專利名稱：Led及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED及其制造方法。
背景技術(shù)：
以往，如白色大功率LED的LED，具有如圖7所示的結(jié)構(gòu)。
即，在圖7中，LED1的結(jié)構(gòu)是，在由熱傳導(dǎo)率高的銅等構(gòu)成的導(dǎo)電性基板2上形成喇叭筒形凹部2a，在該喇叭筒形凹部2a的底面直接安裝LED芯片3，然后在喇叭筒形凹部2a內(nèi)配置熒光體(未圖示)，并且在導(dǎo)電性基板2的周圍及表面覆蓋樹脂、陶瓷等絕緣體4。
根據(jù)這樣構(gòu)成的LED1，LED芯片3通過從外部供電被驅(qū)動發(fā)光，從LED芯片3射出的光直接或經(jīng)由喇叭筒形凹部2a的內(nèi)壁反射后，照射到熒光體上，激勵該熒光體發(fā)光，通過該激勵光和來自LED芯片3的光的混色，成為白色光射出到外部。
另外，還有一種公知的LED1’，其結(jié)構(gòu)如圖8所示，在上述喇叭筒形凹部2a的底面配置由通過刻圖而形成了電極的陶瓷、硅等構(gòu)成的副安裝基板5，在該副安裝基板5上安裝LED芯片3。
對此，還公知有如圖9所示構(gòu)成的LED6。
在圖9中，LED6構(gòu)成為在陶瓷、樹脂等絕緣體基板7上形成凹陷部的喇叭筒形凹部7a，在該喇叭筒形凹部7a內(nèi)通過采用印刷、電鍍、蒸鍍等方法進(jìn)行制圖，形成電極7b，然后，在該電極7b上安裝LED芯片3，并且在喇叭筒形凹部7a內(nèi)配置熒光體(未圖示)。
另外，如圖10所示，上述喇叭筒形凹部7a也可以通過疊層薄絕緣體基板而構(gòu)成。
根據(jù)這樣構(gòu)成的LED6，同樣LED芯片3通過從外部供電被驅(qū)動發(fā)光，從LED芯片3射出的光直接或經(jīng)由喇叭筒形凹部7a的內(nèi)壁反射后，照射到熒光體上，激勵該熒光體發(fā)光，通過該激勵光及來自LED芯片3的光的混色，成為白色光射出到外部。
但是，在上述LED1中，由于LED芯片3的安裝部分使用熱傳導(dǎo)率高的銅等金屬，所以在多芯片化的情況下，需要將各LED芯片3彼此并列連接。因此，電流集中在因偏差形成的Vf低的LED芯片3上，有時會導(dǎo)致壽命縮短。
對此，在上述LED1’中，由于使用副安裝基板5，所以在多芯片化的情況下，雖然可以將各LED芯片3彼此串聯(lián)連接，但部件數(shù)目增加，導(dǎo)致部件成本和組裝成本提高，并且增加接合部位，所以存在著動作時的熱阻抗增大的問題。
另外，在上述LED6中，在通過進(jìn)行制圖在絕緣體基板7上形成電極而構(gòu)成多芯片化的情況下，雖然可以將各LED芯片3彼此串聯(lián)連接，但由于構(gòu)成絕緣體基板7的絕緣體一般具有低熱傳導(dǎo)率，所以因發(fā)熱使得發(fā)光效率降低，射出光束減少，導(dǎo)致壽命降低。
對此，作為熱傳導(dǎo)率高的絕緣體，也開發(fā)了例如AIN陶瓷等的陶瓷材料，但存在著材料自身價格昂貴及加工性差的問題。
并且，在上述的各LED1、1’及6中，均需要形成喇叭筒形凹部2a、7a，所以限制了小型化的程度，在現(xiàn)實中難于在封裝體內(nèi)裝配其他元件、電路等。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上情況，本發(fā)明的目的在于，提供一種可以良好地抑制因發(fā)熱造成的溫度上升，容易實現(xiàn)多芯片化并且可以形成簡單而小型結(jié)構(gòu)的LED及其制造方法。
上述目的是通過本發(fā)明的第一構(gòu)成的LED達(dá)到的，其特征在于，包括硅基板；形成在通過在該硅基板上進(jìn)行各向異性蝕刻而形成的喇叭筒形凹部內(nèi)的一對電極；安裝在上述喇叭筒形凹部內(nèi)并且與雙方的電極電連接的LED芯片；由填充在上述喇叭筒形凹部內(nèi)的樹脂材料構(gòu)成的樹脂模塊。
