技术领域
[0001] 本
发明涉及一种半导体发光光源，包括LED、COB、半导体照明
灯具中使用的灯板、灯条、灯柱等，进一步涉及一种半导体发光光源结构及其制造方法。
背景技术
[0002] 随着半导体
发光效率的提升、制造成本的下降和使用寿命的提高，其应用范围已经涵盖显示、
背光和照明等领域。
[0003] 如图1所示，是现有的一种LED的结构示意图，包括封装
基板1、p焊垫2、金属层3、
支撑基板4、p型导电层5、
发光层6、n型导电层7、
电流扩展层8、n
电极9、互连
导线10、
荧光层10a、n焊垫11、p焊盘13a、连接金属12a、n焊盘13b、连接金属12b、封装体14和固晶层15等。
[0004] p型导电层5、发光层6、n型导电层7组成通常所说的半导体叠层；所述半导体叠层和金属层3、支撑基板4、电流扩展层8、n电极9组成通常所说的半导体发光芯片；所述半导体发光芯片和封装基板1、p焊垫2、互连导线10、荧光层10a、n焊垫11、p焊盘13a、连接金属12a、n焊盘13b、连接金属12b、封装体14和固晶层15组成通常所说的LED（也统称为半导体发光器件）。
[0005] 在目前的半导体照明产业分工中，由芯片企业制造半导体发光芯片，由封装企业制造图1所示的LED和COB等半导体发光器件，最后由灯具企业把封装企业制造的半导体发光器件应用到各种照明灯具的灯板、灯条、灯柱中去。
[0006] 图1所示的半导体发光芯片的
制造过程通常包括：在蓝
宝石、
碳化
硅、或硅
外延衬底表面（未图示）
外延生长半导体发光叠层，包括GaN/InGaN基半导体发光叠层、AlInGaP基半导体发光叠层、GaN/AlGaN基半导体发光叠层等；然后，在整个外延片裸露的p型导电层5表面制备金属层3；通过所述金属层3将半导体叠层连同外延衬底一起粘贴在所述支撑基板4（第一层基板）的表面（第一次固晶工序）；然后，采用激光剥离、磨削减薄后化学
腐蚀、或化学剥离的方法去除整
块外延衬底；接着，采用化学腐蚀和/或干法腐蚀的方式
刻蚀去除外延衬底后的半导体叠层表面，裸露出用于制备电流扩展层的n型导电层7，并结构化n型导电层7表面，使之形成锥状粗糙表面或凹凸表面；在所述结构化n型导电层7表面制备所述电流扩展层8、n电极9；切割所述支撑基板4得到分离的半导体发光芯片提供给封装企业使用。
[0007] 目前外延片的直径为2寸和4寸。如前面所说的，
现有技术是先将整个外延片粘贴到所述支撑基板4表面，完成芯片工艺后，再切割所述支撑基板4得到半导体发光芯片，这种通常采用的外延衬底去除方法始终存在严重的技术
瓶颈难以解决。如采用激光剥离方法时，在外延衬底和半导体叠层之间产生的
气化物，特别是中央区域的气化物，难以通过半导体叠层和衬底之间的微小缝隙得到有效快速的排泄，导致的气膨胀和局部高温及其热应
力会导致整个半导体叠层破裂。如采用化学剥离方法时，新鲜的腐蚀液和产生的腐蚀产物难以通过半导体叠层和衬底之间的微小缝隙进行相互交换和流动，腐蚀缝隙的厚度沿径向方向很难控制均匀，加热、超声振动等手段虽能改善流动性，但会导致半导体叠层破裂。采用磨削减薄后化学腐蚀的方法，虽然能解决半导体叠层和衬底之间微小缝隙所导致的问题，但磨削减薄的厚度控制特别是均匀性控制很困难，太薄会导致半导体叠层破裂，太厚会导致化学腐蚀时间冗长等。所述问题随着外延片直径的不断增大，将会变得更加严峻，导致制造工艺复杂、良率低、成本高等问题。
[0008] 图1所示的LED的制造过程中，进一步包括：制备图1所示的包括有p焊垫2、n焊垫11、连接金属12a、连接金属12b、n焊盘13b、p焊盘13a、固晶层15的LED支撑基板1（第二层基板）；把由金属层3、支撑基板4、p型导电层5、发光层6、n型导电层7、电流扩展层8、n电极9组成的半导体发光芯片固定在支撑基板1上（第二次固晶工序）；完成互连导线
10，使半导体发光芯片n电极9与n焊垫11相互导电连接（通常所说的焊线或打线工艺）；
在半导体叠层四周涂敷荧光层10a，再灌胶
固化得到封装体14后得到通常所说的LED。
[0009] 如果要将所述的LED应用到半导体照明灯具中去，在半导体照明灯具企业，需要用
回流焊或
波峰焊的方法，把所述LED
焊接到PCB基板上（第三层基板和第三次固晶工序）去，制作成各种尺寸形状的灯板、灯条或灯柱。
[0010] 显然易见，所述半导体发光叠层在不同企业经历了三次不同的固晶工序，使用了三层不同的基板，最终才应用到半导体照明灯具中去，不仅制造流程长，工艺环节多，浪费大量原辅材料，涉及使用众多复杂昂贵的半导体专用设备，而且总体良率低，最终使得半导体发光芯片和半导体发光光源，包括以上所述的半导体发光器件（LED和COB）和半导体照明灯具中的灯板、灯条、灯柱等的制造成本居高不下，局限了它们的应用范围。
