TWI648886B - 發光二極體結構 - Google Patents

發光二極體結構 Download PDF

Info

Publication number
TWI648886B
TWI648886B TW107115805A TW107115805A TWI648886B TW I648886 B TWI648886 B TW I648886B TW 107115805 A TW107115805 A TW 107115805A TW 107115805 A TW107115805 A TW 107115805A TW I648886 B TWI648886 B TW I648886B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
emitting diode
light
csp
flexible substrate
wafer
Prior art date
Application number
TW107115805A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201947791A (zh
Inventor
黃祿珍
李坤錐
Original Assignee
相豐科技股份有限公司
合信材料有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 相豐科技股份有限公司, 合信材料有限公司 filed Critical 相豐科技股份有限公司
Priority to TW107115805A priority Critical patent/TWI648886B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI648886B publication Critical patent/TWI648886B/zh
Priority to US16/394,532 priority patent/US20190348589A1/en
Publication of TW201947791A publication Critical patent/TW201947791A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06513—Bump or bump-like direct electrical connections between devices, e.g. flip-chip connection, solder bumps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/10—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers
    • H01L2225/1005—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/1011—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement
    • H01L2225/1047—Details of electrical connections between containers
    • H01L2225/107—Indirect electrical connections, e.g. via an interposer, a flexible substrate, using TAB
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本發明為一種發光二極體結構，其包含一可撓性基板及一或複數個晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片。該可撓性基板是由金屬層為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層，該可撓性基板設置有複數個導電電極。該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片係設置於該可撓性基板之上；其中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片的導接單元會電性連接該可撓性基板之該複數個導電電極。

