半导体元件及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体元件及其制作方法。所述半导体元件包括基板和设置在基板上的多个半导体芯片。所述多个半导体芯片排列形成多个依次嵌套的圆和/或近似圆且每一个圆或近似圆的圆周上排列有多个所述半导体芯片；所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周上排列的半导体芯片数量从内到外逐渐增多、且各个圆周的间距从内到外逐渐减小。本发明专利技术通过对半导体芯片的排布进行优化，使得半导体芯片的排布形成中心疏松、越往外越密的排布情况，有利于热分布更均匀，从而可以减缓半导体芯片的老化失效，提升产品的散热性能和出光效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体元件
，尤其涉及一种半导体元件的结构及其制作方法。
技术介绍
在半导体元件例如发光二极管(Light-EmittingDiode,LED)封装
，随着镜面铝基板、陶瓷基板的导入，LED芯片的排布方式更加多样化。现有的一种主流排布方式为等距排布，如图1所示，设置在圆形固晶区域内的LED芯片与LED芯片之间的距离在横轴方向(行方向)和竖轴方向(列方向)均等距排布。现有的另一种主流排布方式为圆形排布(或称非等距排布)，其LED芯片与LED芯片之间的距离在横轴方向和竖轴方向非等距排布且各个圆周上的LED芯片数量通常设置为相同。此外，可以理解的是，在基板上排布好LED芯片后，将会使用封装透镜(例如硅胶透镜)覆盖并密封排布好的LED芯片以使得各个LED芯片被封装在基板和封装透镜之间，从而形成LED封装结构。承上述，圆形排布因其散热更均匀，散热性能、出光效果更好而更受欢迎，但是现有的圆形排布方式并不能充分发挥其散热、出光的优势，因而有待进一步改进。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种半导体元件及其制作方法，以便能够更充分地提升产品散热性能和出光效果。具体地，本专利技术实施例提出的一种半导体元件，包括基板和设置在所述基板上的多个半导体芯片。所述多个半导体芯片排列形成多个依次嵌套的圆和/或近似圆且每一个圆或近似圆的圆周上排列有多个所述半导体芯片；所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周上排列的半导体芯片数量从内到外逐渐增多，且所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周的间距从内到外逐渐减小。在本专利技术的一个实施例中，所述圆心处排列有半导体芯片，且在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上，所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周到所述圆心的距离满足关系：R1≥(R2-R1)≥(R3-R2)≥…≥(RN-RN-1)>b；其中，R1、R2、R3、…、RN-1及RN为在所述连线上所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周分别到所述圆心的距离，b为半导体芯片的宽度且半导体芯片的长度大于或等于b，N为自然数且大小取决于所述多个半导体芯片的总数。在本专利技术的一个实施例中，所述圆心处无半导体芯片，且在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上，所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周到所述圆心的距离满足关系：2R1≥(R2-R1)≥(R3-R2)≥…≥(RN-RN-1)>b；其中，R1、R2、R3、…、RN-1及RN为在所述连线上所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周分别到所述圆心的距离，b为半导体芯片的宽度且半导体芯片的长度大于或等于b，N为自然数且大小取决于所述多个半导体芯片的总数。在本专利技术的一个实施例中，当从内到外的第N个圆周上的相邻两个半导体芯片之间的最小弧度为c、且第(N-1)个圆周上的相邻两个半导体芯片之间的最小弧度为d，则满足关系：d≥c。在本专利技术的一个实施例中，在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上的各个半导体芯片从内到外所分别对应的散热空间逐渐减小；其中，散热空间定义为以半导体芯片的中心为圆心且圆心与相邻半导体芯片的最小距离为半径的圆形区域，若最外圈圆周上的半导体芯片的中心至所述基板的固晶区域边缘的距离比其至相邻半导体芯片的最小距离小，则其散热空间定义为以所述最外圈圆周上的半导体芯片的中心至固晶区域边缘的距离为半径的圆形区域。在本专利技术的一个实施例中，所述基板为镜面铝基板或陶瓷基板。在本专利技术的一个实施例中，所述半导体芯片为发光二极管芯片。此外，本专利技术实施例提出的一种半导体元件制作方法，包括步骤：(i)在基板上基于固晶区域的半径大小设定目标圆形区域；(ii)将预设数量的半导体芯片以等距排布方式放置在所述基板上的所述目标圆形区域内；(iii)根据所述目标圆形区域内每一行半导体芯片的左右残留空间情况，增加每一行半导体芯片中芯片与芯片之间的行方向空间且增加的比例为越往两侧越小；(iv)根据所述目标圆形区域内的上下残留空间情况，增加相邻两行半导体芯片中芯片与芯片之间的列方向空间且增加的比例为越往两侧越小；以及(v)根据所述预设数量的半导体芯片中的各个半导体芯片的散热空间从圆心至最外圈圆周逐渐减小的规则，微调所述预设数量的半导体芯片的位置，其中，所述散热空间定义为以半导体芯片的中心为圆心且圆心至相邻半导体芯片及固晶区域边缘的最小距离为半径的圆形区域。