具有独立电传与热传路径的发光二极管及其制造方法技术

技术编号:7021066 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种发光二极管,包含:导热基板,具有至少一电性隔离层,用以提供垂直电性隔离;以及热传路径,从导热基板的前侧(第一侧)到背侧(第二侧)而通过导热基板。此发光二极管包含具有接通连接的阳极以及具有接通连接的阴极,其并列式地排列于基板上。此发光二极管亦包含LED晶片,其固定于基板上而介于阳极和阴极之间。一种发光二极管的制造方法,包含以下步骤:提供具有电性隔离层的导热基板;在基板第一侧上并列式地形成阳极通孔和阴极通孔,其部份穿过基板;形成阳极接通连接于阳极通孔中以及阴极接通连接于阴极通孔中;将基板从其第二侧到阳极接通连接和阴极接通连接加以薄化;以及将LED晶片固定于第一侧上而与阴极接通连接和阳极接通连接电性通信。

【技术实现步骤摘要】

基本上本专利技术系关于光电元件,且更特别是关于一种具有独立电传和热传路径的并列式发光二极管(side by side light emitting diode),以及关于此发光二极管(LED) 的制造方法。
技术介绍
一个光电系统,例如发光二极管(LED)显示器,可包含由从数百到数千个发光二极管(LED)所形成的阵列。发光二极管(LED)可产生大量的热,其必须被驱散。此外,与发光二极管(LED)联结的LED电路亦可产生热。热可负面地影响发光二极管(LED)和LED电路两者。例如,热可缩短发光二极管(LED)和LED电路的生命周期。热亦可造成发光二极管(LED)的意外烧毁、以及LED电路中的信号传输错误。光电系统中的散热作用可包含导热元件(例如导线架),以及散热元件(例如散热片)。然而,若导热元件亦用于电传路径、或接近于电传路径的元件则可能产生问题。在这种状况下,热增益可为累积的,进一步负面影响装置可靠度。有鉴于上述,本技艺中尚需要具有改良电传和热传路径的改良发光二极管(LED)、 以及此发光二极管(LED)的制造方法。然而,相关技艺及与其相关的局限的上述例子系用以说明而非用以严格限制。熟悉本技艺者经由阅读本说明书以及细察图式,当可了解此相关技艺的其它局限。
技术实现思路
一种并列式发光二极管,包含一电传路径以及一热传路径,其实质上为彼此独立的。此发光二极管,包含导热基板,其具有至少一电性隔离层,用以提供从导热基板的前侧 (第一侧)到背侧(第二侧)而通过导热基板的热传路径。此发光二极管亦包含具有接通连接的阳极以及具有接通连接的阴极,其并列式地排列于基板上。此发光二极管亦包含LED 晶片,其固定于基板前侧(第一侧)上而与阳极和阴极电性通信。电传路径系从背侧(第二侧)到前侧(第一侧)而通过阳极、通过LED晶片、然后从前侧(第一侧)到背侧(第二侧)而通过阴极。热传路径系从LED晶片通过前侧(第一侧)上的电性隔离层,并且从前侧(第一侧)到背侧(第二侧)而通过基板。一种并列式发光二极管的制造方法,包含以下步骤提供导热基板;在基板第一侧上并列式地形成阳极通孔和阴极通孔,且其部份穿过基板;形成电性绝缘隔离层于第一侧上且于阳极通孔和阴极通孔中;形成阳极接通连接于阳极通孔中以及阴极接通连接于阴极通孔中;将基板从第二侧到阳极接通连接和阴极接通连接加以薄化;以及将LED晶片固定于第一侧上而与阴极接通连接和阳极接通连接电性通信。附图说明例示实施例系参照图式而说明之。本案所揭露的实施例和图式应认定为例示用而非限制用。图IA为具有导热基板的并列式发光二极管(LED)的横剖面示意图;图IB为图IA的沿着截线1B-1B的并列式发光二极管(LED)的平面示意图;图2A-2I为说明图IA的并列式发光二极管(LED)的制造方法的步骤的横剖面示意图;图3为具有稽纳二极管结构和η型半导体基板的并列式发光二极管(LED)的可供选择的实施例的横剖面示意图;图3A为图3的发光二极管(LED)的电性示意图;以及图4A-图4C为说明另一可供选择的并列式发光二极管(LED)实施例的横剖面示意图,其用以固定于具有定位放置的焊锡凸块的基板上。