发光二极管封装结构制造技术

一种发光二极管（ＬＥＤ）的封装结构与制造方法。在发光二极管封装结构的优选实施例中，多个散热孔穿过封装基材，以有效将热从发光二极管（ＬＥＤ）散出，且优选伴随形成穿过封装基材的导电孔。这些散热孔的形状优选为圆形或矩形，且也可以是实心或可以环绕或包围封装基材的一部分。本发明专利技术的优选实施例的优点在于，由ＬＥＤ产生的热能快速且有效地借由此封装结构散出。此ＬＥＤ封装结构能产生较少的热衰减且因此增加ＬＥＤ的生命周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管(LED)的结构与制造方法，且特别是有关于 一种封装LED的结构与制造方法。
技术介绍
过去数年来对于LED的需求日益增加，特别是高亮度且高功率的LED。 然而，高亮度且高功率的LED虽能产生大量的光，却也会产生大量的热， 这些热会造成LED的性能衰减且降低LED的生命周期。因此，必须尽可能 快速且有效地将热从LED散出。最近在LED封装的
上，已发展出使用含有硅基材的封装结构。 硅基材一般具有优异的加工性(processability)且相对不错的导热性。这些硅基 材的封装结构借由硅基材本身传导热，或者是利用形成于硅基材中的散热元 件(例如内埋的金属区域)帮助热的传导。不幸地，这些元件尚未能有效地解 决LED热衰减的问题。因此，业界亟需要一种改良的元件与借由LED封装 结构帮助散热的方法，让热从LED封装结构中散出。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本专利技术提供一种LED封装结构，包括 一基材具有 一第一侧边与一第二侧边； 一第一接触垫与一第二接触垫位于该基材的第一 侧边，且一第三接触垫与一第四接触垫位于基材的第二侧边，其中该第一接 触垫借由一第一导电孔连接至该第三接触垫，而该第二接触垫借由一第二导 电孔连接至该第四接触垫； 一发光二极管(LED)电性连接至该第一接触垫与 该第二接触垫；以及一个或多个散热孔位于该发光二极管(LED)下方的基材 中，上述散热孔从该基材的第一侧边延伸至第二侧边。本专利技术另提供一种封装结构，包括一 LED具有一第一接点与一第二 接点； 一基材具有一第一接触垫电性连接至该第一接点与一第二接触垫电性连接至该第二接点； 一第一导电孔连接该第一接触垫至一第三接触垫，与一 第二导电孔连接该第二接触垫至一第四接触垫，其中该第三接触垫与该第四 接触垫位于该基材的一侧边，与该发光二极管(LED)为相反侧；以及一个或 多个散热孔延伸从该第一接触延伸穿过该基材。本专利技术又提供一种发光元件，包括 一基材具有一第一侧边与相对于该 第一侧边的一第二侧边； 一第一导电孔与一第二导电孔，其中该第一导电孔 与该第二导电孔延伸穿过该基材； 一个或多个散热孔延伸穿过该基材； 一第 一接触垫位于该基材的第一侧边，与位于该第一导电孔与至少一个或多个散 热孔之上；以及一发光二极管(LED)电性连接至该第一接触垫与该第二接触 垫。本专利技术的优选实施例的优点在于，由LED产生的热能快速且有效地借 由此封装结构散出。此LED封装结构能产生较少的热衰减且因此增加LED 的生命周期，当使用相对较简单且不昂贵的工艺技术下，可使本专利技术的实施 例易于实施。为让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举 出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1~图3为一系列剖面图，用以说明本专利技术一实施例的制作LED封装 结构的流程。图4A 图4E为一系列平面图，用以说明本专利技术LED封装结构中的散热 孔。 -图5~图8为一系列剖面图，用以说明本专利技术一实施例的制作LED封装 结构的流程。图9为一剖面图，用以说明本专利技术另一实施例的LED封装结构。 并且，上述附图中的附图标记说明如下100 ~封装结构101 ~基材 103 ~接触开口 105 ~热开口107 --基材的第一侧边109--绝缘层201 --导电材料301 --接触硅穿孔305 --散热孔307 --基材的第二侧边401 ~-插栓403 --狭缝501 --保护层503 --第一上电极505 --第二上电极507 --第一下电极509 --第二下电极601 --LED603 --第一 LED接点605 --第二 LED接点701 --反射零件801 --封装材料803 --外盖901 --第三下电极卯3--第四下电极a ~'角度具体实施例方式本专利技术的优选实施例详述如下。