本發(fā)明的LED優(yōu)選上述喇叭筒形凹部形成為從上述硅基板的上面蝕刻到中間高度位置，上述各電極形成為從上述喇叭筒形凹部的底面通過側(cè)面沿著硅基板表面延伸。
本發(fā)明的LED優(yōu)選上述硅基板由在表面形成有電極的平坦的第一基板和疊層在第一基板上的第二基板構(gòu)成，上述第二基板具有上下貫通的喇叭筒形凹部。
本發(fā)明的LED優(yōu)選上述LED芯片在上述喇叭筒形凹部內(nèi)管芯焊接在一方的電極上，并且引線焊接在另一方的電極上。
本發(fā)明的LED優(yōu)選上述LED芯片在上述喇叭筒形凹部內(nèi)被安裝成跨越在雙方的電極上，形成于其下方的兩側(cè)緣的電極分別與喇叭筒形凹部內(nèi)的雙方的電極電連接。
本發(fā)明的LED優(yōu)選使上述硅基板形成(100)面的表面，使上述喇叭筒形凹部的側(cè)面形成為(111)面。
本發(fā)明的LED優(yōu)選在上述喇叭筒形凹部的側(cè)面的表面上具有鏡面。
本發(fā)明的LED優(yōu)選在上述硅基板上，鄰接上述喇叭筒形凹部形成驅(qū)動器或IC電路等。
本發(fā)明的LED優(yōu)選在形成上述樹脂模塊的樹脂材料中混入顆粒狀熒光體。
上述目的是利用本發(fā)明的第二構(gòu)成的LED的制造方法達(dá)到的，其特征在于，通過對硅基板的表面進(jìn)行各向異性蝕刻而形成喇叭筒形凹部，并且在該喇叭筒形凹部內(nèi)形成一對電極的硅基板上，在喇叭筒形凹部內(nèi)安裝LED芯片并使其與雙方的電極電連接，并且通過向上述喇叭筒形凹部內(nèi)填充樹脂材料而形成樹脂模塊。
根據(jù)上述第一構(gòu)成，從外部通過電極向LED芯片供電，驅(qū)動LED芯片。從LED芯片射出的光直接或經(jīng)由硅基板的喇叭筒形凹部底面或側(cè)面被反射，通過樹脂模塊射出到上方。
在該情況下，安裝有LED芯片的基板由熱傳導(dǎo)率高的硅基板(約150W/m·k)構(gòu)成，并且可以將厚度變薄，所以熱阻抗可以根據(jù)下述公式而減少，在進(jìn)行驅(qū)動時，從LED產(chǎn)生的熱量通過基板有效散熱。
公式1熱阻抗(℃/W)＝基板的厚度(m)/[熱傳導(dǎo)率(W/m·K)×電熱截面面積(m2)]因此，LED芯片的溫度上升被抑制，LED芯片的發(fā)光效率不會因受熱而降低。由此，射出光束不會因LED芯片的發(fā)熱而減少，壽命不會降低。
并且，用于電連接LED芯片的電極通過圖形加工形成，在多芯片化的情況下，可以將各LED芯片彼此串聯(lián)連接。
另外，在上述硅基板上利用半導(dǎo)體制造技術(shù)精細(xì)加工喇叭筒形凹部11a，可以使上述LED芯片和其他IC等半導(dǎo)體器件構(gòu)成為一體，所以能夠裝配LED芯片的驅(qū)動電路，包括驅(qū)動電路，可以構(gòu)成小型結(jié)構(gòu)。
上述喇叭筒形凹部形成為從上述硅基板的上面蝕刻到中間高度位置，上述各電極形成為從上述喇叭筒形凹部的底面通過側(cè)面沿著硅基板的表面延伸，具有喇叭筒形凹部的硅基板可以構(gòu)成為一體結(jié)構(gòu)，能夠通過簡單的工序進(jìn)行制造。
在該情況下，利用喇叭筒形凹部的蝕刻加工時的時間管理可以抑制喇叭筒形凹部內(nèi)的硅基板的厚度，所以能夠降低相對LED芯片的硅基板的熱阻抗。
另外，該情況時的具體厚度由于兼顧熱阻抗和剛性，所以優(yōu)選0.1～0.5μm。
上述硅基板由在表面形成有電極的平坦的第一基板和疊層在第一基板上的第二基板構(gòu)成，上述第二基板具有上下貫通的喇叭筒形凹部，可以在第一基板上形成形狀復(fù)雜的電極和布線圖形，所以能夠容易裝配LED芯片用驅(qū)動電路等。