Description

發光二極體結構
本發明係關於一種發光二極體結構，特別係一種可用於作為發光二極體(LED)燈泡及發光二極體(LED)燈絲之發光二極體結構。
發光二極體(LED，Light Emitting Diode)具有功耗小、高亮度、電壓低、與積體電路匹配容易、容易驅動及使用壽命長等優點，因此已被廣泛應用於照明裝置中及各種產業。
近期，發光二極體中的晶片設置已由傳統的正裝晶片發展到倒裝晶片及晶圓級封裝級(chip scale package，CSP)晶片，以縮小發光二極體封裝後的大小。
傳統正裝晶片需要藉由打線，將晶片的N極及P極與散熱板上的導電電極連接後進行封裝。而倒裝晶片係藉由在散熱板上設置焊接電極凸塊，將晶片的N極及P極與電極凸塊連接，即無須打線便可完成電極的電性導通，可改善正裝晶片需打線接合等程序及墊片等其他元件的繁瑣製造方式。
近期，另發展出晶圓級封裝(CSP)晶片，其係將倒裝晶片的散熱板結構移除，直接將P極及N極設置在基板上，因此具有薄型封裝及電性優良(因導電線路途徑短，電感及電容低)的特性。
然而，晶圓級封裝(CSP)晶片發光二極體雖然具有體積小及電性優良的特性，其係在封裝時移除與晶片P極及N極底部連接的散熱板(例如陶瓷散熱板)，但由於晶片是直接設置在金屬電路板(MCPCB)後進行封裝使用，即晶圓級封裝(CSP)晶片發光二極體常用會有散熱性不佳的問題，其熱通量僅能由P極及N極之電極凸塊與金屬電路板的焊接面散熱，無法同正裝及倒裝型發光二極體，可藉由散熱板均勻散熱。因此，晶圓級封裝(CSP)晶片發光二極體的熱往往過於集中，不易散熱，在長久使用下，造成發光二極體的使用壽命減短，並減低光亮。
是以，本發明之目的為提供一種發光二極體結構，其包含一可撓性基板，該可撓性基板是由金屬層為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層，該可撓性基板設置有複數個導電電極；及一或複數個晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片係設置於該可撓性基板之上；其中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片的導接單元會與該複數個導電電極形成電連接。進一步地，該發光二極體結構之該可撓性基板上具有複數個貫孔，該貫孔中分別具有導電單元。
本發明之另一目的為提供一種發光二極體結構，其包含一可撓性基板，該可撓性基板是由金屬層為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層，並具有複數個貫孔，該貫孔中分別具有導電單元；及一或複數個晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片係設置於該可撓性基板之上；其中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片的導接單元會與該複數個導電單元形成電連接。
進一步地，該陶瓷絕緣層之厚度為10μm至400μm。
進一步地，該可撓性基板更包含杯體結構，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片係設置於該杯體結構之中。
進一步地，該發光二極體結構包含一或複數個螢光層，覆設於該可撓性基板上，包覆該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片。
比起習知的發光二極體結構，本發明之發光二極體結構具有以下優勢：
1.本發明之發光二極體結構，使用金屬層為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層作為基板，由於金屬層及陶瓷絕緣層具有良好的散熱性，因此當晶圓級封裝(CSP)晶片發光二極體設置於其上時，可改善習知晶圓級封裝(CSP)晶片發光二極體有熱通量過於集中，無法均勻散熱的問題。
2.本發明之發光二極體結構，使用金屬層為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層作為基板，不同於習知的發光二極體結構僅使用陶瓷層作為基板，其材料成本高；此外，由於金屬層具有可撓性，因此具有較佳的機械強度，能增加發光二極體結構之外觀的變化性，進而增加產業上利用性，例如可將發光二極體結構彎折後作為發光二極體燈泡燈絲
3.本發明之發光二極體結構，由於使用晶圓級封裝(CSP)晶片作為發光晶片，因此能夠直接使用表面貼附(SMT)設備將晶圓級封裝(CSP)晶片設置在該可撓性基板上，無須如倒裝晶片需在真空無塵室及固晶機等昂貴的操作設備中完成製作，即可減少製造成本。
100‧‧‧發光二極體結構
1‧‧‧可撓性基板
11‧‧‧金屬層
12‧‧‧陶瓷絕緣層
2‧‧‧晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片
21‧‧‧導接單元
22‧‧‧保護層
23‧‧‧延伸接點
24‧‧‧鈍化層
25‧‧‧半導體層及發光層組成之結構
251‧‧‧第一半導體
252‧‧‧發光層
253‧‧‧第二半導體層
26‧‧‧基板
3‧‧‧導電電極
5‧‧‧杯體結構
6‧‧‧螢光層
7‧‧‧貫孔
8‧‧‧導電單元
200‧‧‧發光二極體結構
300‧‧‧發光二極體結構
400‧‧‧發光二極體結構
500‧‧‧發光二極體結構
600‧‧‧發光二極體結構
700‧‧‧發光二極體結構
800‧‧‧發光二極體結構
圖1為本發明第一實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(一)。
圖2為本發明之第一實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(二)。
圖3為本發明之晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片的剖面示意圖。
圖4為本發明第二實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(一)。
圖5為本發明第二實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(二)。
圖6為本發明第二實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(三)。
圖7為本發明第三實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(一)。
圖8為本發明第三實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(二)。
圖9為本發明第三實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(三)。
