(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、
前記基板上に設置され、複数の発光ダイオードチップを含み、半導体基板を更に含み、前記複数の発光ダイオードチップは前記半導体基板内に設置され、且つ前記複数の発光ダイオードチップを接続する前記発光ダイオードチップの間の前記半導体基板が切断されないウェハレベルチップスケールパッケージングの発光ダイオードチップセット、および
前記基板上に設置され、且つ、前記発光ダイオードチップセットに電気的接続された少なくとも２つの電極、を含む発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項２】
前記複数の発光ダイオードチップは、並べて設置されている請求項１に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項３】
前記基板上に設置され、且つ、少なくとも１つの電極がその上に設置される少なくとも１つの柱状部を更に含む請求項１に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項４】
発光ダイオードチップセット上に設置された蛍光シートを更に含み、
前記柱状部上に設置された前記電極の上面と前記蛍光シートの上面の高度差は、０〜５０μｍである請求項３に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項５】
前記柱状部上に設置された前記電極の上面と前記蛍光シートの上面は同じ高さである請求項４に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項６】
各前記柱状部は、それぞれ導電ビアを有し、且つ前記各電極は、前記各導電ビアを介して前記基板の異なる部分に電気的に接続されている請求項３に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項７】
前記発光ダイオードチップセットは、ソリッドワイヤによって前記少なくとも２つの電極に電気的接続される請求項１または請求項３に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項８】
前記発光ダイオードチップセットは、前記基板上に、または前記基板内に設置された導電層によって前記少なくとも２つの電極に電気的接続される請求項６に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項９】
前記電極は、前記柱状部の上面と側壁上に設置されて、前記柱状部の側壁上に設置された電極の部分によって前記基板と電気的接続される請求項３に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項１０】
前記基板の２つのコーナー領域に設置された２つの前記柱状部を含む請求項３に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項１１】
前記基板の４つのコーナー領域に設置された４つの前記柱状部を含む請求項３に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項１２】
前記基板上に設置され、且つ、前記少なくとも２つの電極がその上に設置された矩形部を更に含む請求項１に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【請求項１３】
前記発光ダイオードチップセット上に設置された蛍光シートを更に含み、
前記矩形部上に設置された前記電極の上面と前記蛍光シートの上面の高度差は、０〜５０μｍである請求項１２に記載の発光ダイオードチップパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、チップパッケージに関し、特に、発光ダイオードチップパッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードチップパッケージの発光ダイオード（ＬＥＤ）は、基板上に活性層を形成し、且つ、基板上に異なる導電層と半導体層を堆積する方式を用いて形成されている。ｐ−ｎ接合の電流を用いた電子−正孔対の輻射再結合は、電磁輻射（例えば、光）を生成するのに用いられることができる。例えば、ＧａＡｓまたはＧａＮの直接バンドギャップの材料で形成された順方向バイアスのＰ−Ｎ接合では、空乏領域に注入された電子−正孔対の再結合は、電磁輻射を発光させることになる。上述の電磁輻射は、可視光領域または不可視光領域にあることができる。異なるバンドギャップを有する材料を用いて、異なる色の発光ダイオードを形成することができる。また、不可視光領域にある電磁輻射は、リンレンズ（phosphorous lenses）によって可視光に変換されることができる。
【０００３】
現在の発光ダイオードチップパッケージの産業は、大量生産の傾向にあるため、任意の発光ダイオードチップパッケージの製造ステップを簡易化できる方法、またはその生産コストを低減できる方法は、巨大な経済効果をもたらすことができる。従って、業界は生産コストが低く、且つ、より簡易化した製造ステップで製造されることができる発光ダイオードチップパッケージが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、生産コストが低く、且つ、より簡易化した製造ステップで製造されることができる発光ダイオードチップパッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本開示による発光ダイオードチップパッケージ（ＬＥＤチップパッケージ）は、