[0011] 进一步的，由图1可知，从半导体叠层到封装基板1底表面所经历的导热途径长，包括支撑基板4、金属层3、固晶层15、p焊垫2和封装基板1。经过的途径长、界面多，不利于半导体叠层的
散热，从而影响到光源的光效，也会导致光衰加快，使用寿命缩短等问题。
[0012] 显而易见，半导体发光芯片本身的制造过程和现有的半导体发光光源在其结构和制造方法上存在本质的
缺陷和不足。
发明内容
[0013] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种可以缩短制造流程、减少工艺环节的半导体发光光源。
[0014] 本发明要解决的另一技术问题在于，提供一种可以缩短制造流程、减少工艺环节的半导体发光光源制造方法。
[0015] 本发明要解决的另一个技术问题在于，提供一种可以简化工艺、提升良率的半导体发光芯片的制造方法。
[0016] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种半导体发光光源，包括一基板，所述基板具有第一表面和第二表面；在所述基板的第一表面设有至少一导电
电路，所述导电电路包括至少一第一焊垫和至少一第二焊垫；所述第一焊垫和第二焊垫彼此绝缘，所述基板至少有一与所述第一焊垫相连接的第一焊盘，至少有一与所述第二焊垫相连接的第二焊盘；
[0017] 在所述第一焊垫表面至少设有一半导体叠层，所述半导体叠层至少包括一第一导电层、一发光层和一第二导电层；所述第一导电层表面有一金属层，所述金属层与所述第一导电层直接
接触、或在所述金属层与所述第一导电层之间有一反射层和/或一接触层；所述金属层表面紧贴在所述第一焊垫表面相连接；所述第二导电层表面有一电流扩展层；所述电流扩展层与所述第二焊垫或另一第一焊垫导电连接，或者，在所述电流扩展层表面至少设有一第二电极，再由所述第二电极与所述第二焊垫或所述另一第一焊垫导电连接；
[0018] 所述半导体叠层以及相对应的所述第一焊垫、第二焊垫和电流扩展层,或相对应的所述第一焊垫、第二焊垫、电流扩展层和第二电极被一设置在所述基板第一表面的封装体所密封包裹，所述第一焊盘和第二焊盘位于所述封装体外侧所述基板第一表面、所述基板侧面和/或所述基板第二表面。
[0019] 优选的，所述半导体叠层四周侧面被一绝缘层所包裹。
[0020] 优选的，所述第一焊盘设置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板侧面，并通过设置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板侧面、和/或贯穿所述封装体、和/或贯穿所述基板的第一互连金属，与所述第一焊垫导电连接；或者，所述第一焊盘为穿过所述基板与所述第一焊垫导电连接的第一针状焊盘；
[0021] 所述第二焊盘设置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板侧面，并通过设置在所述基板第一表面、所述基板第二表面和/或所述基板侧面、和/或贯穿所述封装体、和/或贯穿所述基板的第二互连金属，与所述第二焊垫导电连接；或者，所述第二焊盘为穿过所述基板与所述第二焊垫导电连接的第二针状焊盘。
[0022] 优选的，当设置所述第二焊垫、第二焊盘和第二互连金属的所述基板具有导电特性时，在所述第二焊垫、第二焊盘和第二互连金属与所述基板之间设有一基板绝缘层；当设置所述第一焊垫、第一焊盘和第一互连金属的所述基板具有导电特性时，在所述第一焊垫、第一焊盘和第一互连金属与所述基板之间设有一基板绝缘层、或直接设置在所述基板上。
[0023] 优选的，所述电流扩展层通过至少一互连导电层和/或互连导线与所述第二焊垫或所述另一第一焊垫导电连接；或者，
[0024] 在所述电流扩展层表面至少有一第二电极，所述第二电极通过至少一互连导电层和/或互连导线与所述第二焊垫或所述另一第一焊垫导电连接。
[0025] 优选的，所述基板第一表面为光滑平坦表面或包括凹凸平台的光滑表面。
[0026] 优选的，所述封装体包括灌封体、预成形透镜或预成形灯罩；
[0027] 所述灌封体由灌封胶固
化成形；所述灌封胶包括环
氧树脂、硅
橡胶、硅树脂、掺有荧光粉和/或扩散剂的
环氧树脂、硅橡胶、硅树脂中的一种或多种；所述灌封体成形方式包括自成形、压模成形、注模成形、在围堰内填充成形中的一种或多种；
[0028] 所述预成形透镜和预成形灯罩包括环氧树脂、硅橡胶、硅树脂、PMMA、PC、玻璃、透明陶瓷、掺有荧光粉和/或扩散剂的环氧树脂、硅橡胶、硅树脂、PMMA、PC、玻璃、透明陶瓷中的一种或多种。
