發(fā)光器件封裝的制作方法
【專利摘要】本文公開了一種具有改善的光提取效率的發(fā)光器件封裝。該發(fā)光器件封裝包括：襯底，發(fā)光器件，設(shè)置在該襯底上，以及光傳導(dǎo)單元，設(shè)置在該發(fā)光器件上方，該光傳導(dǎo)單元與該發(fā)光器件隔開，其中在該發(fā)光器件的上表面與該光傳導(dǎo)單元之間的距離是0.15mm到0.35mm。
【專利說明】發(fā)光器件封裝
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求在2013年I月8日于韓國申請的韓國專利申請?zhí)?0-2013-0002145的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過參考合并于此，如同在本文完整闡述一樣。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請實施例涉及一種發(fā)光器件封裝。
【背景技術(shù)】
[0004]基于對薄膜生長方法和器件材料的研發(fā)，使用II1-V族或I1-VI族化合物半導(dǎo)體材料的發(fā)光器件(例如發(fā)光二極管(LED)或激光二極管(LD))呈現(xiàn)諸如紅、綠、藍(lán)和紫外線等多種顏色，通過使用熒光物質(zhì)或通過進(jìn)行多種顏色的組合而實現(xiàn)了具有高效率的白光，與諸如熒光燈和白熾燈等傳統(tǒng)光源相比，其具有諸如低功耗、半永久性壽命、高反應(yīng)速度、安全和環(huán)境友好等優(yōu)點。
[0005]這種發(fā)光器件的應(yīng)用范圍已被引伸到光通信系統(tǒng)的傳送模塊、取代冷陰極熒光燈(CCFL)構(gòu)成諸如液晶顯示器(LCD)等顯示器件的背光的發(fā)光二極管、以及取代熒光燈或白熾燈用作車頭燈和交通燈的白光發(fā)光二極管發(fā)光器件。
[0006]當(dāng)制造包括發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝時，需要通過呈現(xiàn)發(fā)光器件產(chǎn)生的光以發(fā)射至外部，而不會被發(fā)光器件封裝中的其他組件局限或吸收，來改善發(fā)光器件封裝的光提取效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請實施例提供一種具有改善的光提取效率的發(fā)光器件封裝。
[0008]在一個實施例中，一種發(fā)光器件封裝包括:襯底；發(fā)光器件，設(shè)置在該襯底上；以及光傳導(dǎo)(light transmission)單元,設(shè)置在該發(fā)光器件上方,該光傳導(dǎo)單元與該發(fā)光器件隔開，其中在該發(fā)光器件的上表面與光傳導(dǎo)單元之間的距離是0.15mm到0.35mm。
[0009]該發(fā)光器件封裝還可以包括支撐單元，沿著襯底的外周設(shè)置在該襯底上，其中該光傳導(dǎo)單元由該支撐單元支撐。
[0010]該支撐單元可包括:第一區(qū)域，沿與光傳導(dǎo)單元平行的第一方向設(shè)置；以及第二區(qū)域，沿不同于第一方向的第二方向設(shè)置，其中該第一區(qū)域接觸該光傳導(dǎo)單元。
[0011]該第一區(qū)域可以從第二區(qū)域的端部沿第一方向延伸。
[0012]該第一區(qū)域可以從該第二區(qū)域的中部沿第一方向延伸。
[0013]該光傳導(dǎo)單元可以接觸第一區(qū)域的朝向襯底底面的一側(cè)。
[0014]該發(fā)光器件發(fā)光的波長范圍可以是260nm到405nm。
[0015]該襯底可包括陶瓷材料。
[0016]該發(fā)光器件可以被導(dǎo)線接合至該襯底。
[0017]該發(fā)光器件封裝還可以包括副底座，設(shè)置在該襯底與該發(fā)光器件之間。【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面將參考以下附圖對設(shè)置和實施例進(jìn)行具體描述，其中相同的附圖標(biāo)記指代類似的元件，并且其中:
[0019]圖1和圖2是示出根據(jù)第一實施例的發(fā)光器件封裝的剖視圖；
[0020]圖3是示出可應(yīng)用于根據(jù)本實施例的發(fā)光器件封裝的發(fā)光器件的示例的剖視圖；
[0021]圖4是示出可應(yīng)用于根據(jù)本實施例的發(fā)光器件封裝的發(fā)光器件的另一示例的剖視圖；
[0022]圖5是示出發(fā)光器件封裝的光輸出功率(作為在發(fā)光器件的上表面與光傳導(dǎo)單元之間的距離的函數(shù))的測試結(jié)果的圖表；