基板、
基板上に設置され、且つ、複数の発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）で一体成形された発光ダイオードチップセット（ＬＥＤチップセット）、および
基板上に設置され、且つ、ＬＥＤチップセットに電気的接続された少なくとも２つの電極、を含む。
上述した、複数のＬＥＤチップで一体成形されたＬＥＤチップセットなど、複数のＬＥＤチップを含むものは、ウエハレベルチップスケールパッケージングのＬＥＤチップセットと呼ぶこともできる。
【０００６】
従って、本開示によるＬＥＤチップパッケージは、
基板、
基板上に設置され、複数のＬＥＤチップを含む、ウエハレベルチップスケールパッケージングのＬＥＤチップセット、および
基板上に設置され、且つ、ＬＥＤチップセットに電気的接続された少なくとも２つの電極、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によるＬＥＤチップパッケージは、複数のＬＥＤチップを含むＬＥＤチップセットを含むため、生産コストが低く、且つ、より簡易化した製造ステップで製造されることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本開示の実施形態の発光ダイオードチップパッケージのその製造方法における各段階の側面図である。
【図１Ｂ】本開示の実施形態の発光ダイオードチップパッケージのその製造方法における各段階の側面図である。
【図１Ｃ】本開示の実施形態の発光ダイオードチップパッケージのその製造方法における各段階の側面図である。
【図２Ａ】本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージのその製造方法における各段階の側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿って描かれた断面図である。
【図２Ｃ】本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージのその製造方法における各段階の側面図である。
【図２Ｄ】図２Ｃの２Ｄ−２Ｄ線に沿って描かれた断面図である。
【図２Ｅ】本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージのその製造方法における各段階の側面図である。
【図３Ａ】本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。
【図３Ｂ】本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。
【図３Ｃ】本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。
【図３Ｄ】本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。
【図４】本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。
【図５】本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
詳細な説明は、添付の図面と併せて以下の実施形態に説明される。
添付の図面とともに以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を検討することで、本発明はより完全に理解できる。
【００１０】
本開示の発光ダイオードチップパッケージおよびその製造方法は、以下の説明で詳述される。以下の発明を実施するための形態では、説明のために、多数の特定の詳細および実施形態が本開示の完全な理解を提供するために明記されている。以下の発明を実施するための形態で説明された特定の構成要素および構造は、本開示を明瞭に説明するために記述されている。しかしながら、本明細書で記述される例示的な実施形態は、単に説明のために用いられることは明らかであり、発明の概念は、これらの例示的な実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。また、異なる実施形態の図面では、本開示を明瞭に説明するために、類似の番号および／または対応の番号を用いて、類似の構成要素および／または対応の構成要素を示すことができる。しかしながら、異なる実施形態の図面では、類似の番号および／または対応の番号の使用は、異なる実施形態間の相関関係を示唆するものではない。また、この明細書では、例えば、「第２の材料層上／第２の材料層の上方に配置された」などの表現は、第１の材料層および第２の材料層の直接接触の状況を含む。または１つ以上の他の材料層との離間状態も含むことができる。上述の状況では、第１の材料層と第２の材料層との間は直接接触しなくてもよい。
【００１１】
本開示の図面の構成要素または装置は、当業者に公知のどんな形式または構成にも存在することができるということが留意されるべきである。また、「もう１つの層を覆う（overlying）層」、「層はもう１つの層の上方（above）に配置される」、「層はもう１つの層上（on）に配置される」、および「層はもう１つの層の上方（over）に配置される」などの表現は、層がもう１つの層と直接接触することを指すだけでなく、層がもう１つの層とは直接接触せず、層ともう１つの層との間に配置された１つ以上の中間層があることも指すことができる。
