特表 2023-552525 ＬＥＤパッケージデバイス及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-18

(54)【発明の名称】ＬＥＤパッケージデバイス及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/58 20100101AFI20231211BHJP

   H01L 33/54 20100101ALI20231211BHJP

   H01L 23/28 20060101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

H01L33/58

H01L33/54

H01L23/28 D

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023532112

(86)(22)【出願日】2021-03-03

(85)【翻訳文提出日】2023-05-24

(86)【国際出願番号】 CN2021078822

(87)【国際公開番号】W WO2022183393

(87)【国際公開日】2022-09-09

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520374807

【氏名又は名称】泉州三安半導体科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100205936

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 海龍

(74)【代理人】

【識別番号】100132805

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 貴之

(72)【発明者】

【氏名】陳 順意

(72)【発明者】

【氏名】黄 森鵬

(72)【発明者】

【氏名】李 達誠

(72)【発明者】

【氏名】時 軍朋

(72)【発明者】

【氏名】余 長治

(72)【発明者】

【氏名】徐 宸科

【テーマコード（参考）】

4M109

5F142

【Ｆターム（参考）】

4M109AA04

4M109DA03

4M109EA00

5F142AA58

5F142BA32

5F142CD02

5F142CD13

5F142CD17

5F142CD18

5F142CD32

5F142CD44

5F142CD47

5F142CG03

5F142CG22

5F142CG32

(57)【要約】

本願はＬＥＤパッケージデバイス及びその製造方法を開示する。当該パッケージデバイスはパッケージ基板、ＬＥＤチップ及びパッケージ層を含み、ＬＥＤチップはパッケージ基板のダイボンドエリアに設けられ、かつパッケージ層とパッケージ基板との間に位置し、ＬＥＤチップ周辺のパッケージ層に段差構造が配置され、段差構造における段差は上から下へ順に第１段差、第２段差、第ｎ段差と定義され、各段差はいずれも段差面及び縦面を含み、第１段差の縦面とＬＥＤチップとの間の最大水平距離は第ｎ段差の縦面とＬＥＤチップとの間の水平距離より小さい。本願はＬＥＤチップ周辺のパッケージ層を段差構造に配置し、ＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層の厚さを減少し、それによってパッケージ層の応力放出を減少し、当該パッケージデバイスの信頼性を向上させる。同時に、ＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層の厚さが減少されるため、ＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層はＬＥＤチップの出射光に対する吸収を減少することができ、ＬＥＤチップの光出射輝度を高める。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤパッケージデバイスであって、
１つの実装面を含み、前記実装面にダイボンドエリア及び非ダイボンドエリアが配置されているパッケージ基板と、
前記パッケージ基板のダイボンドエリアに設けられるＬＥＤチップと、
前記パッケージ基板のダイボンドエリア及び非ダイボンドエリアを覆うパッケージ層と、を含み、前記ＬＥＤチップは前記パッケージ層と前記パッケージ基板との間に位置し、前記ＬＥＤチップ周辺の前記パッケージ層に段差構造が配置されており、前記段差構造における段差は上から下へ順に第１段差、第２段差、第ｎ段差と定義され、各前記段差はいずれも１つの段差面及び１つの縦面を含み、前記第１段差の縦面とＬＥＤチップとの間の最大水平距離は前記第ｎ段差の縦面とＬＥＤチップとの間の水平距離より小さい、
ことを特徴とするＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項2】

前記段差構造は複数の段差を含み、複数の前記段差はパッケージ基板の高さ方向に沿ってレイアウトされる、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項3】

前記縦面の粗さは１００μｍより大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項4】

前記第１段差の段差面とＬＥＤチップとの間の最小垂直距離は第１厚さであり、前記第１段差の縦面とＬＥＤチップとの間の最小水平距離は第２厚さであり、前記第１厚さと前記第２厚さとの比は１：５～３：１の間にある、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項5】

前記第ｎ段差の段差面とパッケージ基板の実装面との間の垂直距離は第３厚さであり、前記第１厚さと前記第３厚さとの比は１：４～３：１の間にある、
ことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項6】

前記第２厚さと前記第３厚さとの比は１：４～５：１の間にある、
ことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項7】

前記ＬＥＤチップの厚さが２００～４００μｍの間にある時、前記第１厚さと前記第２厚さとの比は１：５～２：１の間にあり、前記第１厚さと前記第３厚さとの比は１：２～２：１の間にあり、前記第２厚さと前記第３厚さとの比は１：２～５：１の間にある、
ことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項8】

前記ＬＥＤチップの厚さが４００～７００μｍの間にある時、前記第１厚さと前記第２厚さとの比は１：５～３：１の間にあり、前記第１厚さと前記第３厚さとの比は１：４～３：１の間にあり、前記第２厚さと前記第３厚さとの比は１：４～５：１の間にある、
ことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項9】