然而，本领域普通技术人员应可知本发 明所提供的许多专利技术概念，其可以最广地变化据以实施，此外，本文所述的 特殊实施例仅用于举例说明，并非用以限定本专利技术所保护的范围。本专利技术所叙述的优选实施例为LED的封装结构，但本专利技术也可以应用 于其他不同元件的封装结构上。请参见图l，此图显示一封装结构100的剖面图，其包含一基材101与形成于基材101之中的接触开口 103与热开口 105。基材101可包括块状硅、 掺杂或未掺杂的基材，或绝缘层上覆硅(SOI)基材的有源层。 一般而言， 一绝 缘层上覆硅(SOI)基材包括一层半导体材料，例如硅、锗、硅化锗、SOI、绝 缘层上覆硅化锗或上述的组合。此外，也可以使用其他基材，例如多层结构基 禾才、梯度基木才(gradient substrate)或复合禾目j立基才才(hybrid orientation substrate)。接触开口 103与热开口 105优选的形成方法，借由形成一合适的光致抗 蚀剂(图中未显示)于基材101的第一侧边107并将之显影，接着蚀穿过基材 101的至少一部分。优选地，形成的接触开口 103与热开口 105能延伸进入 基材101中，其深度至少深于基材101最终所需的厚度。因此，从基材101 的第一侧边107开始计算的接触开口 103与热开口 105的深度，会随着整体 封装结构100的设计而变，深度优选为约150~750 pm，更佳为约300 nm。优选地，当接触开口 103与热开口 105形成之后，沿着接触开口103与 热开口 105的侧壁形成一绝缘层109，用以隔离接触开口 103、热开口 105 与周围的基材101。绝缘层109可能包括一介电层的材料，例如四乙氧基硅 烷(tetraethylorthosilicate， TEOS)或氮化硅，借由例如等离子体辅助化学气相 沉禾只法(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)工艺完成，也可使 用其他适合的材料或工艺。绝缘层19也可包括一阻障层材料，例如氮化钛、 氮化钽或钛，借由CVD或者是PECVD工艺完成，同样地，也可使用其他适 合的材料或工艺。绝缘层109优选能顺应性地覆盖基材101的第一侧边107，接触开口 103 与热开口 105的侧壁，以及接触开口 103与热开口 105的底部。借由形成于 基材101的第一侧边107的绝缘层，与形成于接触开口 103与热开口 105的 绝缘层，皆可保护基材101免受后续材料(例如铜)的沉积影响(如图2所示)。 另外地，形成绝缘层109之后，可借由异向性蚀亥lj(anisotropically etched)移 除绝缘层109表面的水平表面部分，只留下沿着接触开口 103与热开口 105 的侧壁的绝缘层109。图2显示填充一导电材料201于接触开口 103与热开口 105。导电材料 201优选包括铜，虽然其他导电材料(例如钨)也可以替代使用。优选地，形 成一晶种层(图中未显示)于绝缘层109之上，接着 用电沉积工艺将导电材 料201填充和填满接触开口 103与热开口 105，虽然也可使用其他适合的方法，例如无电极电镀、电镀或CVD。填满接触开口 103与热开口 105之后， 位于接触开口 103与热开口之外的过量的导电材料201和部分绝缘层109优 选两者利用一工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管封装结构，包括：　一基材具有一第一侧边与一第二侧边；　一第一接触垫与一第二接触垫位于该基材的第一侧边，且一第三接触垫与一第四接触垫位于该基材的第二侧边，其中该第一接触垫借由一第一导电孔连接至该第三接触垫，而该第二接 触垫借由一第二导电孔连接至该第四接触垫；　一发光二极管电性连接至该第一接触垫与该第二接触垫；以及　一反射零件位于该基材的第一侧边；以及　一个或多个散热孔位于该发光二极管下方的基材中，上述散热孔从该基材的第一侧边延伸至第二侧 边。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：邱文智，余振华，陈鼎元，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]