上述LED芯片在上述喇叭筒形凹部內(nèi)管芯焊接在一方的電極上，并且引線接合在另一方的電極上，可以容易把上下具有電極部的LED芯片安裝在上述喇叭筒形凹部內(nèi)。
上述LED芯片在上述喇叭筒形凹部內(nèi)被安裝成跨越在雙方的電極上，形成于其下方的兩側(cè)緣的電極分別電連接喇叭筒形凹部內(nèi)的雙方的電極，可以容易把在下面的兩側(cè)緣具有電極部的所謂倒裝片型LED芯片安裝在上述喇叭筒形凹部內(nèi)。
上述硅基板形成為把(100)面作為表面，上述喇叭筒形凹部的側(cè)面形成為(111)面，通過各向異性蝕刻容易形成規(guī)定的傾斜角度的側(cè)面。此時，上述(111)面被加工為54.7°。
在上述喇叭筒形凹部的側(cè)面表面具有鏡面的情況下，從LED芯片射出的光入射到喇叭筒形凹部側(cè)面時，通過設(shè)在其表面的鏡面被反射，所以喇叭筒形凹部側(cè)面的反射率變高，反射效率。因此，提高從本LED射出的光的射出效率。在該情況下，作為反射鏡的材料，紅色LED優(yōu)選Au、Al，藍(lán)色LED優(yōu)選Ag、Al。
在上述硅基板上形成與上述喇叭筒形凹部鄰接的驅(qū)動器時，由于該驅(qū)動器的動作，從本LED射出的光的光軸搖動，或者發(fā)光部的一部分被遮光，能夠改變發(fā)光特性和發(fā)光部形狀。因此，在把本LED用作例如汽車的前照燈的光源時，可以利用上述搖動實現(xiàn)行駛光束模式和會車光束模式的切換及所謂的AFS功能。
在形成上述樹脂模塊的樹脂材料中混入顆粒狀熒光體，從LED芯片射出的光接觸這些熒光體并激勵該熒光體，從來自該熒光體的激勵光和來自LED芯片的光形成混色，向外部射出混色光。由此，可以獲得例如白色光。
根據(jù)上述第二構(gòu)成，在所完成的LED中，從外部通過電極向LED芯片供電，驅(qū)動LED芯片。從LED芯片射出的光直接或經(jīng)由硅基板的喇叭筒形凹部底面或側(cè)面被反射，通過樹脂模塊射出到上方。
并且，安裝有LED芯片的基板由熱傳導(dǎo)率高的硅基板構(gòu)成，所以在進(jìn)行驅(qū)動時從LED產(chǎn)生的熱量通過基板有效散熱。因此，LED芯片的溫度上升被抑制，LED芯片的發(fā)光效率不會降低。由此，射出光束不會因LED芯片的發(fā)熱而減少，壽命不會降低。
在該情況下，具有這種喇叭筒形凹部的硅基板可以利用已有的半導(dǎo)體制造裝置容易制造，所以本LED能夠比較容易并且以較低成本進(jìn)行制造。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種有效地抑制因發(fā)熱造成的溫度上升，容易實現(xiàn)多芯片化并且可以實現(xiàn)簡單小型結(jié)構(gòu)的LED及其制造方法。


圖1是表示本發(fā)明的LED的第一實施例的構(gòu)成的概略剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明的LED的第二實施例的構(gòu)成的概略剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明的LED的第三實施例的構(gòu)成的概略剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的LED的第四實施例的構(gòu)成的概略俯視圖。
圖5是表示圖4的LED的熱電驅(qū)動器動作時的狀態(tài)的概略俯視圖。
圖6是表示本發(fā)明的LED的第五實施例的構(gòu)成的概略立體圖。
圖7是表示以往的LED的一例構(gòu)成的概略剖面圖。