第ｎ段差以外の全ての段差の縦面と隣接する段差面との間の角度は９０°～１２０°の間にある、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項10】

第ｎ段差以外の全ての段差の縦面と隣接する段差面との間の角度は９０°である、
ことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項11】

前記パッケージ基板に凹部領域が配置されており、前記凹部領域は前記ＬＥＤチップの周辺を取り囲む、
ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項12】

前記凹部領域は前記ＬＥＤチップの周方向に沿って間欠的にレイアウトされ、又は、前記凹部領域は前記ＬＥＤチップの周方向に沿って連続的にレイアウトされる、
ことを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項13】

前記ＬＥＤチップの波長は４００ｎｍ未満である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項14】

前記パッケージ層の材料はフッ素含有材料である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤパッケージデバイス。

【請求項15】

前記ＬＥＤチップを前記パッケージ基板に固定するステップと、
前記ＬＥＤチップのパッケージ基板から離れる表面、側壁、及び前記パッケージ基板の前記ＬＥＤチップ以外の領域に前記パッケージ層を形成するステップと、
前記ＬＥＤチップの周辺に位置する前記パッケージ層に対してプリカット処理を行い、それによって前記段差構造を形成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１～１４のいずれか一項に記載のＬＥＤパッケージデバイスの製造方法。

【請求項16】

複数の前記ＬＥＤチップを前記パッケージ基板に固定するステップと、
各前記ＬＥＤチップのパッケージ基板から離れる表面、側壁、及び前記パッケージ基板の前記ＬＥＤチップ以外の領域に前記パッケージ層を形成するステップと、
各前記ＬＥＤチップの周辺に位置する前記パッケージ層に対してプリカット処理を行い、それによって前記段差構造を形成するステップと、
隣接するＬＥＤチップの間の前記段差構造を切断し、前記ＬＥＤパッケージデバイスを形成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１～１４のいずれか一項に記載のＬＥＤパッケージデバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願はＬＥＤパッケージの関連技術分野に関し、特にＬＥＤパッケージデバイス及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤコストの低減と効率の向上により、ＬＥＤは様々な分野に幅広く応用されている。従来のＬＥＤパッケージ構造は主にガラスパッケージ構造、シリカゲルパッケージ構造又は特殊樹脂フィルムのパッケージ構造であり、生産コスト及び大規模量産の実現可能性を考慮すると、特殊樹脂フィルムのパッケージ構造は現在最も優位性を有するＬＥＤパッケージ構造である。しかしながら、従来の特殊樹脂フィルムのパッケージ構造は長時間の老化過程で応力を放出し、特殊樹脂フィルム層とパッケージ基板との間の粘着力が低く、特殊樹脂フィルムとパッケージ基板との層剥離現象を引き起こしやすく、ＬＥＤパッケージ構造の信頼性に影響を与える。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本願の目的はＬＥＤパッケージデバイスを提供することであり、それは従来のＬＥＤパッケージデバイスにおいて、パッケージ層とパッケージ基板との間の粘着力が低いことによるパッケージ層がパッケージ基板から脱落しやすく、パッケージデバイスの信頼性が低いという問題を改善することができる。

【0004】

別の目的はＬＥＤパッケージデバイスの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１態様によれば、本願の実施例はＬＥＤパッケージデバイスを提供し、
１つの実装面を含み、当該実装面にダイボンドエリア及び非ダイボンドエリアが配置されているパッケージ基板と、
パッケージ基板のダイボンドエリアに設けられるＬＥＤチップと、
パッケージ基板のダイボンドエリア及び非ダイボンドエリアを覆うパッケージ層と、を含み、ＬＥＤチップはパッケージ層とパッケージ基板との間に位置し、ＬＥＤチップの周辺のパッケージ層に段差構造が配置されており、段差構造における段差は上から下へ順に第１段差、第２段差、第ｎ段差と定義され、各段差はいずれも１つの段差面及び１つの縦面を含み、第１段差の縦面とＬＥＤチップとの間の最大水平距離は第ｎ段差の縦面とＬＥＤチップとの間の水平距離より小さい。

【0006】

上記実現過程において、ＬＥＤチップの周辺のパッケージ層を段差構造に配置し、ＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層の厚さを減少させ、さらにパッケージ層の応力放出を減少させ、ＬＥＤパッケージデバイスの信頼性を向上させる。同時に、ＬＥＤパッケージデバイスの信頼性を保証する上で、ＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層の厚さが減少されるため、ＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層はＬＥＤチップの出射光に対する吸収を減少することができ、ＬＥＤチップの光出射輝度を高める。