本發明以下敘述為此技術領域中通常知識者可輕易明瞭此發明之必要技術，且只要不違反其中的精神及範圍，就可以多樣的改變及修飾這個發明來適應不同的用途及狀況。如此，其他的實施例亦包含於申請專利範圍中。
請參閱圖1及2，係為本發明第一實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(一)及(二)。
於本實施態樣中，如圖1所示，本發明之發光二極體結構100包含一可撓性基板1，該可撓性基板1是由金屬層11為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層12，該可撓性基板1可設置有複數個導電電極3；及一或複數個晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2係設置於該可撓性基板1之上；其中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2的導接單元21會電性連接該 可撓性基板之該複數個導電電極3。
進一步地，於本實施態樣中，本發明之發光二極體結構的該可撓性基板更可視需要包含杯體結構及螢光層；如圖2所示，本發明之發光二極體結構200中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2係設置於該杯體結構5之中；又，該發光二極體結構200包含螢光層6，覆設於該可撓性基板1上，包覆該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2。
於本實施態樣中，所述的金屬層11可為銅、鋁、銅合金或鋁合金；該銅合金包含銅鋅合金、銅錫合金、銅鋁合金、銅矽合金或銅鎳合金等，且不限於此等；該鋁合金包含鋁矽合金、鋁鎂矽合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁錳合金、鋁鋅合金或鋁鋰合金，且不限於此等；其中，以鋁、鋁合金、銅或銅合金為較佳。
於本實施態樣中，所述的陶瓷絕緣層12可為通用之陶瓷材料，包含各種金屬氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、矽化物或其等之組合，實例如碳化矽(SiC)、氮化矽(Si3N4)、氮化鋁(AIN)、氧化鋁(Al2O3)、碳化鈦(TiC)、硼化鈦(TiB2)或碳化硼(B4C)等，且不限於此等；其中，以氧化鋁(Al2O3)、氮化矽(Si3N4)、氮化鋁(AIN)為較佳，因此三者具有良好的導熱率且熱膨脹係數小。所述的陶瓷絕緣層12之形成方法可為通用之陶瓷及金屬複合方法，包含塗覆、陽極氧化、微弧氧化、電漿電解氧化、磁控濺射或溶膠凝膠方法，且不限於此等。所述的陶瓷絕緣層12之厚度為10μm~900μm，且以10μm~400μm為較佳，30μm~50μm為更佳，介於此厚度之陶瓷絕緣層12較不易碎裂且具有可撓性，能承受加工時基板沖壓的力量。又，所述的陶瓷絕緣層12可經過鏡片處理，具有光反射性，可增加發光二極體結構的亮度。
於本實施態樣中，所述的晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2可為任意之能作為發光二極體的晶圓封裝級(CSP)，例如載體型CSP、膠帶型CSP或樹脂密封型CSP，本發明不限於此等。進一步地，所述的晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2較佳為如圖3所示之晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2，其包含一基板26、一第一半導體251、一發光層252、一第二半導體層253、一鈍化層24、複數個延伸接點23、一保護層22及至少一導接單元21；該第二半導體層253及該發光體層252具有複數個介層孔(於圖中未顯示)，該介層孔的直徑約3~10μm，由於該介層孔能夠保留絕大部分該發光層252及第二型半導體層253的電性接觸，因此，所述的晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2並不具有一非發光區，因而可大幅提升發光二極體的光輸出強度，不同於習知正裝式發光二極體發光區會有電極遮蓋到發光區或覆晶式發光二極體會有非發光區，一般覆晶式發光二極體的非發光區會佔整個晶粒的20%~30%，限制光輸出強度。其中，該基板26可例如為玻璃基板、藍寶石基板、SiC基板、磷化鎵(GaP)基板、磷化砷鎵(GaAsP)基板、硒化鋅(ZnSe)基板、硫化鋅(ZnS)基板、或硫硒化鋅(ZnSSe)基板。該半導體與發光體層25之結構為二個半導體層之間夾有一發光體層；該二個半導體層分別為不同摻雜型，其包含N型半導體及P型半導體；該發光體層可為磷化鋁鎵銦(AlGaInP)、氮化銦鎵(InGaN)或砷化鋁鎵(AlGaAs)之其中之一，而其結構可以是採用傳統的同質結構(Homostructure)、單異質結構(Single Heterostructure)、雙異質結構(Double Heterostructure(DH))、或是多重量子井(Multiple Quantum Well(MQW))。該鈍化層24之材質包含氧化鋁(Al2O3)、二氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiNx)、旋塗玻璃、矽樹脂、BCB樹脂、環氧樹脂、聚亞醯胺或前述之組合，形成方法包含使用傳統的微影、蝕刻等製程，例如，習知的半導體沉積方法，全 面性地沉積一鈍化層，接著塗佈一光阻層於鈍化層上，再利用曝光顯影等圖案轉移技術圖案化光阻層而定義出所欲暴露之該半導體層位置，以此圖案化光阻層為罩幕。該延伸接點23係用以連接第一半導體251、發光層252及第二半導體253至該導接單元21，該延伸接點23可為任何導電性良好之金屬。該保護層22之材料可為環氧樹脂、聚亞醯胺、苯并環丁烷、液晶高分子、或任何其他合適之介電材料。該導接單元21可為凸塊(bump)或錫球(ball)，材料可為任意之導電材料，其包含金屬、合金或複合金屬等，例如錫、銅或金，且不限於此等。
於本實施態樣中，所述的導電電極3可為通用之導電材料，包含金屬、合金或複合金屬等，例如銀、銅、金、鋁、鈉、鉬、鎢、鋅、鎳、鐵、鉑、錫、鉛、銀銅、鎘銅、鉻銅、鈹銅、鋯銅、鋁鎂矽、鋁鎂、鋁鎂鐵、鋁鋯、鐵鉻鋁合金、碳化矽、石墨等，且不限於此等。
於本實施態樣中，所述的杯體結構5可為通用之發光二極體封裝體之擋牆，例如矽、樹脂等透明膠體經硬化所構成，且不限於此等。
