[發明專利]發光二極管裝置及其制造方法

無效

• 申請號: 200810066037.9
• 申請日: 2008-02-01
• 公開（公告）號: CN101499508A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 許育儒
• 申請（專利權）人: 群康科技（深圳）有限公司;群創光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L25/16;H01L23/38;H01L21/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種發光二極管裝置及其制造方法。

背景技術

發光二極管(Light?Emitting?Diode，LED)由于具有體積小、響應快、亮度高、壽命長和發光穩定等優點，已廣泛應用在顯示裝置和光讀寫裝置中。當發光二極管工作時，其產生的能量大約20％以光能形式導出，而80％以熱能形式導出。該熱能將導致發光二極管溫度上升，影響發光效率并減少元件壽命。

傳統解決方法是采用一散熱器、一致冷晶片(Thermoelectriccooler，TE?cooler)或二者相結合，通過粘合或焊接的方式與該發光二極管組裝，對該發光二極管致冷散熱。致冷晶片由于具有致冷速度快、體積小、無污染、溫度控制準確度高等優點，逐步取代其它散熱組件，更廣泛應用在發光二極管致冷散熱方面。

該致冷晶片包括一第一基板、一與該第一基板相對設置的第二基板。該發光二極管與該致冷晶片的第一基板通過一粘合材料相粘合固定。該散熱器也通過一粘合材料粘合固定在該致冷晶片的第二基板上。

當施加一預定電流時，該發光二極管發光并產生熱量，該熱量通過該致冷晶片吸收并傳導到該散熱器，再通過該散熱器釋放，從而使得該發光二極管的溫度降低。

然而，當該發光二極管工作時，該粘合處或焊接處會影響導熱效率，且粘合或焊接的方式導致組裝過程復雜和制造成本上升。另外，該致冷晶片的二基板也影響導熱效率，從而導致該發光二極管散熱效果不佳。

發明內容

為了解決現有技術發光二極管散熱效果不佳、成本較高的問題，有必要提供一種散熱效果較佳、成本較低的發光二極管裝置。

另外，還有必要提供一種上述發光二極管裝置的制造方法。

一種發光二極管裝置，其包括一發光二極管磊晶片和一致冷晶片。該發光二極管磊晶片包括一基板和一設置在該基板表面的半導體層。該致冷晶片直接形成在該基板遠離該半導體層的表面。

一種發光二極管裝置，其包括一發光二極管磊晶片和一致冷晶片，該發光二極管磊晶片包括一基板和一設置在該基板表面的半導體層。該致冷晶片的冷端直接吸收該發光二極管磊晶片產生的熱量，并傳導到熱端。

一種發光二極管裝置的制造方法，其包括如下步驟：提供一基板，在該基板上形成一半導體層；在該基板遠離該半導體層的表面直接形成致冷晶片；提供一散熱器，并與該致冷晶片粘合固定。

相對于現有技術，本發明發光二極管裝置的致冷晶片直接形成在該發光二極管磊晶片的基板表面，省去該致冷晶片的二基板，如此不僅可大幅提升散熱效率，同時也節省制造與組裝成本。該發光二極管裝置的制造方法將該致冷晶片直接形成在該發光二極管磊晶片的基板表面，不需通過粘合或焊接方式連接到該發光二極管磊晶片，從而大幅提升該發光二極管裝置的散熱效率。

附圖說明

圖1是本發明發光二極管裝置第一實施方式的側面結構示意圖。

圖2是圖1所示發光二極管裝置制造方法的流程圖。

圖3至圖5是圖2所示發光二極管裝置的制造方法各步驟的示意圖。

圖6是本發明發光二極管裝置第二實施方式的側面結構示意圖。

圖7是本發明發光二極管裝置第三實施方式的側面結構示意圖。

圖8是本發明發光二極管裝置第四實施方式的側面結構示意圖。

圖9是本發明發光二極管裝置第五實施方式的底面結構示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1，是本發明發光二極管裝置的第一實施方式的側面結構示意圖。該發光二極管裝置2包括一發光二極管磊晶片21、一致冷晶片22和一散熱器23。該致冷晶片22直接形成在該發光二極管磊晶片21的表面。該散熱器23設置在該致冷晶片22遠離該發光二極管磊晶片21的表面。

該發光二極管磊晶片21包括一基板211和一半導體層212。該半導體層212設置在該基板211的表面。該基板211是絕緣基板，其材料是藍寶石(Sapphire)或硅(Si)。

該致冷晶片22包括多個第一電極223a、一絕緣層(圖未示)、多個第二電極223b、多個P型半導體晶粒224和多個N型半導體晶粒225。該第一電極223a設置在該基板211遠離該半導體層212的表面。該絕緣層設置在該散熱器23靠近該致冷晶片22的表面。該第二電極223b設置在該絕緣層的表面，且與該第一電極223a相對交錯排列設置。每一該P型半導體晶粒224與該N型半導體晶粒225相互交替間隔設置，且夾在該第一電極223a和第二電極223b之間。