【0007】

可能な一実施形態において、段差構造は複数の段差を含み、複数の段差はパッケージ基板の高さ方向に沿ってレイアウトされる。

【0008】

上記実現過程において、段差の数を調整することによりＬＥＤチップの側壁周辺のパッケージ層の厚さを調整し、それによってＬＥＤチップの光出射角度を調整する。

【0009】

可能な一実施形態において、縦面の粗さは１００μｍより大きい。

【0010】

上記実現過程において、縦面を１００μｍより大きい粗さの粗面に配置し、すなわち縦面を粗大化し、ＬＥＤチップの光出射輝度を高めることができる。

【0011】

可能な一実施形態において、第１段差の段差面とＬＥＤチップとの間の最小垂直距離は第１厚さであり、第１段差の縦面とＬＥＤチップとの間の最小水平距離は第２厚さであり、第１厚さと第２厚さとの比は１：５～３：１の間にある。

【0012】

可能な一実施形態において、第ｎ段差の段差面とパッケージ基板の実装面との間の垂直距離は第３厚さであり、第１厚さと第３厚さとの比は１：４～３：１の間にある。

【0013】

可能な一実施形態において、第２厚さと第３厚さとの比は１：４～５：１の間にある。

【0014】

可能な一実施形態において、ＬＥＤチップの厚さが２００～４００μｍの間にある時、第１厚さと第２厚さとの比は１：５～２：１の間にあり、第１厚さと第３厚さとの比は１：２～２：１の間にあり、第２厚さと第３厚さとの比は１：２～５：１の間にある。

【0015】

可能な一実施形態において、ＬＥＤチップの厚さが４００～７００μｍの間にある時、第１厚さと第２厚さとの比は１：５～３：１の間にあり、第１厚さと第３厚さとの比は１：４～３：１の間にあり、第２厚さと第３厚さとの比は１：４～５：１の間にある。

【0016】

可能な一実施形態において、第ｎ段差以外の全ての段差の縦面と隣接する段差面との間の角度は９０°～１２０°の間にある。

【0017】

可能な一実施形態において、第ｎ段差以外の全ての段差の縦面と隣接する段差面との間の角度は９０°である。

【0018】

可能な一実施形態において、パッケージ基板に凹部領域が配置されており、凹部領域はＬＥＤチップの周辺を取り囲む。

【0019】

可能な一実施形態において、凹部領域はＬＥＤチップの周方向に沿って間欠的にレイアウトされ、又は、凹部領域はＬＥＤチップの周方向に沿って連続的にレイアウトされる。

【0020】

可能な一実施形態において、ＬＥＤチップの波長は４００ｎｍ未満である。

【0021】

可能な一実施形態において、パッケージ層の材料はフッ素含有材料である。

【0022】

第２の態様によれば、本願の実施例は上記ＬＥＤパッケージデバイスの製造方法を提供し、
ＬＥＤチップをパッケージ基板に固定するステップと、
ＬＥＤチップのパッケージ基板から離れる表面、側壁、及びパッケージ基板のＬＥＤチップ以外の領域にパッケージ層を形成するステップと、
ＬＥＤチップの周辺に位置するパッケージ層に対してプリカット処理を行い、それによって段差構造を形成するステップと、を含む。

【0023】

第３の態様によれば、本願の実施例は上記ＬＥＤパッケージデバイスの製造方法を提供し、
複数のＬＥＤチップをパッケージ基板に固定するステップと、
各ＬＥＤチップのパッケージ基板から離れる表面、側壁、及びパッケージ基板のＬＥＤチップ以外の領域にパッケージ層を形成するステップと、
各ＬＥＤチップの周辺に位置するパッケージ層に対してプリカット処理を行い、それによって段差構造を形成するステップと、
隣接するＬＥＤチップの間の段差構造を切断し、ＬＥＤパッケージデバイスを形成するステップと、を含む。

【発明の効果】

【0024】

従来技術に比べ、本願は少なくとも以下の有益な効果を有する。
１）ＬＥＤチップ周辺のパッケージ層を段差構造に配置し、ＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層の厚さを減少させ、さらにパッケージ層の応力放出を減少させ、ＬＥＤパッケージデバイスの信頼性を向上させる。同時に、ＬＥＤパッケージデバイスの信頼性を保証する上で、ＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層の厚さが減少されるため、ＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層はＬＥＤチップの出射光に対する吸収を減少することができ、ＬＥＤチップの光出射輝度を高める。
２）段差構造は複数の段差を含み、段差の数を調整することによってＬＥＤチップの側壁周辺のパッケージ層の厚さを調整し、それによってＬＥＤチップの光出射角度を調整する。
３）縦面を１００μｍより大きい粗さの粗面に配置し、すなわち縦面を粗大化することにより、ＬＥＤチップの光出射輝度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

