[发明专利]晶圆级半导体器件的插拔式电连接结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，特别涉及一种应用于晶圆级半导体器件的插拔式电连接结构。

背景技术

近年来人们对LED照明的功率提出了越来越高的要求。为获得大功率光源，当前业界通常是将以传统工艺制成的多个小尺寸LED芯片集成组装于一个器件中。而作为其中一种典型的方案，参考CN103137643A、CN103107250A等，研究人员通过将多个小尺寸LED芯片通过粘接等方式固定组装在一基底上，并采用一定的电路形式将该多个LED芯片电性连接，从而形成大功率LED器件。藉由此类工艺，诚然可以获得大功率LED器件，但其中必不可少的芯片封装、系统集成及安装工序等操作均非常繁复，因而使得器件的总制造成本急剧提升，限制了大功率LED器件的推广应用，且其工作稳定性一般较差。

增加LED器件芯片的面积是实现大功率LED的最直接的途径之一，但为获得具有理想良率的产品，尚有诸多技术问题需要解决。本案发明人此前曾提出了一种晶圆级半导体器件，但若在该晶圆级半导体器件中仍采用传统LED器件的电连接设计，则其不仅制造安装困难，而且损坏后通常难以更换或维修，这将大大提高消费者的使用成本。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种适用于晶圆级半导体器件的新型电连接结构。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种晶圆级半导体器件的插拔式电连接结构，包括绝缘基体以及弹性导电机构，所述弹性导电机构与绝缘基体固定连接，其中所述弹性导电机构一端部或两端之间的选定部位与绝缘基体之间形成有可供夹持固定所述晶圆级半导体器件的弹性夹持结构，当将所述晶圆级半导体器件插入所述弹性夹持结构时，所述弹性导电机构一端或两端之间的选定部位还与所述晶圆级半导体器件的阴极或阳极电性接触。

进一步的，所述晶圆级半导体器件包括：

直径在2英寸以上的晶圆级基片，

形成于基片表面且并联设置的多个串联组，每一串联组包括串联设置的多个并联组，每一并联组包括并联设置的多个功能单胞，其中每一功能单胞均是由直接外延生长于所述基片表面的半导体层加工形成的独立功能单元，

以及导线，其至少电性连接于每一串联组中的一个选定并联组与所述半导体器件的一个电极之间和/或两个选定并联组之间，用以使所有串联组的导通电压基本一致。

进一步的，所述晶圆级半导体器件还与至少一散热壳体固定连接，所述散热壳体内设有可储纳导热介质的空腔，且至少所述晶圆级半导体器件一面的至少与所述功能单胞相应的局部区域暴露于所述空腔内。

进一步的，所述晶圆级半导体器件为半导体发光器件，所述半导体发光器件的出光面上还分布有减反增透机构。

与现有技术相比，本发明具有结构简单、低成本，便于制备安装，易于更换、维修等优点。

附图说明

为了使本发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1a-图1b分别是本发明一实施方案中一种晶圆级半导体器件的结构示意图及局部放大示意图；

图2是本发明一典型实施方案中一种晶圆级半导体器件的插拔式电连接结构示意图；

图3是本发明一典型实施方案中一种具有散热结构的晶圆级半导体器件的结构示意图；

图4a-图4b是本发明一典型实施方案中一种具有散热结构的晶圆级半导体器件的结构示意图及A-A向剖视图；

图5a-图5b分别是本发明若干典型实施例中晶圆级半导体器件的散热机构的结构示意图；

图6是本发明一典型实施方案中一种晶圆级半导体器件的散热结构示意图；

图7是本发明一典型实施方案中一种晶圆级半导体器件的散热结构示意图；

图8a-8c分别是本发明若干典型实施例中减反增透结构的示意图；

图9是本发明一典型实施方案中一种晶圆级半导体器件的散热结构示意图；

附图标记说明：晶圆级基片11、功能单胞12、n型半导体121、 p型半导体122、发光的量子阱123、绝缘介质124、互连金属13、阴极14、阳极15、反射层16、鳍状散热片171、散热柱172、空腔21、散热壳体22、相变散热外壳23、散热翅片24、绝缘基体31、金属引线32、金属簧片33、焊料层34、光子晶体结构421、大透镜422、小透镜组423、压块51、密封圈53、螺栓52、相变散热液体 61、相变蒸汽62。