圖8是表示以往的LED的其他示例構(gòu)成的概略剖面圖。
圖9是表示以往的LED的另外其他示例構(gòu)成的概略剖面圖。
圖10是表示圖9所示以往的LED的變形例構(gòu)成的概略剖面圖。
圖中10 LED；11硅基板；11a喇叭筒形凹部；12 LED芯片；12a焊接引線；13樹脂模塊；13a熒光體；14、15電極；14a、14b、15b芯片安裝部；15a連接部；20 LED；21硅基板；21a喇叭筒形凹部；22第一基板；23第二基板；30 LED；31 LED芯片(倒裝片)；40 LED；41熱電雙壓電晶片驅(qū)動器；50 LED；51垂直梳狀靜電驅(qū)動器。
具體實施例以下，參照圖1～圖6詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
另外，以下所述的實施例是本發(fā)明的優(yōu)選具體示例，雖然在技術(shù)上進(jìn)行了各種優(yōu)選限定，但在以下說明中只要沒有特別限定本發(fā)明的記述，本發(fā)明的范圍就不限于這些實施例。
(實施例1)圖1表示本發(fā)明的LED的第一實施例的構(gòu)成。
在圖1中，LED10由硅基板11；在作為該硅基板11的凹陷部而形成的喇叭筒形凹部11a內(nèi)安裝的LED芯片12；由填充在喇叭筒形凹部11a內(nèi)的樹脂材料構(gòu)成的樹脂模塊13。
上述硅基板11的表面形成為平坦的(100)面。
并且，上述硅基板11具有由從表面下陷到中間高度位置的凹陷部形成的喇叭筒形凹部11a。
該喇叭筒形凹部11a例如通過使用TMAH的各向異性蝕刻，使其側(cè)面形成為(111)面。
另外，上述喇叭筒形凹部11a的側(cè)面是(111)面，相對底面的傾斜角度被選定為54.7度。
在該情況下，喇叭筒形凹部11a根據(jù)蝕刻工序的時間管理被加工成合適的深度，可以使喇叭筒形凹部11a的底面盡量接近硅基板11的底面、即可以盡可能地使位于喇叭筒形凹部11a底面的硅基板11的厚度變薄，由此可以降低熱阻抗。
并且，如圖1所示，上述硅基板11具有從該喇叭筒形凹部11a的底面通過左右側(cè)面延伸到表面的一對電極14和15。
這些電極14、15例如在形成喇叭筒形凹部11a的硅基板11的表面上形成金屬薄膜后，通過對該金屬薄膜進(jìn)行圖形蝕刻而形成。
此處，一方的電極14具有配置在上述喇叭筒形凹部11a底面的中央?yún)^(qū)域的安裝部14a，并且該安裝部14a的圖形可以進(jìn)行自校準(zhǔn)，使其形狀包括與所安裝的LED芯片12的端子部相同的形狀或與外形線的一部分相同的形狀，并且通過使浮動的LED芯片12在熔融的焊錫的表面張力作用下移動，以使圖形與端子部一致，另一方的電極15在上述喇叭筒形凹部11a的底面具有與該芯片安裝部14a相鄰的連接部15a。
另外，在該情況下，雙方的電極14至少在側(cè)面區(qū)域使其表面形成為鏡面。另外，雙方的電極14也可以至少在側(cè)面區(qū)域的表面上配置分立的鏡面。
上述LED芯片12是公知結(jié)構(gòu)的例如發(fā)出藍(lán)色光的LED芯片，在其上面和下面具有未圖示的電極部，被安裝在上述硅基板11的喇叭筒形凹部11a內(nèi)的底面，并通過管芯焊接把其焊接在上述一方的電極14的芯片安裝部14a上，使下面的電極部與芯片安裝部14a構(gòu)成電連接，同時其上面的電極部通過金線等焊接引線12a與另一方的電極15的連接部15a構(gòu)成電連接。
上述樹脂模塊13由環(huán)氧樹脂等的透光性樹脂材料構(gòu)成，在該透光性樹脂材料中混入顆粒狀熒光體13a。
因此，把樹脂模塊13填充到上述硅基板11的喇叭筒形凹部11a內(nèi)，在固化后，形成在內(nèi)部分散有顆粒狀熒光體13a的狀態(tài)。