本願の実施例の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下は実施例において使用する必要がある図面を簡単に紹介し、理解すべきものとして、以下の図面は本願のいくつかの実施例のみを示し、したがって範囲を限定するものと見なすべきではなく、当業者にとって、創造的な労働をしない前提で、さらにこれらの図面に基づいて他の関連する図面を取得することができる。

【図1】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスの断面概略図である。

【図2】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスの断面概略図である。

【図3】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスの断面概略図である。

【図4】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスの断面概略図である。

【図5】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスの断面概略図である。

【図6】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスの断面概略図である。

【図7】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスの断面概略図である。

【図8】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスの製造方法の概略図である。

【図9a】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスが異なる製造過程にある断面概略図である。

【図9b】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスが異なる製造過程にある断面概略図である。

【図9c】本願の実施例に基づいて示されるＬＥＤパッケージデバイスが異なる製造過程にある断面概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下は特定の具体的な実施例によって本願の実施形態を説明し、当業者は本明細書に開示された内容から本願の他の利点と効果を容易に理解することができる。本願はさらに他の異なる具体的な実施形態によって実施又は営業することができ、本願における各詳細は異なる観点及び応用に基づき、本願の精神から逸脱することなく様々な修正又は変更を行うことができる。

【0027】

本願の説明において、説明すべきものとして、用語「上方」、「下方」、「水平」及び「垂直」等で指示された方位又は位置関係は図面に示された方位又は位置関係に基づくものであり、又は当該出願製品を使用する時に常に配置された方位又は位置関係であり、単に本願を説明しやすく及び説明を簡略化するためであり、指された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構造及び操作しなければならないことを指示又は示唆するものではなく、そのため本願を限定するものと理解できない。また、用語「第１」及び「第２」等は区別して説明するためだけに用いられ、相対的な重要性を指示又は示唆するものと理解できない。

【0028】

後端パッチの使用を容易にするために、厚さが２００～７００ｕｍの間にあるＬＥＤチップにパッケージ製造プロセスを行う必要がある。ＬＥＤチップのパッケージ製造プロセスにおいて、フッ素含有材料はフィルム圧着方式でＬＥＤチップをパッケージし、且つＬＥＤチップの発光面頂部の平坦さを保証する。フッ素含有材料はフィルム圧着過程において高温過程を経る必要があるため、これはフッ素含有材料がフィルム圧着過程の後に比較的大きな熱応力を放出することを引き起こしやすく、それによりフッ素含有材料と基板との間の層剥離を引き起こし、より深刻なのは、ＬＥＤチップに対して金抜きの影響を与える。したがって、本願は新型のＬＥＤパッケージデバイスを提供し、ＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層（フッ素含有材料）の厚さを減少させ、パッケージ層の熱応力放出を効果的に低減させ、同時にＬＥＤチップの側壁部におけるパッケージ層のＬＥＤチップの出射光に対する吸収を減少させ、ＬＥＤパッケージデバイス全体の光出射輝度を高める。

【0029】

本願の一態様によれば、ＬＥＤパッケージデバイスが提供される。図１～図７を参照すると、当該ＬＥＤパッケージデバイスはパッケージ基板１００、ＬＥＤチップ５００及びパッケージ層３００を含む。パッケージ基板１００は１つの実装面を含み、当該実装面にはダイボンドエリア２１０及び非ダイボンドエリア２２０が配置されており、当該実装面はパッケージ基板１００の上面である。ＬＥＤチップ５００はパッケージ基板１００のダイボンドエリア２１０に設けられる。パッケージ層３００はパッケージ基板１００のダイボンドエリア２１０及び非ダイボンドエリア２３０を覆い、ＬＥＤチップ５００はパッケージ層３００とパッケージ基板１００との間に位置する。ＬＥＤチップ５００周辺のパッケージ層３００に段差構造４００が配置されており、段差構造４００における段差は上から下へ順に第１段差、第２段差、第ｎ段差と定義され、そのうちｎは段差構造４００における段差の数であり、第１段差はパッケージ基板１００から離れる側に位置し、第ｎ段差はパッケージ基板１００に近い側に位置する。各段差はいずれも１つの段差面４１０及び１つの縦面４２０を含み、第１段差の縦面４２０とＬＥＤチップ５００との間の最大水平距離は第ｎ段差の縦面４２０とＬＥＤチップ５００との間の水平距離より小さい。

