发光二极管及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种发光二极管及其制造方法，其利用高温压合金属及黄光光刻技术制备一陶瓷铜箔基板，再通过固晶、打线工艺或覆晶技术形成发光二极管回路。最后，再使用环氧化物、聚硅氧烷树脂或硅胶等封装材料以转注成形、射出成形方式封装此一发光二极管。本发明专利技术提供的发光二极管及其制造方法，直接利用陶瓷衬底压合铜箔来当作衬底，并且可以在衬底上制作出适当的电极图形，使得发光二极管裸片能够安置在陶瓷衬底上，如此能达到高集成度、高散热能力与高散热均匀化的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
参考图1所示，传统的发光二极管封装技术，是将发光二极管裸片10 固晶于一印刷电路板(Printed Circuit Board) 20上，并通过金属导线30与印 刷电路板20上的电路相连接，并且裸片10的P型电极与N型电极上分别与 印刷电路板20上的两个铜箔导电薄膜40、 42相导通，最后再利用Molding 的方法覆盖上透明封胶材料50以保护裸片10。例如日本专利JP 2005085989 所示，其提出一种用于发光二极管的多层结构印刷电路板。此一专利是将发 光二极管裸片配置于印刷电路板的表面上，并通过透明树脂予以封装。但如 此的封装技术具有厚度无法降低、散热性不佳、并且基材的集成度低等缺点。传统的印刷电路板封装方式，为应用最广泛的发光二极管封装技术之 一，其优点为成本低廉、生产速度快、以及制造工艺容易并且厚度也较薄， 但是由于其材料主要为BTEpoxy，因此在散热能力、材料厚度方面较易为人 所诟病。另外，由于印刷电路板是使用多层金属板压合而成，再利用蚀刻技 术制作出所需的电路图案，最后在外层涂布绿漆来保护线路，因此有以下的缺点1. 由于印刷电路板主要是由BTEpoxy材料来作为支撑，因此散热能力 较差。2. 由于使用BTEpoxy材料来作为基板，因此热均匀分布性不佳。
技术实现思路
鉴于上述的专利技术背景中的缺陷，为了符合产业上某些利益的需求，本发 明提供一种发光二极管及其制造工艺可用以解决上述传统的发光二极管未 能达成的目的。本专利技术的一 目的是提供一种发光二极管及其制造方纟去，其先将一铜箔热 压合于一陶瓷基板上，再运用黄光光刻工艺将预设的电极图形开口呈现于陶 瓷铜箔基板上，之后再将镍、金或银依序电镀于陶瓷铜箔基板上以形成一金 属层。再利用固晶技术(也称为"芯片焊接技术")或覆晶技术(也称为"芯 片倒装技术")将发光二极管裸片配置于金属层上，最后再将环氧化物(Epoxy)、聚硅氧烷树脂或硅胶(Silicone gel)、丙烯酸(Acrylic) 、 二氧 化钛(Ti02) 、 二氧化硅(Si02)，或其复合材料以转注成形(Transfer molding) 或射出成形(Injection molding)方式封装发光二极管裸片。本专利技术提供的一种发光二极管，包含 一陶瓷基板，包含两个贯通孔， 经导电膏材料填孔后用以导通陶瓷基板上下层的金属线路； 一金属结构，位 于该陶瓷基板两侧，并且该陶瓷基板两侧的该金属结构分别具有一第一开口 与一第二开口，其中该金属结构包含一铜箔与一金属层，并且该铜箔位于该 陶瓷基板与该金属层之间； 一裸片，位于该金属结构上； 一导线，该导线横 跨该第一开口以分别连结于该裸片与金属结构；以及一封装结构，覆盖该裸 片。本专利技术还提供一种发光二极管，包含 一陶瓷基板，包含两个贯通孔， 经导电膏材料填孔后用以导通陶瓷基板上下层的金属线路； 一金属结构，位 于该陶瓷基板两侧，并且该陶瓷基板两侧的该金属结构分别具有一第一开口 与一第二开口，其中该金属结构包含一铜箔与一金属层，并且该铜箔位于该 陶瓷基板与该金属层之间； 一裸片，该裸片通过一第一金属粒与一第二金属 粒连结于该金属结构，并且该第一金属粒与该第二金属粒分别位于该第一开 口的两侧；以及一封装结构，覆盖该裸片。本专利技术提供一种发光二极管制造方法，包含提供一陶瓷基板；形成一 铜箔于该陶瓷基板的两侧；形成两个贯通孔以贯穿该陶瓷基板与该铜箔，其 中所述两个贯通孔经导电膏材料填孔后用以导通陶瓷基板上下层的金属线 路；形成一第一开口与一第二开口于该铜箔；形成一金属层于该铜箔上；粘 着一裸片于该金属层上；通过一导线连结该裸片与该金属层，其中该导线连 结于该裸片与该金属层的接点分别位于该第一开口的两侧；以及形成一封装 结构以覆盖该裸片。