此處，上述顆粒狀的熒光體13a是對應(yīng)LED芯片13的發(fā)光色產(chǎn)生例如黃色激勵光的熒光體。由此，被來自LED芯片13的藍(lán)色光激勵，熒光體13a產(chǎn)生黃色激勵光，該黃色激勵光和來自LED芯片13的藍(lán)色光混色，向外部射出白色光。
本發(fā)明實施例的LED10具有如上所述的結(jié)構(gòu)，在制造時，根據(jù)本發(fā)明的制造方法按以下步驟制造。
即，首先在成為平坦的硅基板11的(100)面的表面通過各向異性蝕刻形成喇叭筒形凹部11a。此時，作為蝕刻劑例如使用TMAH(四甲基氫化氨)。
使用該TMAH的蝕刻雖然會形成比較大的過度蝕刻，并且尺寸控制比較困難，但具有對掩模的損傷小，可以使用氧化膜掩模，并且與CMOS的一致性良好的優(yōu)點。與此相對，例如把KOH用作蝕刻劑時，雖然過度蝕刻小，但與CMOS的一致性差。
另外，通過這樣蝕刻形成的喇叭筒形凹部11a，其側(cè)面為(111)面，并且是傾斜角為54.7度的斜面。
而且，通過適當(dāng)管理蝕刻時間，可以形成所期望深度的喇叭筒形凹部11a。
在形成電極的下一個工序之前，利用濺射法的熱氧化法，在硅(Si)表面上形成薄的SiO2層，使其絕緣。
然后，跨越形成有喇叭筒形凹部11a的硅基板11的整個表面，形成用于成為電極的金屬薄膜，之后對該金屬薄膜進(jìn)行圖形蝕刻，形成電極14、15。此時，電極14、15的表面通過利用濺射、蒸鍍等方法形成由例如鋁、銀等反射率高的材料構(gòu)成的薄膜，并形成鏡面。
然后，向一方的電極14的芯片安裝部14a安裝LED芯片13并進(jìn)行管芯焊接，同時利用焊接引線12a把LED芯片13的表面電極部引線接合在另一方的電極15的連接部15a上。
之后，向喇叭筒形凹部11a內(nèi)填充混入了顆粒狀熒光體13a的樹脂材料，并使其固化。由此，在喇叭筒形凹部11a內(nèi)形成樹脂模塊13。至此，完成了本LED10的制造。
這樣制造的LED10，從外部通過電極14、15向LED芯片12供電，驅(qū)動LED芯片12。
并且，從LED芯片12射出的光L直接或在硅基板11的喇叭筒形凹部11a底面或側(cè)面經(jīng)由形成為電極14、15的鏡面的表面以高反射率被反射，照射到樹脂模塊13內(nèi)的熒光體13a上，激勵熒光體13a。由此，從熒光體13a產(chǎn)生激勵光，并與來自LED芯片12的藍(lán)色光混色，作為白色光通過樹脂模塊13射出到上方。
在該情況下，LED芯片12被安裝在例如由具有150W/m·k的高熱傳導(dǎo)率的硅基板11上，在進(jìn)行驅(qū)動時，從LED芯片12產(chǎn)生的熱量可通過硅基板11進(jìn)行有效散熱。
因此，LED芯片12的溫度上升被抑制，LED芯片12的發(fā)光效率不會因受熱而降低。由此，射出光束不會因LED芯片12的發(fā)熱而減少，壽命不會降低。
并且，用于電連接LED芯片12的電極14、15通過圖形加工形成，所以在多芯片化的情況下，可以將各LED芯片12彼此串聯(lián)連接，電流不會集中在Vf低的LED芯片12上。
另外，上述喇叭筒形凹部11a的側(cè)面由(111)面構(gòu)成，該喇叭筒形凹部11a的側(cè)面形成為普通加工例如金屬材料的切削加工、沖壓加工或樹脂成形所得不到的良好鏡面。
并且，在可以廉價購入的硅基板11上，可以通過已有的半導(dǎo)體制造工序一體地構(gòu)成其他IC等的半導(dǎo)體器件。因此，可以將例如用于驅(qū)動LED芯片12的發(fā)光和閃光的驅(qū)動電路一同組裝在內(nèi)部，可實現(xiàn)包括驅(qū)動電路的小型結(jié)構(gòu)。
這樣，根據(jù)上述LED10，通過使用硅基板11，LED芯片12的發(fā)熱能夠有效散熱，并且利用通過圖形加工形成的電極14、15容易做到多芯片化，可以將各LED芯片12彼此串聯(lián)連接，所以可以避免在因偏差形成的Vf低的LED芯片12上的電流集中。