【0030】

ここで、ＬＥＤチップ５００の波長は４００ｎｍ未満である。パッケージ層３００の材料はフッ素含有材料である。

【0031】

本願の動作過程及び動作原理は以下のとおりである。
本願はＬＥＤチップ５００の周辺のパッケージ層３００を段差構造４００に配置することにより、ＬＥＤチップ５００の側壁部におけるパッケージ層３００の厚さを減少させ、さらにパッケージ層３００の応力放出を減少させ、ＬＥＤパッケージデバイスの信頼性を向上させる。同時に、ＬＥＤパッケージデバイスの信頼性を保証する上で、ＬＥＤチップ５００の側壁部におけるパッケージ層３００の厚さが減少されるため、ＬＥＤチップ５００の側壁部におけるパッケージ層３００はＬＥＤチップ５００の出射光に対する吸収を減少することができ、ＬＥＤチップ５００の光出射輝度を高める。

【0032】

以下、ＬＥＤパッケージデバイスの具体的な実施構造について説明する。
実施例１
図１を参照すると、ＬＥＤパッケージデバイスはパッケージ基板１００、ＬＥＤチップ５００及びパッケージ層３００を含む。パッケージ基板１００の実装面はダイボンドエリア２１０を形成するために用いられ且つダイボンドエリア２１０以外の非ダイボンドエリア２２０に位置する金属層２００を含み、当該非ダイボンドエリア２２０とダイボンドエリア２１０との間に隔離溝２３０が設けられており、当該隔離溝２３０はダイボンドエリア２１０と非ダイボンドエリア２２０を電気的に隔離するために用いられる。ＬＥＤチップ５００はダイボンドエリア２１０に設けられる。パッケージ層３００はＬＥＤチップ５００の上面、側壁及び金属層２００を覆う。ＬＥＤチップ５００周辺のパッケージ層３００に段差構造４００が配置されている。金属層２００の厚さは５０μｍ～２００μｍであり、本実施例において、金属層２００の厚さは８０μｍであることが好ましい。

【0033】

当該段差構造４００において２つの段差を含み、２つの段差はパッケージ基板１００の高さ方向に沿ってレイアウトされ、且つ上から下へ順に第１段差及び第２段差と定義される。各段差はいずれも１つの段差面４１０及び１つの縦面４２０を含み、第１段差の縦面４２０とＬＥＤチップ５００との間の最大水平距離Ｄ_２は第２段差の縦面４２０とＬＥＤチップ５００との間の水平距離Ｄ_４より小さい。

【0034】

一実施形態において、縦面４２０は１００μｍより大きい粗さの粗面である。縦面４２０を粗面に配置し、すなわち、縦面４２０を粗大化し、ＬＥＤチップ５００の光出射輝度を高めることができる。本実施例において、粗大化されていない縦面４２０と比較して、粗大化された縦面４２０は少なくとも５％の光出射輝度を高めることができる。

【0035】

第１段差における縦面４２０と隣接する段差面４１０との間の角度は９０°～１２０°の間にある。

【0036】

好ましくは、図１を参照すると、第１段差における縦面４２０と隣接する段差面４１０との間の角度は９０°を選択してもよく、それはＬＥＤチップ５００のコーナー部のパッケージ層３００にクラックが発生しやすいという問題を回避することができ、ＬＥＤパッケージデバイスの信頼性を向上させる。図２を参照すると、第１段差における縦面４２０と隣接する段差面４１０との間の角度は１２０°を選択してもよい。

【0037】

好ましくは、図３を参照すると、第１段差における縦面４２０と隣接する段差面４１０との間の接続角はいずれも弧状面取りである。

【0038】

一実施形態において、図１を参照すると、第１段差の段差面４１０とＬＥＤチップ５００との間の最小垂直距離は第１厚さＤ_１である。第１段差の縦面４２０とＬＥＤチップ５００との間の最小水平距離は第２厚さＤ_２’であり、第２厚さＤ_２’はＬＥＤチップ５００の側壁部におけるパッケージ層の厚さである。第２段差の段差面４１０とパッケージ基板１００の実装面（特に、金属層２００を含むパッケージ基板１００の実装面を指す）との間の垂直距離は第３厚さＤ_３であり、当該第３厚さＤ_３はパッケージ層３００の当該段差における厚さである。

【0039】

ＬＥＤチップ５００の厚さが２００μｍ～７００μｍの間にある時、第１厚さＤ_１と第２厚さＤ_２’との比は１：５～３：１の間にあり、第１厚さＤ_１と第３厚さＤ_３との比は１：４～３：１の間にあり、第２厚さＤ_２’と第３厚さＤ_３との比は１：４～５：１の間にある。例えば、第１厚さＤ_１は１００μｍ～３００μｍの間にあり、第２厚さＤ_２’は１００μｍ～５００μｍの間にあり、第３厚さＤ_３は１００μｍ～４００μｍの間にある。