於本實施態樣中，所述的螢光層6係指一透明膠材其中分散有螢光粉；所述的螢光層6主要功能包含使晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2所發出之光線通過螢光層後改變光線顏色；保護該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片及導接單元，降低氧化效率，提升晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片使用壽命。其中，該透明膠材之具體實例如：酚醛樹脂、環氧樹脂、矽膠、聚氨酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、丙烯酸類樹脂、聚烯烴/硫醇、乙烯基醚樹脂等，較佳是環氧樹脂、矽膠、甲基矽樹脂、苯基矽樹脂、甲基苯基矽樹脂或改性矽樹脂，於本發明中不予限制。本發明中，所述的螢光層6係以覆蓋於該杯體結構5中的該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2為示例，惟螢光層6也 可在無該杯體結構5之情況下，覆蓋於該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2上，於本發明中不予限制。
請參閱圖4及圖5，係為本發明第二實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(一)及(二)。
如圖4所示，於本實施態樣中，本發明之發光二極體結構300，包含一可撓性基板1，該可撓性基板1是由金屬層11為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層12，該可撓性基板1可設置有複數個導電電極3；及一或複數個晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2係設置於該可撓性基板1之上；其中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2的導接單元21會電性連接該可撓性基板之該複數個導電電極3；且，該可撓性基板1上具有複數個貫孔7，該貫孔中分別具有導電單元8。
進一步地，於本實施態樣中，本發明之發光二極體結構的該可撓性基板更可視需要包含杯體結構；如圖5所示，本發明之發光二極體結構400中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片係設置於該杯體結構5之中；且，該發光二極體結構400更包含螢光層6，覆設於該可撓性基板1上，包覆該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2。
於本實施態樣中，所述的金屬層11、陶瓷絕緣層12、導電電極3、晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2、導接單元21及螢光層6同上述之第一實施態樣之發光二極體結構100。
於本實施態樣中，所述的貫孔7內圍側係設置有一陶瓷絕緣層包覆該貫孔7內周側的壁面，該陶瓷絕緣層之材料同上所述之通用的陶瓷絕緣層材料，本發明不予限制。
於本實施態樣中，所述的導電單元8可為通用之導電材料，其包含金屬、合金或複合金屬等，例如銀、銅、金、鋁、鈉、鉬、鎢、鋅、鎳、鐵、鉑、錫、鉛、銀銅、鎘銅、鉻銅、鈹銅、鋯銅、鋁鎂矽、鋁鎂、鋁鎂鐵、鋁鋯、鐵鉻鋁合金、碳化矽、石墨等，且不限於此等。
於本實施態樣中，所述的杯體結構5可同上述之第一實施態樣中的杯體結構5，係由通用之發光二極體封裝體之擋牆，例如矽、樹脂等透明膠體經硬化所構成，或是如圖6所示，本發明之發光二極體結構500係經由將該可撓性基板1經由沖壓所得到封閉突起結構形成之杯體結構5；其中，當所述的杯體結構5係經由沖壓所獲得，其可在發光二極體結構體完成封膠後，直接進行分割，即可獲得發光二極體。
請參閱圖7及圖8，係為本發明第三實施態樣之發光二極體結構的剖面示意圖(一)及(二)。
如圖7所示，於本實施態樣中，本發明之發光二極體結構600包含一可撓性基板1，該可撓性基板1是由金屬層11為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層12，並具有複數個貫孔7，該貫孔7中分別具有導電單元8；及一或複數個晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2係設置於該可撓性基板1之上；其中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2的導接單元21會與該複數個導電單元8形成電連接。
進一步地，本發明之發光二極體結構的該可撓性基板更可視需要包含杯體結構；如圖8所示，本發明之發光二極體結構700中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2係設置於該杯體結構5之中；且，該發光二極體結構700更包含螢光層6，覆設於該可撓性基板1上，包覆該晶圓封裝級(CSP)發光 二極體晶片2。
於本實施態樣中，所述的金屬層11、陶瓷絕緣層12、晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片2、導接單元21、貫孔7、導電單元8及螢光層6同上述之第一及第二實施態樣之發光二極體結構100至500。
於本實施態樣中，所述的杯體結構5可同上述之第一及二實施態樣中的杯體結構5，可使用通用之發光二極體封裝體之擋牆，例如矽、樹脂等透明膠體經硬化所構成，或是如圖9所示，本發明之發光二極體結構800係經由將該可撓性基板1經由沖壓所得到封閉突起結構形成之杯體結構5；其中，當所述的杯體結構5係經由沖壓所獲得，其可在發光二極體結構體完成封膠後，直接進行分割，以獲得發光二極體。
是以，本發明之發光二極體結構中，該可撓性基板是由金屬層為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層，由於金屬層及陶瓷絕緣層具有良好的散熱性，因此當晶圓級封裝(CSP)晶片發光二極體設置於其上時，可改善習知晶圓級封裝(CSP)晶片發光二極體有熱通量過於集中，無法均勻散熱的問題。其次，比起習知的發光二極體結構僅使用陶瓷層作為基板，其材料成本高，該可撓性基板由於金屬層具有可撓性，因此具有較佳的機械強度，能增加發光二極體結構之外觀的變化性，進而增加產業上利用性，例如可將發光二極體結構彎折後作為發光二極體燈泡燈絲。又，本發明之發光二極體結構，因使用晶圓級封裝(CSP)晶片作為發光晶片，因此能夠直接使用表面貼附(SMT)設備將晶圓級封裝(CSP)晶片設置在該可撓性基板上，無須如倒裝晶片必需在真空無塵室及固晶機等昂貴的操作設備中完成製作，即可減少製造成本。
基於上述之優勢，本發明之發光二極體結構可用於發光裝置，例 如發光二極體燈泡或發光二極體燈絲等照明裝置。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。

