[发明专利]热性能改进的LED器件

说明书

一种装置，包括其中具有多个开口的晶片。对于每个开口，LED器件以使得每个连接的LED器件和导电载体的一部分至少部分地填充开口的方式连接至导电载体和晶片。制造LED器件的方法包括：在晶片中形成多个开口。该方法还包括将发光二极管(LED)连接至导电载体。LED器件和导电载体至少部分地填充每一个开口。

本申请是于2011年11月11日提交的申请号为201110358379.X的名称为“热性能改进的LED器件”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电路领域，更具体地，涉及热性能改进的LED器件。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业近年来经历了快速发展。IC材料和设计的技术进步已经产生了各种类型的用于不同目的的IC。这些IC中的一种类型包括诸如发光二极管(LED)器件的光子器件。LED器件通过施加电压时半导体材料中电子的移动来发光。由于诸如小器件尺寸、长寿命、有效能量消耗以及良好的持续性和稳定性的有利特性，LED器件获得了更多的关注。

LED器件在其操作期间生成诸如热量的热能。使用现有方法制造的LED器件可能具有相对无效率的热耗散。因此，虽然制造LED器件的现有方法通常足够满足它们所要达到的目的，但它们不能在每一方面都令人满意。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种封装晶片，包括：晶片，其中具有多个通孔；多个发光二极管(LED)器件，分别安装在多个通孔中；以及面积不相等的多个导电载体，连接至多个LED器件；其中，多个导电载体以使多个LED器件和多个导电载体的对应部分至少部分地填充每一个通孔的方式而连接至晶片。

其中：晶片包括：衬底，具有硅材料、陶瓷材料、塑料材料、和有机材料中的一种；和多个第一导电元件和第二导电元件，设置在衬底的相对侧上；以及每个导电载体均包括：核心部分，连接至对应的LED器件，核心部分为部分地填充对应通孔的导电载体的一部分；和基础部分，连接至核心部分，并连接至第一导电元件和第二导电元件中的一个。

其中：每个通孔均具有第一横向尺寸；核心部分具有小于第一横向尺寸的第二横向尺寸；以及基础部分具有大于第一横向尺寸的第三横向尺寸。

其中：每个通孔均在衬底的一个部分中具有第一部分以及在衬底的不同部分中具有第二部分；每个通孔的第二部分宽于每个通孔的第一部分；每个LED器件和每个导电载体的核心部分设置在每个通孔的第一部分内；以及每个导电载体的基础部分设置在每个通孔的第二部分内。

其中，晶片还包括环绕衬底的部分的介电材料，介电材料被设置在第一导电元件和第二导电元件之间。

其中，每个导电载体的基础部分包括选自由以下层组成的组中的结构：金属层、掺杂硅层、以及设置在两个介电层之间的硅层，两个介电层设置在两个金属层之间。

其中：第一导电元件均包括引线接合焊盘；LED器件均包括引线接合到引线接合焊盘的接触焊盘；以及每个导电载体的基础部分连接至第二导电元件中的一个。

其中，晶片包括一个或多个硅通孔(TSV)，每个硅通孔均垂直地延伸穿过衬底，每个TSV的一端均连接至对应的一个引线接合焊盘。

其中，隔离材料设置在每个通孔中，并且填充对应的LED器件和晶片之间的间隙，隔离材料的一部分形成对应的LED器件的透镜。

此外，还提供了一种封装半导体晶片，包括：衬底，其中具有多个通孔；多个导电结构，具有对应的核心部件和对应的基础部件，核心部件的每一个均插入到对应的一个通孔中，基础部件的每一个均连接至衬底的环绕通孔的对应部分；多个发光二极管(LED)器件，分别位于核心部件上和通孔内，每个LED器件均与对应的通孔的侧壁隔开；以及绝缘材料，形成在衬底的上方，绝缘材料的一部分填充LED器件与对应通孔的侧壁之间的空间。