【0040】

好ましくは、ＬＥＤチップ５００の厚さが２００～４００μｍの間にある時、第１厚さＤ_１と第２厚さＤ_２’との比は１：５～２：１の間にあり、第１厚さＤ_１と第３厚さＤ_３との比は１：２～２：１の間にあり、第２厚さＤ_２’と第３厚さＤ_３との比は１：２～５：１の間にある。例えば、第１厚さＤ_１は１００μｍ～２００μｍの間にあり、第２厚さＤ_２’は１００μｍ～５００μｍの間にあり、第３厚さＤ_３は１００μｍ～２００μｍの間にある。

【0041】

好ましくは、ＬＥＤチップ５００の厚さが４００～７００μｍの間にある時、第１厚さＤ_１と第２厚さＤ_２’との比は１：５～３：１の間にあり、第１厚さＤ_１と第３厚さＤ_３との比は１：４～３：１の間にあり、第２厚さＤ_２’と第３厚さＤ_３との比は１：４～５：１の間にある。例えば、第１厚さＤ_１は１００μｍ～３００μｍの間にあり、第２厚さＤ_２’は１００μｍ～５００μｍの間にあり、第３厚さＤ_３は１００μｍ～４００μｍの間にある。

【0042】

好ましくは、第１厚さＤ_１は第２厚さＤ_２’以下であり、第１厚さＤ_１と第２厚さＤ_２’を上記関係に設置し、ＬＥＤチップ５００の上面のパッケージ層３００が小さい厚さを有するようにし、ＬＥＤチップ５００の光出射効果を高める。第２厚さＤ_２’が第１厚さＤ_１より大きいため、第１厚さＤ_１が小さい時、ＬＥＤチップ５００のコーナー部のパッケージ層３００の厚さが減少されることによるパッケージ層３００に接着剤クラックが発生しやすい状況を回避する。

【0043】

一実施形態において、パッケージ基板１００はセラミックパッケージ基板、樹脂系パッケージ基板、アルミパッケージ基板などのパッケージ基板を含み、好ましくは、パッケージ基板１００はセラミックパッケージ基板である。

【0044】

一実施形態において、図１を参照すると、ダイボンドエリア２１０は分離して設けられた第１ダイボンドエリア及び第２ダイボンドエリアを含み、そのうち、第１ダイボンドエリアはＬＥＤチップ５００における第１導電層に接続され、第２ダイボンドエリアはＬＥＤチップ５００における第２導電層に接続される。第１ダイボンドエリアの極性はそれに接続された第１導電層の極性によって決定され、第２ダイボンドエリアの極性はそれに接続された第２導電層の極性によって決定される。第１ダイボンドエリアと第２ダイボンドエリアとの間に隙間が残され、当該隙間及び隔離溝２３０はパッケージ層３００によって充填される。

【0045】

一実施形態において、図１を参照すると、パッケージ基板１００が実装面と対向する表面にパッド６００が設けられており、パッケージ基板１００にはビアホール１１０が設けられており、パッド６００は当該ビアホール１１０を介してＬＥＤチップ５００に電気的に接続されている。パッド６００は第１パッド及び第２パッドを含み、ＬＥＤチップ５００における第１導電層は第１パッドに電気的に接続され、第２導電層は第２パッドに電気的に接続される。

【0046】

実施例２
本実施例は実施例１と複数の同一の特徴を有し、本実施例と実施例１との相違点は、段差構造４００が２つ以上の段差を含むことにある。ここで、同一の特徴については一々述べず、相違点についてのみ述べる。

【0047】

図４を参照すると、段差構造４００は２つ以上の段差を含み、２つ以上の段差は上から下へ順に第１段差、第２段差、第ｎ段差と定義される。２つ以上の段差を有する段差構造４００は４５０μｍより大きい厚さのＬＥＤチップに適用する。ここで、各段差の縦面４２０とＬＥＤチップ５００との間の最小水平距離はＬＥＤチップ５００の高さ方向において下から上へ漸減する傾向を呈し、第１段差の縦面４２０とＬＥＤチップ５００との間の最小水平距離は第２厚さＤ_２’である。

【0048】

第ｎ段差以外の全ての段差の縦面４２０と隣接する段差面４１０との間の角度は９０°～１２０°の間にある。好ましくは、第ｎ段差以外の全ての段差の縦面４２０と隣接する段差面４１０との間の角度は９０°を選択してもよい。又は、第ｎ段差以外の全ての段差の縦面４２０と隣接する段差面４１０との間の角度は１２０°を選択してもよい。

