[發明專利]發光二極管(LED)的晶圓級封裝

無效

• 申請號: 201380024612.8
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN104285277A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: M·J·伯格曼;D·T·愛默生;J·G·克拉克;C·P·赫塞爾
• 申請（專利權）人: 克里公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 金曉

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年9月10日提出的美國專利申請13/608,397的權益，標題為Wafer?Level?Packaging?of?Light?Emitting?Diodes(LED)，還要求2012年4月9日提出的臨時專利申請61/621,746的權益，標題為Wafer?Level?Packaging?of?Light?Emitting?Diodes(LED)，通過引用將兩者的公開全部并入于此，就如同在此完全地陳述一樣。

背景技術

本發明涉及發光器件和組件及其制造相同的發光器件和組件的方法，并且更具體地，涉及在其中的發光二極管(LED)和組件。

LED是眾所周知的固態發光元件，其能夠根據在其上施加的電壓產生光。LED通常包括具有第一和第二相對面的二極管區域，并且在其中包括n型層、p型層和pn結。陽極接觸電阻地接觸p型層且陰極接觸電阻地接觸n型層。二極管區域可以在襯底(例如藍寶石、硅、碳化硅、砷化鎵、氮化鎵等等)，生長襯底上外延形成，但是完成的器件可以不包括襯底。二極管區域可以例如從碳化硅、氮化鎵、磷光體化鎵、氮化鋁和/或基于砷化鎵的材料和/或從基于有機半導體的材料制造。最終，由LED發射的光可以在可見或者紫外(UV)區中，且LED可以并入例如磷光體的波長轉換材料。

具有提供用于普遍存在的白熾光燈泡的替換的目標，LED越來越多地使用在發光/照明應用中。

發明內容

在此描述的各種實施例提供了制造多個發光二極管(LED)的方法。提供了在LED襯底上包括多個LED管芯的LED晶圓，所述多個LED管芯包括在其面上的陽極接觸和陰極接觸，其遠離LED襯底。也提供了載體晶圓。LED晶圓和載體晶圓是接合的，使得陽極接觸和陰極接觸鄰近載體晶圓且LED襯底遠離載體晶圓。成形接合到載體晶圓的LED晶圓。施加波長轉換材料到被成形的LED晶圓。最終，在載體晶圓和LED晶圓上執行切單以提供多個LED管芯，其中多個LED管芯中的相應LED管芯接合到相應的載體管芯，且具有與其接合的載體管芯類似的長度和寬度。

在一些實施例中，載體晶圓被劃線以限定多個載體管芯，其具有與多個LED管芯類似的長度和寬度?？梢栽诮雍现盎蛑髨绦袆澗€。在其它實施例中，成形包括斜切LED襯底。在其它實施例中，成形包括紋理化LED襯底。在其它實施例中，成形包括減薄或者去除LED襯底，且減薄或者去除可以繼之以紋理化LED管芯。在其它實施例中，成形包括斜切LED管芯。

在一些實施例中，在所述切單之后去除相應的載體管芯。在其它實施例中，在所述切單之后至少將一個LED管芯直接安裝在照明燈具安裝板上且將照明燈具安裝板(包括至少一個直接安裝在其上的LED管芯)安裝在照明燈具外殼中以提供照明燈具。在其它實施例中，執行將至少一個LED管芯直接安裝在照明燈具安裝板上和將照明燈具安裝板安裝在照明器具外殼中而不在至少一個LED管芯上提供拱頂。

在其它實施例中，載體晶圓包括在其相對面上的接觸陣列和將在相對面上的相應的接觸電氣地連接到另一個上的通孔陣列。在其它實施例中，在相對面上的接觸陣列具有在其之間的不同的尺寸。

根據在此描述的各種其它實施例的LED可以包括半導體LED管芯和載體管芯，所述半導體LED管芯包括LED外延區域，所述載體管芯電氣地連接到LED管芯，其中LED外延區域和載體管芯具有在長度上在彼此的100μm之內的邊。在一些實施例中，LED外延區域和載體管芯具有相同的邊長。在其它實施例中，LED產生至少100流明的每瓦每平方毫米，且在一些實施例中生至少150流明的每瓦每平方毫米，且在其它實施例中至少約200流明的，在一些實施例中為冷白光，每瓦每平方毫米。在其它實施例中，LED產生至少30流明，且在一些實施例中生至少70流明，且在其它實施例中至少約140流明的暖白光每瓦每平方毫米。在一些實施例中，在載體管芯上提供陽極和陰極兩者，其遠離LED管芯，且在其它實施例中，LED管芯進一步包括襯底。