[0029] 本发明还提供一种制造上述半导体发光光源的方法，至少包括以下步骤：
[0030] S1：制备半导体发光晶粒：在外延衬底表面，按第二导电层、发光层、第一导电层的次序依次外延生长所述半导体叠层；用所述金属层均匀
覆盖整个外延片所裸露的第一导电层表面；从背面减薄所述外延衬底后，切割和/或崩裂所述外延片成为若干分离的半导体发光晶粒；所述半导体发光晶粒包括所述外延衬底、所述半导体叠层、和所述金属层；
[0031] S2：制备基板：在基板的第一表面制备一个或多个半导体发光光源相对应的导电电路，或者，在具导电特性的所述基板的第一表面制备所述基板绝缘层后，再在所述绝缘层表面制备一个或若干个半导体发光光源相对应的导电电路；所述导电电路包括至少一第一焊垫和至少一第二焊垫；制备与至少一第一焊垫相连接的至少一第一焊盘，和与至少一第二焊垫相连接的至少一第二焊盘；
[0032] S3：连接半导体发光晶粒和基板：把所述半导体发光晶粒放置在第一焊垫表面，使所述金属层表面与所述第一焊垫表面相互紧贴，并牢固结合导通；所述金属层表面与所述第一焊垫表面的结合方法包括超声压焊、共晶焊、回流焊、钎焊、在加压或加热加压条件下键合中的一种或多种方法；
[0033] S4：去除衬底：保护裸露的导电电路、焊盘和半导体叠层侧面后，去除所述半导体发光晶粒上的外延衬底；去除所述半导体发光晶粒上外延衬底的方法包括化学剥离、化学腐蚀、减薄后化学机械
抛光、激光剥离中的一种或多种；
[0034] S5：制备电流扩展层：采用化学腐蚀和/或干法腐蚀的方式刻蚀去除所述外延衬底后的半导体叠层表面，裸露出用于制备电流扩展层的第二导电层，并结构化第二导电层表面，使之形成锥状粗糙表面或凹凸表面；在所述结构化第二导电层表面覆盖所述电流扩展层；
[0035] S6：电连接所述电流扩展层和第二焊垫：将所述电流扩展层通过至少一互连导电层和/或互连导线与所述第二焊垫或另一第一焊垫导电连接；或者，在所述电流扩展层表面制备至少一第二电极后，再由所述第二电极通过至少一互连导电层和/或互连导线与所述第二焊垫或所述另一第一焊垫导电连接；所述互连导电层为通过溅射或蒸
镀或
化学镀或
电镀沉积的金属薄层，所述互连导线为通过超声压焊的金属丝；
[0036] S7：制备封装体：采用包括以下任一种：a：围绕所述半导体叠层、以及对应的第一焊垫、第二焊垫、电流扩展层或电流扩展层和第二电极点滴或涂敷灌封胶，借助灌封胶的表面
张力自成形或压模成形后固化得到灌封体；b：把预成形透镜或预成形灯罩设置在所述基板第一表面，其开口包裹组成单一半导体发光光源的半导体叠层、以及相对应的第一焊垫、第二焊垫、电流扩展层或电流扩展层和第二电极、互连导电层或互连导线，并密封所述预成形透镜或预成形灯罩与所述基板第一表面之间的接合部；在所述预成形透镜或预成形灯罩与所述基板第一表面之间形成的空腔内注入灌封胶、或注入掺有荧光粉和/或扩散剂的灌封胶；c：把灌封体成形模板放置在所述基板第一表面，在模板空腔内注入灌封胶、或掺有荧光粉和/或扩散剂的灌封胶，固化形成灌封体后脱去灌封体成形模板；d：在组成单一半导体发光光源的半导体叠层、及相对应的第一焊垫、第二焊垫、电流扩展层或电流扩展层和第二电极、互连导电层或互连导线的四周设置围堰后，在围堰内填充灌封胶、或填充掺有荧光粉和/或扩散剂的灌封胶，固化形成灌封体；
[0037] S8：制备半导体发光光源：沿
切割线切割和/或崩裂含有多个半导体发光光源的基板得到分离的半导体发光光源。
[0038] 优选的，在S7制备封装体之前，先用掺有荧光粉的灌封胶包裹所述半导体叠层，固化后形成荧光层。
[0039] 本发明还提供一种制造半导体发光芯片的方法，至少包括以下步骤：
[0040] S1：制备半导体发光晶粒：在外延衬底表面，按第二导电层、发光层、第一导电层的次序依次外延生长一半导体叠层；用一金属层均匀覆盖整个外延片所裸露的第一导电层表面；所述金属层与所述第一导电层直接接触或在所述金属层与所述第一导电层之间有一反射层和/或一接触层；
[0041] S2：从背面减薄所述外延衬底后，切割和/或崩裂所述外延片成为若干分离的半导体发光晶粒；所述半导体发光晶粒包括所述外延衬底、所述半导体叠层、和所述金属层；
[0042] S3：制备基板：在基板的第一表面或在所述基板的第一表面设置一绝缘层后制备一个或多个半导体发光芯片相对应的导电电路；所述导电电路包括至少一第一焊垫和与至少一第一焊垫相连接的至少一第一焊盘；所述基板第一表面为光滑平坦表面或包括凹凸平台的光滑表面；
