TWI566442B - 發光晶片模組、發光二極體以及發光晶片模組的製造方法 - Google Patents

發光晶片模組、發光二極體以及發光晶片模組的製造方法 Download PDF

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Description

發光晶片模組、發光二極體以及發光晶片模組的製造方法
本發明涉及一種發光晶片模組，特別涉及一種具有導流結構的發光晶片模組，本發明還涉及一種應用發光晶片模組的發光二極體以及一種發光晶片模組的製造方法。
由發光晶片製成的發光二極體作為一種新的光源，目前已廣泛應用於多種場合。在將發光晶片與基板固晶連接的過程中通常需要利用到有固晶材料，固晶材料的使用量對於發光二極體的性能至關重要，當固晶材料使用量較少時，導致晶片與基板電連線性不佳，容易導致短路；當固晶材料使用量過多時，容易導致發光晶片正負極之間短路。因此，在保證發光晶片與基板保持良好電連線性的基礎上，如何設計發光晶片的結構使得過量的固晶材料能及時排出是目前亟待解決的問題。
本發明旨在提供一種發光晶片模組以克服上述缺陷。
一種發光晶片模組，包括一發光晶片和一設置在發光晶片的導流層。所述導流層包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一 部分和第二部分分別設置於發光晶片表面的相對兩側，所述第三部分連接於第一部分和第二部分之間，且將發光晶片的表面分隔為第一電連接區域和第二電連接區域，所述第一電連接區域和第二電連接區域分別形成相背的第一開口和第二開口。
本發明還提供一種應用該發光晶片模組的發光二極體，所述發光二極體包括所述發光晶片模組和一基板，所述基板包括電路結構，所述電路結構通過一固晶層與發光晶片電連接。
本發明再提供一種發光晶片模組的製造方法，包括提供一發光晶片；在所述發光晶片的一表面設置預製層；以及蝕刻預製層，形成導流層。
本發明通過在發光晶片模組上設置導流層，在保證了發光晶片模組與基板保持良好電連線性的基礎上，使得過量的固晶材料能及時排出，避免了發光晶片的短路問題。
100‧‧‧發光晶片模組
10‧‧‧發光晶片
110‧‧‧表面
20‧‧‧導流層
11‧‧‧第一側邊
12‧‧‧第二側邊
13‧‧‧第三側邊
14‧‧‧第四側邊
21‧‧‧第一部分
22‧‧‧第二部分
23‧‧‧第三部分
24‧‧‧第四部分
15‧‧‧第一電連接區域
16‧‧‧第二電連接區域
151‧‧‧第一開口
161‧‧‧第二開口
241‧‧‧第一間隙區域
242‧‧‧第二間隙區域
200‧‧‧發光二極體
40‧‧‧基板
50‧‧‧固晶層
60‧‧‧預製層
圖1為本發明提供的發光晶片模組的第一實施方式俯視示意圖。
圖2為圖1所提供的發光晶片模組沿II-II的剖面圖。
圖3為圖1所提供的發光晶片模組沿III-III的剖面圖。
圖4為本發明提供的發光晶片模組的第二實施方式俯視示意圖。
圖5為本發明提供的發光晶片模組的第三實施方式俯視示意圖。
圖6為本發明提供的發光晶片模組的第四實施方式俯視示意圖。
圖7為本發明所提供的包含圖4所提供的發光晶片模組的發光二極體沿VII-VII的剖面圖。
圖8-10為本發明所提供的發光晶片模組的製造方法的示意圖。
下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。
請參閱圖1-3，本發明提供一種發光晶片模組100，該發光晶片模組100包括一發光晶片10和一設置在發光晶片10的導流層20。
所述發光晶片10包括一N型半導體層、一有源層和一P型半導體層(圖未示)。所述發光晶片10還包括其他結構(圖未示)，例如絕緣結構，該絕緣結構可包括若干通孔，該若干通孔用於填充導電材料以使得發光晶片10的N型半導體層和P型半導體層與該發光晶片10以外電路結構電連接，同時該絕緣結構避免了N型半導體層和P型半導體層之間的短路。所述導電材料可以為鎳、銀、白金、鉻、金或其他合金材料。
所述發光晶片10包括表面110。在本實施例中，所述表面110為矩形。所述表面110包括第一側邊11、第二側邊12、第三側邊13和第四側邊14。所述第一側邊11和第二側邊12相對設置。所述第三側邊13和第四側邊14相對設置。
所述導流層20設置於所述發光晶片10的表面110上。所述導流層20包括一第一部分21，一第二部分22和一第三部分23。所述第一部分21和第二部分22分別設置於發光晶片10的表面110的相對兩側。在本實施例中，所述第一部分21和第二部分22分別設置於表面110的相對設置的第一側邊11和第二側邊12。所述第一部分21和第二部分22為長條狀。所述第一部分21和第二部分22均由表面110的第三側邊13延伸至第四側邊14。在本實施例中，所述第一 部分21和第二部分22相互平行。所述第三部分23為長條狀。所述第三部分23連接於第一部分21和第二部分22之間。在本實施例中，所述第三部分23垂直地設置於所述第一部分21和第二部分22之間。所述第一部分21、第二部分22和第三部分23形成“H”型。所述第三部分23將表面110分隔為第一電連接區域15和第二電連接區域16。所述第一部分21、第二部分22和第三部分23在所述第一電連接區域15形成第一開口151，在第二電連接區域16形成第二開口161。所述第一開口151和第二開口161相背設置。在本實施例中，所述第一開口151設置於表面110的第三側邊13處，所述第二開口161設置於表面110的第四側邊14處。所述第一電連接區域15和第二電連接區域16分別電連接於所述發光晶片10的N型半導體層和P型半導體層(圖未示)。所述第一部分21、第二部分22和第三部分23在所述發光晶片10的表面110上定義出了固晶材料(圖未示)設置的範圍，也即固晶材料的設置範圍為第一電連接區域15和第二電連接區域16，以使在採用覆晶方式固設所述發光晶片10時，多餘的固晶材料將沿表面110的第三側邊13和第四側邊14從第一開口151和第二開口161被排出，避免了發光晶片10的短路現象。