Claims (10)

  1. 一種發光二極體結構，其包含： 一可撓性基板，該可撓性基板是由金屬層為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層，該可撓性基板設置有複數個導電電極；及 一或複數個晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片係設置於該可撓性基板之上； 其中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片的導接單元與該複數個導電電極形成電連接。
  2. 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該可撓性基板上具有複數個貫孔，該貫孔中分別具有導電單元。
  3. 如請求項1或2所述之發光二極體結構，其中該陶瓷絕緣層之厚度為10μm至400μm。
  4. 如請求項1或2所述之發光二極體結構，其中該可撓性基板更包含杯體結構，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片係設置於該杯體結構之中。
  5. 如請求項1或2所述之發光二極體結構，進一步包含一或複數個螢光層，覆設於該可撓性基板上，包覆該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片。
  6. 一種發光二極體結構，其包含： 一可撓性基板，該可撓性基板是由金屬層為基底而外圍包覆陶瓷絕緣層，並具有複數個貫孔，該貫孔中分別具有導電單元；及 一或複數個晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片係設置於該可撓性基板之上； 其中，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片的導接單元會與該複數個導電單元形成電連接。
  7. 如請求項6所述之發光二極體結構，其中該陶瓷絕緣層之厚度為10μm至400μm。
  8. 如請求項6所述之發光二極體結構，其中該可撓性基板更包含杯體結構，該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片係設置於該杯體結構之中。
  9. 如請求項6至8任一項所述之發光二極體結構，進一步包含一或複數個螢光層，覆設於該可撓性基板上，包覆該晶圓封裝級(CSP)發光二極體晶片。
  10. 一種發光裝置，其包含如請求項1至9任一項所述之發光二極體結構。
TW107115805A 2018-05-09 2018-05-09 發光二極體結構 TWI648886B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107115805A TWI648886B (zh) 2018-05-09 2018-05-09 發光二極體結構
US16/394,532 US20190348589A1 (en) 2018-05-09 2019-04-25 Light-emitting diode structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107115805A TWI648886B (zh) 2018-05-09 2018-05-09 發光二極體結構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI648886B true TWI648886B (zh) 2019-01-21
TW201947791A TW201947791A (zh) 2019-12-16

Family

ID=65803933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107115805A TWI648886B (zh) 2018-05-09 2018-05-09 發光二極體結構

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190348589A1 (zh)
TW (1) TWI648886B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI690032B (zh) * 2019-04-15 2020-04-01 健策精密工業股份有限公司 預成型氣室杯體模組及其製造方法
CN114294609A (zh) * 2022-02-11 2022-04-08 北京劲吾新能源科技有限公司 一种具备光源及画面的彩色光伏板
TWI792031B (zh) * 2020-08-05 2023-02-11 隆達電子股份有限公司 發光裝置及其顯示裝置和背光裝置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI719875B (zh) * 2020-04-01 2021-02-21 世界先進積體電路股份有限公司 封裝結構
JP7140999B2 (ja) * 2020-04-13 2022-09-22 日亜化学工業株式会社 面状光源及びその製造方法
US11289407B2 (en) 2020-06-23 2022-03-29 Vanguard International Semiconductor Corporation Package structure

