[實用新型]通孔半導體外延薄膜貼片式封裝

無效

• 申請號: 201020002628.2
• 申請日: 2010-01-07
• 公開（公告）號: CN201741715U
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 彭暉
• 申請（專利權）人: 金芃;彭暉
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明揭示一種不需要打金線的通孔半導體外延薄膜貼片式封裝，包括，垂直結構的氮化鎵基、磷化鎵基、鎵氮磷基和氧化鋅基發光二極管(LED)外延薄膜貼片式封裝。屬于光電子技術領域。?

背景技術

半導體照明正快速的進入通用照明，目前的主要障礙是高成本。主流LED芯片的結構是垂直結構半導體芯片，其基本結構如下：外延薄膜通過反射/歐姆層/鍵合層鍵合在導電支持襯底上，剝離支持襯底，形成垂直結構半導體芯片。垂直結構半導體芯片需要打至少一根金線，從而與外界電源相連接。其不足之處在于，不易通過金線向芯片輸入大電流，然而，向芯片輸入大電流是快速降低芯片成本的重要方法。中國專利申請(申請號：200920219188.3)提出一種三維垂直結構半導體外延薄膜貼片式封裝的解決方案，該方案采用QFN襯底。?

本發明公開一種不需要打金線的通孔半導體外延薄膜貼片式封裝，采用通孔絕緣材料的襯底。?

發明內容

通孔半導體外延薄膜貼片式封裝的一個具體實施例的結構包括：?

(1)一個封裝管殼。封裝管殼包括絕緣支架，絕緣支架內部形成多個通孔，每個通孔中填充導電物質，絕緣支架的頂部上形成至少一個頂部第一電極和至少一個頂部第二電極，絕緣支架的底部上形成分別與頂部第一電極和頂部第二電極相對應的底部第一電極和底部第二電極。一個頂部第一電極、至少一個通?孔和一個底部第一電極形成電連接，形成一個電極，下面統稱為第一電極。一個頂部第二電極、至少一個通孔和一個底部第二電極形成電連接，形成一個電極，下面統稱為第二電極。第一電極和第二電極互相電絕緣。底部第一電極和底部第二電極分別與外界電源電連接。底部第二電極的形狀并不必要與頂部第二電極的形狀相同；底部第一電極的形狀并不必要與頂部第一電極的形狀相同。?

(2)至少一個半導體外延薄膜。半導體外延薄膜的結構包括，第一類型限制層，活化層，第二類型限制層。活化層形成在第一類型限制層和第二類型限制層之間。半導體外延薄膜鍵合在至少一個頂部第一電極上。鍵合即可以是在晶圓水平(wafer?level)的鍵合，也可以是在芯片(chip?level)水平的鍵合。?

(3)鈍化層。鈍化層覆蓋封裝管殼的頂部和半導體外延薄膜。蝕刻鈍化層，在半導體外延薄膜的第一類型限制層的上方和頂部第二電極的上方的預定的位置上形成窗口(opening)。一個具體實施例：在半導體外延薄膜的第一類型限制層的上方的窗口208與半導體外延薄膜有相同的形狀以及略小一點的尺寸，例如，半導體外延薄膜是1×1毫米的四方形，其上的窗口為0.95×0.95毫米的四方形。注意：半導體外延薄膜可以具有其他尺寸，其上的窗口與其對應。?

(4)透明電極。透明電極覆蓋在部分或全部封裝管殼上；通過鈍化層在半導體外延薄膜的第一類型限制層的表面上方的窗口208，透明電極層疊在半導體外延薄膜的第一類型限制層上，透明電極的這一部分在圖2中被標注為209；通過鈍化層在頂部第二電極的窗口207，透明電極層疊在頂部第二電極上，透明電極的這一部分在圖2中被標注為210；半導體外延薄膜203的第一類型限制層通過透明電極與頂部第二電極電聯接。因此，不需要通過封裝工藝中的打金線把半導體外延薄膜的第一類型限制層與頂部第二電極電聯接。透明電極具有單層或多層結構，透明電極的每一層的材料是從一組導電氧化物材料和一組金屬材料?中選出，導電氧化物材料包括：ITO，ZnO:Al，ZnGa2O4，SnO2:Sb，Ga2O3:Sn，In2O3:Zn，NiO，MnO，CuO，SnO，GaO；透明金屬膜包括：Ni/Au，Ni/Pt，Ni/Pd，Ni/Co，Pd/Au，Pt/Au，Ti/Au，Cr/Au，Sn/Au。?

一個具體實施例：透明電極具有兩層結構，層疊在半導體外延薄膜上的透明電極的底層為氧化銦錫，透明電極的頂層層疊在透明電極的底層上，其材料為透明的單層或多層金屬層。?

另一個具體實施例：透明電極具有兩層結構，層疊在半導體外延薄膜上的透明電極的底層為透明的單層或多層金屬層，透明電極的頂層層疊在透明電極的底層上，其材料為氧化銦錫。?

另一個具體實施例：透明電極具有混合結構：層疊在半導體外延薄膜上的透明電極具有單層結構，其材料為氧化銦錫；層疊在其它部分上的透明電極具有雙層結構，其材料為氧化銦錫和透明金屬層。?

另一個具體實施例：透明電極的表面具有粗化結構211.?

另一個具體實施例：透明電極的表面上層疊絕緣的保護層215。?

另一個具體實施例：透明電極表面上的絕緣的保護層的表面具有粗化結構216。?