并且，上述LED10可以利用已有的半導(dǎo)體制造裝置容易制造，所以不需要進(jìn)行特別的設(shè)備投資，能夠以較低成本進(jìn)行制造。
(實施例2)圖2表示本發(fā)明的LED的第二實施例的結(jié)構(gòu)。
在圖2中，LED20的結(jié)構(gòu)和圖1所示LED10基本相同，所以對相同的構(gòu)成要素賦予相同符號，并省略其說明。
即，LED20由以下部分構(gòu)成硅基板21；安裝在作為該硅基板21的凹陷部而形成的喇叭筒形凹部21a內(nèi)的LED芯片12；由填充在喇叭筒形凹部21a內(nèi)的樹脂材料構(gòu)成的樹脂模塊13。
此處，上述硅基板21通過疊層兩層而構(gòu)成。
即，上述硅基板21由下方的第一基板22和上方的第二基板23構(gòu)成。
上述第一基板22由平坦的硅基板構(gòu)成，在其表面上通過在金屬薄膜上制圖而形成電極14、15。在該情況下，電極14、15沿著第一基板22的表面、即通過硅基板21的內(nèi)部延伸到側(cè)方。
對此，第二基板23的表面形成平坦的(100)面，具有上下貫通形成的喇叭筒形凹部21a。
該喇叭筒形凹部21a和前述LED10的喇叭筒形凹部11a相同，例如通過使用TMAH的各向異性蝕刻，使其側(cè)面形成為(111)面，該側(cè)面整體上具有鏡面。該鏡面如同公知技術(shù)那樣，通過采用蒸鍍、電鍍等方法在喇叭筒形凹部11a的表面形成高反射率的材料的薄膜而得到。
這樣構(gòu)成的LED20在制造時，根據(jù)本發(fā)明的制造方法按照以下步驟制造。
即，首先在成為第一基板22的硅基板的表面通過金屬薄膜的圖形蝕刻形成電極14、15。
與此并行，在成為第二基板23的硅基板的(100)面的表面上通過各向異性蝕刻形成喇叭筒形凹部21a。在該情況下，喇叭筒形凹部21，a上下貫通第二基板23，所以沒必要高精度地設(shè)定喇叭筒形凹部21a的深度，容易進(jìn)行蝕刻工序的時間管理。
然后，對第二基板23的喇叭筒形凹部21a的側(cè)面，通過蒸鍍、電鍍等形成鏡面，然后，把第二基板23粘貼在第一基板22上。
然后，把LED芯片13安裝在露出于上述喇叭筒形凹部21a底面的一方的電極14的芯片安裝部14a上并進(jìn)行管芯焊接，同時利用焊接引線12a把LED芯片13的表面的電極部引線接合在另一方的電極15的連接部15a上。
之后，向喇叭筒形凹部21a內(nèi)填充混入了顆粒狀熒光體13a的樹脂材料，并使其固化。由此，在喇叭筒形凹部21a內(nèi)形成樹脂模塊13。另外，在形成電極之前，利用濺射熱氧化法，在硅(Si)表面覆蓋薄的SiO2層使其絕緣。
至此，完成了本LED20的制造。
根據(jù)這樣制造的LED20，在發(fā)揮和圖1所示LED10相同的作用的同時，通過使硅基板21構(gòu)成為兩層，可以在第一基板22的表面形成復(fù)雜的布線圖形，并且跨越第二基板23的喇叭筒形凹部21a的整個內(nèi)面形成鏡面，所以可提高向外部導(dǎo)出光的效率。
(實施例3)圖3表示本發(fā)明的LED的第三實施例的結(jié)構(gòu)。
在圖3中，LED30的結(jié)構(gòu)和圖2所示LED20基本相同，所以對相同的構(gòu)成要素賦予相同符號，并省略其說明。
上述LED30形成為在第一基板22的上面中央附近，電極14、15具有彼此隔開間隔對接的芯片安裝部14b、15b。
并且，通過使所謂倒裝片型LED芯片31以設(shè)置在其下面兩側(cè)緣的電極部載置在這些芯片安裝部14b、15b上，進(jìn)行安裝，并構(gòu)成電連接。
根據(jù)這樣構(gòu)成的LED30，可以發(fā)揮和圖2所示LED20相同的作用。