【0049】

本実施形態において、段差構造４００における段差の数を調整することによってＬＥＤチップ５００の側壁周辺のパッケージ層３００の厚さを調整し、それによってＬＥＤチップ５００の光出射角度を調整する。例えば、段差の数を増やすことにより、ＬＥＤチップ５００の側壁周辺のパッケージ層３００の厚さにＬＥＤチップ５００の高さ方向に下から上へ漸減する傾向を呈させ、それによってＬＥＤチップ５００の光出射角度を調整する。

【0050】

実施例３
本実施例は実施例１又は実施例２と複数の同一の特徴を有し、本実施例と実施例１又は実施例２との相違点は、パッケージ基板１００に凹部領域７００が配置されており、当該凹部領域７００がＬＥＤチップ５００の周囲を取り囲むことである。ここで、同一の特徴については一々述べず、相違点についてのみ述べる。

【0051】

図５～図７を参照すると、パッケージ基板１００にＬＥＤチップ５００の周辺を取り囲む凹部領域７００が配置されている。当該凹部領域７００はパッケージ基板１００の実装面における非ダイボンドエリア２２０の上面から非ダイボンドエリア２２０の内部まで延伸してもよい（図５を参照）。又は、当該凹部領域７００はパッケージ基板１００の上面からパッケージ基板１００の内部まで延伸してもよい（図６を参照）。又は、パッケージ基板１００の実装面は上記非ダイボンドエリア２２０を含まず、当該凹部領域７００はパッケージ基板１００の上面からパッケージ基板１００の内部まで延伸してもよい（図７を参照）。凹部領域７００はＬＥＤチップ５００の周方向に沿って間欠的にレイアウトされ、又は、凹部領域７００はＬＥＤチップ５００の周方向に沿って連続的にレイアウトされる。

【0052】

パッケージ基板１００に凹部領域７００が配置されることにより、さらにＬＥＤチップ５００の側壁部におけるパッケージ層３００の厚さを減少することができ、かつパッケージ層３００は当該凹部領域７００を介してパッケージ基板１００に接続され、パッケージ層３００とパッケージ基板１００との結合力を増加させ、外部気流がＬＥＤチップ５００に入る経路を減少させ、ＬＥＤパッケージデバイスの信頼性を高める。

【0053】

本願の一態様によれば、上記実施例におけるＬＥＤパッケージデバイスの製造方法を提供する。図８を参照すると、当該製造方法は、ステップＳ１～Ｓ４を含む。

【0054】

Ｓ１において、複数のＬＥＤチップ５００をパッケージ基板１００に固定する。

【0055】

一実施形態において、図９ａを参照すると、複数のＬＥＤチップ５００をパッケージ基板１００に等間隔にレイアウトする。パッケージ基板１００はセラミックパッケージ基板、シリコンパッケージ基板、アルミパッケージ基板などのパッケージ基板を含み、本実施例において、パッケージ基板１００はセラミックパッケージ基板である。

【0056】

好ましくは、パッケージ基板１００はダイボンドエリア２１０、ダイボンドエリア２１０の外に位置する非ダイボンドエリア２２０及び隔離溝２３０を形成するための金属層２００をさらに含み、ＬＥＤチップ５００はダイボンドエリア２１０に固定されている。

【0057】

好ましくは、ＬＥＤチップ５００の波長は４００ｎｍ未満であり、ＬＥＤチップ５００の厚さは２００～７００μｍの間にある。

【0058】

Ｓ２において、各ＬＥＤチップ５００のパッケージ基板１００から離れる表面、側壁、及びパッケージ基板１００のＬＥＤチップ５００以外の領域にパッケージ層３００を形成する。

【0059】

一実施形態において、図９ｂを参照すると、各ＬＥＤチップ５００の上面、側壁及びパッケージ基板１００のＬＥＤチップ５００以外の領域にパッケージ層３００を形成し、当該パッケージ層３００は各ＬＥＤチップ５００をパッケージする。パッケージ層３００の材料はフッ素含有材料である。パッケージ層３００はＬＥＤチップ５００の上方にある厚さが２００μｍ未満であり、隣接するＬＥＤチップ５００の間のパッケージ基板の上方に位置するパッケージ層の厚さは３００μｍ～５００μｍの間にある。

【0060】

隣接するＬＥＤチップ５００の間のパッケージ基板の上方に位置するパッケージ層の厚さはＬＥＤチップ５００の厚さに応じて調整することができる。例えば、ＬＥＤチップ５００の厚さが２５０μｍである時、隣接するＬＥＤチップ５００の間のパッケージ基板の上方に位置するパッケージ層の厚さは３００μｍであり、ＬＥＤチップ５００の厚さが４３０μｍである時、隣接するＬＥＤチップ５００の間のパッケージ基板の上方に位置するパッケージ層の厚さが５００μｍである。

