發(fā)光結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)光結(jié)構(gòu)，包括有一封裝基底，以及一設(shè)置于所述封裝基底上的發(fā)光體，所述封裝基底包含一承載基板，以及多個排列設(shè)置于所述承載基板上的金屬單元，所述金屬單元外緣上任兩點的距離定義出一外圍端點距離。所述發(fā)光體包含有極性相異且分開設(shè)置的一第一電性金屬與一第二電性金屬，所述第一電性金屬與所述第二電性金屬之間的最短距離定義出一電性金屬間距，其中所述第一電性金屬與第二電性金屬間的所述電性金屬間距大于所述金屬單元最長的所述外圍端點距離。藉此，使所述封裝基底與所述發(fā)光體在進(jìn)行結(jié)合時，不需對位，得以隨意以任何方向放置，不僅省去購買對位儀器的成本，同時可簡化芯片覆晶封裝流程及省略晶圓級覆晶的封裝流程，提升制作效率。
【專利說明】發(fā)光結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光結(jié)構(gòu),尤其涉及一種芯片的覆晶(flip chip)組裝及一種晶圓級的覆晶貼合時，不需對位的發(fā)光結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Lighting Emitting Diodes ；LED)是一種由半導(dǎo)體材料構(gòu)成,利用半導(dǎo)體中的電子與電洞結(jié)合而發(fā)出光子，產(chǎn)生不同頻率的光譜的發(fā)光元件，由于發(fā)光二極管光源具有良好的色純度、無汞、壽命長及省電等特色，因此在照明及顯示器背光源等應(yīng)用上逐漸受到重視。
[0003]發(fā)光二極管的封裝接合方式主要有兩種，一為打線(wire bonding)方式，另一為覆晶(flip chip)方式；打線封裝技術(shù)是將芯片置放于基板上，再用打線技術(shù)(wirebonding)與封裝基板上的連接點連接。覆晶封裝技術(shù)是將芯片連接點長凸塊(bump),然后將芯片翻轉(zhuǎn)過來使凸塊與基板(substrate)直接連接。具體來說，覆晶方式的封裝結(jié)構(gòu)在進(jìn)行封裝時必須要將覆晶的電極與基板上的電路圖案進(jìn)行對位，以產(chǎn)生電性連接。
[0004]另外，發(fā)光二極管的芯片金屬貼合方式主要有兩種，一為整面金屬貼合方式，另一為晶圓級的覆晶貼合方式；整面金屬貼合技術(shù)是將芯片的金屬層與基板的金屬層相貼合。晶圓級的覆晶貼合方式是在芯片上長凸塊金屬，然后將芯片翻轉(zhuǎn)過來使凸塊金屬與基板(substrate)上的金屬直接連接，將成長基板去除后，進(jìn)行芯片制作。具體來說，晶圓級的覆晶貼合方式的結(jié)構(gòu)，在貼合進(jìn)行時必須要將覆晶的凸塊金屬與基板上的電路圖案金屬進(jìn)行對位，進(jìn)行電性連接。
[0005]不論芯片的覆晶封裝或晶圓級的覆晶貼合技術(shù)，在對位的過程中，若稍有閃失則可能會導(dǎo)致短路，且精準(zhǔn)的對位儀器又十分昂貴，造成制作成本的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的，在于解決現(xiàn)有發(fā)光二極管覆晶結(jié)構(gòu)中必須要將覆晶的電性金屬與承載基板的電路圖案對位后才能進(jìn)行后續(xù)工藝，而增加制作的成本的問題。
[0007]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)光結(jié)構(gòu)，包括有一封裝基底，以及一設(shè)置于所述封裝基底上的發(fā)光體，所述封裝基底包含一承載基板，以及多排列設(shè)置于所述承載基板上的金屬單元，每一金屬單元具有一接觸面，所述接觸面外緣上任兩點的距離定義出一外圍端點距離。所述發(fā)光體包含有電性相異且分開設(shè)置于同一側(cè)的一第一電性金屬與一第二電性金屬，所述第一電性金屬與所述第二電性金屬之間的最短的距離定義出一電性金屬間距，所述第一電性金屬具有一與多個所述接觸面接觸形成電性連接的第一表面，所述第二電性金屬具有一與多個所述接觸面接觸形成電性連接的一第二表面，其中所述第一電性金屬與第二電性金屬間的所述電性金屬間距大于所述接觸面最長的所述外圍端點距離。
