半導體發光組件的製作方法
2023-05-23 13:14:36
專利名稱：半導體發光組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體發光組件，尤其是一種具有較佳散熱效率的半導體發光二極體組件。
背景技術：
採用半導體發光組件製作的發光二極體(LED， Light Emitting Diode)以其亮度高、工 作電壓低、功耗小、易與集成電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源而廣泛 應用於照明領域，可參見Jos印h Bielecki等人在23rd IEEE SEMI-THERM Symposium中的 Thermal Considerations for LED Components in an Automotive Lamp^^文。
在特定的照明環境下，為提高小型化LED照明裝置的亮度，往往需要在微小的基板上集 成多個高功率的LED。然而，考慮到LED需要較高的散熱效率，通常的基板採用具有高熱傳導 效率的矽基板承載所述多個高功率的LED，同時考慮到矽基板的晶格常數(Lattice Constant)與生長有LED晶粒的基板(如，藍寶石)不同，高功率的LED通常通過設置在矽基板 上的金屬墊層(Under Bump Metallurgy, UBM)與矽基板實現粘接固定。該種設置下，矽基板 雖然可以傳導並散發高功率LED發光時所產生的熱，但是由於所述多個高功率的LED密集設置 在矽基板上，因此相互距離較近的LED之間會產生明顯的熱幹擾傳遞，從而嚴重影響高功率 LED的散熱效率，進而影響其工作性能。
有鑑於此，提供一種具有較佳散熱效率的半導體發光組件實為必要。
發明內容
以下將以具體實施例說明一種具有較佳散熱效率的半導體發光組件。 一種半導體發光組件，其包括基板、以及設置在基板上的多個發光二極體晶粒以及多個 金屬墊層，該基板具有一第一表面及一與該第一表面相對的第二表面，該基板的第一表面上 設置有多個向該第二表面凹陷的凹槽，該多個凹槽將基板的第一表面分割成多個不連續的區 域；所述多個不連續區域中的每個區域上設置有兩個相互分離的金屬墊層及一個與該兩個金 屬墊層電連接的發光二極體晶粒。
與現有技術相比，所述半導體發光組件的多個發光二極體晶粒分別經由金屬墊層固定設 置在基板的多個不連續區域上，位於多個不連續區域之間的凹槽將該多個發光二極體晶粒分 別隔離開，從而可有效抑制發光二極體晶粒之間的熱幹擾傳遞，從而具有較佳的散熱效率。
圖l是本發明實施例所提供的半導體發光組件的整體結構的拆分示意圖。
圖2是本發明實施例所提供的半導體發光組件的基板結構示意圖。
圖3是本發明實施例所提供的設置有金屬墊層的基板結構示意圖。
圖4是本發明實施例所提供的設置有金屬墊層及發光二極體晶粒的基板結構示意圖。
具體實施例方式
以下將結合附圖對本發明實施例作進一步詳細說明。
參見圖l，本發明實施例提供的一種半導體發光組件IO，其包括 一個基底ll，多個金 屬墊層12以及多個發光二極體晶粒13。
該基板11用於承載該參見圖2，該基板11具有一第一表面110， 一第二表面112及多個側 面114。該第一表面110與第二表面112相對設置。該側面114分別與該第一表面110及第二表 面112相接，並分別與第一表面110及第二表面112呈非90度夾角設置。該基板ll的第一表面 110上設置有多個向該第二表面112凹陷的凹槽116，該多個凹槽116將基板的第一表面110分 割成多個不連續的區域118。該多個凹槽116可為V形凹槽、平底凹槽或二者的組合等。該基 板ll可由熱傳導性較佳的材質製成，如矽。當所述凹槽為V形凹槽時，該V形凹槽可通過非等 向性蝕刻製成；當所述凹槽為平底凹槽時，該平底凹槽可通過感應耦合等離子蝕刻製成。當 然，所述凹槽116也可為U形凹槽等其他形狀的凹槽。本實施例中，該基板ll為矽基板，該凹 槽116為平底凹槽。
該多個金屬墊層12用於向發光二極體晶粒14提供電連接，以獲取外界電能。參見圖3， 每一個區域118上設置有兩個相互分離的金屬墊層12。優選的，該每一個區域118上的兩個相 互分離的金屬墊層12分別延伸至基板11的側面114及第二表面112，從而分別與設置在第二表 面112上的兩個金屬電極120電連接，該金屬電極120可作為表面貼裝(Surface Mounting Technology, SMT)的電極接觸腳，從而使得該種設置可以使半導體發光組件10更便於組裝。
