本发明专利技术公开了外延结构与封装基板为一体的整合式LED元件及制作方法一种LED元件，是将LED的外延结构、电极、导线等直接形成在一基板上而成为一独立的整合式LED元件。该LED元件为一多晶模块结构，亦可为一单晶结构。该LED元件可嵌入一裸空的承载体内，并介由此裸空承载体的支撑而使该LED元件的基板下表面可直接安置并接触在一导热或散热元件上。该LED元件是直接在晶片上制作完成并切割下来成为一独立的元件。该LED元件的结构可依不同的制作方式而成为垂直结构或横向结构。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了外延结构与封装基板为一体的整合式LED元件及制作方法一种LED元件，是将LED的外延结构、电极、导线等直接形成在一基板上而成为一独立的整合式LED元件。该LED元件为一多晶模块结构，亦可为一单晶结构。该LED元件可嵌入一裸空的承载体内，并介由此裸空承载体的支撑而使该LED元件的基板下表面可直接安置并接触在一导热或散热元件上。该LED元件是直接在晶片上制作完成并切割下来成为一独立的元件。该LED元件的结构可依不同的制作方式而成为垂直结构或横向结构。【专利说明】外延结构与封装基板为一体的整合式LED元件及制作方法
本专利技术关于一种结合外延结构与封装基板为一体的整合式LED元件及其制作方法，特别地，关于能将承载LED外延结构的承载基板直接做为封装基板，并将原本LED粒晶的封装工艺在该基板上完成的LED元件，而使该LED元件在应用时该基板能直接被安置并接触一导热或散热元件上。该整合LED元件是直按在晶片上制造并切割下来成为一独立元件，并可依工艺的差异而制作出垂直结构或横向结构的LED元件。
技术介绍
对于LED照明产业而言，一般的产品及产业分工模式是将LED晶粒的制作与LED封装分开成为两个完全独立的工艺。无论是利用何种基板(蓝宝石、碳化硅、氮化镓、硅)来进行LED的外延工艺，最终总要将整个晶片上的LED发光单元(无论是单晶单元或微小多晶单元)经过测试、切割后制作成为一颗颗具有正(+ )负(一)电极的完整晶粒(Chip)产品。又由于LED晶粒在晶片切割工艺上的操作性考量，最终LED晶粒的形状，不管它是横向结构或垂直结构，不管它是打线工艺或覆晶工艺，通常它都是被设计并制作成为矩形的型式。这个矩形结构的LED晶粒产品再经过LED封装工艺被一颗颗的以固晶的方式安置在以一衬底基板上然后再以SMT方式焊接在封装的电路基板上，或直接的将晶粒以COB的固晶方式安置在最终的封装电路基板上而成为一 LED封装元件。由于LED元件有散热问题，因此，该LED元件的封装电路基板需要安置在一散热元件上，而LED外延粒结构中因电流通过所产生的热则需通过层层的基板及介面的传导而将热经由散热元件进行散热。当LED封装元件的功率或功率密度很高时，LED元件将会因为元件的热阻而导至LED的结点温度过高而影向了 LED元件的寿命并造成光学特性的劣化。 请参阅图1，图1A以及图1B为现有技术中LED晶粒、LED封装以及散热的示意图。LED晶粒I是由LED外延结构10及外延承载基板11构成。LED晶粒I是由晶片上经测试及切割下来而成为一颗颗的商品。LED晶粒I必需通过封装来成为一 LED元件。如图1A所T]^,LED晶粒I是在一具有电路的衬底基板12上进行固晶、打线、突光粉涂布等工艺而完成封装元件。该以衬底基板12做为封装基板的LED元件在实际应用时必需再以SMT方式安置在一具导热的印刷电路基板上，此电路基板13再被安装并接触在一散热元件14上。一般照明上对于高功率元件的应用需求，另一种方式，如图1B所示，LED晶粒I是直接在一具导热的印刷电路基板13上以固晶、打线、荧光粉涂布等工艺完成封装元件，此即所谓COB (Chip-on-Board)封装。此COB元件可安装并接触在一散热元件14上。然而，图1A以及图1B的现有技术，LED晶粒I以及LED封装为两个完全独立的产品而且亦属于两个完全不同工艺。 一般LED晶粒的结构分为横向结构(Lateral LED)及垂直结构(Vertical LED)。横向结构LED是在外延基板的晶片上形成LED外延结构及正负电极，此外延基板做为LED外延结构的承载基板，必需经过晶片背部研磨打薄工艺，然后切割成一颗颗LED晶粒。而垂直结构LED则是要将LED外延结构由外延基板晶片移转至一承载基板的受体晶片上。而此承载基板，亦必需经过晶片背部研磨打薄工艺，并制作背部电极，然后再切割成一颗颗LED晶粒。无论是横向结构的LED晶粒或垂直结构的LED晶粒都需要通过固晶、打线、荧光粉涂布等封装工艺而需要额外的封装基板，以便于接通外部电源及安置在散热元件上。