[0023]圖6是根據(jù)第二實施例的發(fā)光器件封裝的剖視圖；
[0024]圖7是根據(jù)第三實施例的發(fā)光器件封裝的剖視圖；
[0025]圖8是根據(jù)第四實施例的發(fā)光器件封裝的剖視圖；
[0026]圖9是根據(jù)第五實施例的發(fā)光器件封裝的剖視圖；以及
[0027]圖10是根據(jù)第六實施例的發(fā)光器件封裝的剖視圖。
[0028]圖11是示出包括根據(jù)實施例的發(fā)光器件封裝的車頭燈的實施例的視圖。
[0029]圖12是示出包括根據(jù)本實施例的發(fā)光器件封裝的顯示器件的實施例的視圖。
【具體實施方式】
[0030]下面，將參照附圖對實施例加以描述。
[0031]應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)提到元件位于另一個元件“之上”或“之下”時，它能夠直接位于該元件之上/之下，并且也可以有一個或多個插入元件。當(dāng)提到元件位于“之上”或“之下”時，能夠基于該元件而包括“在該元件之下”以及“在該元件之上”。
[0032]在圖中，為了便于描述和清楚起見，每一層的厚度或尺寸可以夸大、省略或示意性繪示。另外，每一組成元件的尺寸或面積并不完全反映其實際尺寸。
[0033]圖1和圖2是示出根據(jù)第一實施例的發(fā)光器件封裝的剖視圖。
[0034]參照圖1，根據(jù)第一實施例的發(fā)光器件封裝200A包括襯底210、發(fā)光器件100和光傳導(dǎo)單元230。
[0035]襯底210可包括陶瓷材料。例如，可以對襯底210執(zhí)行高溫共燒陶瓷(cofiredceramic) (HTCC)或低溫共燒陶瓷(LTCC)方法。襯底210可包括諸如氮化物或氧化物等絕緣材料，其示例包括 Si02、Six0y、Si3Ny' SiOxNy、Al2O3 或 AlN0
[0036]襯底210可包括單層或多個層。當(dāng)襯底210包括多個層時，各層的厚度可以相同或不同。當(dāng)襯底210包括多個層時，各層在制造過程期間可以是彼此不同的單獨的層，并且可以在燒制完成之后被整體結(jié)合起來。如圖2所示是其中襯底210包括多個層的情形的一個示例。如圖2所示，是其中襯底210包括多個層210-1至210-6的情形，但構(gòu)成襯底210的層數(shù)可以根據(jù)實施例而改變。
[0037]雖然圖未示出，但襯底210可以設(shè)置有通孔，且該通孔可以是包括導(dǎo)電材料的導(dǎo)電通孔。導(dǎo)電通孔可以被電連接至襯底210的電極圖案。
[0038]襯底210可以設(shè)置有具有側(cè)壁和底面的空腔212。發(fā)光器件100設(shè)置在空腔212中?？涨?12的側(cè)壁可包括傾斜表面，以向上反射在發(fā)光器件100中產(chǎn)生的光并因此而提高光提取效率。
[0039]空腔212的至少部分側(cè)壁和底面可涂覆、電鍍或沉積有反射元件(未示出)。
[0040]發(fā)光器件100包括使用多個化合物半導(dǎo)體層(例如II1-V族或I1-VI族半導(dǎo)體層)的發(fā)光二極管(LED)，而LED可以是發(fā)出諸如藍(lán)、綠或紅光的彩色LED、白光LED或UV LED。通過改變構(gòu)成半導(dǎo)體層的材料的類型和濃度，從LED發(fā)出的光可以實現(xiàn)改變，而本公開不限于此。當(dāng)發(fā)光器件100是發(fā)出UV的UV LED時，其發(fā)光波長是260nm到405nm。
[0041]圖3是示出可應(yīng)用于根據(jù)本實施例的發(fā)光器件封裝的發(fā)光器件的示例的剖視圖。
[0042]參照圖3，根據(jù)該示例的發(fā)光器件100A包括:襯底110 ;發(fā)光結(jié)構(gòu)120，設(shè)置在該襯底110上且包括第一半導(dǎo)體層122、有源層124和第二半導(dǎo)體層126 ;第一電極150,設(shè)置在該第一半導(dǎo)體層122的一側(cè)上；以及第二電極155，設(shè)置在第二半導(dǎo)體層126的一側(cè)上。
[0043]根據(jù)該示例的發(fā)光器件100A可以是橫向型(lateral)發(fā)光器件。
[0044]該橫向型發(fā)光器件意指這樣的結(jié)構(gòu)，其中第一電極150和第二電極155相對于發(fā)光結(jié)構(gòu)120在相同的方向上形成。例如，參照圖3,第一電極150和第二電極155在發(fā)光結(jié)構(gòu)120的上部方向上形成。[0045]生長襯底110可以由適用于半導(dǎo)體材料生長且具有優(yōu)良的導(dǎo)熱率的材料形成。例如，生長襯底 110 可以是藍(lán)寶石(Al2O3)' SiC, GaAs, GaN, Zn。、S1、GaP、InP, Ge 和 Ga2O3 中的至少一種。出現(xiàn)在生長襯底110表面的雜質(zhì)可以通過濕洗或等離子體處理而被移除。