[0008]于一實施例中，所述多個接觸面的形狀選自由方形、三角形、十字形及圓形所組成的群組。[0009]于一實施例中，所述多個金屬單元以陣列方式排列設(shè)置于所述承載基板上。
[0010]于一實施例中，所述多個金屬單元彼此分開且交錯設(shè)置于所述承載基板上。
[0011]于一實施例中，所述第一電性金屬為一 P極，所述第二電性金屬為一 η極。
[0012]于一實施例中,所述發(fā)光體為一三族氮系列半導(dǎo)體發(fā)光疊層。
[0013]于一實施例中，所述承載基板為電性絕緣的硅基板或AIN、BN等高導(dǎo)熱陶瓷基板。
[0014]于一實施例中，所述發(fā)光體更具有一粗糙表面，位于所述第一電性金屬與第二電性金屬的另一側(cè)。
[0015]于一實施例中，所述承載基板包含相對于所述多個金屬單元設(shè)置于所述承載基板另一側(cè)的一第一電極與一第二電極，以及貫穿所述承載基板的第一電性連接通道與一第二電性連接通道，所述第一電性連接通道兩端分別連接多個所述金屬單元與所述第一電極，所述第二電性連接通道兩端分別連接多個所述金屬單元與所述第二電極。
[0016]于一實施例中，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)更包含一形成于所述發(fā)光體相對于所述第一電性金屬與所述第二電性金屬一側(cè)的透明成長基板。
[0017]本創(chuàng)作的有益效果在于:由于所述承載基板上具有多個得以與所述第一電性金屬及所述第二電性金屬接觸形成電性連接的所述金屬單元，且所述第一電性金屬與所述第二電性金屬之間的所述電性金屬間距大于所述金屬單元最長的所述外圍端點距離，因此，當(dāng)所述第一電性金屬與多個所述金屬單元接觸，和第二電性金屬與多個所述金屬單元接觸時，所述第一電性金屬與所述第二電性金屬不會有短路現(xiàn)象，進(jìn)而令所述封裝基底與所述發(fā)光體在進(jìn)行結(jié)合時，不需對位，得以隨意以任何方向放置，不僅省去購買對位儀器的成本，同時可簡化芯片覆晶封裝流程及省略晶圓級覆晶的封裝流程，提升制作效率。
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1，為本發(fā)明一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2-1，為本發(fā)明一較佳實施例的封裝基底俯視圖；
[0021]圖2-2，為本發(fā)明一較佳實施例的金屬單元放大示意圖(一)；
[0022]圖3，為本發(fā)明一較佳實施例的發(fā)光體仰視圖；
[0023]圖4，為本發(fā)明一較佳實施例的組合示意圖；
[0024]圖5-1，為本發(fā)明另一較佳實施例封裝基底俯視圖；
[0025]圖5-2，為本發(fā)明另一較佳實施例金屬單元放大示意圖(二)；
[0026]圖6，為本發(fā)明再一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就配合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0028]請參閱圖1，為本發(fā)明一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本發(fā)明為一種發(fā)光結(jié)構(gòu)，包括有一封裝基底1，以及一設(shè)置于所述封裝基底I上的發(fā)光體2，所述封裝基底I包含一承載基板11，多排列設(shè)置于所述承載基板11上的金屬單元12，相對于所述多個金屬單元12設(shè)置于所述承載基板11另一側(cè)的一第一電極13與一第二電極14，以及貫穿所述承載基板11的第一電性連接通道15與一第二電性連接通道16，所述第一電極13可為P型電極或η型電極，所述第二電極14可為與所述第一電極13極性相異的η型電極或P型電極，所述第一電性連接通道15兩端分別連接多個所述金屬單元12與所述第一電極13，所述第二電性連接通道16兩端分別連接多個所述金屬單元12與所述第二電極14。每一金屬單元12具有一接觸面121，其中所述承載基板11可為一絕緣且導(dǎo)熱良好的材質(zhì)，包含至少一種材料選自由電性絕緣的硅、氮化鋁(AlN)及CVD鉆石所構(gòu)成的群組，舉例來說，所述承載基板11可為電性絕緣的硅基板或ΑΙΝ、ΒΝ等高導(dǎo)熱陶瓷基板，而所述金屬單元12為一金屬或合金材質(zhì)，例如金、銀、招、或其合金。
