[发明专利]晶片级发光二极管封装件及其制造方法

说明书

本发明的示例性实施例提供了一种晶片级发光二极管(LED)封装件及其制造方法。所述LED封装件包括：半导体堆叠件，包括第一导电型半导体层、有源层和第二导电型半导体层；多个接触孔，布置在第二导电型半导体层和有源层中，接触孔暴露第一导电型半导体层；第一凸块，布置在半导体堆叠件的第一侧上，第一凸块通过多个接触孔电连接到第一导电型半导体层；第二凸块，布置在半导体堆叠件的第一侧上，第二凸块电连接到第二导电型半导体层以及保护绝缘层，覆盖半导体堆叠件的侧壁。

本申请是向中国国家知识产权局提交的申请日为2011年9月5日的标题为“晶片级发光二极管封装件及其制造方法”的第201180046150.0号申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种发光二极管封装件及其制造方法，更具体地讲，涉及一种晶片级发光二极管封装件及其制造方法。

背景技术

发光二极管(LED)是包括N型半导体和P型半导体并通过空穴和电子的复合发光的半导体装置。这样的LED已经用在诸如显示装置、交通灯和背光单元的广泛的适用范围中。另外，考虑到比目前的电灯泡或荧光灯低的功耗和更长的寿命的潜在优点，LED的适用范围已经通过代替目前的白炽灯和荧光灯扩大到普通照明。

LED可以用在LED模块中。LED模块是通过制造晶片级的LED芯片的工艺、封装工艺和模块化(modulation)工艺制造的。具体地说，半导体层生长在诸如蓝宝石基底的基底上，经过晶片级图案化工艺来制造具有电极焊盘的LED芯片，然后分成单个芯片(芯片制造工艺)。然后，在将单个芯片安装在引线框架或印刷电路板上后，通过键合引线将电极焊盘电连接到引线端子，由成型构件覆盖LED芯片，从而提供LED封装件(封装工艺)。然后，将LED封装件安装在诸如金属核心印刷电路板(MC-PCB)的电路板上，从而提供诸如光源模块的LED模块(模块化工艺)。

在封装工艺中，壳和/或成型构件可以设置到LED芯片以保护LED芯片免受外部环境的影响。另外，在成型构件中可以包含磷光体以转换由LED芯片发射的光，使得LED封装件可以发射白光，从而提供白色LED封装件。可以将这样的白色LED封装件安装在诸如MC-PCB的电路板上，可以将二次透镜设置到LED封装件以调节从LED封装件发射的光的方向特性，从而提供期望的白色LED模块。

然而，可能难于实现包括引线框架或印刷电路板的传统LED封装件的小型化和令人满意的散热。此外，由于由引线框架或印刷电路板对光的吸收、因引线端子的电阻热等，可能使LED的发光效率恶化。

另外，可以分开进行芯片制造工艺、封装工艺和模块化工艺，这样增加了用于制造LED模块的时间和成本。

同时，交流电(AC)LED已经生产并投入市场。AC LED包括直接连接到AC电源以允许连续发光的LED。在Sakai等发表的第7,417,259号美国专利中公开了可以通过直接连接到高电压AC电源来使用的AC LED的一个示例。

根据第7,417,259号美国专利，LED元件以二维图案排列在绝缘基底(例如，蓝宝石基底)上，并串联连接以形成LED阵列。LED阵列彼此串联连接，从而提供可以在高电压下运行的发光装置。另外，这样的LED阵列可以在蓝宝石基底上彼此反向并联地连接，从而提供可以利用AC电源运行以连续地发光的单芯片发光装置。

由于AC-LED包括在生长基底上(例如，在蓝宝石基底上)的发光单元，所以AC-LED限制发光单元的结构并且可能限制光提取效率的改进。因此，已经对发光二极管(例如，基于基底分离工艺并包括彼此串联连接的发光单元的AC-LED)进行了调查研究。

发明内容

技术问题

本发明的示例性实施例提供了一种可在不使用传统的引线框架或印刷电路板的情况下直接形成在电路板的模块中的晶片级LED封装件及其制造方法。