【００１２】
また、この明細書では、関連する表現が用いられる。例えば、「より低い」、「底部」、「より高い」、または「上部」は、もう１つに対する１つの構成要素の位置を説明するのに用いられる。仮に装置が上下反転された場合、「より低い」側の構成要素は、「より高い」側の構成要素となる、ということが諒解されるべきである。
【００１３】
用語「約」および「大抵」は、一般的に、所定値の＋／−２０％を意味し、より一般的に、所定値の＋／−１０％を意味し、さらにより一般的に、所定値の＋／−５％を意味する。本開示の所定値は、近似値である。特定の説明がないとき、所定値は、「約」または「大抵」の意味を含む。
【００１４】
本開示の実施形態は、複数の発光ダイオードチップで一体成形された発光ダイオードチップセットを用いて、製造ステップを簡易化し、製造コストを低減している。この発光ダイオードチップセットは、ウエハレベルチップスケールパッケージングの発光ダイオードチップセットと呼ぶこともできる。
【００１５】
《参考例》
図１Ａ〜図１Ｃは、本開示の実施形態の発光ダイオードチップパッケージのその製造方法における各段階の側面図である。これらの図は、発明者に知られている発光ダイオードチップパッケージの側面図を示している。前記図の内容は、非公知技術であるため、本発明で解決したい問題の参考としてのみ用いられ、申請前の先行技術ではない。
【００１６】
まず、図１Ａに示すように、発光ダイオードチップパッケージ１００は、基板１０２、基板１０２上に設置された平面電極１０４、および４つの各々独立した発光ダイオードチップ１０６を含む。この発光ダイオードチップ１０６のその中の１つの電極（例えば正極）は、平面電極１０４に電気的接続され、発光ダイオードチップ１０６のもう１つの電極（例えば負極）は、ワイヤ１０８によって接合領域１０６ａから基板１０２に電気的接続される。また、発光ダイオードチップパッケージ１００は、各発光ダイオードチップ１０６上に設置された複数の蛍光シート１１０を更に含み、且つ、各蛍光シート１１０は、特定の形状に切断され、その下の発光ダイオードチップ１０６の接合領域１０６ａを露出する。
【００１７】
次いで、図１Ｂ〜図１Ｃに示すように、遮蔽層１１２’を基板１０２上に形成する。この遮蔽層１１２’の遮蔽は、発光ダイオードチップ１０６で発光するように設計されていない領域（即ち、図１Ｃの発光ダイオード１０６の４つの側壁）を遮蔽するのに用いられる。遮蔽層１１２’は、発光するように用いられる蛍光シート１１０の上面１１０Ｓと、外部要素と接続するように用いられる平面電極１０４の部分１０４ａとを露出する。
【００１８】
この遮蔽層１１２’は、図１Ｂ〜図１Ｃで示されたステップによって形成されることができる。まず、図１Ｂに示されたように、基板１０２、平面電極１０４、発光ダイオードチップ１０６、および蛍光シート１１０上をカバーする遮蔽層１１２を形成する。留意すべきことは、この遮蔽層１１２は、次に続くエッチングのステップで、発光するように用いられる蛍光シート１１０の上面１１０Ｓと外部要素と接続するように用いられる平面電極１０４の部分１０４ａとを同時に露出しなければならないため、この遮蔽層１１２は、特定の金型で特定の形状に形成されて、遮蔽層１１２の厚さが上述の蛍光シート１１０の上面１１０Ｓと平面電極１０４の部分１０４ａに対応することができるようにしなければならない。言い換えれば、図１Ｂに示されるように、この遮蔽層１１２の平面電極１０４の部分１０４ａに対応する領域は、より薄い厚さを有する必要があり、蛍光シート１１０の上面１１０Ｓに対応する領域は、より厚い厚さを有する必要がある。
【００１９】
次いで、図１Ｃでは、この遮蔽層１１２に対してエッチングのステップを行い、発光するように用いられる蛍光シート１１０の上面１１０Ｓと外部要素と接続するように用いられる平面電極１０４の部分１０４ａとを同時に露出する。このエッチングのステップは、例えば、サンドブラストまたはその他の任意の適切なエッチング方法を含むことができる。エッチング後の遮蔽層１１２は、遮蔽層１１２’で表示される。
【００２０】
発光ダイオードチップパッケージ１００では、隣接する２つの発光ダイオードチップ１０６の間の間隙が大き過ぎた場合、光点の現象が生じるため、光点が生じるのを防止するために、図１Ａの発光ダイオードチップ１０６は、高精度の方式、例えば、２つの発光ダイオードチップ１０６，１０６の間の間隙が１００μｍを超えてはならない方式で緊密に配列されなければならない。しかしながら、この高精度の方式で複数の発光ダイオードチップ１０６を緊密に配列するには、かなりの製造コストを必要とする。
【００２１】
また、図１Ａからわかるように、各発光ダイオードチップ１０６上に設置された蛍光シート１１０は、特定の形状に切断され、その下の発光ダイオード１０６の接合領域１０６ａを露出する。しかしながら、各発光ダイオードチップ１０６上に設置された蛍光シート１１０を特定の形状に切断するのもかなりの製造コストを必要とする。また、各発光ダイオードチップ１０６は、基板１０２と電気的接続する１つのワイヤ１０８を必要とするため、この複数のワイヤ１０８は、基板１０２上でかなり大きな面積を占め、基板１０２の材料利用率を低下させる。
【００２２】
また、図１Ｂ〜図１Ｃのこの遮蔽層１１２は、特定の金型で特定の形状を形成しなければならないため、この遮蔽層１１２を形成するステップもかなりの製造コストを必要とする。