[0046]例如，發(fā)光結(jié)構(gòu)120可以通過包括金屬有機化學(xué)氣相沉積(M0CVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體增強型化學(xué)氣相沉積(PECVD)、分子束外延(MBE)或氫化物氣相外延(HVPE)的方法來形成，但本公開不限于此。
[0047]緩沖層112可以設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)120與生長襯底110之間。緩沖層112用以減小在發(fā)光結(jié)構(gòu)120與生長襯底110的材料之間的晶格失配和熱膨脹系數(shù)的差異。用于緩沖層112的材料可以是II1-V族化合物半導(dǎo)體或I1-VI族化合物半導(dǎo)體，例如是GaN、InN, AlN,InGaN、InAlGaN和AlInN中的至少一種?？梢栽诘陀诎l(fā)光結(jié)構(gòu)120生長溫度的溫度下生長緩沖層112。
[0048]發(fā)光結(jié)構(gòu)120沿遠(yuǎn)離生長襯底110的方向而包括第一半導(dǎo)體層122、有源層124和第二半導(dǎo)體層126。
[0049]第一半導(dǎo)體層122可以由半導(dǎo)體化合物(例如II1-V族或I1-VI族半導(dǎo)體化合物)形成。另外，第一半導(dǎo)體層122可以摻雜有第一導(dǎo)電類型摻雜劑。當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層122是η型半導(dǎo)體層時，第一導(dǎo)電類型摻雜劑是η型摻雜劑。η型摻雜劑的示例包括但不限于S1、Ge、Sn、Se、Te等。當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層122是ρ型半導(dǎo)體層時，第一導(dǎo)電類型摻雜劑是P型摻雜劑。P型摻雜劑的示例包括但不限于Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等。
[0050]第一半導(dǎo)體層122可包括具有經(jīng)驗性分子式AlxInyGa(1_x_y)N(0≤X≤1，0≤y≤1，O≤x+y≤I)的半導(dǎo)體材料。第一半導(dǎo)體層122可包括Ga、N、In、Al、As和P中的至少一種元素，并且可以由 GaN、InN、AIN、InGaN, AlGaN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、InGaAs、Al InGaAs、GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP和InP至少之一形成。當(dāng)發(fā)光器件100A是發(fā)出UV光的UV發(fā)光器件時，第一半導(dǎo)體層122可包括Al。
[0051]非摻雜半導(dǎo)體層114可以設(shè)置在生長襯底110與第一半導(dǎo)體層122之間。非摻雜半導(dǎo)體層114用以改善第一半導(dǎo)體層122的結(jié)晶性，并由與第一半導(dǎo)體層122相同或不同的材料形成。由于非摻雜半導(dǎo)體層114沒有摻雜第一導(dǎo)電類型摻雜劑，所以其導(dǎo)電性低于第一半導(dǎo)體層122。非摻雜半導(dǎo)體層114設(shè)置在緩沖層112上以與第一半導(dǎo)體層122接觸。在高于緩沖層112生長溫度的溫度下生長非摻雜半導(dǎo)體層114，非摻雜半導(dǎo)體層114的結(jié)晶性好于緩沖層112。
[0052]第二半導(dǎo)體層126由半導(dǎo)體化合物(例如，II1-V族或I1-VI族半導(dǎo)體化合物)形成。另外，第二半導(dǎo)體層126可以摻雜有第二導(dǎo)電類型摻雜劑。當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體層126是ρ型半導(dǎo)體層時，第二導(dǎo)電類型摻雜劑是P型摻雜劑，且P型摻雜劑的示例包括但不限于Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等。當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體層126是η型半導(dǎo)體層時，第二導(dǎo)電類型摻雜劑是η型摻雜劑，且η型摻雜劑的示例包括但不限于S1、Ge、Sn、Se和Te。
