发光装置及其制造方法制造方法及图纸

一种发光装置及其制造方法，该发光装置包括基板、金属布线层以及发光二极管，其中，该基板中形成有填充金属的至少一导通孔，该金属布线层位在该基板上，且该发光二极管位在该金属布线层上。前述发光装置的制造方法，包括：提供一基板，于该基板中形成至少一导通孔，将金属填入该至少一导通孔内，于该基板上形成金属布线层，以及将发光二极管通过焊垫贴合于该金属布线层。通过于导通孔填入高导热金属，将可提供发光装置有效的散热路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光装置制造技术，特别涉及一种具导通孔的散热基板的发光装置及其制造方法。
技术介绍
任何封装后的电子组件，当输入电源使电子组件产生输出信号，经一段时间后，电子组件必定产生热源，假如没有适当的散热路径或方法，电子组件效能势必会衰退或瞬间损坏，因而如何解决热源产生的问题，对本领域而言将是一个非常重要的议题。在所有的电子组件中，以发光二极管组件(LED)对于热源为最棘手问题，目前对于LED的亮度与效率不断提升的同时，也提高了热源产生量，假如缺乏适当的散热路径，散掉热源而使温度下降，LED的效率与亮度势必衰退，甚至导致LED的损坏，由此可知，在追求高效率、高亮度的LED组件时，散热问题将是影响LED寿命的关键因素。以氮化镓(GaN)蓝光LED为例，GaN蓝光LED的基板为蓝宝石(Al2O3，sapphire)，属于一种高硬度、高绝缘但是不导热的基板，故会影响散热，以目前最常用的散热方式，就是将蓝宝石基板以铜基板取代，以增加其导热性，但由于铜属于导体，铜基板易产生翘曲，故工艺上难度将会提高。因此，需要找出一种LED散热机制，使得追求高效率、高亮度的LED组件的同时，可降低LED热源的影响，更重要的，若能采用高硬度和高绝缘的基板，将无需采用绝缘层以及避免易翘曲等问题，此将成为本
的人士所亟欲解决的技术课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种发光装置及其制造方法，通过于导通孔填入高导热金属，将可提供发光装置有效的散热路径。本专利技术的发光装置，包括：一基板，其形成有至少一导通孔，且该至少一导通孔内具有金属；一金属布线层，其形成于该基板上；以及一发光二极管，其通过焊垫贴合于该金属布线层。此外，本专利技术还提供一种发光装置的制造方法，包括：提供一基板；于该基板中形成至少一导通孔；将金属填入该至少一导通孔内；于该基板上形成金属布线层；以及将发光二极管通过焊垫贴合于该金属布线层。由上述内容可知，本专利技术的发光装置及其制造方法，利用高硬度、高绝缘、高散热的基板，于该基板形成导通孔并填入高导热金属，藉此解决发光装置的散热问题，其中，高导热金属除了可以当成散热的路径外，也可作为信号的传送路径输入端，通过上述设计，可提供发光装置有效散热，故可降低因过热导致的LED效率不佳与亮度衰退，甚至是LED的损坏，将有助于提高LED的寿命。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1为本专利技术所提出的发光装置的剖视图；图2为说明本专利技术的发光装置的散热示意图；图3A-图3E为说明本专利技术的发光装置的制造流程；图4A和图4B为说明本专利技术的发光装置一变形实施例的剖视图；图5A和图5B为说明本专利技术的发光装置另一变形实施例的剖视图；图6A和图6B为说明本专利技术的发光装置又一变形实施例的剖视图；图7为说明本专利技术的发光装置一具体实施例的剖视图；图8为显示以阵列结构方式形成本专利技术的发光装置的示意图；图8A为图8的上视图；图8B为图8的下视图。其中，附图标记1发光装置11基板111导通孔112金属材料12、12’金属布线层13发光二极管14、14’焊垫15金属21、22、23路径46、66承载基板47、57、67焊垫68金属层79光杯791反射镜面800切割走道w宽度S芯片与芯片间的信号具体实施方式以下藉由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效，也可藉由其它不同的具体实施例加以施行或应用。图1为本专利技术所提出的发光装置的剖视图。如该图所示，本专利技术的发光装置1包括：基板11、金属布线层12以及发光二极管13。于基板11中形成有至少一导通孔111，且该至少一导通孔内充填金属15，金属布线层12形成于该基板11上，而发光二极管13通过焊垫14贴合于金属布线层12。如图1所示，上下结构呈对称结构。