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101050846A (zh) * 2006-04-05 2007-10-10 财团法人工业技术研究院 可弯曲光源、柔性基板及可挠曲固态光源的制造方法
TWI427759B (zh) * 2011-07-21 2014-02-21 Advanced Optoelectronic Tech Led燈條
TWI429033B (zh) * 2008-12-31 2014-03-01 Chipmos Technologies Inc 晶片封裝構造以及封裝方法
TW201545379A (zh) * 2014-05-22 2015-12-01 Lighten Corp 高壓電源發光二極體封裝結構
TW201616696A (zh) * 2014-10-27 2016-05-01 財團法人工業技術研究院 發光裝置及其製造方法
TW201810737A (zh) * 2015-10-16 2018-03-16 南韓商首爾偉傲世有限公司 小型發光二極體晶片

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201344852A (zh) * 2012-04-20 2013-11-01 Shamrock Optronics Co Ltd 軟性陶瓷基板
US9853017B2 (en) * 2015-06-05 2017-12-26 Lumens Co., Ltd. Light emitting device package and light emitting device package module

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101050846A (zh) * 2006-04-05 2007-10-10 财团法人工业技术研究院 可弯曲光源、柔性基板及可挠曲固态光源的制造方法
TWI429033B (zh) * 2008-12-31 2014-03-01 Chipmos Technologies Inc 晶片封裝構造以及封裝方法
TWI427759B (zh) * 2011-07-21 2014-02-21 Advanced Optoelectronic Tech Led燈條
TW201545379A (zh) * 2014-05-22 2015-12-01 Lighten Corp 高壓電源發光二極體封裝結構
TW201616696A (zh) * 2014-10-27 2016-05-01 財團法人工業技術研究院 發光裝置及其製造方法
TW201810737A (zh) * 2015-10-16 2018-03-16 南韓商首爾偉傲世有限公司 小型發光二極體晶片

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI690032B (zh) * 2019-04-15 2020-04-01 健策精密工業股份有限公司 預成型氣室杯體模組及其製造方法
TWI792031B (zh) * 2020-08-05 2023-02-11 隆達電子股份有限公司 發光裝置及其顯示裝置和背光裝置
CN114294609A (zh) * 2022-02-11 2022-04-08 北京劲吾新能源科技有限公司 一种具备光源及画面的彩色光伏板

Also Published As

Publication number Publication date
TW201947791A (zh) 2019-12-16
US20190348589A1 (en) 2019-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI648886B (zh) 發光二極體結構
US8866169B2 (en) LED package with increased feature sizes
TWI295860B (zh)
US8791471B2 (en) Multi-chip light emitting diode modules
TWI395345B (zh) 具有低熱阻之發光二極體燈
TWI284430B (en) High power light emitting diodes
US8044423B2 (en) Light emitting device package
CN106328793B (zh) 发光器件和具有该发光器件的照明模块
US10256385B2 (en) Light emitting die (LED) packages and related methods
TWI415308B (zh) 用於增加發光效率及散熱效果之晶圓級發光二極體封裝結構及其製作方法
TW201308675A (zh) 具有增強鏡面反射率之發光二極體結構
JP2008091459A (ja) Ｌｅｄ照明装置及びその製造方法
TWI390703B (zh) 正向發光之發光二極體封裝結構及製程
TW201828510A (zh) 覆晶發光二極體及其製造方法
TWI458140B (zh) 發光裝置封裝元件
TWI517442B (zh) 發光二極體裝置及其製作方法
TW201712897A (zh) 發光二極體晶片封裝體
US20110210356A1 (en) Semiconductor package and fabrication method thereof
TWI470836B (zh) 發光二極體封裝結構
CN108140707B (zh) 发光模块
CN110491865A (zh) 发光二极管结构
TW201623863A (zh) 設置於包含一插座之一主體中之ｌｅｄ
TWM606127U (zh) 發光二極體封裝結構
TWI422553B (zh) 全反光型高導熱電氣模組及其製造方法
TWI544664B (zh) 發光式封裝結構及其製法