[0043] S4：连接半导体发光晶粒和基板：把所述半导体发光晶粒放置在第一焊垫表面，使所述金属层表面与所述第一焊垫表面相互紧贴，并牢固结合导通；所述金属层表面与所述第一焊垫表面的结合方法包括超声压焊、共晶焊、回流焊、钎焊、在加压或加热加压条件下键合中的一种或多种方法；
[0044] S5：去除衬底：保护裸露的导电电路和半导体叠层侧面后，去除所述半导体发光晶粒上的外延衬底；去除所述半导体发光晶粒上外延衬底的方法包括化学剥离、化学腐蚀、减薄后
化学机械抛光、激光剥离中的一种或多种；
[0045] S6：制备电流扩展层：采用化学腐蚀和/或干法腐蚀的方式刻蚀去除所述外延衬底后的半导体叠层表面，裸露出用于制备电流扩展层的第二导电层，并结构化第二导电层表面，使之形成锥状粗糙表面或凹凸表面；在所述结构化第二导电层表面覆盖一电流扩展层；在所述电流扩展层表面制备至少一第二电极；
[0046] S7：制备半导体发光芯片：沿切割线切割和/或崩裂含有多个半导体发光芯片的基板得到分离的半导体发光芯片。
[0047] 实施本发明具有以下有益效果：本发明的半导体发光光源可用作半导体发光器件（包括LED和COB等）和半导体照明灯具中的灯板、灯条，灯柱等，具有结构简单，通用性强，应用广泛的特点；可以大幅缩短从外延片到半导体发光光源的制造流程，减少工艺环节；把芯片、封装、和灯具制造工艺和工序有机整合集成在一起，不仅能大幅减少原辅材料的使用量，大幅减少昂贵复杂半导体专用设备的使用种类和数量，更能大幅提升综合良率，降低制造成本；整合集成后的外延衬底去除工艺简单、实用，良率高，可以完全避免因外延片直径增加对制造工艺带来的不利影响，可以有效克服目前在外延衬底去除过程中所面临的各种问题和技术瓶颈，降低半导体叠层乃至整个半导体发光光源的制造成本；本发明所涉及的半导体发光光源内部导热路径短，经历的环节和界面少，导
热能力强、热阻低。
附图说明
[0048] 下面将结合附图及
实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0049] 图1是一种常见的半导体发光光源结构的示意图；
[0050] 图2是本发明本发明的半导体发光光源的第一实施例的示意图；
[0051] 图3是本发明本发明的半导体发光光源的第二实施例的示意图；
[0052] 图4是本发明本发明的半导体发光光源的第三实施例的示意图；
[0053] 图5是本发明本发明的半导体发光光源的第四实施例的示意图；
[0054] 图6是本发明本发明的半导体发光光源的第五实施例的示意图；
[0055] 图7是本发明本发明的半导体发光芯片的第一实施例的示意图。
具体实施方式
[0056] 如图2所示，是本发明的半导体发光光源的第一实施例，包括绝缘基板21、p焊垫22a、n焊垫22b、金属层23、p型导电层24a、发光层24b、n型导电层24c、电流扩展层25、n电极25a、互连导线26、荧光层27、灌封体28、相邻半导体发光光源灌封体28a、28b，半导体叠层四周绝缘层29、针状p焊盘210a、针状n焊盘210b、基板绝缘层211、切割线
位置220a、
220b等。
[0057] 在本实施例中，第一导电层、第一焊垫、第一焊盘分别为p型导电层24a、p焊垫22a、针状p焊盘210a；第二导电层、第二焊垫、第二焊盘、第二电极分别是 n型导电层24c、n焊垫22b、针状n焊盘210b、n电极25a。基板可采用绝缘基板21，包括陶瓷基板、玻璃基板、微晶玻璃基板、塑料基板、或复合结构基板。在该绝缘基板21上设置有至少一为半导体叠层供电的导电电路，包括p焊垫22a、n焊垫22b等。
[0058] 通过包括丝网印刷、电镀、化学镀、厚膜工艺、
薄膜工艺在绝缘基板21的第一表面制备p焊垫22a、n焊垫22b。在p焊垫22a表层可以制备适用于与金属层23进行超声焊接的Au，进行共晶焊的AuSn，进行回流焊的Ag，进行加压或加热加压下键合的Au，或进行钎焊的Ni。同样的，在n焊垫22b表层可以制备适用于互连导线26进行超声焊接的Au。该p焊垫22a、n焊垫22b可以为
单层或多层结构，可使用的材料包括Cu、Ti、Cr、Ni、Ag、Al、W、Au、Pt、Pd、及其
合金等。
[0059] 在本实施例中，该第一表面为在绝缘基板21上制备的光滑平坦表面；可以理解的，也可以在绝缘基板21上制备带有凹凸平台的光滑表面作为第一表面。
[0060] 该金属层23可以采用单层或多层结构，制备金属层23可使用的材料包括Cr、Cu、Ti、Al、Ni、W、Pt、Pd、Ag、Au、AuSn、Mo及其合金中的一种或多种。