主要元件符号说明10A/10B/10C 发光二极管IlA 电传路径12A/12C 导热基板13A热传路径14A/14B/14C LED 晶片16A/16B/ 阳极18A/18B/ 阴极20A/20B/20C 前侧22A/22B/22C 背侧24A/24C 硅基板24B η型半导体基板26Β ρ+ 层28Β η+ 层30A/30B/30C 阳极接通连接32A/32B/32C 阴极接通连接34Α 半导体晶圆36A/36C 阴极通孔38A/38B/38C 隔离层46A/46C 阳极通孔48Α金属化层50Α 光罩52Α 开口54A/54B/54C 阴极导体56A/56B/56C 阳极导体58Α/58Β 接合层60Α背侧接触点62Α背侧接触点77Α 电极78C 基板80C 定位凸块D 直径d2 直径Tl 全厚度T2 厚度χ 深度具体实施例方式参照图IA和1B,并列式发光二极管IOA包含导热基板12A、以及固定于导热基板 12A上的LED晶片14A。导热基板12A包含前侧20A、背侧22A、硅基板24A以及电性绝缘隔离层38A。如以下将进一步说明的,导热基板12A提供了垂直电性隔离以及导热的热传路径。发光二极管IOA亦包含阳极16A,形式上有与LED晶片14A电性通信的阳极接通连接30A ;以及阴极18A,形式上有与LED晶片14A电性通信的阴极接通连接32A。阳极16A 和阴极18A被并列式地设置于导热基板12A上,因此发光二极管IOA被称为并列式发光二极管。此外,阳极接通连接30A包含背侧接触点60A,而阴极接通连接32A包含背侧接触点 62A。背侧接触点60A、62A提供了往来配合基板(图中未示,例如PCB(印刷电路板)、主机板或模组基板)的电性接点。如图IB所示,发光二极管IOA亦包含与阴极接通连接32A电性通信的阴极导体 54A,以及与阳极接通连接30A电性通信的阳极导体56A。此外,LED晶片14A可包含η电极 77Α,用以对阴极接通连接32Α做电性连接。阴极导体54Α和阳极导体56Α可包含部份的藉由隔离层38Α而与硅基板24Α电性绝缘的图案化金属化层48Α。此外,可按尺寸和形状来形成阳极导体56Α以提供安装座,且在实施例中将进一步说明LED晶片14A用的电性接触座。如图IA所示,通过发光二极管IOA的电传路径IlA可从背侧接触点60A经过阳极接通连接30A与阳极16A、经过阳极导体56A、经过LED晶片14A、经过阴极接通连接32A和阴极18A,而到达背侧接触点62A。电传路径IlA亦可包含藉由打线接合到阴极导体54A和 η电极77Α而形成的金属线(图中未示)、或藉由与阴极导体54Α和η电极77Α电性接触的导电材料的图案化、截割、喷墨印刷或网版印刷而形成的导体(图中未示)。亦如图IA所示,通过发光二极管IOA的热传路径13Α可从LED晶片14A、经过隔离层38A且经过硅基板24A而到达背侧22A。因此电传路径IlA和热传路径13A系实质上独立的,而不是沿着相同路径,这样保护了电传路径的可靠度。此外,可将LED晶片14A直接放置于隔离层38A之上,这样提供了从LED晶片14A通过硅基板24A的直接热传路径。参照图2A-图21,其说明发光二极管10A(图1A)的制造方法的步骤。尽管为了说明的目的,此方法的步骤系展示为特定的顺序,此方法亦可依不同顺序来实行。一开始,如图2A所示,可提供硅基板24A。在所说明的实施例中,硅基板24A包含硅(Si)。然而,可用其它材料(例如GaAs、SiC、AlN、Al203、或蓝宝石)来取代硅基板24A。硅基板24A可包含具有从50到450mm的标准直径D与从约50到1000 μ m的全厚度Tl的半导体晶圆34A。半导体晶圆34A允许标准晶圆制造设备被用以执行晶圆等级方法。例如,直径150mm晶圆具有约675 μ m的全厚度(Tl);直径200mm晶圆具有约725 μ m的全厚度(Tl);以及直径300mm 晶圆具有约775 μ m的全厚度(Tl)。接着,如图2B所示,阴极和阳极通孔形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管,其特征在于,所述的发光二极管包含:一导热基板,具有至少一电性隔离层,用以提供从所述的基板的一第一侧到一第二侧而通过所述的基板的一热传路径;一阳极接通连接,从所述的第一侧到所述的第二侧;一阴极接通连接,从所述的第一侧到所述的第二侧,所述的阳极接通连接和所述的阴极接通连接系并列式地位于所述的基板上;以及一LED晶片,固定于所述的第一侧,与所述的阳极接通连接和所述的阴极接通连接电性通信。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:段忠朱振甫刘文煌樊峰旭郑好钧王服贤
申请(专利权)人:旭明光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:71

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