[發明專利]發光二極管的封裝

無效

• 申請號: 01120616.0
• 申請日: 2001-07-16
• 公開（公告）號: CN1396667A
• 公開（公告）日: 2003-02-12
• 發明（設計）人: 陳興
• 申請（專利權）人: 詮興開發科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明屬于一種發光二極管的封閉，具體地說，涉及一種粘著型發光二極管的封閉。

背景技術

目前表面粘著型發光二極管(SMD?LED)的封裝主要分有電路板型與支架型兩種，其中支架型SMD?LED采用金屬支架為基板再以射出塑膠凹槽或模鑄成型(molding)方式封膠后并切割形成SMD型LED如圖1所示。電路板型SMD?LED是用復合材料電路板為基板再以模鑄成型(molding)方式封膠并切割形成SMD型LED如圖2所示，目前以這兩種方式所制作出來的SMD?LED都有一些共同缺點，其一就是耐溫性不夠，特別在SMD元件與其他電路板線路接合時須過高溫爐(約250-300℃)，SMD?LED的molding封膠耐溫性不足，一般封膠Tg點只有120℃左右且與基板或支架的熱膨脹系數不一樣，因在SMD?LED元件過高溫爐后常會發生異常不良現象；另一缺點為散熱性不佳，封膠材料與基板熱傳性不佳，而LED元件本身也是個小型發熱體，當散熱性不佳時溫升提高對元件的發光效率與品質會有影響；另一缺點為微小化時其反射凹槽不易制作，在LED封裝元件中有反射凹槽與沒有反射凹槽所發出的亮度相差一倍以上(以發光角度30度為比較基準)，在微小化0603(1.6×0.7mm)，0402(1.0×0.5mm)SMD?LED尺寸要具有凹槽反射杯在傳統制程基本上是很難做到的。

耐溫性不佳、散熱性不佳、微小化反射凹槽不易制作，是傳統SMDLED最大問題所在。

發明內容

本發明的目的在提供一種發光二極管的封閉，具有耐熱性高，制作反向槽容易，散熱性佳，微小化容易等優點。

為實現上述目的，本發明提供的一種發光二極管的封裝，是在硅晶片基板正面上光阻層經曝光顯影后利用濕蝕刻方式蝕刻出具有傾斜壁的凹槽反射座，另在硅晶片基板的背面同樣上光阻層并在凹槽底部背面的相對位置設有電極孔圖案經曝光顯影后利用于蝕刻方式蝕刻出貫孔電極孔，后去除光阻，再將硅晶片基板經高溫爐氧化或氮化處理使硅基板表面形成一層氧化硅或氮化硅的絕緣層，再利用電鍍方式使硅基板正、反面及貫孔電極孔內均鍍一層金屬導電層，并利用激光加工將凹槽內的電極面分割成具有正、負電極的電極接觸面，以利LED發光晶粒的置于其中并與電極接合。

其中鍍金屬導電層須同時具有導電與光反射功能，其材料為Ag、Au、Pd、pt等。

其中硅晶片基板選用100結晶方位的硅晶片能蝕刻出傾斜壁的凹槽。

其中硅晶片基板運用110結晶方位的硅晶片能蝕刻出具垂直壁的凹槽。

其中濕蝕刻液為堿性(氫氧化鉀KOH)時，其光阻須用酸性顯影光阻。

由硅晶片基板經氮氣高溫爐加熱使硅晶片表面形成一層氮化硅層，再上光阻并配合光罩曝光顯影，用反應性離子蝕刻(RIE)把顯影區的氮化硅層去除，后再用濕蝕刻法蝕刻出具有凹槽的結構；在硅晶片基板的背面上光阻并配合光罩在凹槽的相對位置設有電極孔圖做曝光顯影，再用反應性離子蝕刻(RIE)把氮化硅層去除，用干蝕刻感應耦合電漿(ICP)制作出貫孔電極孔，將硅晶片基板經氧化或氮化處理使凹槽及貫孔電極孔內壁形成一層絕緣層，后再將硅基板鍍金屬層，利用激光加工分割出凹槽內的正、負電極面，以利LED晶粒置于凹槽內并與電極接合。

將LED發光晶粒放置于具有凹槽反射座的硅晶片基板凹槽內，并將LED發光晶粒的正、負電極連接硅晶片基板凹槽的正、負電極，利用封膠樹脂包覆LED發光晶粒且填滿整個凹槽，經加溫使封膠樹脂固化后并切割成顆粒狀的表面粘著型發光二極管元件。

其中封膠樹脂為一種透明耐高溫的硅膠或環氧樹脂(EPOXY)

其中晶片基板可為硅晶片(Si)或二氧化硅(SiO₂)晶片基板。

其中封膠樹脂以模鑄方式成型使其表面形成具有凸透鏡功能的結構。

其中在晶片基板的單一凹槽反射座內可同時放置二顆LED晶粒以上。

發光二極管(LED)硅基板制作過程如下(A)

1.首先選用100結晶方位(Orientation)的硅晶片(6寸)；

2.上光阻并利用曝光顯影方式將不要的光阻去除；

3.利用非等向性濕蝕刻(Anisotropic?wet?etching)，蝕刻達到一定深度，即形成具有傾斜角54.74°的凹槽(反射座)；

4.硅晶片背面用干蝕刻或激光加工制作貫孔電極孔；

5.經氧化或氮化處理，使表面形成一絕緣氧化硅層(SiO₂)或氮化硅層(Si₃N₄)；