在本专利技术的一个实施例中，所述半导体元件制作方法中的所述基板为镜面铝基板或陶瓷基板。在本专利技术的一个实施例中，所述半导体元件制作方法中的所述半导体芯片为发光二极管芯片。由上可知，本专利技术实施例通过对半导体芯片例如发光二极管芯片的排布进行优化，使得半导体芯片的排布形成中心疏松、越往外越密的排布情况，有利于热分布更均匀，从而可以减缓半导体芯片的老化失效，进而能够更充分地提升产品的散热性能和出光效果。通过以下参考附图的详细说明，本专利技术的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本专利技术的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。附图说明下面将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。图1为现有的一种LED芯片等距排布示意图。图2为本专利技术实施例半导体元件中多个半导体芯片排列形成的多个共圆心的圆或近似圆的各个圆周到圆心的距离示意图。图3为本专利技术实施例半导体元件的结构示意图。图4为本专利技术实施例半导体元件的制作方法示意图。图5A-5D为本专利技术其他实施例的多个半导体芯片的各种不同排列方式示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本专利技术下述实施例将提出一种优质的圆形排布设计，其能够更充分地提高产品散热性能和出光效果。值得说明的是，本专利技术下述实施例的【圆形排布】并不单指完全圆形的排布方式，还包括近似圆形的排布方式，例如是椭圆或其他不规则的圆形但每一个近似圆的圆心为同一点(也即共圆心)或圆心存在些许偏差；此处可以理解的是，完全圆形具有单一半径，近似圆具有多个不同半径。更具体地，就本专利技术实施例提出的圆形排布而言，多个半导体芯片例如发光二极管芯片在基板例如镜面铝基板或陶瓷基板上排列形成多个依次嵌套的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体元件，包括基板和设置在所述基板上的多个半导体芯片；其特征在于，所述多个半导体芯片排列形成多个依次嵌套的圆和/或近似圆且每一个圆或近似圆的圆周上排列有多个所述半导体芯片；所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周上排列的半导体芯片数量从内到外逐渐增多，且所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周的间距从内到外逐渐减小。

【技术特征摘要】
1.一种半导体元件，包括基板和设置在所述基板上的多个半导体芯
片；其特征在于，所述多个半导体芯片排列形成多个依次嵌套的圆和/
或近似圆且每一个圆或近似圆的圆周上排列有多个所述半导体芯片；所
述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周上排列的半导体芯片数量
从内到外逐渐增多，且所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周的
间距从内到外逐渐减小。
2.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，所述圆心处排列
有半导体芯片，且在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上，所述
多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周到所述圆心的距离满足关系：
R1≥(R2-R1)≥(R3-R2)≥…≥(RN-RN-1)>b；其中，R1、R2、R3、…、
RN-1及RN为在所述连线上所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆
周分别到所述圆心的距离，b为半导体芯片的宽度且半导体芯片的长度
大于或等于b，N为自然数且大小取决于所述多个半导体芯片的总数。
3.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，所述圆心处无半
导体芯片，且在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上，所述多个
依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周到所述圆心的距离满足关系：2R1≥(R2-R1)≥(R3-R2)≥…≥(RN-RN-1)>b；其中，R1、R2、R3、…、RN-1及RN为在所述连线上所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周分
别到所述圆心的距离，b为半导体芯片的宽度且半导体芯片的长度大于
或等于b，N为自然数且大小取决于所述多个半导体芯片的总数。
4.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，当从内到外的第
N个圆周上的相邻两个半导体芯片之间的最小弧度为c、且第(N-1)个圆
周上的相邻两个半导体芯片之间的最小弧度为d，则满足关系：d≥c。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟洪，林升柏，黄志伟，
申请(专利权)人：开发晶照明厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35