【００２３】
《第１実施形態》
従って、上述の問題を解決するために、発明者は、本案のもう１つの実施形態で、もう１つの発光ダイオードチップパッケージを提供する。この発光ダイオードチップパッケージは、簡易化した製造ステップで製造されることができるため、生産コストを低減することができる。
【００２４】
図２Ａ〜図２Ｄに示すように、この４つの図は、本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージのその製造方法における各段階の側面図または断面図である。
【００２５】
まず、図２Ａに示すように、発光ダイオードチップパッケージ２００は、基板２０２、基板２０２上に設置された発光ダイオードチップセット２１４（LED chip set）、およびこの基板２０２上に設置され、且つ、上述の発光ダイオードチップセット２１４と電気的接続された少なくとも２つの電極２０４Ａと２０４Ｂを含む。この基板２０２は、セラミック基板、銅材質の基板、アルミニウム材質の基板、またはその他の任意の適切な放熱基板を含むことができる。
【００２６】
上述の発光ダイオードチップセット２１４は、複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）で一体成形されている。または、この発光ダイオードチップセット２１４は、ウエハレベルチップスケールパッケージングの発光ダイオードチップセット２１４と呼ぶこともできる。この複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）は、それぞれ独立して紫外線ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップ、またはその他の任意の適切な発光ダイオードチップを含むことができる。
【００２７】
この複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）で一体成形されたウエハレベルチップスケールパッケージングの発光ダイオードチップセット２１４と従来のパッケージング技術で形成されたそれぞれ独立した発光ダイオードチップは異なる。具体的に言えば、従来のパッケージング技術は、先に切断ステップを行って、ウエハ上に形成された各発光ダイオードチップを分離し、次いで各独立した発光ダイオードチップに対してパッケージングを行う。この従来のパッケージング技術とは異なり、本案の複数の発光ダイオードチップで一体成形された発光ダイオードチップセット２１４（または、ウエハレベルチップスケールパッケージングの発光ダイオードチップセット２１４とも呼ばれる）は、ウエハレベルでパッケージングのステップを完成する（例えば、複数の発光ダイオードチップがウエハレベルで互いに電気的接続される）。次いで、複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）で形成された発光ダイオードチップセット２１４を切断して個片化する。この複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）を接続するように用いられる複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）の間の半導体基板は、切断されない。
【００２８】
具体的に言えば、図２Ｂに示すように、前記の図は、図２Ａの発光ダイオードチップパッケージ２００がライン２Ｂ−２Ｂに沿って描かれた断面図である。また、留意すべきことは、本発明を明確に述べるために、前記図は、ライン２Ｂ−２Ｂ上にない電極２０４、柱状部２２０、導電ビア２２２、およびワイヤ２０８も示している。
【００２９】
図２Ｂに示された４つの発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）で一体成形されたウエハレベルチップスケールパッケージングの発光ダイオードチップセット２１４を例にすると、この４つの発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）は、ウエハの設計および製造段階のときに既にウエハの半導体基板２１６のワイヤ構造２１８によって互いに電気的接続されている。このワイヤ構造２１８は、例えば、半導体基板２１６内の相互接続構造であることができる。次いで、この４つの発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）で形成された発光ダイオードチップセット２１４を切断して個片化する。この複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）を接続するように用いられる複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）の間の半導体基板２１６は、切断されない。
【００３０】