(實施例4)圖4表示本發(fā)明的LED的第四實施例的結(jié)構(gòu)。
在圖4中，LED40相對例如圖1所示的LED10，在硅基板11上構(gòu)成鄰接喇叭筒形凹部11a的作為驅(qū)動器的熱電雙壓電晶片驅(qū)動器41。
該熱電雙壓電晶片驅(qū)動器41其自身是公知結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體制造工序利用所謂MEMS技術(shù)通過蝕刻在硅基板11上而構(gòu)成。
并且，上述熱電雙壓電晶片驅(qū)動器41通過未圖示的電極被通電時，如圖5所示，在半導(dǎo)體基板11上發(fā)生變位，覆蓋喇叭筒形凹部11a的上面一部分。
根據(jù)這樣構(gòu)成的LED40和前述LED10相同，從硅基板11的喇叭筒形凹部11a向外部射出光，同時在上述熱電雙壓電晶片驅(qū)動器41不動作時，從通過喇叭筒形凹部11a的上端開口部形成的發(fā)光部整體向外部射出光，在上述熱電雙壓電晶片驅(qū)動器41動作時，上述發(fā)光部的一部分被上述熱電雙壓電晶片驅(qū)動器41遮光，可以改變發(fā)光部的形狀。因此，例如把上述LED40用作汽車的前照燈光源時，可以進(jìn)行行駛光束模式和會車光束模式的切換。
另外，利用這種喇叭筒形凹部11a的上端開口部進(jìn)行的發(fā)光部的形狀改變，也可以通過在硅基板11上可能構(gòu)成的其他型式的驅(qū)動器來實現(xiàn)。
圖6表示本發(fā)明的LED的第五實施例的結(jié)構(gòu)。
在圖6中，LED50相對例如圖1的LED10，在硅基板11上構(gòu)成鄰接喇叭筒形凹部11a的作為驅(qū)動器的垂直梳狀靜電驅(qū)動器51。
該垂直梳狀靜電驅(qū)動器51其自身(垂直梳齒Vertical Comb)是公知結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體制造工序中利用所謂MEMS技術(shù)，并通過蝕刻在硅基板11上構(gòu)成的。
并且，上述垂直梳狀靜電驅(qū)動器51通過未圖示的電極被通電時，如圖6的箭頭A所示，在半導(dǎo)體基板11上發(fā)生擺動，能夠遮擋從喇叭筒形凹部11a上面射出的光束的一部分。
根據(jù)這樣構(gòu)成的LED50，和前述LED10相同從硅基板11的喇叭筒形凹部11a向外部射出光，同時利用上述垂直梳狀靜電驅(qū)動器51的擺動，選擇性地遮擋從利用喇叭筒形凹部11a的上端開口部形成的發(fā)光部整體射出的光的一部分，由此改變發(fā)光模式。因此，例如把上述LED40用作汽車的前照燈光源時，可以實現(xiàn)所謂AFS功能。
另外，利用這種喇叭筒形凹部11a的上端開口部形成的發(fā)光部的形狀改變，也可以通過在硅基板11上可能構(gòu)成的其他型式的驅(qū)動器來實現(xiàn)。
在上述實施例中，利用來自LED芯片的藍(lán)色光激勵混入樹脂模塊中的熒光體，通過激勵光和來自LED芯片的藍(lán)色光的混色來射出白色光，但當(dāng)然也可以形成為利用未混入熒光體的樹脂模塊將來自LED芯片的光直接射出到外部的LED。
并且，在上述實施例中，在硅基板上僅安裝LED芯片12，但不限于此，當(dāng)然也可以在硅基板上通過半導(dǎo)體制造工序一體形成其他半導(dǎo)體器件。
另外，在上述實施例中，在硅基板上的喇叭筒形凹部側(cè)壁具有鏡面，但不限于此，當(dāng)然也可以不具有鏡面。
本發(fā)明的LED通過把LED芯片安裝在形成于硅基板上的喇叭筒形凹部內(nèi)，能夠以較低成本形成小型結(jié)構(gòu)，容易對應(yīng)多芯片化，所以可以用作各種機(jī)器的光源。
