具有圆顶的芯片级发光器件封装制造技术

技术编号:12986027 阅读:118 留言:0更新日期:2016-03-04 12:20
发光器件(LED)被制造在具有提供对每个LED的结构支承的一个或多个厚金属层的晶圆基板上。在个体LED之间的芯片间隔或小道不包括这个金属,且晶圆可容易被切片/切割成分割的自支承LED。因为这些器件是自支承的,单独的支承底座是不要求的。在分割之前,可在晶圆级应用另外的工艺;在分割之后,这些自支承LED可被拾取并放置在中间基板上用于如所要求的进一步处理。在本发明专利技术的实施例中,在晶圆级处或当发光器件位于中间基板上时在发光器件之上形成保护性光学圆顶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光器件的领域,且特别是涉及用于生产具有光学圆顶的芯片级发光器件的方法。
技术介绍
薄膜发光器件(包括薄膜倒装芯片器件)照惯例被测试、分割(切割)、然后一般经由拾取和放置工艺被附着到底座,拾取和放置工艺将数百个发光裸片附着到底座。底座提供支承个体的发光裸片所需的结构和允许外部电源耦合到发光裸片的电路。底座也允许随后的工艺(例如层压和封装)同时应用于在底座上的所有器件,明显减小制造成本。在这样的处理之后,具有完成的发光器件的底座随后被切片/切割(“分割”)以产生可放置在灯中、附着到印刷电路板等的个体发光器件。然而,在底座上的发光器件的分割被底座所提供的结构支承阻碍。切片装置必须能够切穿底座,且足够厚和/或坚硬以通过层压工艺在结构上支承一组发光器件的底座比非结构基板更难以切片。
技术实现思路
提供完成的发光器件而不要求必须被切片的结构上支承底座将是有利的。为了更好地处理这些忧虑中的一个或多个,在本专利技术的实施例中,LED被制造在具有向每个LED提供结构支承的一个或多个厚金属层的晶圆基板上。在个体LED之间的芯片间隔或小道不包括这个金属,且晶圆可容易被切片/切割成分割的自支承LED。因为这些器件是自支承的,单独的支承底座是不要求的。在分割之前,可在晶圆级应用另外的工艺;在分割之后,这些自支承LED可被拾取和放置在中间基板上用于如所要求的进一步处理。在本专利技术的实施方式中,在晶圆级处或在发光器件位于中间基板上的同时,在发光器件之上形成保护性光学圆顶。【附图说明】更详细地且作为例子参考附图解释本专利技术,其中: 图1A-1E图示自支承发光器件的示例制造。图2A-2B图示在晶圆级处的自支承发光器件的示例封装。图3A-3E图示位于中间基板上的自支承发光器件的示例封装。图4A-4F图示用于形成自支承发光器件的封装的示例模塑过程。图5图示用于制造封装的自支承发光器件的示例流程图。在全部附图中,相同的参考数字指示相似或对应的特征或功能。附图为了说明性目的被包括且并不意欲限制本专利技术的范围。【具体实施方式】在下面的描述中,为了解释而不是限制的目的,阐述了特定的细节,例如特定的体系结构、接口、技术等,以便提供对本专利技术的概念的彻底理解。然而对本领域中的技术人员将明显,可在偏离这些特定细节的其它实施例中实践本专利技术。以相似的方式,本描述的文本针对如在附图中图示的示例实施例,且并不意欲在权利要求中明确包括的限制之外限制所主张的专利技术。为了简单和清楚的目的,公知的器件、电路和方法的详细描述被省略以便不以不必要的细节使本专利技术的描述模糊。图1A-1E图示自支承发光器件的示例制造,如在Alexander Nickel、Jim Le1、Anneli Munkholm、Grigoriy Basin、Sal Akram和 Stefano Schiaffino 的 2011 年 12 月 8 日提交的并通过引用被全部并入本文的共同未决的美国专利申请61/568297“F0RMING THICKMETAL LAYERS ON A SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE”(代理档案号 2011P00972)中公开的。如图1A所示,发光结构20在基板40上形成。基板40可以是晶圆,其上形成数百或数千个发光结构。发光结构20可包括例如夹在η型区和ρ型区之间的有源层,且基板40可由蓝宝石、SiC、S1、GaN或复合基板组成。金属焊盘84和86提供到η型和ρ型区的电接触,并由间隙89分离,间隙89可填充有绝缘材料,例如电介质、硅的氧化物或氮化物、空气或周围气体。