[0061] 金属层23与p型导电层24a之间通常包括能与p型导电层24a形成低阻且透明的ITO、ZnO、NiO、与导电层具有相同导电型号的重掺低阻半导体等制成的接触层，或者包括能良好光反射特性的Ag、Al、DBR（布拉格反射镜）等形成的反射层，该反射层可以为单层或多层结构。进一步的，该反射层与p型导电层24a之间也可以设置一ITO、ZnO、NiO、与导电层具有相同导电型号的重掺低阻半导体等制成的接触层，以形成低阻接触。
[0062] 金属层23与p焊垫22a相接触表层可以制备适用于与p焊垫22a进行超声压焊的Au，进行共晶焊的AuSn，进行回流焊的Ag，进行加压或加热加压下键合的Au，或进行钎焊的Ni，从而可以通过超声压焊、共晶焊、回流焊、加压或加热加压下键合、或钎焊等方式固定连接在p焊垫22a上。
[0063] 然后减薄外延衬底后，将覆盖有金属层23的外延片切割成若干半导体发光晶粒，再把由p型导电层24a、发光层24b和n型导电层24c组成的半导体叠层、金属层23、连同外延生长半导体叠层时使用的外延衬底一起，即半导体发光晶粒，放置在p焊垫22a上。金属层23表面紧贴p焊垫22a表面，通过包括超声压焊、共晶焊、回流焊、加压或加热加压下键合、钎焊的方式，使金属层23和p焊垫22a相互连接。
[0064] 通常在制备半导体发光晶粒时，在半导体叠层四周侧面沉积有绝缘层29，将整个半导体叠层的四周侧面包裹起来，从而可以有效防止在整个半导体发光光源制备过程中，在n型导电层24c和p型导电层24a之间出现
短路和漏电，提升制程良率和光源可靠性。制备该绝缘层29使用的材料包括SiO2、Si3N4、Al2O3、AlN、TiO2、陶瓷、或者玻璃等绝缘材料。
[0065] 保护裸露的所有金属表面和半导体叠层侧面后，采用包括化学剥离、或磨削减薄后化学腐蚀、或激光剥离的方式去除外延衬底，然后再通过包括化学腐蚀和/或干法腐蚀（包括ICP）的方法蚀刻半导体叠层表面，裸露处用于制备电流扩展层25的n型导电层24c，并通过化学腐蚀和/或干法腐蚀的方式使n型导电层24c表面结构化，形成锥状粗糙或凹凸表面，以增加正向出光效率。
[0066] 在n型导电层24c表面通过包括
电子束蒸镀、
磁控溅射的方式制备电流扩展层25，该电流扩展层25可以为单层或多层结构，包括ITO、ZnO、NiO，或者直接采用重掺低阻n型导电层24c的半导体层作为电流扩展层25。
[0067] 在本实施例中，通过包括化学镀、电子束蒸镀、磁控溅射的方式在电流扩展层25表面制备n电极25a；通过包括超声压焊的方式用互连导线26连接n电极25a和n焊盘22b，形成导电连接。可以理解的，n电极25a也可以通过互连导线26连接至另一p焊盘22a或n焊盘22b上，从而使得两个或多个半导体叠层之间形成
串联或并联的关系。
[0068] n电极25a通常包括与电流扩展层25能形成牢固粘接的Ti、Cr、Pt、Pd层和能与互连导线26进行超声压焊的Au、Ag、Cu层。其中，n电极25a作为第二电极，可以为单层或多层结构，可使用的材料包括Cu、Ti、Cr、Ni、Ag、Al、W、Au、Pt、Pd、及其合金等；而互连导线26可以使用包括Ag丝、Au丝、Cu丝、或合金丝等导电丝线。
[0069] 去除裸露的金属表面和半导体叠层侧面的保护层以后，通过包括电子束蒸镀、磁控溅射、等离子加强
化学气相沉积（PECVD）、
旋涂玻璃（Silica）的方式在绝缘基板21表面制备基板绝缘层211，从而能够更好的保证p焊垫22a与n焊垫22b之间的绝缘。该基板绝缘层211包括SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、陶瓷、玻璃等。
[0070] 进一步的，围绕半导体叠层的外围还可以通过包括滴涂、
喷涂的方式涂敷含荧光粉的环氧树脂、硅胶、硅树脂，在半导体叠层四周及顶部形成一荧胶涂层，固化后形成荧光层27。
[0071] 本实施例的第一焊盘为第一针状焊盘，第二焊盘为第二针状焊盘，如图2所示，该第一针状焊盘为针状p焊盘210a，第二针状焊盘为针状n焊盘210b。将针状p焊盘210a和针状n焊盘210b插入预制在基板21的通孔内，并分别贯穿至p焊垫22a和n焊垫22b，形成导电连接，从而可以通过针状p焊盘210a和针状n焊盘210b连接到供电电路中，为整个半导体发光光源接入电源。
[0072] 半导体叠层以及相对应的第一焊垫、第二焊垫、电流扩展层被一设置在基板的第一表面的封装体所密封包裹。在本实施例中，围绕半导体叠层点