于一实施例中，基板11可为高传导散热的陶瓷材料，例如AIN、Al2O3或BeO等，或者是复合陶瓷材料，例如陶瓷加金属材料，此外，基板11也可为各类有机无机散热基板，例如以钻石加金属的复合材料或玻璃加金属的复合材料制成者，也可采用耐热可塑性基板(例如：PI、PET、PE、PP、PA、COC、PC、PES、PMMA...等)、可挠基板(例如：不锈钢板、超薄玻璃、塑料薄膜...等)、金属基板(例如：铝、铜、银、金、钨...等)或是硅基板来作为本实施例所述的基板11。以陶瓷材料所组成的陶瓷基板而言，具有热导率高、热膨胀系数接近硅晶圆、低翘曲度、耐热性佳以及高绝缘性，另外，于导通孔111内的金属15可为铜金属或任意金属材料。于另一实施例中，金属布线层12是利用图案化工艺以分别形成于各导通孔111上，且发光二极管13的P-N接面通过两个焊垫14、14’分别贴合于不邻接的金属布线层12和12’。具体而言，发光二极管13与基板11间的贴合材料为有机或无机及金属材料，例如金或铜，另外，芯片与芯片间的贴合技术为点对点(ChiponChip)或面对面(WaferonWafer)的贴合方式或点对面方式(ChiponWafer)。因此，芯片与芯片间的信号S与导热路径，可藉由TSV技术与电镀工艺达成，也就是形成上述的至少一导通孔111。其中，导通孔111将基板11贯穿，其内部具有信号与导热路径，并于基板11上方与下方连接发光二极管13。因此，发光装置1的发光二极管13藉由穿孔、电镀及贴合等技术，将信号彼此连接，热源也通过基板11与高热导的金属15传导，以将热源温度下降，故所形成的散热基板结构也适用于各类组件的散热目的。另外，本专利技术将利用TSV铜工艺结构作为信号传输，故可取代打线工艺，使得发光二极管13的热源可藉由导通孔111内金属15(例如铜)作导热，也可间接传递到基板11进行散热，换言之，基板11提供散热功能，而导通孔111则有助于协助散热。当导通孔111其宽度(w)越大，其导热速度越快。另外，金属布线层12也可当成其散热处。由上可知，本专利技术提出的发光装置1，是将高热传导系数的基板11，例如陶瓷基板，搭配TSV铜工艺以形成本实施例的散热基板，陶瓷与铜可视为一种陶瓷与金属的复合材料，具高热传导率与低热膨胀性，铜可作为散热路径以及降低LED界面温度，陶瓷材料不但具绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置，其特征在于，该发光装置包括：一基板，其形成有至少一导通孔，且该至少一导通孔内具有金属；一金属布线层，其形成于该基板上；以及一发光二极管，其通过焊垫贴合于该金属布线层。

【技术特征摘要】
2014.12.01 TW 103141570;2014.10.27 US 62/069,1651.一种发光装置，其特征在于，该发光装置包括：
一基板，其形成有至少一导通孔，且该至少一导通孔内具有金属；
一金属布线层，其形成于该基板上；以及
一发光二极管，其通过焊垫贴合于该金属布线层。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该金属布线层经图案化
后形成于该至少一导通孔上，且该发光二极管通过该焊垫贴合至该金属布线
层。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，于该发光二极管的P-N
接面侧靠近一承载基板时，该发光二极管通过该金属布线层及该至少一导通孔
与该承载基板形成信号通路及散热路径。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，于该发光二极管的P-N
接面侧远离一承载基板时，该发光二极管通过一焊线与该承载基板间形成信号
通路，并以该基板、该至少一导通孔内金属及该承载基板形成散热路径。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，于该发光二极管的P-N
接面侧远离一承载基板时，该发光二极管通过该金属布线层经由一焊线与该承
载基板形成信号通路，并以该基板或该至少一导通孔内金属形成散热路径。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该发光装置更包括于该
金属布线层上形成具有反射镜面的光杯。
7.根据权利要求1所述的发...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冠位，陈迩浩，陈建州，徐子健，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71