[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种发光二极管(light-emitting diode，LED)装置，特别是有关于一种发光二极管装置，其具有由电泳(electrophoresis)沉积而成的荧光材料的透镜模块，及发光二极管装置制造方法。

背景技术

发光二极管(LED)装置为固态光源且已应用多年。LED装置是通过半导体材料的p-n结在正向偏置时电子-空穴对的结合而发光。相较于传统灯具，LED装置的优点在于低耗电量及较长的使用寿命。特别的是因为白光LED装置具有高演色性指数(color rendering index，CRI)，使其成为最广为接受的发光装置之一。

白光LED装置可通过使用红光LED芯片(chip/die)、绿光LED芯片及蓝光LED芯片来混合红、绿及蓝光而形成白光LED装置。然而，上述三合一的白光LED装置较为昂贵，因其需要三个LED芯片来发射不同主色的光。再者，由于三个LED芯片中每一芯片的发光效率不同而降低演色性指数(CRI)。

为了解决上述的缺陷，而发展出结合荧光材料(如，磷光材料)与蓝光LED装置的白光LED装置。蓝光通过发出红色及绿色荧光的磷光材料，使蓝、红及绿光结合而产生白光。目前，上述白光LED装置是通过在蓝光LED芯片周围填入含有磷光材料的环氧树脂(epoxy resin)并在其上覆盖一透镜而形成的。然而，填入的环氧树脂的均匀性(uniformity)不佳而降低LED装置的发光特性。另一白光LED装置的制作方法为在蓝光LED芯片周围填入一透明保护树脂或胶(glue)，接着其上涂覆一含有磷光材料的环氧树脂层。然而，环氧树脂层的涂覆速率慢且同样难以控制环氧树脂层的均匀性。又另一白光LED装置的制作方法为在蓝光LED芯片上形成一透镜，接着在其上涂覆一含有磷光材料的环氧树脂层并覆盖一透明保护树脂或胶。然而，环氧树脂层的涂覆速率慢且制造成本较高。

因此，有必要寻求一种新的LED装置结构，其能够解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体装置及其制造方法。

根据上述的目的，本发明提供一种半导体装置，包括：一半导体基底、一发光二极管芯片、至少两个分隔的外部导线层及一透镜模块。半导体基底具有一凹穴，而发光二极管芯片设置于凹穴内。外部导线层设置于半导体基底的下表面且电性连接至发光二极管芯片，用以作为输入端。透镜模块贴附于半导体基底的上表面，以覆盖凹穴，包括：一模塑透镜、一透明导电层及一玻璃基底。透明导电层上涂覆一荧光材料且位于模塑透镜下方。玻璃基底设置于该透明导电层与该模塑透镜之间。

又根据上述的目的，本发明提供一种半导体装置的制造方法。提供一玻璃晶片，具有一第一侧及一相对的第二侧。在玻璃晶片的第一侧上形成一透明导电层。在透明导电层上形成一掩模图案层，其具有多个开口以露出透明导电层。在每一开口填入一荧光材料。在玻璃晶片的第二侧上形成多个透镜，其对应于开口。去除掩模图案层而形成一透镜板。在一半导体晶片上覆盖透镜板，其中半导体晶片包括：多个凹穴对应于透镜板的荧光材料，以及多个发光二极管芯片位于对应的凹穴内。蚀刻半导体晶片的底表面，以在相邻的凹穴之间形成多个凹口而构成多个单个的半导体基底。自凹口切割透镜板，以在对应的半导体基底上形成多个单个的透镜模块。

又根据上述的目的，本发明提供一种半导体装置的制造方法。提供一半导体晶片，其包括彼此相邻的多个凹穴及多个发光二极管芯片位于对应的凹穴内。在半导体的上表面形成一透明树脂并填入每一凹穴内，以覆盖对应的发光二极管芯片。在透明树脂上形成一透明导电层。在透明导电层上形成一掩模图案层，其具有多个开口以露出透明导电层。在每一开口填入一荧光材料。在每一荧光材料上形成一透镜。依序切割相邻的凹穴之间的半导体晶片以及透明导电层而构成具有透镜模块的多个单个的半导体基底，其中透镜模块包括：透镜、荧光材料及透明导电层。

本发明的半导体装置的荧光层是形成于一额外的玻璃载板或透明导电层，与公知的填入LED芯片周围的荧光层相比较，可改善荧光层的厚度均匀性。再者，由于荧光层经由电泳沉积而成且可通过晶片级封装(wafer levelpackage)技术进行LED装置的封装，故可达到较高的生产速率并降低制造成本。

附图说明

图1A至1D示出根据本发明一实施例的透镜板的制造方法剖面示意图；

图1E示出图1B至1C中具有核壳结构的磷微粒放大示意图；

图2A至2D示出根据本发明一实施例的LED装置的制造方法剖面示意图；