对于要满足LED照明对于高功率密度、高输出光通量、高有效使用寿命、低制造成本的进一步要求，图1A以及图1B的现有技术的LED元件，有其先天上的发展限制。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种结合外延结构与封装基板为一体的整合式LED元件及其制作方法，以解决现有技术的问题。 本专利技术的整合式LED元件安置于一裸空承载体的一裸空区域，该裸空承载体具有二个极性相异的导通电极，用以连接一外部电源，该整合式LED元件包含有:一基板，该基板具有一上表面及一下表面；N个LED外延结构形成于该基板的该上表面,该N个LED外延结构中至少一 LED外延结构包含至少一第一电极结构以及至少一第二电极结构，其中N为大于I的自然数，且该至少一第一电极结构及该至少一第二电极结构的极性相异；以及至少一第三电极结构及至少一第四电极结构形成于该基板的上表面并位于该N个LED外延结构之外，该至少一第三电极结构及该至少一第四电极结构与该N个LED外延结构的该至少一第一电极结构及该至少一第二电极结构之间以相互电性连接而形成一电路，且该至少一第三电极结构及该至少一第四电极结构的极性相异；其中，该裸空承载体的该至少二个极性相异的导通电极用以电性连接该整合式LED元件的该基板的该上表面的该至少一第三电极及该至少一第四电极，且该基板的该下表面312裸露于该裸空承载体之外。 于另一具体实施例中，本专利技术亦提供一种结合外延结构与封装基板为一体的整合式LED元件，该整合式LED元件安置于一裸空承载体的一裸空区域，该裸空承载体具有二个极性相异的导通电极，用以连接一外部电源，该整合式LED元件包含有:一基板，具有一上表面及一下表面；一 LED外延结构，形成于该基板的该上表面,该LED外延结构包含至少一第一电极结构以及至少一第二电极结构，该至少一第一电极结构及该至少一第二电极结构的极性相异；以及至少一第三电极结构及至少一第四电极结构，形成于该上表面并位于该LED外延结构之外,该至少一第三电极结构及该至少一第四电极结构与该LED外延结构间的该至少一第一电极结构及该至少一第二电极结构之间以相互电性连接而形成一电路，其中该至少一第三电极结构及该至少一第四电极结构的极性相异；其中，该裸空承载体的该二个极性相异的导通电极用以电性连接该整合式LED元件的该基板的该上表面的该至少一第三电极及该至少一第四电极，该基板的该下表面裸露于该裸空承载体之外。 再者，本专利技术亦提供该结合外延结构与封装基板为一体的整合式LED元件的制作方法，由于该整合式LED元件的基板除做为LED外延结构的承载基板外又同时做为LED的封装基板，又由于该基板下表面可以直接的被安置并接触灯具系统的导热或散热元件上，因此该整合式LED元件从LED外延结构的PN结点至该基板下表面的热传导路径最短，产生热阻的材科介面最少，也因此整个整合式LED元件的热阻值(Rjc)将大幅地降低。本专利技术的整合式LED元件结构有助于设计并发展高功率密度的LED光源；再者，本专利技术的整合式LED元件结构，可同时适用于垂直结构及横向结构的LED本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种结合外延结构与封装基板为一体的整合式LED元件，该整合式LED元件安置于一裸空承载体的一裸空区域，该裸空承载体具有二个极性相异的导通电极，用以连接一外部电源，该整合式LED元件包含有：一基板，具有一上表面及一下表面；N个LED外延结构，形成于该基板的该上表面，该N个LED外延结构中至少一LED外延结构包含至少一第一电极结构以及至少一第二电极结构，其中N为大于1的自然数，该至少一第一电极结构及该至少一第二电极结构的极性相异；以及至少一第三电极结构及至少一第四电极结构，形成于该上表面并位于该N个LED外延结构之外，该至少一第三电极结构及该至少一第四电极结构与该N个LED外延结构的该至少一第一电极结构及该至少一第二电极结构之间以相互电性连接而形成一电路，其中该至少一第三电极结构及该至少一第四电极结构的极性相异；其中，该裸空承载体的该至少二个极性相异的导通电极用以电性连接该整合式LED元件的该基板的该上表面的该至少一第三电极及该至少一第四电极，该基板的该下表面裸露于该裸空承载体之外。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈振贤，
申请(专利权)人：新灯源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：文莱达鲁萨兰国;BN
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。