[0053]第二半導(dǎo)體層126可包括具有經(jīng)驗性分子式AlxInyGa(1_x_y)N(0≤X≤1，0≤y≤1，O≤x+y≤1)的半導(dǎo)體材料。第二半導(dǎo)體層126可包括Ga、N、In、Al、As和P中的至少一種元素，并且由 GaN、InN、AIN、InGaN, AlGaN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、InGaAs、Al InGaAs、GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP和InP至少之一形成。當(dāng)發(fā)光器件100A是發(fā)出UV光的UV發(fā)光器件時，第二半導(dǎo)體層126可包括Al。
[0054]下文中，將借助于示例來描述其中第一半導(dǎo)體層122是η型半導(dǎo)體層而第二半導(dǎo)體層126是ρ型半導(dǎo)體層的情形。
[0055]可以在第二半導(dǎo)體層126上形成具有與第二導(dǎo)電類型相對的極性的半導(dǎo)體。例如，當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體層126是ρ型半導(dǎo)體層時，在第二半導(dǎo)體126上形成η型半導(dǎo)體層(未示出)。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)120可以被實現(xiàn)為η-ρ結(jié)、ρ-η結(jié)、η-ρ-η結(jié)和ρ_η_ρ結(jié)結(jié)構(gòu)之一。
[0056]有源層124設(shè)置在第一半導(dǎo)體層122與第二半導(dǎo)體層126之間。有源層124的發(fā)光能量由有源層(發(fā)光層)材料的基于電子和空穴的重新結(jié)合的固有能帶而確定。當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層122是η型半導(dǎo)體層而第二半導(dǎo)體層126是ρ型半導(dǎo)體層時，電子從第一半導(dǎo)體層122注入而空穴從第二半導(dǎo)體層126注入。當(dāng)發(fā)光器件100Α是UV LED時，有源層124可以發(fā)出波長為約260nm至約405nm的光。
[0057]有源層124可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)和量子點結(jié)構(gòu)至少之一。例如，有源層124可以具有通過注入三甲基鎵氣體(TMGa)、氨氣(NH3)、氮氣(N2)、或三甲基銦氣體(TMIn)而形成的多量子阱結(jié)構(gòu)。然而，有源層124的材料和結(jié)構(gòu)不限于此。
[0058]當(dāng)有源層124具有多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)時，有源層124的阱層/勢壘層可以具有InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs (InGaAs)AlGaAs和 GaP (InGaP)/AlGaP中的至少一對結(jié)構(gòu)，而不限于此。阱層可以由帶隙比勢壘層小的材料制成。
[0059]應(yīng)力緩沖層130可以設(shè)置在第一半導(dǎo)體層122與有源層124之間。應(yīng)力緩沖層130減少在第一半導(dǎo)體層122與有源層124之間的晶格失配。應(yīng)力緩沖層130可以具有超晶格結(jié)構(gòu)，其中多個阱層和多個勢壘層交替層疊。應(yīng)力緩沖層130的阱層/勢壘層可以具有InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs (InGaAs)AlGaAs和 GaP (InGaP)/AlGaP中的至少一對結(jié)構(gòu)，而不限于此。應(yīng)力緩沖層130的阱層可以由帶隙大于有源層124的材料制成。
[0060]電子阻擋層140可以設(shè)置在第二半導(dǎo)體層126與有源層124之間。根據(jù)實施例，電子阻擋層140可以設(shè)置在第二半導(dǎo)體層126中而相鄰于有源層124。電子阻擋層140用作這樣的勢壘，其防止從第一半導(dǎo)體層122供應(yīng)的電子由于高遷移率逃逸至有源層124上方的第二半導(dǎo)體層126并導(dǎo)致電流泄漏而無助于發(fā)光的現(xiàn)象。電子阻擋層140由能量帶隙大于有源層124的材料形成,并由分子式為InxAlyGa (1_x_y)N (O ( x<y<l)的半導(dǎo)體材料形成。電子阻擋層140可以摻雜有第二導(dǎo)電類型摻雜劑。
