻蝕去除所述外延襯底后的半導體疊層表面，裸露出用于制備電流擴展層的第二導電層，并結構化第二導電層表面，使之形成錐狀粗糙表面或凹凸表面；在所述結構化第二導電層表面覆蓋所述電流擴展層；S6:電連接所述電流擴展層和第二焊墊將所述電流擴展層通過至少一互連導電層和/或互連導線與所述第二焊墊或另一第一焊墊導電連接；或者，在所述電流擴展層表面制備至少一第二電極后，再由所述第二電極通過至少一互連導電層和/或互連導線與所述第二焊墊或所述另一第一焊墊導電連接；所述互連導電層為通過濺射或蒸鍍或化學鍍或電鍍沉積的金屬薄層，所述互連導線為通過超聲壓焊的金屬絲；S7:制備封裝體采用包括以下任一種a :圍繞所述半導體疊層、以及對應的第一焊墊、第二焊墊、電流擴展層或電流擴展層和第二電極點滴或涂敷灌封膠，借助灌封膠的表面張力自成形或壓模成形后固化得到灌封體；b :把預成形透鏡或預成形燈罩設置在所述基板第一表面，其開口包裹組成單一半導體發(fā)光光源的半導體疊層、以及相對應的第一焊墊、第二焊墊、電流擴展層或電流擴展層和第二電極、互連導電層或互連導線，并密封所述預成形透鏡或預成形燈罩與所述基板第一表面之間的接合部；在所述預成形透鏡或預成形燈罩與所述基板第一表面之間形成的空腔內(nèi)注入灌封膠、或注入摻有熒光粉和/或擴散劑的灌封膠；c :把灌封體成形模板放置在所述基板第一表面，在模板空腔內(nèi)注入灌封膠、或摻有熒光粉和/或擴散劑的灌封膠，固化形成灌封體后脫去灌封體成形模板；d :在組成單一半導體發(fā)光光源的半導體疊層、及相對應的第一焊墊、第二焊墊、電流擴展層或電流擴展層和第二電極、互連導電層或互連導線的四周設置圍堰后，在圍堰內(nèi)填充灌封膠、或填充摻有熒光粉和/或擴散劑的灌封膠，固化形成灌封體；S8:制備半導體發(fā)光光源沿切割線切割和/或崩裂含有多個半導體發(fā)光光源的基板得到分離的半導體發(fā)光光源。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，在S7制備封裝體之前，先用摻有熒光粉的灌封膠包裹所述半導體疊層，固化后形成熒光層。
10.一種制造半導體發(fā)光芯片的方法，其特征在于，至少包括以下步驟.51:制備半導體發(fā)光晶粒在外延襯底表面，按第二導電層、發(fā)光層、第一導電層的次序依次外延生長一半導體疊層；用一金屬層均勻覆蓋整個外延片所裸露的第一導電層表面；所述金屬層與所述第一導電層直接接觸或在所述金屬層與所述第一導電層之間有一反射層和/或一接觸層；.52:從背面減薄所述外延襯底后，切割和/或崩裂所述外延片成為若干分離的半導體發(fā)光晶粒；所述半導體發(fā)光晶粒包括所述外延襯底、所述半導體疊層、和所述金屬層；.53:制備基板在基板的第一表面或在所述基板的第一表面設置一絕緣層后制備一個或多個半導體發(fā)光芯片相對應的導電電路；所述導電電路包括至少一第一焊墊和與至少一第一焊墊相連接的至少一第一焊盤；所述基板第一表面為光滑平坦表面或包括凹凸平臺的光滑表面；.54:連接半導體發(fā)光晶粒和基板把所述半導體發(fā)光晶粒放置在第一焊墊表面，使所述金屬層表面與所述第一焊墊表面相互緊貼，并牢固結合導通；所述金屬層表面與所述第一焊墊表面的結合方法包括超聲壓焊、共晶焊、回流焊、釬焊、在加壓或加熱加壓條件下鍵合中的一種或多種方法；.55:去除襯底保護裸露的導電電路和半導體疊層側(cè)面后，去除所述半導體發(fā)光晶粒上的外延襯底；去除所述半導體發(fā)光晶粒上外延襯底的方法包括化學剝離、化學腐蝕、減薄后化學機械拋光、激光剝離中的一種或多種；.56:制備電流擴展層采用化學腐蝕和/或干法腐蝕的方式刻蝕去除所述外延襯底后的半導體疊層表面，裸露出用于制備電流擴展層的第二導電層，并結構化第二導電層表面，使之形成錐狀粗糙表面或凹凸表面；在所述結構化第二導電層表面覆蓋一電流擴展層；在所述電流擴展層表面制備至少一第二電極；.57:制備半導體發(fā)光芯片沿切割線切割和/或崩裂含有多個半導體發(fā)光芯片的基板得到分離的半導體發(fā)光芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導體發(fā)光光源及制造該光源和半導體發(fā)光芯片的方法。該半導體發(fā)光光源包括基板；在基板第一表面上設有包括彼此絕緣的第一焊墊和第二焊墊的導電電路；基板與第一焊墊相連接的第一焊盤，與第二焊墊相連接的第二焊盤；在第一焊墊表面至少設有一半導體疊層，半導體疊層的第一導電層表面有一金屬層，金屬層表面緊貼在第一焊墊表面相連接；第二導電層表面有一電流擴展層，電流擴展層與第二焊墊或者另一第一焊墊導電連接；半導體疊層以及相對應的第一焊墊、第二焊墊、電流擴展層被一設置在基板第一表面的封裝體所密封包裹，第一焊盤和第二焊盤位于封裝體外側(cè)。該半導體發(fā)光光源結構簡單、制造流程短、能大幅提升綜合良率、降低制造成本。
文檔編號H01L33/62GK103066192SQ201310008638
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權日2013年1月10日
發(fā)明者李剛 申請人:李剛