言い換えれば、発光ダイオードチップセット２１４は、半導体基板２１６を含み、且つ、複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）は、半導体基板２１６内に設置され、且つ、半導体基板２１６内のワイヤ構造２１８によって互いに電気的接続される。例えば、図２Ａ〜図２Ｂに示されたように、１つの実施形態では、その中の１つの電極２０４（例えば電極２０４Ａ）は、ワイヤ２０８によって、発光ダイオードチップセット２１４の接合領域２１４ａによって発光ダイオードチップ２０６Ａの正極に電気的接続されることができる。次いで、この発光ダイオードチップ２０６Ａの負極は、ワイヤ構造２１８Ａによって発光ダイオードチップ２０６Ｂの正極に電気的接続されることができる。次いで、この発光ダイオードチップ２０６Ｂの負極は、ワイヤ構造２１８Ｂによって発光ダイオードチップ２０６Ｃの正極に電気的接続されることができ、この発光ダイオードチップ２０６Ｃの負極は、ワイヤ構造２１８Ｃによって発光ダイオードチップ２０６Ｄの正極に電気的接続されることができる。最後に、この発光ダイオードチップ２０６Ｄの負極は、接合領域２１４ａともう１つのワイヤ２０８によってもう１つの電極２０４（例えば電極２０４Ｂ）に接続されることができる。
【００３１】
上述の半導体基板２１６は、シリコン基板を含むことができる。また、半導体基板２１６は、ゲルマニウムを含む元素半導体、炭化ケイ素（silicon carbide）、ヒ化ガリウム （gallium arsenide）、リン化ガリウム（gallium phosphide）、リン化インジウム（indium phosphide）、ヒ化インジウム（indium arsenide）および／またはアンチモン化インジウム（indium antimonide）を含む化合物半導体、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウムヒ素リン（ＧａＡｓＰ）、アルミニウムインジウムヒ素（ＡｌＩｎＡｓ）、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）、ガリウムインジウムヒ素（ＧａＩｎＡｓ）、ガリウムインジウムリン（ＧａＩｎＰ）および／またはガリウムインジウムヒ素リン（ＧａＩｎＡｓＰ）を含む合金半導体、または上述の材料の組み合わせを含むこともできる。または、半導体基板２１６は、半導体オンインシュレータであることもできる。
【００３２】
図２Ａ〜図２Ｂからわかるように、発光ダイオードチップセット２１４内の複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）は、高精度の方式、例えば、２つの発光ダイオードチップ２０６Ａ，２０６Ｂの間の間隙が１００μｍを超えない方式で緊密に配列されているため、発光ダイオードチップパッケージ２００を製造する製造ステップでは、図１Ａに示されたような高精度の方式で互いに分離した複数の発光ダイオードチップを緊密に配列する必要がない。このため、製造コストを大幅に低減することができ、且つ、発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）を緊密に配列することによって光点の現象が生じるのを防ぐことができる。
【００３３】
また、１つの実施形態では、図２Ａ〜図２Ｂに示されるように、発光ダイオードチップパッケージ２００の複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）は、並列に設置されている。
【００３４】
次いで、図２Ａ〜図２Ｂに示すように、この発光ダイオードチップパッケージ２００は、基板２０２上に設置された少なくとも１つの柱状部２２０を更に含み、且つ、少なくとも１つの電極２０４は、少なくとも１つの柱状部２２０上に設置される。例えば、図２Ａに示された実施形態では、発光ダイオードチップパッケージ２００は、基板２０２上に設置された２つの柱状部２２０Ａと柱状部２２０Ｂを含み、且つ、この２つの柱状部２２０Ａと柱状部２２０Ｂは、基板２０２の２つのコーナー領域２０２Ｃに設置される。また、電極２０４Ａと電極２０４Ｂは、この２つの柱状部２２０Ａと柱状部２２０Ｂの上面の上方にそれぞれ設置され、且つ、ワイヤ２０８によって発光ダイオードチップセット２１４の接合領域２１４ａに電気的接続される。
【００３５】
また、各柱状部２２０Ａと柱状部２２０Ｂは、導電ビア２２２を有し、且つ、この導電ビア２２２は、電極２０４と基板２０２と電気的接続される。具体的に言えば、この導電ビア２２２は、柱状部２２０の貫通孔であり、柱状部２２０の上面と底面を貫通する。且つ、この導電ビア２２２には導電材料が充填されているため、この柱状部２２０の上面に設置された電極２０４は、導電ビア２２２によってこの柱状部２２０の下の基板２０２に電気的接続されることができる。
【００３６】
留意すべきことは、上述の実施形態のほか、本開示の実施形態は、その他の数の柱状部を有することもでき、以下の説明で詳述する。従って、本開示の範囲は、上述の実施形態を限定するものではない。
【００３７】
上述の柱状部２２０の材料は、セラミック、ガラス、エポキシ樹脂、金属、またはその他の任意の適切な材料であることができる。電極２０４Ａと電極２０４Ｂの材料は、単層または多層の銅、アルミニウム、タングステン、金、クロミウム、ニッケル、プラチナ、チタン、イリジウム、ロジウム、上述の合金、上述の組み合わせ、または他の導電性の良い金属材料を含むことができ、且つ、電気メッキ、スパッタリング、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、または他の任意の適切な堆積方式によって柱状部２２０の上面に形成されることができる。
【００３８】