所述導流層20還包括若干第四部分24。所述若干第四部分24分別設置於表面110的第一電連接區域15和第二電連接區域16。所述若干第四部分24相互間隔設置，形成第一間隙區域241。所述第一間隙區域241構成了排出多餘的固晶材料的通道，使得多餘的固晶材料沿表面110的第三側邊13和第四側邊14從第一開口151和第二開口161更有效的排出。所述若干第四部分24與所述第一部分21、第二部分22和第三部分23均間隔設置，形成第二間隙區域 242。所述第二間隙區域242提供了一容置區以收容固晶材料，保證了發光晶片10在固晶連接時良好的電連線性。所述第一電連接區域15和第二電連接區域16暴露於第一間隙區域241和第二間隙區域242。
所述若干第四部分24的形狀和設置方式至少包含以下四種實施方式：在第一種實施方式中(如圖1所示)，所述若干第四部分24均為長條狀。所述若干第四部分24的長度相等。所述若干第四部分24的寬度相等。設置於第一電連接區域15的若干第四部分24和設置於第二電連接區域16的若干第四部分24分別由表面110的第三側邊13和第四側邊14向第三部分23延伸，且均與第三部分23間隔設置。
在第二種實施方式中(如圖4所示)，所述若干第四部分24均為圓柱狀。所述若干第四部分24形成陣列。所述若干第四部分24的俯視形狀為圓形。所述若干圓形的半徑相等。所述若干第四部分24均勻的分佈於第一電連接區域15和第二電連接區域16。另外，所述若干第四部分24也可為橢圓柱狀。
在第三種實施方式中(如圖5所示)，所述若干第四部分24均長條狀。所述若干第四部分24包括若干具有第一種長度的第四部分24和若干具有第二種長度的第四部分24。所述若干第四部分24的寬度均相等。設置於第一電連接區域15的若干第一種長度的第四部分24和第二種長度的第四部分24交替設置，且相互平行，由表面110的第三側邊13向第三部分23延伸，並與第三部分23間隔設置。設置於第二電連接區域16的若干第一種長度的第四部分24和 第二種長度的第四部分24交替設置，且相互平行，由表面110的第四側邊14向第三部分23延伸，並與第三部分23間隔設置。
在第四種實施方式中(如圖6所示)，所述若干第四部分24包含若干長條狀的第四部分24和若干圓柱狀的第四部分24。所述若干長條狀的第四部分24的長度相等。所述若干長條狀的第四部分24的寬度相等。設置於第一電連接區域15和第二電連接區域16的若干長條狀的第四部分24分別由表面110的第三側邊13和第四側邊14向第三部分23延伸，並與第三部分23間隔設置。所述若干圓柱狀的第四部分24形成陣列。所述若干長條狀的第四部分24穿插於所述若干圓柱狀的第四部分24形成的陣列之間。
需要說明的是，本案所提供的導流層的若干第四部分24的形狀和設置方式並不拘泥於以上四種。
進一步的，所述若干第四部分24的厚度小於等於所述第一部分21、第二部分22和第三部分23的厚度。在本實施例中，所述第一部分21、第二部分22、第三部分23和若干第四部分24的厚度相等。
所述導流層20為絕緣材料。所述導流層20可以為陶瓷、二氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、類金剛石、矽氧烷、氟碳摻雜化合物、矽酸鹽類化合物或碳氧化合物。所述導流層20的厚度小於等於2微米，減少了熱傳輸距離，以增強導流層20的散熱性能。
本發明通過在發光晶片模組100上設置導流層20，在保證了發光晶片模組100良好電連線性的基礎上，使得過量的固晶材料能及時排出，避免了發光晶片10的短路問題。
請參閱圖7，本發明還提供一發光二極體200，所述發光二極體 200包括一發光晶片模組100(請一併參閱圖4)和一基板40。所述基板40包括電路結構(圖未示)。所述發光晶片模組100採用覆晶方式設置於基板40。所述發光晶片模組100通過一固晶層50設置於基板40，並與基板40的電路結構電連接。在將所述發光晶片模組100採用覆晶連接方式固設於基板40時，過量的固晶材料沿發光晶片模組100的第一開口151和第二開口161排出，避免了發光晶片10的短路問題。所述固晶層50的厚度大於等於5微米，以保證發光晶片模組100與電路結構的電連線性良好。所述基板40的厚度大於等於50微米，以保證基板40對發光晶片模組100的良好散熱。
請參閱圖8-10，本發明再提供一種製造發光晶片模組100的方法，包括：提供一發光晶片10；在所述發光晶片10的一表面110設置預製層60；蝕刻所述預製層60，形成導流層20。
所述發光晶片10包括一N型半導體層、一有源層和一P型半導體層(圖未示)。所述發光晶片10還包括其他結構(圖未示)，例如絕緣結構，該絕緣結構可包括若干通孔，該若干通孔用於填充導電材料以使得發光晶片10的N型半導體層和P型半導體層與該發光晶片10以外電路結構電連接，同時該絕緣結構避免了N型半導體層和P型半導體層之間的短路。
所述預製層60為絕緣材料。所述預製層60可以為陶瓷、二氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、類金剛石、矽氧烷、氟碳摻雜化合 物、矽酸鹽類化合物或碳氧化合物。
蝕刻所述預製層60，形成導流層20。所述導流層20將發光晶片10的表面110分隔為第一電連接區域15和第二電連接區域16。所述第一電連接區域15和第二電連接區域16分別電連接於發光晶片10的N型半導體層和P型半導體層(圖未示)。所述導流層20的厚度小於等於2微米。
本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
100‧‧‧發光晶片模組
10‧‧‧發光晶片
110‧‧‧表面
20‧‧‧導流層
11‧‧‧第一側邊
12‧‧‧第二側邊
13‧‧‧第三側邊
14‧‧‧第四側邊
21‧‧‧第一部分
22‧‧‧第二部分
23‧‧‧第三部分
24‧‧‧第四部分
15‧‧‧第一電連接區域
16‧‧‧第二電連接區域
151‧‧‧第一開口
161‧‧‧第二開口
241‧‧‧第一間隙區域
242‧‧‧第二間隙區域