可使用在本领域中常见的各种技术中的任一种形成具有附随的焊盘84和86的发光结构20。在本专利技术的实施例中,厚金属层在焊盘84、86之上形成。为了便于这些厚金属层的形成,两个基层22、24可在焊盘84、86之上形成。基层22可以是导电粘附层,并可包括例如T1、W和合金(例如TiW)。基层24可以是种晶层,其上可形成厚金属层。例如,如果厚金属层通过铜镀形成,则种晶层24可以是铜。基层22、24可被形成以覆盖半导体器件的晶圆的整个表面,并随后被蚀刻以使焊盘电隔离,或它们可被图案化以隔离发光结构20的区,如下面进一步详述的。可在选定图案中施加可移除的材料26例如光致抗蚀剂以提供不同的区,其上形成厚金属层。如所示,可移除的材料可与在焊盘84、86之间的间隙89重合。这个可移除的材料也可放置在个体的发光结构20之间的区(“芯片间隔”或“小道”)中。在图1B中,厚金属层28、30可在由可移除的材料26所界定的区中形成;如所示,金属层28在焊盘86之上,且金属层30在焊盘84之上。这些层28、30的厚度可以在一些实施例中大于50微米且在一些实施例中大于100微米。其它技术可用于形成厚金属元件以支承发光结构20并向这些结构的每个焊盘84、86提供导电性。在2012年6月7日提交的并通过引用并入本文的Jipu Le1、StefanoSchiaffinoNAlexander Nickel、Mooi Guan Ng、Grigoriy Basin 和 Sal Akram 的共同未决的美国专利申请 61/656691 “CHIP SCALE LIGHT EMITTING DEVICE WITH METAL PILLARSIN A MOLDING COMPOUND FORMED AT WAFER LEVEL”(代理档案号 2012PF00450)中公开了在焊盘84、86上的多个柱的创建和将这些柱嵌在模塑复合物中。柱提供机械支承和导电性,同时模复合物防止在柱结构中的扭曲。导电基层22、24将这些厚金属层28、30分别电耦合到焊盘84和86。可选地,基层22,24中的任一个或两个可直接耦合到发光元件20,提供作为连接器焊盘和基/种晶层的双重角色;类似地,焊盘84和86可包括种晶材料,消除了对基层22、24的需要。在这个示例实施例中,导电基层22、24越过整个晶圆40延伸,并因此创建在所有发光元件的所有焊盘84、86当中的导电路径。在图1C中,可移除的材料26被移除,暴露在焊盘84、86之间的区中和在晶圆上的器件之间的芯片间隔中的基层22、24。可通过常规蚀刻来移除基层22、24的被暴露区,在焊盘86、84的顶上产生电隔离的厚金属区28、30。本领域中的技术人员将认识到,如果导电基层22、24被图案化以只位于焊盘84、86的顶上,则移除和蚀刻过程不需要被执行。同样,图案化导电基层22、24可允许在发光元件的组内的连接。在图1D中,如果材料26被移除,则电绝缘材料33可在晶圆之上形成,提供在厚金属区28、30之间和在晶圆上的个体发光器件之间的支承。这个材料33可以是反射性的,以减小可指向这个材料的光的吸收。这个材料33可被施加在晶圆的整个表面之上,然后使用常规技术(例如微珠喷砂、飞切、用刀片切割或化学机械抛光)被刨平或蚀刻以暴露金属区28,30ο如果层22、24被图案化且材料26不需要被移除,则材料26形成所示材料33。如在图1D中所示的,金属接触焊盘36、38可在厚金属层28、30上形成以例如通过回流焊接促进到结构(例如PC板)的连接。接触焊盘36和38可以例如是金微凸块或焊料,并可通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,包括:在第一基板上形成多个自支承发光器件,每个自支承发光器件包括具有至少50微米的厚度的厚金属层以提供这个自支承,移除所述第一基板,封装所述多个自支承发光器件以形成多个封装的自支承发光器件,以及分割所述多个封装的自支承发光器件以提供个体封装的自支承发光器件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S阿克拉姆JK巴瓦
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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