また、上述の柱状部２２０の導電ビア２２２は、レーザーカッティング、リソグラフィーエッチング、ホイールカッティング（wheel cutting）、機械ドリル（mechanical drilling）、上述の組み合わせ、または他の任意の適切な方法によって柱状部２２０に形成されることができる。上述のエッチングステップは、サンドブラスト、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、プラズマエッチング、または他の適切なエッチングステップを含むことができる。この導電ビア２２２に設定された導電材料は、銅、アルミニウム、タングステン、金、クロミウム、ニッケル、プラチナ、チタン、イリジウム、ロジウム、上述の合金、上述の組み合わせ、または他の導電性の良い金属材料を含むことができる。１つの実施形態では、この導電ビア２２２の導電材料は、電極２０４Ａと電極２０４Ｂの材料と同じであることができ、且つ、電極２０４Ａと電極２０４Ｂと同じ金属堆積プロセスで形成されることができる。しかしながら、他の実施形態では、この導電ビア２２２の導電材料は、もう１つの金属堆積プロセスによって形成されることもでき、且つ、その材料は、電極２０４Ａと電極２０４Ｂの材料と異なることができる。
【００３９】
次いで、図２Ｃ〜図２Ｄに示すように、図２Ｄは、図２Ｃの発光ダイオードチップパッケージ２００がライン２Ｄ−２Ｄに沿って描かれた断面図である。また、留意すべきことは、本発明を明確に述べるために、前記図は、ライン２Ｄ−２Ｄ上にない電極２０４、柱状部２２０、導電ビア２２２、およびワイヤ２０８も示している。図２Ｃ〜図２Ｄに示すように、発光ダイオードチップパッケージ２００は、発光ダイオードチップセット２１４上に設置された蛍光シート２１０を更に含むことができる。
【００４０】
１つの実施形態では、この蛍光シート２１０は、蛍光混合粉末のセラミックシート（セラミック蛍光シートとも呼ばれる）からなることができる。このセラミック蛍光シートは、蛍光粉とセラミック粉末を高温で焼結させることによって形成されることができる。このセラミック粉末は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、または他の適切な材料であることができる。この蛍光粉は、イットリウムアルミニウムガーネット（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）、ルテチウムアルミニウムガーネット（Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２、ＬｕＡＧ）、ケイ酸塩（Silicate）、窒化物（Nitride）、または他の適切な蛍光粉であることができる。この蛍光粉は発光ダイオードチップにより放出された光を白色光に変換することができる。しかしながら、他の実施形態では、この蛍光シート２１０は、上述の蛍光粉のガラスシートまたはシリカゲルを混合したものであることができる。
【００４１】
図２Ｃ〜図２Ｄに示すように、蛍光シート２１０は、右側にだけ発光ダイオードチップセット２１４の接合領域２１４ａを露出する必要があるため、図１Ａに示されたような特定の形状に切断し、各発光ダイオードチップを露出する必要がなくなる。従って、本案の発光ダイオードチップセット２１４を用いることにより、蛍光シートの複雑な切断のステップを簡易化することができるため、製造のステップを簡易化し、生産コストを低減することができる。
【００４２】
また、複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、および２０６Ｄ）は、１つのワイヤ２０８だけを必要として発光ダイオードチップセット２１４の接合領域２１４ａによって電極２０４Ａと電気的接続することができるため、図１Ａに示されたような各発光ダイオードチップが１つのワイヤを必要とする実施形態に比べ、発光ダイオードチップセット２１４の使用は、ワイヤ２０８の数を大幅に減少することができる。従って、基板がワイヤに占有される面積も大幅に減少し、基板２０２の材料利用率を向上させることができる。
【００４３】
次いで、図２Ｄ〜図２Ｅに示すように、１つの実施形態では、図２Ｄに示されたように、この柱状部２２０上に設置された電極２０４の上面２０４Ｓと蛍光シート２１０の上面２１０Ｓの高度差Ｈは、約０〜５０μｍ、例えば、約１０〜４０μｍである。１つの実施形態では、この電極２０４の上面２０４Ｓと蛍光シート２１０の上面２１０Ｓの高度差Ｈは、約０である。即ち、この柱状部２２０上に設置された電極２０４の上面２０４Ｓと蛍光シート２１０の上面２１０Ｓは、同じ高さである。
【００４４】
次いで、図２Ｅに示されたステップでは、遮蔽層２１２を基板２０２上に形成する。この遮蔽層２１２の遮蔽は、発光ダイオードチップセット２１４で発光するように設計されていない領域（即ち、図２Eなどの発光ダイオードチップセット２１４の側壁）を遮蔽するのに用いられる。遮蔽層２１２は、発光するように用いられる蛍光シート２１０の上面２１０Ｓと、外部要素と接続するように用いられる電極２０４の上面２０４Ｓとを露出する。
【００４５】
発光ダイオードチップパッケージ２００の電極２０４の上面２０４Ｓと蛍光シート２１０の上面２１０Ｓの高度差Ｈは、非常に小さい（約０〜５０μｍ）ため、上述の遮蔽層２１２は、図１Ｂ〜図１Ｃに示されたような特定の金型で特定の形状に形成される必要がなくなる。従って、電極２０４の上面２０４Ｓと蛍光シート２１０の上面２１０Ｓを同一の水平面に配置させることによって（即ち、高度差Ｈは、約０〜５０μｍである）、特定の金型で遮蔽層を特定の形状に形成するステップを省くことができ、製造のステップを簡易化し、生産コストを低減することができる。
【００４６】