[0029]所述發(fā)光體2受電壓驅(qū)動時會發(fā)出光線，而所述光線的顏色取決于所述發(fā)光體2的材質(zhì)，其中所述發(fā)光體2可為未經(jīng)切割的晶圓中的一基本單位，也就是說所述晶圓上具有多個所述發(fā)光體2，并與所述封裝基底I結(jié)合，或所述發(fā)光體2可為一預(yù)先切割完成的芯片，并直接與所述封裝基底I結(jié)合。于一實施例中，所述發(fā)光體2為一三族氮系列(氮化鋁鎵銦)半導(dǎo)體發(fā)光疊層，具體來說，所述發(fā)光體2包含有極性相異且分開設(shè)置的一第一電性金屬21與一第二電性金屬22、一第一電性半導(dǎo)體層23、一活性層24、第二電性半導(dǎo)體層25。所述活性層24形成于所述第一電性半導(dǎo)體23上，所述第二電性半導(dǎo)體層25形成于所述活性層24上，其中部分的第二電性半導(dǎo)體層25及活性層24被蝕刻移除以裸露部分的所述第一電性半導(dǎo)體層23，且所述第一電性金屬21設(shè)置于所述第一電性半導(dǎo)體層23上形成一歐姆接觸(Ohmic contact)，所述第二電性半導(dǎo)體層25設(shè)置有所述第二電性金屬22并與所述第二電性金屬22形成一歐姆接觸(Ohmic contact)。所述第一電性金屬21與所述第二電性金屬22的材質(zhì)為一金屬或合金材質(zhì)，例如金、銀、鋁、或其合金，所述第一電性金屬21與所述第二電性金屬22分別具有一第一表面211與一第二表面221。
[0030]于一實施例中，如圖2-1與圖2-2所不,所述多個金屬單兀12以陣列方式排列設(shè)置于所述承載基板11上，且所述多個金屬單元12彼此不相互接觸(如圖2-1所示)，所述接觸面121外緣上任兩點的距離定義出一外圍端點距離Al (如圖2-2所示)，所述接觸面121的形狀不限，可為方形、三角形、十字形或圓形等幾何圖形，本實施例以方形接觸面121舉例，但并不以為限，于本實施例中，最長的所述外圍端點距離Al即為所述方形的對角線的長度。如圖3所示，所述第一電性金屬21與所述第二電性金屬22為長條狀分開排列而成的圖案，所述第一電性金屬21與所述第二電性金屬22之間的最短距離定義出一電性金屬間距A2，其中所述第一電性金屬21為一 P極，所述第二電性金屬22為一 η極，或反之所述第一電性金屬21為一 η極,所述第二電性金屬22為一 P極,而所述電性金屬間距Α2大于所述接觸面121的最長的所述外圍端點距離Al。如圖4所示，在封裝工藝中，將所述發(fā)光體2放置于所述封裝基底I上，令所述第一電性金屬21的所述第一表面211與多個所述金屬單元12的所述多個接觸面121接觸形成電性連接，且所述第二電性金屬22的所述第二表面221與另外的多個所述金屬單元12的所述多個接觸面121接觸形成電性連接。由于所述第一電性金屬21與所述第二電性金屬22之間的所述電性金屬間距Α2大于所述金屬單兀12的所述接觸面121上最長的所述外圍端點距離Al，因此，所述第一電性金屬21與所述第二電性金屬22在任何角度下，皆不會接觸到同一所述金屬單元12的所述接觸面121。進(jìn)而令所述封裝基底I與所述發(fā)光體2在進(jìn)行結(jié)合時，不需對位，得以隨意以任何方向放置，可簡化封裝流程，提升制作效率。其中，所述第一電性半導(dǎo)體23更具有通過一表面粗化工藝產(chǎn)生一粗糙面231，使光的摘出效率提高，同時也使得發(fā)光體2的發(fā)光效率，獲得整體提升。[0031]于另一實施例中，如圖5-1與圖5-2所示，所述多個金屬單元12為十字形，彼此分開并交錯設(shè)置于所述承載基板11上，于本實施例中，最長的所述外圍端點距離Al為所述十字形最長的對角線的長度，所述電性金屬間距A2仍大于最長的所述外圍端點距離Al，因此同樣可以以任意角度放置所述發(fā)光體2于所述封裝基底I上，不需對位。