本专利技术还提供一种发光二极管制造方法，包含提供一陶瓷基板；形成5一铜箔于该陶瓷基板的两侧；形成两个贯通孔以贯穿该陶瓷基板与该铜箔， 其中所述两个贯通孔经导电膏材料填孔后用以导通陶瓷基板上下层的金属 线路；形成一第一开口与一第二开口于该铜箔；形成一金属层于该铜箔上； 通过一第一金属粒与一第二金属粒以覆晶技术焊接该裸片与该金属层，其中 该第一金属粒与该第二金属粒分别位于该第一开口的两侧；以及形成一封装 结构以覆盖该裸片。本专利技术提供的，直接利用陶瓷衬底压合铜箔来 当作衬底，并且可以在衬底上制作出适当的电极图形，使得发光二极管裸片 能够安置在陶瓷衬底上，如此能达到高集成度、高散热能力与高散热均匀化 的目的。附图说明图1为传统发光二极管的结构示意图2A为以固晶技术形成的发光二极管的结构示意图2B为以覆晶技术形成的发光二极管的结构示意图3A为以固晶技术形成的发光二极管的流程示意图；以及图3B为以覆晶技术形成的发光二极管的流程示意图。其中，附图标记说明如下10裸片20印刷电路板30金属导线40、 42铜箔导电薄膜50透明封胶材料IIO陶瓷基板112、 114贯通孔116导电膏材料120金属结构122第一开口124第二开口126铜箔130裸片132第一金属粒134第二金属粒140导线150封装结构310 392步骤具体实施例方式本专利技术在此所探讨的方向为一种。为了能彻底 地了解本专利技术，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。显然地，本发 明的施行并未限定于的技术人员所公知的特殊细 节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发 明不必要的限制。本专利技术的优选实施例会详细描述如下，然而除了这些详细 描述之外，本专利技术还可以广泛地实施在其他的实施例中，且本专利技术的范围不 受限定，其以随附的权利要求为准。本专利技术提供一种，其直接利用陶瓷基板压合铜 箔来当作基板，并且可以在基板上制作出适当的电极图形，使得发光二极管 裸片能够安置在陶瓷基板上，如此能达到高集成度、高散热能力与高散热均 匀化的目的。由于本专利技术使用陶瓷基板压合铜箔当作基板，并且利用 一般半导体制造 工艺制作出置放裸片的电极图形，其主要的结构为在陶瓷基板上，利用高温 热压合技术将铜箔于高温下热煅烧上陶瓷基板以形成一陶瓷铜箔基板，再利 用机械钻孔技术或是激光钻孔等技术于陶瓷铜箔基板上形成贯通的孔洞。而 后在孔洞中填入含金属粒子的导电膏材料，导电膏中导电粒子材料种类如-银(Ag)、金(Au)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)、镍(Ni)、及其 合金等金属导电材料，其目的是使陶瓷铜箔基板上下两侧的线路层可相互导 通。完成填孔的陶瓷铜箔基板再利用黄光光刻工艺蚀刻出预设的金属线路 (开口)，当线路形成后再经由电解电镀或化学电镀的方式，将镍、金或银 等金属依序镀于陶瓷铜箔基板上完成基板制作流程。随后，再利用固晶技术(Diebonding或共金(固晶)工艺)把发光二极 管裸片粘着在贯通孔的一侧陶瓷基板上，经由金属导线连结电性在裸片焊垫 与陶瓷基材上。如此一来，陶瓷基材本身即为导电支架及发光二极管的支撑 基材，最后再利用环氧化物(Epoxy)、丙烯酸(Acrylic)、聚硅氧垸树脂 或硅胶(Silicone gel)等封装材料，或其复合材料以射出成形(Injection molding)、转注成形(Transfermolding)方式完成发光二极管封装流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管，包含：一陶瓷基板，包含两个贯通孔，经导电膏材料填孔后用以导通陶瓷基板上下层的金属线路；一金属结构，位于该陶瓷基板两侧，并且该陶瓷基板两侧的该金属结构分别具有一第一开口与一第二开口，其中该金属结构包含一铜箔与一金属层，并且该铜箔位于该陶瓷基板与该金属层之间；一裸片，位于该金属结构上；一导线，该导线横跨该第一开口以分别连结于该裸片与金属结构；以及一封装结构，覆盖该裸片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林昇柏，陈滨全，张超雄，陈建民，
申请(专利权)人：先进开发光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]