留意すべきことは、上述の図２Ａ〜図２Ｅに示された２つの柱状部を有する実施形態のほか、本開示の実施形態は、図３Ａ〜図３Ｂの実施形態に示されたように、その他の数の柱状部を有することもできる。本開示の範囲は、図２Ａ〜図２Ｅに示された実施形態に限定されるものではない。
【００４７】
《第２実施形態》
図３Ａは、本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。図３Ａに示された実施形態と前述の図２Ａ〜図２Ｅに示された実施形態との違いは、発光ダイオードチップパッケージ３１０が基板２０２の３つのコーナー領域２０２Ｃに設置された３つの柱状部２２０Ａ、柱状部２２０Ｂと、柱状部２２０Ｃを含むことである。外部要素と電気的接続するように用いられることができる柱状部２２０の数が増加したため、図３Ａの発光ダイオードチップパッケージ３１０は、装置設計の自由度が高められる。留意すべきことは、図３Ａとその後の図では、装置の要素をわかり易く表示するために、図の中に遮蔽層を表示していない。
【００４８】
《第３実施形態》
図３Ｂは、本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。図３Ｂに示された実施形態と前述の図３Ａに示された実施形態との違いは、発光ダイオードチップパッケージ３２０が基板２０２の４つのコーナー領域２０２Ｃに設置された４つの柱状部２２０Ａ、柱状部２２０Ｂと、柱状部２２０Ｃ、柱状部２２０Ｄを含むことである。外部要素と電気的接続するように用いられることができる柱状部２２０の数が増加したため、図３Ｂの発光ダイオードチップパッケージ３２０は、装置設計の自由度を更に高めることができる。
【００４９】
留意すべきことは、上述の図２Ａ〜図３Ｂに示された実施形態のほか、本開示の実施形態の電極は、図３Ｃの実施形態に示されたように、その他の方式によって基板と電気的接続されることもできる。本開示の範囲は、図２Ａ〜図３Ｂに示された実施形態に限定されるものではない。
【００５０】
《第４実施形態》
図３Ｃは、本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。図３Ｃに示された実施形態と前述の図２Ａ〜図３Ｂに示された実施形態との違いは、発光ダイオードチップパッケージ３３０の電極２０４が柱状部２２０の上面（top surface）と側壁（sidewall）上に設置されて、柱状部２２０の側壁上に設置された電極２０４の部分によって基板２０２と電気的接続されることである。また、柱状部２２０は、導電ビアを含まないため、プロセスの中の導電ビアを形成するステップを省くことができ、装置の製造コストを更に低減する。
【００５１】
また、上述の図２Ａ〜図３Ｃに示された柱状部を含む実施形態のほか、本開示の実施形態は、図３Ｄの実施形態に示されるように、他の形状の突出部も含むことができる。本開示の範囲は、図２Ａ〜図３Ｃに示された実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
《第５実施形態》
図３Ｄは、本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。図３Ｄに示された実施形態と前述の図２Ａ〜図３Ｃに示された実施形態との違いは、発光ダイオードチップパッケージ３４０が基板２０２上に設置された矩形部３５０を含み、且つ、少なくとも２つの電極２０４Ａと２０４Ｂがこの矩形部３５０上に設置されていることである。
【００５３】
また、この発光ダイオードチップパッケージ３４０は、発光ダイオードチップセット２１４上に設置された蛍光シート２１０を更に含み、且つ、矩形部３５０上に設置された電極２０４の上面２０４Ｓと蛍光シート２１０の上面２１０Ｓの高度差は、約０〜５０μｍ、例えば、約１０〜４０μｍである。１つの実施形態では、この電極２０４の上面２０４Ｓと蛍光シート２１０の上面２１０Ｓの高度差Ｈは、約０である。即ち、この柱状部２２０上に設置された電極２０４の上面２０４Ｓと蛍光シート２１０の上面２１０Ｓは、同じ高さである。
【００５４】
また、上述の図２Ａ〜図３Ｄに示された１つの蛍光シートだけを用いた実施形態のほか、本開示の実施形態は、図４の実施形態に示されたように、複数の蛍光シート（４１０Ａ、４１０Ｂ、４１０Ｃ、４１０Ｄ）を含むこともできる。本開示の範囲は、図２Ａ〜図３Ｄに示された実施形態に限定されるものではない。
【００５５】
《第６実施形態》
図４は、本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。図４に示された実施形態と前述の図２Ａ〜図３Ｄに示された実施形態との違いは、発光ダイオードチップパッケージ４００が発光ダイオードチップセット２１４上に設置された複数の蛍光シート４１０Ａ、４１０Ｂ、４１０Ｃと、４１０Ｄを含むことであり、且つ、各発光シート４１０は、全てその下の複数の発光ダイオードチップ（２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、２０６Ｄ）に対応して設置される。
【００５６】
図２Ａ〜図４に示された実施形態の発光ダイオードチップセットは、全てソリッドワイヤによって電極に電気的接続されるが、発光ダイオードチップセットは、基板上に、または基板内に設置された導電層によってこの電極に電気的接続されることもできる。
【００５７】
《第７実施形態》