滴灌封胶，并包裹住整个半导体叠层及其荧光层27，以及电流扩展层25、n电极25a、互连导线26、p焊垫22a、p焊垫22a与p焊盘210a的连接处，n焊垫22b和n焊垫22b与n焊盘210b的连接处等，通过利用灌封胶表面张力自成形固化得到球状灌封体作为封装体，或利用预制的压模压在灌封胶上，固化后脱去预制的压模得到与压模内腔形状相同的灌封体作为封装体，从而完成整个半导体发光光源的制作。其中，该灌封胶可以为环氧树脂、硅橡胶、硅树脂中的一种或多种，进一步的，还可以在灌封胶中掺荧光粉和/或扩散剂，来丰富出光效果。
[0073] 最后，沿切割线220a、220b切割和/或崩裂绝缘基板21可以得到带灌封体直插式半导体发光光源。图中28a、28b是在绝缘基板21上同时制作的相邻的半导体发光光源的灌封体。
[0074] 下面介绍制造上述半导体发光光源的方法，包括以下步骤：
[0075] 制备半导体发光晶粒：在外延衬底表面，按n型导电层24c、发光层24b、p型导电层24a的次序依次外延生长半导体叠层。在裸露的p型导电层24a表面覆盖金属层23；从背面减薄外延衬底后，切割崩裂外延片成为若干分离的半导体发光晶粒。该半导体发光晶粒包括外延衬底、半导体叠层、和金属层，其形状包括正方形、长方形、六
角菱形、其它多边形中的一种；半导体发光晶粒的表面积小于500平方毫米。
[0076] 金属层23与p型导电层24a之间可以制备接触层，从而在金属层23与p型导电层24a之间形成低阻接触连接。进一步的，在金属层23与所述接触层之间还可以制备反射层，从而可以反射光线，提高出光效率。
[0077] 半导体发光晶粒的制备中，可以沿半导体发光晶粒之间的切割线，制备一从半导体叠层表面或金属层23表面贯穿至半导体叠层与外延衬底界面处的凹槽。切割线位于凹槽中央，凹槽宽度大于切割宽度，在凹槽内填充有无机绝缘材料，无机绝缘材料包括SiO2、Si3N4、Al2O3、AlN、TiO2、玻璃、或陶瓷，填充方法包括
电子束蒸发、磁控溅射、等离子加强化学气相沉积（PECVD）、
旋涂玻璃（Silica）。
[0078] 制备基板：在绝缘基板21的第一表面制备一个或多个半导体发光光源相对应的导电电路。在本实施例中，该导电电路包括在绝缘基板21的第一表面制备相互绝缘的p焊垫22a和n焊垫22b。并制备与p焊垫22a和n焊垫22b分别电连接的第一焊盘和第二焊盘；在本实施例中，该第一焊盘和第二焊盘分别为针状p焊盘210a和针状n焊盘210b。
[0079] 连接半导体发光晶粒和基板：把制备的半导体发光晶粒放置在p焊垫22a表面，并使金属层23表面与p焊垫22a表面相互紧贴，并牢固结合导通。金属层23表面与p焊垫22a表面的结合方法包括超声压焊、共晶焊、回流焊、钎焊或在加压或加热加压条件下键合中的一种或多种方式。
[0080] 去除衬底：在完成半导体发光晶粒与基板的固定连接后，保护裸露的导电电路、焊盘和半导体叠层侧面，然后去除外延衬底。去除外延衬底可采用的方法包括化学剥离、化学腐蚀、减薄后化学机械抛光、或激光剥离等。
[0081] 制备电流扩展层：采用化学腐蚀和/或干法腐蚀的方式刻蚀去除外延衬底后的半导体叠层表面，裸露出用于制备电流扩展层25的n型导电层24c，并结构化n型导电层24c表面，使之形成锥状粗糙表面或凹凸表面；并在结构化n型导电层24c表面制备电流扩展层25。
[0082] 电连接电流扩展层25和n焊垫22b：将电流扩展层25与n焊垫22b或另一p焊垫22a导电连接。在本实施例中，通过互连导线26连接n电极25a和n焊盘2b，形成导电连接。
[0083] 制备封装体：围绕半导体叠层、以及对应的p焊垫22a、n焊垫22b、电流扩展层25点滴或涂敷灌封胶，借助灌封胶的表面张力自成形或压模成形后固化得到灌封体，从而完成整个半导体发光光源的制作。
[0084] 可以理解的，在制备封装体之前，还可以去除金属表面和半导体叠层裸露侧面的保护层以后，通过包括电子束蒸镀、磁控溅射、等离子加强化学气相沉积（PECVD）、旋涂玻璃（Silica）的方式在绝缘基板21表面制备基板绝缘层211，从而能够更好的保证p焊垫22a与n焊垫22b之间的绝缘。该基板绝缘层211包括SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、陶瓷、玻璃等。
[0085] 进一步的，围绕半导体叠层的外围还可以通过包括滴涂、喷涂的方式涂敷含荧光粉的环氧树脂、硅胶、硅树脂，在半导体叠层四周及顶部形成一荧光胶涂层，固化后形成荧光层27。
[0086] 制备半导体发光光源：沿切割线切割和/或崩裂含有多个半导体发光光源的绝缘基板21得到分离的半导体发光光源。