[0032]于再一實施例中，如圖6所示，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)更包含一形成于所述發(fā)光體2相對于所述第一電性金屬21與所述第二電性金屬22—側(cè)的透明成長基板3，所述透明成長基板3的材料選自于由藍(lán)寶石(A1203)、氮化鎵(GaN)以及碳化硅(SiC)所組成的群組。所述透明成長基板3得以擴(kuò)散自所述發(fā)光體2產(chǎn)生的光線，令所述發(fā)光結(jié)構(gòu)發(fā)光角度擴(kuò)大。
[0033]由于所述承載基板11上具有多個得以與所述第一電性金屬21及所述第二電性金屬22接觸形成電性連接的所述金屬單元12，且所述第一電性金屬21與所述第二電性金屬22之間的電性金屬間距A2大于所述接觸面121的最長的所述外圍端點距離Al，因此，當(dāng)所述第一電性金屬21與多個所述金屬單元12的所述接觸面121接觸時，所述第二電性金屬22并不會與已與所述第一電性金屬21接觸的所述多個金屬單元12接觸，進(jìn)而令所述封裝基底I與所述發(fā)光體2在進(jìn)行封裝時，不需對位，得以隨意以任何方向放置，不僅省去購買對位儀器的成本，同時可簡化封裝流程，提升制作效率。
[0034]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光結(jié)構(gòu)，包括有一封裝基底，以及一設(shè)置于所述封裝基底上的發(fā)光體，所述封裝基底包含一承載基板，以及多個排列設(shè)置于所述承載基板上的金屬單元，所述金屬單元外緣上任兩點的距離定義出一外圍端點距離，所述發(fā)光體包含有極性相異且分開設(shè)置的一第一電性金屬與一第二電性金屬，所述第一電性金屬與所述第二電性金屬之間的最短距離定義出一電性金屬間距，其中所述第一電性金屬與第二電性金屬間的所述電性金屬間距大于所述金屬單元最長的所述外圍端點距離。
2.如權(quán)利要求1所述發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個接觸面的形狀選自由方形、三角形、十字形及圓形所組成的群組。
3.如權(quán)利要求1所述發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個金屬單元彼此分開且交錯設(shè)置于所述承載基板上。
4.如權(quán)利要求1所述發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個金屬單元以陣列方式排列設(shè)置于所述承載基板上。
5.如權(quán)利要求1所述發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一電性金屬為一P極，所述第二電性金屬為一 η極。
6.如權(quán)利要求1所述發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光體為一三族氮系列半導(dǎo)體發(fā)光置層。
7.如權(quán)利要求1所述發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光體更具有一粗糙表面，位于所述第一電性金屬與第二電性金屬的另一側(cè)。
8.如權(quán)利要求1所述發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述承載基板為硅基板或ΑΙΝ、ΒΝ等高導(dǎo)熱陶瓷基板。
9.如權(quán)利要求1所述發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述承載基板包含相對于所述多個金屬單元設(shè)置于所述承載基板另一側(cè)的一第一電極與一第二電極，以及貫穿所述承載基板的第一電性連接通道與一第二電性連接通道，所述第一電性連接通道兩端分別連接多個所述金屬單元與所述第一電極，所述第二電性連接通道兩端分別連接多個所述金屬單元與所述第二電極。
10.如權(quán)利要求1所述發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，更包含一透明成長基板，形成于所述發(fā)光體相對于所述第一電性金屬與第二電性金屬的另一側(cè)。
【文檔編號】H01L33/62GK203787469SQ201420167035
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】林錦源 申請人:林錦源