図５は、本開示のもう１つの実施形態の発光ダイオードチップパッケージの側面図である。図５に示されるように、発光ダイオードチップセット２１４は、基板２０２上に設置された導電層５００によって導電ビア２２２を介して電極２０４Ａに電気的接続され、基板２０２上に設置されたもう１つの導電層５０２によって導電ビア２２２を介して電極２０４Ｂに電気的接続される。この実施形態では、発光ダイオードチップセット２１４は、ソリッドワイヤ（例えば、上述のワイヤ２０８）によって電極２０４Ａと電極２０４Ｂに電気的接続されていない。また、図５は、導電層５００と導電層５０２が基板２０２上に設置されているのを示しているが、この導電層５００と導電層５０２は、基板２０２内に設置して導電ビアによって発光ダイオードチップセット２１４と電気的接続することもできることを当業者は理解するであろう。この導電層５００と導電層５０２は、金属またはその他の任意の適切な導電材料を含むことができる。
【００５８】
また、上述の実施形態は、全てワイヤを用いて発光ダイオードチップセットと電極に電気的接続されているが、この技術領域では、この発光ダイオードチップセットは、フリップチップ方式でその下の基板と電気的接続してからこの基板内の相互接続構造と柱状部の導電ビアによって上述の電極と電気的接続することもできることを当業者は理解するであろう。従って、本開示の範囲は、上述のワイヤを用いた実施形態に限定されるものではない。
【００５９】
要約すると、複数の発光ダイオードチップで一体成形された発光ダイオードチップセット（即ち、ウエハレベルチップスケールパッケージングの発光ダイオードチップセット）を用いることにより、発光ダイオードチップパッケージの製造ステップは、高精度の方式で互いに分離した複数の発光ダイオードチップを緊密に配列する必要がないため、生産コストを大幅に低減することができる。また、基板がワイヤに占有される面積も大幅に減少し、基板２０２の材料利用率を向上させることができる。また、蛍光シートは、複雑な切断のステップで切断する必要がないため、製造のステップを簡易化し、生産コストを低減することができる。また、電極の上面と蛍光シートの上面を同一の水平面に配置させることによって、特定の金型で遮蔽層を特定の形状に形成するステップを省くことができ、製造のステップを更に簡易化し、生産コストを低減することができる。
【００６０】
本開示及びそれらの利点の一部の実施形態が詳細に説明されてきたが、添付の請求の範囲によって定義されるように、本開示の精神および範囲を逸脱せずに、本明細書において種々の変更、代替、および改変をすることができることを理解すべきである。例えば、本明細書で述べられる特徴、機能、プロセス、および材料の多くが本開示の範囲を逸脱することなく変更できることが当業者にとっては容易に理解されるだろう。また、本出願の範囲は、本明細書中に述べられたプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、及びステップの特定の実施形態に限定されることを意図するものではない。当業者が本開示の開示から容易に諒解するように、本明細書で述べられた対応する実施形態と、実質的に同様の機能を実行するか、または実質的に同様の結果を達成する、現存の、または後に開発される、開示、プロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップが本開示に従って利用され得る。よって、添付の特許請求の範囲は、上述のプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップを含むように意図される。
【符号の説明】
【００６１】
１００…発光ダイオードチップパッケージ
１０２…基板
１０４…平面電極
１０４ａ…平面電極の部分
１０６…発光ダイオードチップ
１０６ａ…接合領域
１０８…ワイヤ
１１０…蛍光シート
１１０Ｓ…上面
１１２，１１２’…遮蔽層
２００…発光ダイオードチップパッケージ
２０２…基板
２０２Ｃ…コーナー領域
２０４，２０４Ａ，２０４Ｂ…電極
２０４Ｓ…上面
２０６，２０６Ａ，２０６Ｂ，２０６Ｃ，２０６Ｄ…発光ダイオードチップ
２０８…ワイヤ
２１０…蛍光シート
２１０Ｓ…上面
２１２…遮蔽層
２１４…発光ダイオードチップセット
２１４ａ…接合領域
２１６…半導体基板
２１８，２１８Ａ，２１８Ｂ，２１８Ｃ…ワイヤ構造
２２０，２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ，２２０Ｄ…柱状部
２２２…導電ビア
３１０，３２０，３３０，３４０…発光ダイオードチップパッケージ
３５０…矩形部
４００…発光ダイオードチップパッケージ
４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃ，４１０Ｄ…蛍光シート
５００，５０２…導電層
【図１Ａ】
0006484550.tif 000002
【図１Ｂ】
0006484550.tif 000003
【図１Ｃ】
0006484550.tif 000004
【図２Ａ】
0006484550.tif 000005
【図２Ｂ】
0006484550.tif 000006
【図２Ｃ】
0006484550.tif 000007
【図２Ｄ】
0006484550.tif 000008
【図２Ｅ】
0006484550.tif 000009
【図３Ａ】
0006484550.tif 000010
【図３Ｂ】
0006484550.tif 000011
【図３Ｃ】
0006484550.tif 000012
【図３Ｄ】
0006484550.tif 000013
【図４】
0006484550.tif 000014
【図５】
0006484550.tif 000015