[0087] 应用本发明的半导体发光光源及制造方法，可以将半导体叠层直接通过金属层23固定于绝缘基板21的p焊垫22a上，而制备有针状p焊盘10a和针状n焊盘10b的绝缘基板21，可直接作为灯板、灯条、灯柱等的基板，无需现有技术中所说的需要进行芯片制造、LED封装、再转到灯具应用等流程，可以大幅缩短从外延片到半导体发光光源的制造流程，减少工艺环节和必须使用的设备种类和数量，把芯片制造和半导体发光光源制造以及灯具制造有机地整合在一起，不仅能大幅减少原辅材料的使用量，更能大幅提升综合良率、降低制造成本。
[0088] 另外，本发明所涉及的半导体发光光源内部导热路径短，直接通过金属层23传递至p焊垫22a，再通过绝缘基板21散发，经历的环节和界面少，导热能力强、热阻低；本发明所涉及的半导体发光光源制造方法可以完全避免因外延片直径增加对制造工艺的不利影响，可以有效克服目前在衬底去除过程中所面临的各种问题和技术瓶颈。
[0089] 如图3所示，是本发明的半导体发光光源的第二实施例，包括绝缘基板31、p焊垫32、金属层33、半导体叠层34、电流扩展层35、互连导电层36、半导体叠层四周绝缘层37、n焊垫38、荧光层39、灌封体310、p焊盘310a、p互连金属311a、n焊盘310b、n互连金属
311b、切割线位置320a、320b、320c。
[0090] 与图2的实施例不同之处包括：由通过包括电子束蒸镀、磁控溅射、化学镀方式制备的互连导电层36代替n电极25a和互连导线26，省略了n电极25a的制备步骤。所述互连导电层为单层或多层结构；制备所述互连导电层可使用的材料包括Cu、Ti、Cr、Ni、Ag、Al、W、Au、Pt、Pd、及其合金中的一种或多种。
[0091] 采用互连导电层36代替线状互连导线26可以完全避免因互连导线26断裂所引发的失效，可大幅提升抗冷热冲击能力和抗震
动能力。另外，由适合于表面贴装焊接的片状p焊盘310a、n焊盘310b分别代替针状p焊盘310a、n焊盘310b。该p焊盘310a、n焊盘310b设置在绝缘基板31远离半导体叠层34的第二表面，并且，利用p互连金属311a贯穿该绝缘基板31将p焊盘310a和p焊垫32导电连接，利用n互连金属311b贯穿该绝缘基板31将n焊盘310b和n焊垫38导电连接。另外，由平面灌注灌封胶代替局部点滴灌封胶。
由平面灌注的灌封胶固化并切割后，可以得到块状贴片式半导体发光光源。其他结构及制造方法与图2实施例基本相同，故不赘述。
[0092] 如图4所示，是本发明的第三实施例的半导体发光光源，包括绝缘基板41、p焊垫42a、n焊垫42b、金属层43、半导体叠层44、电流扩散层45、n电极46、互连导线47、预成形透镜48、预成形透镜48和绝缘基板41之间的空腔49、透镜插脚410、透镜脚插孔411、p焊盘
412a、n焊盘412b、互连金属413a、413b，半导体叠层四周侧面绝缘层414、基板绝缘层415、切割线位置420a、420b。
[0093] 与图2、3所示实施例不同之处包括：预成形透镜48或预成形灯罩代替由灌封胶成形的灌封体28（图2）和灌封体310（图3）。预成形透镜48或预成形灯罩所使用的材料包括环氧树脂、硅橡胶、硅树脂、PMMA、PC、玻璃、透明陶瓷中的一种或多种。进一步的，在预成形透镜或预成形灯罩中掺有荧光粉和/或扩散剂，或者在预成形透镜或预成形灯罩内壁涂敷、喷涂或粘贴一荧光层和/或扩散剂，以提高出光效率。
[0094] 如图4所示，在绝缘基板41表面可以预制与预成形透镜48的透镜插脚410相匹配的透镜脚插孔411或与预成形透镜48的端口相配合的凹槽，使得预成形透镜48可以通过透镜脚插孔411或凹槽与绝缘基板41
定位卡扣在一起，以便于预成形透镜48和基板结合部的粘接和密封。
[0095] 可以在放置透镜48之前，通过涂敷荧光胶包裹半导体叠层44，经固化形成荧光层后再放置透镜48。放置透镜48以后，可以通过在基板41上预制的灌胶孔和排气孔向空腔49内灌注填充胶，包括硅胶、硅橡胶、或掺有荧光粉和/或扩散剂的硅胶、硅橡胶。灌注后，密封灌胶孔和排气孔。
[0096] 本实施例半导体发光光源的其他结构及制造方法与图2、图3实施例基本相同，故不赘述。
[0097] 如图5所示，是本发明的半导体发光光源的第四实施例，包括绝缘基板51、p焊垫52a、n焊垫52b、金属层53、半导体叠层54、电流扩展层55、n电极56、互连导线57、荧光层58、灌封体59、注模成形的模板510、模板插脚511、模板脚插孔512、p焊盘513a、n焊盘
513b、互连金属514a、514b，半导体叠层四周侧面绝缘层515、基板绝缘层516、切割线位置
520a、520b。
[0098] 与图2、图3所示的实施例不同之处在于：本实施例采用注模成形代替点滴自成形、压模成形、和平面灌注成形，其优点可以通过设计模板510内腔形状得到不同的灌封体59，如凸形、凹形等。
