[发明专利]利用分配的密封剂的半导体发光器件的封装及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光器件以及半导体发光器件的制备方法，更具体地涉及用于半导体发光器件的封装和封装方法。

发明背景

发光二极管和激光二极管是众所周知的一旦施加足够的电压就能够产生光的固态电子器件。发光二极管和激光二极管通常可以称为发光器件(“LED”)。发光器件通常包括在例如蓝宝石、硅、碳化硅、砷化镓等衬底上生长的外延层上形成的p-n结。由该LED产生的光的波长分布通常取决于制成该p-n结的材料和组成该器件有源区的薄外延层的结构。

典型地，LED包括衬底、形成在衬底上的n型外延区和形成在n型外延区上的p型外延区(反之亦然)。为了容易向该器件施加电压，在器件的p型区(典型地，暴露的p型外延层)上形成阳极欧姆接触和在器件的n型区上(例如衬底或暴露的n型外延层)形成阴极欧姆接触。

为了将LED用于电路中，已经知道将LED封入封装，以提供周围环境和/或机械保护、颜色选择、聚焦等。LED封装还包括用来将LED芯片电连接到外部电路的装置，例如，电导线或迹线。在图1A示出的典型封装10中，LED 12通过焊料键合或导电环氧树脂的方式安装在反射杯13上。一个或多个引线键合将LED 12欧姆接触连接到导线15A、15B，导线15A、15B可以附着到反射杯13或与反射杯13是整体的。该反射杯可以填充包含例如磷的波长变换材料的密封剂材料16。LED发射的第一波长的光可以被磷吸收，磷可以响应发射第二波长的光。然后将整个组件密封在透明的保护树脂14中，树脂14可以铸模成透镜的形状，以校准由LED芯片12发射的光。虽然反射杯可将光引导在向上的方向上，但当光反射时可能产生光学损耗(即，一些光可以被反射器杯吸收，而没有被反射)。

在图1B示出的另一常规封装20中，多个LED芯片22被安装到印刷电路板(PCB)载体23上。在LED 22上的欧姆接触和PCB 23上的电迹线25A、25B之间制造一个或多个引线键合连接。然后用一滴透明树脂24覆盖每个安装的LED 22，树脂24可以对该芯片提供环境和机械保护，同时也用作透镜。然后可以通过将PCB载体23锯成每个都包含一个或多个LED芯片22的小方块，而将各自封装的LED22分开。

发明内容

本发明的实施例提供用于安装LED的下底座，该下底座包括具有上表面的衬底，衬底上表面上的配置来接收LED芯片的管芯附着垫，衬底上的第一弯月形控制特征围绕着管芯附着垫并限定衬底上表面的第一密封区，衬底上的第二弯月形控制特征围绕着第一密封区并限定衬底上表面的第二密封区。在一些实施例中，第一和第二弯月形控制特征与管芯附着垫基本共面。

在其它实施例中，该衬底是印刷电路板(PCB)。该管芯附着垫和第一与第二弯月形控制特征可在该衬底上形成为金属迹线。在一些实施例中，弯月形控制特征可包括与管芯附着垫不同的材料。例如，该弯月形控制特征可包括例如阻焊材料和/或聚酰亚胺等的聚合物。在一些实施例中，管芯附着垫和第一与第二弯月形控制特征包括相同的材料。此外，第一和/或第二弯月形控制特征可包括直接形成在衬底上的镀铜或其它金属的膜。第一和/或第二弯月形控制特征可包括衬底上的图案化特征的角。此外，该管芯附着垫可包括金属迹线上的金属叠层。

在本发明的另外实施例中，衬底上的引线键合垫设置在第二密封区内。该引线键合垫可设置在第一密封区内。该衬底可包括与衬底的上表面相对的下表面，并且该下底座可进一步包括衬底下表面上的电极。导电通孔可穿过该衬底从该电极向管芯附着垫延伸。此外，导电通孔可穿过该衬底从该电极向引线键合垫延伸。

在其它实施例中，电极可在衬底的上表面上。该电极可由与第一和第二弯月形控制特征相同的材料形成。此外，导电通孔可穿过该衬底从下电极向衬底上表面上的电极延伸。

在再另外的实施例中，下底座还包括设置在第一密封区内且围绕管芯附着垫的第三弯月形控制特征。该第三弯月形控制特征可限定第一密封区内的第三密封区。第一弯月形控制特征和第三弯月形控制特征可一起限定围绕第三密封区的第一密封区中的区域。被第一弯月形控制特征和第三弯月形控制特征限定的第一密封区的区域可以是环形的。