[发明专利]具有在晶片水平形成的模制化合物中的金属柱的芯片级发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及发光器件的领域，并且特别地涉及不需要支撑底座的自支撑芯片级发光器件。

背景技术

常规的薄膜发光器件通常形成在晶片上，被划片/单个化成各个管芯，并且安装在底座结构上。底座提供支撑各个管芯所需要的支撑和允许外部电源耦合至发光管芯的电气电路。底座结构一般被配置成群集（host）多个发光器件，以提供用于诸如磷光体涂敷和封装之类的高效的附加处理。底座结构随后被切片/划片以提供可以放置在灯中、附接至印刷电路板等等的各个（单个化的）发光器件。

单个化的发光器件可以包括多个发光元件以增加亮度、产生多个颜色的合成等等。这样的器件的增加的尺寸和复杂性已经引起芯片级制作技术的发展，其中形成发光器件的半导体芯片包括互连多个元件以及提供到这些元件的外部连接所需要的电路，从而简化可能需要包括在底座中的特征。

底座的使用需要各个管芯从晶片被单个化、被拾取并且精确地放置在底座上，然后典型地经由焊接被附贴于底座结构。由于牵涉在底座结构上附贴各个管芯的过程，当管芯仍在晶片上时可以在管芯上执行的操作可能是有限的。

此外，底座提供的结构支撑可能妨碍发光器件从底座结构的单个化。切片装置必须能够切入底座，并且足够厚和/或坚硬以在结构上支撑发光器件的组通过附加过程的底座比非结构支撑更加难以切片。

发明内容

能够避免在底座结构上安装发光器件的需要将会是有利的。能够提供产生自支撑发光器件的晶片级过程也将会是有利的。

为了更好地解决这些关注点中的一个或多个，在本发明的实施例中，当管芯仍在其支撑晶片上时，厚的金属柱形成在发光管芯上。施加模制化合物来填充每个管芯上的柱之间的空间，并且在柱顶上形成接触垫。金属柱提供每个发光管芯的电气接触件和接触垫之间的电气接触。金属柱可以形成在每个管芯的金属层上，并且该金属层可以被图案化以提供到管芯内的各个元件的连接。

附图说明

参照附图，进一步详细地并且通过示例的方式解释本发明，其中：

图1A-1C图示了经由嵌入在模制化合物中的金属柱的使用的自支撑的示例发光器件。

图2A-2C图示了经由提供自支撑的金属柱便于发光管芯和自支撑器件的接触垫之间的接触的金属层的示例集合。

图3A-3D图示了便于发光管芯的元件之间的连接的金属层的集合的示例图案化。

图4图示了用于包括嵌入在模制化合物中以提供自支撑的金属柱的自支撑发光器件的创建的示例流程图。

贯穿各图，相同的参考标号指示类似或者对应的特征或者功能。附图被包括是出于图示性目的并且不旨在限制本发明的范围。

具体实施方式

在以下描述中，出于解释而非限制的目的，阐述诸如特定构造、接口、技术等之类的具体细节以便提供本发明的概念的透彻理解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，本发明可以在脱离于这些具体细节的其它实施例中实践。同样地，该描述的文本是针对如图中所图示的示例实施例，并且不意图在超出权利要求中明确包括的限制之外限制所要求保护的发明。为了简化和清楚的目的，省略众所周知的器件、电路和方法的详细描述以便不用不必要的细节使本发明的描述模糊。

图1A-1C图示了使用嵌入在模制化合物180中的金属柱160A、160B的自支撑的示例发光器件100。

器件100形成在衬底110上，所述衬底110典型地为蓝宝石或者其它晶片。衬底110可以是刚性的。尽管仅图示了一个器件100，但是衬底110可以典型地支撑数百个器件100。在常规过程中，在衬底上生长包括夹在N-型区（N-区）和P-型区（P-区）之间的有源区的发光结构。在示例器件100中，N-区120生长在衬底110上，其后是发光区130和P-型区（P-区）140的形成。这些区120、130、140中的每一个可以包括层的集合，其为了图示和理解的简易性而被省略。在替换方案中，P-区140可以生成在衬底上，并且有源层130和N-区120可以形成在P-区140上。

半导体结构包括分别提供到P-区140和N-区120的电气接触的接触件150A和150B。通过延伸通过有源区130和P-区140并且从其绝缘的一个或多个通孔155提供到N-区120的接触。绝缘层145还将N-接触件150B从P-区140隔离。