[0061]通過局部蝕刻第二半導(dǎo)體層126、有源層124和第一半導(dǎo)體層122,發(fā)光結(jié)構(gòu)120包括暴露表面S以暴露出第一半導(dǎo)體層122的一部分。第一電極150設(shè)置在暴露表面S上。第二電極155設(shè)置在第二半導(dǎo)體層126的非暴露部分中。
[0062]第一電極150和第二電極155可以采用包括鑰(Mo)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、金(Au)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鉬(Pt)、釩(V)、鎢(W)、鉛(Pd)、銅(Cu)、銠(Rh)和銥(Ir)中至少一種的單層或多層結(jié)構(gòu)。
[0063]在形成第二電極155之前，導(dǎo)電層157可以形成在第二半導(dǎo)體層126上。根據(jù)實施例，導(dǎo)電層157部分開口，使得第二半導(dǎo)體層126被暴露且第二半導(dǎo)體層126因此而接觸第二電極155?？蛇x地，如圖3所示，第二半導(dǎo)體層126經(jīng)由導(dǎo)電層157被電連接至第二電極 155。
[0064]導(dǎo)電層157改善第二半導(dǎo)體層126的電氣性能，并且加強在第二半導(dǎo)體層126與第二電極155之間的電接觸,其形成為一層或多個圖案。導(dǎo)電層157可以被形成為透光電極層。
[0065]導(dǎo)電層157可選擇自光傳導(dǎo)導(dǎo)電層和金屬，且導(dǎo)電層157的材料示例包括但不限于氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、銦鋅錫氧化物(ΙΖΤ0)、銦鋁鋅氧化物(ΙΑΖ0)、銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、銦鎵錫氧化物(IGT0)、氧化鋁鋅(ΑΖ0)、氧化銻錫(ΑΤ0)、氧化鎵鋅(GZO)、IZO氮化物(ΙΖ0Ν)、Al-Ga ZnO (AGZO)、In-Ga ZnO (IGZ0)、Zn。、IrOx、RuOx、NiO, RuOx/1Τ0,Ni/IrOx/Au、或 Ni/Ir0x/Au/IT0、Ag、N1、Cr、T1、Al、Rh、Pd、Ir、Sn、In、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf和其組合。
[0066]圖4是示出可應(yīng)用于根據(jù)本實施例的發(fā)光器件封裝的發(fā)光器件的另一示例的剖視圖。這里將省略與以上描述相同的特征，并將基于它們之間的不同點來加以描述。
[0067]參照圖4，發(fā)光器件100B包括:發(fā)光結(jié)構(gòu)120，包括第一半導(dǎo)體層122、有源層124和第二半導(dǎo)體層126 ;第一電極150，設(shè)置在第一半導(dǎo)體層122的一側(cè)；以及第二電極層160，設(shè)置在第二半導(dǎo)體層126的一側(cè)。
[0068]根據(jù)示例的發(fā)光器件100B可以是垂直型發(fā)光器件。
[0069]該垂直型發(fā)光器件是這樣的結(jié)構(gòu)，其中第一電極150和第二電極層160在發(fā)光結(jié)構(gòu)120的不同方向上形成。例如，如圖4所示，第一電極150在發(fā)光結(jié)構(gòu)120的向上方向上形成，而第二電極層160在發(fā)光結(jié)構(gòu)120的向下方向上形成。
[0070]在第一半導(dǎo)體層122中可以設(shè)置光提取圖案R。光提取圖案R可以通過光增強型化學(xué)(PEC)蝕刻或使用掩模圖案的蝕刻而形成。光提取圖案R改善在有源層124中產(chǎn)生的光的外部提取效率，并且可以具有規(guī)則圖案或被不規(guī)則地形成。
[0071]第二電極層160可包括導(dǎo)電層160a和反射層160b至少之一。導(dǎo)電層160a用以改善第二半導(dǎo)體層126的電氣性能并接觸第二半導(dǎo)體層126。
[0072]導(dǎo)電層160a可以是透明電極層或不透明電極層，且用于形成導(dǎo)電層160a的材料的示例包括但不限于氧化銦錫ατο)、氧化銦鋅αζο)、銦鋅錫氧化物αζτο)、銦鋁鋅氧化物(ΙΑΖ0)、銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、銦鎵錫氧化物(IGT0)、氧化鋁鋅(ΑΖ0)、氧化銻錫(ΑΤΟ)、氧化鎵鋅(GZO)、IZO 氮化物(IZON)、Al-Ga ZnO (AGZO)、In-Ga ZnO (IGZ0)、Zn。、IrOx,RuOx、NiO, RuOx/1 TO, Ni/Ir0x/Au、或 Ni/Ir0x/Au/IT0、Ag、N1、Cr、T1、Al、Rh、Pd、Ir、Sn、In、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf 及其組合。