Claims (10)

  1. 一種發光晶片模組，包括一發光晶片和一設置在發光晶片的導流層，其改良在於：所述導流層包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分和第二部分分別設置於發光晶片表面的相對兩側，所述第三部分連接於第一部分和第二部分之間，且將發光晶片的表面分隔為第一電連接區域和第二電連接區域，所述第一電連接區域和第二電連接區域分別形成相背的第一開口和第二開口。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光晶片模組，其中，所述第一部分、第二部分和第三部分形成“H”型。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光晶片模組，其中，所述導流層還包括若干第四部分，所述若干第四部分設置於第一電連接區域和第二電連接區域，該若干第四部分彼此間隔，並與第三部分間隔設置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光晶片模組，其中，所述若干第四部分均為長條狀，所述若干第四部分長度相等。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之發光晶片模組，其中，所述若干第四部分為圓柱狀陣列。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之發光晶片模組，其中，所述若干第四部分均為長條狀，所述若干第四部分包括若干具有第一種長度的第四部分和若干具有第二種長度的第四部分。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之發光晶片模組，其中，所述若干第四部分包括若干長條狀的第四部分和若干圓柱狀的第四部分，所述若干長條狀的第四部分穿插於所述若干圓柱狀第四部分形成的陣列之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光晶片模組，其中，所述導流層的厚度小 於等於2微米。
  9. 一種應用申請專利範圍第1-8項中任一項所述之發光晶片模組的發光二極體，其改良在於：還包括一基板，所述基板包括電路結構，所述電路結構通過一固晶層與發光晶片電連接。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體，其中，所述固晶層厚度大於等於5微米。
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