[0099] 其制造过程包括将模板510通过模板插脚511卡扣到模板脚插孔512内，然后通过在基板51上预制的灌胶孔向模板510内腔内注入灌封胶，空腔内空气由排气孔排出。灌满模板空腔后，密封灌胶孔和排气孔。待灌封胶固化后，脱去模板10。
[0100] 图2、图3、图4和图5所示的实施例的p焊盘和n焊盘均设置在基板的另一侧或另一侧表面，也可以设置在所述基板第一表面，位于灌封体或透镜或灯罩的外侧。灌封胶或透镜或灯罩包裹的半导体叠层可以是单一或若干个，并通过内部导电电路进行相互间串联、并联或串并联连接。
[0101] 如图6所示，是本发明半导体发光光源的第五实施例，包括导电基板61、基板绝缘层62、p焊垫63、金属层64、半导体叠层65、电流扩展层66、互连导电层67、n焊垫68、围堰69、半导体叠层四周侧面绝缘层610、荧光层611、灌封体612、表面绝缘层613、n互连金属
68a、n焊盘68b、p互连金属63a、p焊盘63b、切割线位置620a、620b。
[0102] 本实施例与其他实施例的不同之处在于：采用导电基板61代替绝缘基板。所述金属基板包括
铁基板、铁合金基板、
铜基板、
铜合金基板、
铝基板、
铝合金基板、钼基板、钼合金基板。为了在导电基板上布置多个半导体叠层65，同时又可以相互串、并半导体叠层，在基板表面有一基板绝缘层62。该导电基板61可以为金属基板或其他具有导电特性的基板，金属基板可以使用的材料包括铁、铁合金、铜、铜合金、铝、铝合金、钼、钼合金中的一种或多种。
[0103] 导电电路的p焊垫63、n焊垫68等设置在基板绝缘层62的表面。图中示意性的给出了两个半导体叠层65串联的状态，一个半导体叠层的电流扩展层通过互连导电层67连接至另一个半导体叠层的p焊垫63上，形成串联状态。当然，如果基板可以作为半导体叠层相互连接中的一极，则相应的半导体叠层可以直接放置在基板表面或直接设置在基板表面的焊垫上，从而使得半导体叠层形成并联连接状态。
[0104] 与图2、图3所示实施例不同的是：在本实施例中，先用围堰69围住半导体叠层65、及相应的焊垫、电流扩展层等，然后在围堰内灌注灌封胶、或填充掺有荧光粉和/或扩散剂的灌封胶，固化后形成带围堰的灌封体结构。本实施例半导体发光光源的其他结构及制造方法与上述其他实施例基本相同，故不赘述。
[0105] 可以理解的，通过简化上述方法，还可以制备半导体发光芯片，如图7所示，至少包括以下步骤：
[0106] 制备半导体发光晶粒：在外延衬底表面，按n型导电层74c、发光层74b、p型导电层74a的次序依次外延生长半导体叠层。在裸露的p型导电层74a表面覆盖金属层73；从背面减薄所述外延衬底后，切割和/或崩裂所述外延片成为若干分离的半导体发光晶粒。该半导体发光晶粒包括外延衬底、半导体叠层、和金属层，其形状包括正方形、长方形、六角菱形、其它多边形中的一种；半导体发光晶粒的表面积小于500平方毫米。
[0107] 制备基板：在导电基板71的第一表面制备一个或多个半导体发光芯片相对应的导电电路。在本实施例中，该导电电路包括在导电基板71的第一表面制备相互绝缘的p焊垫72a。
[0108] 连接半导体发光晶粒和基板：把制备的半导体发光晶粒放置在p焊垫72a表面，并使金属层73表面与p焊垫72a表面相互紧贴，并牢固结合导通。金属层73表面与p焊垫72a表面的结合方法包括超声压焊、共晶焊、回流焊、钎焊或在加压或加热加压条件下键合中的一种或多种方式。
[0109] 去除衬底：保护裸露的导电电路、焊盘和半导体叠层侧面后，去除所述半导体发光晶粒上的外延衬底，可选择使用的方法包括化学剥离、化学腐蚀、减薄后化学机械抛光、激光剥离中的一种或多种；
[0110] 制备电流扩展层：采用化学腐蚀和/或干法腐蚀的方式刻蚀去除外延衬底后的半导体叠层表面，裸露出用于制备电流扩展层75的n型导电层74c，并结构化n型导电层74c表面，使之形成锥状粗糙表面或凹凸表面；并在结构化n型导电层74c表面制备电流扩展层75；在所述电流扩展层表面制备第二电极75a。
[0111] 制备半导体发光芯片：沿切割线切割和/或崩裂含有多个半导体发光芯片的基板得到分离的半导体发光芯片。
[0112] 可以理解的，上述各实施例的各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
[0113] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的
专利范围，凡是利用本发明
说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