[0073]反射層160b反射在有源層124中產(chǎn)生的光，并因此而減少發(fā)光器件中光衰減的劑量，并改善發(fā)光器件的外部量子效率。
[0074]反射層160b可包括Ag、T1、N1、Cr和Cu至少之一,并且可以是AgCu,但用于形成反射層160b的材料不限于此。當(dāng)反射層160b由歐姆接觸第二半導(dǎo)體層126的材料形成時，導(dǎo)電層160a可以不用分開形成。
[0075]發(fā)光結(jié)構(gòu)120由支撐襯底170支撐。
[0076]支撐襯底170由具有高導(dǎo)電性和高熱導(dǎo)性的材料形成，其例如是具有預(yù)定厚度的基礎(chǔ)襯底，且由選自以下群組的金屬形成，所述群組包括鑰(Mo)、硅(Si)、鎢(W)、銅(Cu)和鋁(Al)、或其合金。另外，支撐襯底170可以可選地包括金(Au)、Cu合金、鎳(Ni)、銅-鎢(Cu-W)、載體晶片(例如，GaN、S1、Ge、GaAs, ZnO、SiGe, SiC、SiGe 或 Ga2O3)或?qū)щ姲濉?br> [0077]發(fā)光結(jié)構(gòu)120可以通過接合層175而被接合至支撐襯底170。設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)120下方的第二電極層160和接合層175可以相互接觸。
[0078]接合層175包括阻擋金屬或接合金屬，用于接合層175的材料的示例包括但不限于 T1、Au、Sn、N1、Cr、Ga、In、B1、Cu、Ag、Ta 及其組合。
[0079]接合層175包括鄰近發(fā)光結(jié)構(gòu)120的反擴散層(未示出)，用以防止用于接合層175的諸如金屬等的材料擴散到位于其上的發(fā)光結(jié)構(gòu)120中。
[0080]鈍化層180可以設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)120的側(cè)面和上表面的至少一部分中。
[0081]鈍化層180由氧化物或氮化物形成，并保護(hù)發(fā)光結(jié)構(gòu)120。例如，鈍化層180可以是諸如氧化硅Si02層、氮化硅層、氮氧化物層或氧化鋁層等的非導(dǎo)電材料層，但不限于此。
[0082]雖然未示出，但當(dāng)鈍化層180也設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)120的上表面上時，光提取圖案R可以被形成在鈍化層180中。
[0083]參照圖1，可以在發(fā)光器件100與襯底210之間設(shè)置副底座(sub_mount)220。即，發(fā)光器件100設(shè)置在副底座220上從而被安裝在襯底210上。
[0084]副底座220可以是導(dǎo)電襯底或絕緣襯底。用于形成副底座220的材料可以通過考慮熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)而確定，可以是具有介于發(fā)光器件100與襯底210之間的中等熱膨脹系數(shù)的材料，且上述材料的示例包括S1、SiC和AlN等。因為發(fā)光器件100產(chǎn)生的熱量在通過副底座220之后經(jīng)由襯底210被散至外部，所以副底座220可以由具有良好熱導(dǎo)率的材料形成。
[0085]發(fā)光器件100可以經(jīng)由接合層240而被固定在副底座220上。接合層240例如是Ag膏或Au-Sn焊料。
[0086]發(fā)光器件100可以通過導(dǎo)線250接合而被電連接至襯底210。雖然未示出，但導(dǎo)線250可以被接合至襯底210上的電極圖案。
[0087]光傳導(dǎo)單兀230設(shè)置在發(fā)光器件100上方以與發(fā)光器件100分隔開。光傳導(dǎo)單兀230可以由透明材料和非反射性(non-refIective)涂層膜形成，以傳導(dǎo)發(fā)光器件100中產(chǎn)生的光，而不會吸收光，且上述材料的示例包括Si02 (石英，UV石英玻璃)、A1203 (藍(lán)寶石)、LiF、MgF2、CaF2、低鐵透明玻璃或B2O3等。光傳導(dǎo)單元230保護(hù)發(fā)光器件100和導(dǎo)線250，根據(jù)不同的表面涂層控制基于波長的光透射特性，并因此而改善特定波長的發(fā)光效率。當(dāng)發(fā)光器件100是UV LED時，光傳導(dǎo)單元230防止發(fā)光器件封裝200A的有機物質(zhì)因自發(fā)光器件100發(fā)出的UV光而導(dǎo)致的損壞或變性(degeneration)。