權(quán)利要求
1.一種LED，其特征在于，包括硅基板；形成在通過在該硅基板上進(jìn)行各向異性蝕刻而形成的喇叭筒形凹部內(nèi)的一對電極；安裝在上述喇叭筒形凹部內(nèi)并且與雙方的電極電連接的LED芯片；由填充在上述喇叭筒形凹部內(nèi)的樹脂材料構(gòu)成的樹脂模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED，其特征在于，通過從上述硅基板的上面蝕刻到中間高度位置而形成上述喇叭筒形凹部，上述各電極從上述喇叭筒形凹部的底面通過側(cè)面沿著硅基板表面延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED，其特征在于，上述硅基板由在表面形成有電極的平坦的第一基板和疊層在第一基板上的第二基板構(gòu)成，上述第二基板具有上下貫通的喇叭筒形凹部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的LED，其特征在于，上述LED芯片在上述喇叭筒形凹部內(nèi)管芯焊接在一方的電極上，并且引線焊接在另一方的電極上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的LED，其特征在于，上述LED芯片在上述喇叭筒形凹部內(nèi)被安裝成跨越在雙方的電極上，形成于其下方的兩側(cè)緣的電極分別與喇叭筒形凹部內(nèi)的雙方的電極電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項所述的LED，其特征在于，使上述硅基板形成(100)面的表面，使上述喇叭筒形凹部的側(cè)面形成為(111)面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的LED，其特征在于，在上述喇叭筒形凹部的側(cè)面的表面上具有鏡面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項所述的LED，其特征在于，在上述硅基板上，鄰接上述喇叭筒形凹部形成驅(qū)動器或IC電路等。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項所述的LED，其特征在于，在形成上述樹脂模塊的樹脂材料中混入顆粒狀熒光體。
10.一種LED的制造方法，其特征在于，通過對硅基板的表面進(jìn)行各向異性蝕刻而形成喇叭筒形凹部，并且在該喇叭筒形凹部內(nèi)形成一對電極的硅基板上，在喇叭筒形凹部內(nèi)安裝LED芯片并使其與雙方的電極電連接，并且通過向上述喇叭筒形凹部內(nèi)填充樹脂材料而形成樹脂模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種LED及其制造方法。LED(10)包括硅基板(11)；形成在通過在該硅基板上進(jìn)行各向異性蝕刻而形成的喇叭筒形凹部(11a)內(nèi)的一對電極(14、15)；安裝在上述喇叭筒形凹部(11a)內(nèi)并且與雙方的電極電連接的LED芯片(12)；由填充在上述喇叭筒形凹部內(nèi)的樹脂材料構(gòu)成的樹脂模塊(13)。由此，可以有效地抑制因發(fā)熱造成的溫度上升，容易實現(xiàn)多芯片化并且可以實現(xiàn)簡單小型結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01L33/00GK1661823SQ20041007371
公開日2005年8月31日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月23日
發(fā)明者上野一彥, 安田喜昭, 谷雅直 申請人:斯坦雷電氣株式會社