【0061】

Ｓ３において、各ＬＥＤチップ５００の周辺に位置するパッケージ層３００に対してプリカット処理を行い、それによって段差構造４００を形成する。

【0062】

一実施形態において、図９ｃを参照すると、各ＬＥＤチップ５００の周辺に位置するパッケージ層３００に対してプリカット処理を行うことによって段差構造４００を形成し、段差構造４００における段差は上から下へ順に第１段差、第２段差、第ｎ段差と定義される。当該段差構造４００はＬＥＤチップ５００の外周を取り囲み、ＬＥＤチップ５００の側壁のパッケージ層３００の厚さを減少することができ、且つＬＥＤチップ５００の光出射輝度を高める。

【0063】

好ましくは、第１段差の段差面とＬＥＤチップ５００との間の最小垂直距離は第１段差の縦面４２０とＬＥＤチップ５００との間の最小水平距離以下である。

【0064】

プリカット処理では、各段差の縦面４２０はいずれも粗面に配置され、且つ当該粗面の粗さは１００μｍより大きく、これは少なくともＬＥＤチップの５％の発光輝度を高めることができる。

【0065】

一実施形態において、図９ｃを参照すると、当該段差構造４００において複数の段差を含み、複数の段差はパッケージ基板１００の高さ方向に沿ってレイアウトされる。各段差はいずれも１つの段差面４１０及び１つの縦面４２０を含み、第１段差の縦面４２０とＬＥＤチップ５００との間の最大水平距離は第ｎ段差の縦面４２０とＬＥＤチップ５００との間の水平距離より小さい。段差構造４００における段差の数を調整することによってＬＥＤチップ５００の側壁周辺のパッケージ層３００の厚さを調整し、それによってＬＥＤチップ５００の光出射角度を調整する。

【0066】

Ｓ４において、隣接するＬＥＤチップ５００の間の段差構造４００を切断し、ＬＥＤパッケージデバイスを形成する。

【0067】

本願の一態様によれば、上記実施例におけるＬＥＤパッケージデバイスの製造方法を提供する。当該製造方法はステップＬ１～Ｌ３を含む。

【0068】

Ｌ１において、ＬＥＤチップ５００をパッケージ基板１００に固定する。ＬＥＤチップ５００の数は１つである。

【0069】

Ｌ２において、ＬＥＤチップ５００のパッケージ基板１００から離れる表面、側壁、及びパッケージ基板１００のＬＥＤチップ５００以外の領域にパッケージ層３００を形成する。

【0070】

Ｌ３において、ＬＥＤチップ５００の周辺に位置するパッケージ層３００に対してプリカット処理を行い、それによって段差構造４００を形成する。

【0071】

以上の技術的解決手段から分かるように、本願はＬＥＤチップ５００の周辺のパッケージ層３００を段差構造４００に配置し、ＬＥＤチップ５００の側壁部におけるパッケージ層３００の厚さを減少し、さらにパッケージ層３００の応力放出を低減させ、ＬＥＤパッケージデバイスの信頼性を向上させる。同時に、ＬＥＤパッケージデバイスの信頼性を保証する上で、ＬＥＤチップ５００の側壁部におけるパッケージ層３００の厚さが減少されるため、ＬＥＤチップ５００の側壁部におけるパッケージ層３００はＬＥＤチップ５００の出射光に対する吸収を減少させ、ＬＥＤチップ５００の光出射輝度を高める。

【0072】

さらに、段差構造４００は複数の段差を含み、段差の数を調整することによってＬＥＤチップ５００の側壁周辺のパッケージ層３００の厚さを調整し、さらにＬＥＤチップ５００の光出射角度を調整する。

【0073】

さらに、縦面４２０を１００μｍより大きい粗さの粗面に配置し、すなわち、縦面４２０を粗大化し、ＬＥＤチップ５００の光出射輝度を高めることができる。

【0074】

以上は本願の好ましい実施形態に過ぎず、指摘すべきことは、本技術分野の当業者にとって、本願の技術的原理から逸脱しない前提で、さらにいくつかの改善及び置換を行うことができ、これらの改善及び置換も本願の保護範囲と見なされるべきであることである。

【符号の説明】

【0075】

１００…パッケージ基板、１１０…ビアホール、２００…金属層、２１０…ダイボンドエリア、２２０…非ダイボンドエリア、２３０…隔離溝、３００…パッケージ層、４００…段差構造、４１０…段差面、４２０…縦面、５００…ＬＥＤチップ、６００…ランド、７００…凹部領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9a】

【図9b】

【図9c】

【国際調査報告】