[0088]在光傳導(dǎo)單元230與發(fā)光器件100之間的空間可以是真空的，或者可以充有氮氣(N2)或合成氣體(forming gas)。
[0089]光傳導(dǎo)單元230由襯底210直接或間接支撐。光傳導(dǎo)單元230被固定至襯底210，使得光傳導(dǎo)單元230的一側(cè)被粘附至襯底210，且光傳導(dǎo)單元230的固定方法不限于此。
[0090]在發(fā)光器件100的上表面與光傳導(dǎo)單元230之間的距離D是0.15mm至0.35mm。SP，在發(fā)光器件100的發(fā)光表面與光傳導(dǎo)單兀230之間的距離D是0.15mm至0.35mm。
[0091]在發(fā)光器件100的發(fā)光表面與光傳導(dǎo)單元230之間的距離D應(yīng)該考慮光提取效率和可加工性(processability)而確定。當(dāng)距離D小于0.15mm時,用于導(dǎo)線接合的最小裕度(margin)不能得到保證,而當(dāng)距離D超出0.35mm時,在光傳導(dǎo)單元230與發(fā)光器件100之間的空間中，可能會由于內(nèi)部材料或在光傳導(dǎo)單元230上的光入射角度可能沒有處在最佳范圍內(nèi)而導(dǎo)致光損失，且因為部分在發(fā)光器件100中產(chǎn)生的光被支撐光傳導(dǎo)單元230的襯底210的邊緣C捕獲且因此而不會發(fā)射至外部，而使得光提取效率惡化。
[0092]圖5是示出發(fā)光器件封裝的光輸出功率(作為在發(fā)光器件的上表面與光傳導(dǎo)單元之間的距離的函數(shù))的測試結(jié)果的圖表。下表1示出圖4的實際值。
[0093]表1
[0094]
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光器件封裝，包括: 襯底； 發(fā)光器件，設(shè)置在該襯底上；以及 光傳導(dǎo)單元，設(shè)置在該發(fā)光器件上方，該光傳導(dǎo)單元與該發(fā)光器件隔開， 其中在該發(fā)光器件的上表面與該光傳導(dǎo)單元之間的距離是0.15mm到0.35mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件封裝，還包括支撐單元，沿著該襯底的外周設(shè)置在該襯底上， 其中該光傳導(dǎo)單元由該支撐單元支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件封裝，其中該支撐單元包括:第一區(qū)域，沿與該光傳導(dǎo)單元平行的第一方向設(shè)置；以及第二區(qū)域，沿不同于該第一方向的第二方向設(shè)置， 其中該第一區(qū)域接觸該光傳導(dǎo)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件封裝，其中該第一區(qū)域從該第二區(qū)域的端部沿該第一方向延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件封裝，其中該第一區(qū)域從該第二區(qū)域的中部沿該第一方向延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光器件封裝，其中該光傳導(dǎo)單元接觸該第一區(qū)域的朝向該襯底底面的一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的發(fā)光器件封裝，其中該發(fā)光器件的發(fā)光波長范圍為260nm到405nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的發(fā)光器件封裝，其中該襯底包括陶瓷材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的發(fā)光器件封裝，其中該發(fā)光器件被導(dǎo)線接合至該襯底。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的發(fā)光器件封裝，還包括副底座，設(shè)置在該襯底與該發(fā)光器件之間。
【文檔編號】H01L33/48GK103915543SQ201410008737
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】金炳穆, 小平洋, 金夏羅, 反田祐一郎, 大關(guān)聰司 申請人:Lg 伊諾特有限公司