參見圖4，該多個發光二極體晶粒13與該多個不連續的區域118—一對應，且每個發光二 極管晶粒13分別通過矽膠或銀膠粘結在每個區域118的一個金屬墊層12上，並且每個區域 118上的發光二極體晶粒13均通過打線和與該區域118上的兩個相互分離的金屬墊層12實現電 連接，以通過金屬電極120從外界獲得電能而發光。
所述半導體發光組件10的多個發光二極體晶粒13分別經由金屬墊層12固定設置在基板 11的多個不連續的區域118上，位於多個不連續的區域118之間的凹槽116將該多個發光二極 管晶粒13分別隔離開，從而可有效抑制發光二極體晶粒13之間的熱幹擾傳遞，從而具有較佳的散熱效率。
優選的，該半導體發光組件10還包括與發光二極體晶粒13、及多個不連續的區域118— 一對應的多個透光的封裝體14，如圖1所示。該封裝體14包覆設置在該多個不連續區域118上 的發光二極體晶粒13。該封裝體14的材質可為樹脂等，其呈圓柱形且其軸向方向與該第一表 面110垂直，該圓柱形封裝體14的遠離第一表面110的端面140包括一與發光二極體晶粒13正 對的出光區域142，該出光區域142沿靠近發光二極體晶粒13的方向凹陷形成曲面。從而，來 自發光二極體晶粒13、併入射至圓柱形封裝體14圓周側面的光線將極易在該圓周側面發生全 反射而被反射回封裝體14內，繼而從出光區域142出射，從而提高半導體發光組件10的出光 方向性。
需要說明的是，該側面114並不局限於與第一表面110及第二表面112呈非90度夾角設置 ，該側面114也可垂直於第一表面110或/及第二表面112設置。
另外，本領域技術人員還可於本發明精神內做其它變化，如適當變更基板ll的材質，變 更凹槽116的形狀、變更封裝體14的外形及其出光區域142的形狀等以用於本發明等設計，只 要其不偏離本發明的技術效果均可。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所 要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種半導體發光組件，其包括基板、以及設置在基板上的多個發光二極體晶粒以及多個金屬墊層，其特徵在於該基板具有一第一表面及一與該第一表面相對的第二表面，該基板的第一表面上設置有多個向該第二表面凹陷的凹槽，該多個凹槽將基板的第一表面分割成多個不連續的區域；所述多個不連續區域中的每個區域上均設置有兩個相互分離的金屬墊層及一個與該兩個金屬墊層電連接的發光二極體晶粒。
2.如權利要求l所述的半導體發光組件，其特徵在於，該每個區域上 的發光二極體晶粒設置在該區域的兩個金屬墊層中的一者上。
3.如權利要求l所述的半導體發光組件，其特徵在於，該基板為矽基板。
4.如權利要求l所述的半導體發光組件，其特徵在於，該多個凹槽為 V形凹槽、U形凹槽、平底凹槽或其組合。
5.如權利要求l所述的半導體發光組件，其特徵在於，該基板還包括 位於第一表面及第二表面之間的側面。
6.如權利要求5所述的半導體發光組件，其特徵在於，該基板的第二 表面上設置有金屬電極，該每個區域上的兩個金屬墊層設置在基板的第一表面上且延伸至該 基板的側面及第二表面，並與設置在該第二表面上的金屬電極電連接。
7.如權利要求5所述的半導體發光組件，其特徵在於，該側面與所述 第一表面及第二表面呈非90度夾角設置。
8.如權利要求l所述的半導體發光組件，其特徵在於，每個區域上分 別設置有一個圓柱形的、透光的封裝體，該封裝體包覆設置在該區域上的發光二極體晶粒且 該封裝體的軸向方向與該第一表面垂直，該封裝體的遠離第一表面的端面具有一與發光二極 管晶粒正對的出光區域，該出光區域沿靠近發光二極體晶粒的方向凹陷形成曲面。
全文摘要
本發明提供一種半導體發光組件，其包括基板、以及設置在基板上的多個發光二極體晶粒以及多個金屬墊層，該基板具有一第一表面及一與該第一表面相對的第二表面，該基板的第一表面上設置有多個向該第二表面凹陷的凹槽，該多個凹槽將基板的第一表面分割成多個不連續的區域；所述多個不連續區域中的每個區域上均設置有兩個相互分離的金屬墊層及一個與該兩個金屬墊層電連接的發光二極體晶粒。該種半導體發光組件可有效抑制發光二極體晶粒之間的熱幹擾傳遞，具有較佳散熱效率。
文檔編號H01L25/075GK101577270SQ200810301430
公開日2009年11月11日 申請日期2008年5月6日 優先權日2008年5月6日
發明者張仁淙 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司