[發(fā)明專利]具溫度感測(cè)組件的發(fā)光二極管芯片及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910037331.1
• 申請(qǐng)日: 2009-02-18
• 公開（公告）號(hào): CN101499511A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳楨鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 旭麗電子（廣州）有限公司;光寶科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/00
• 分類號(hào): H01L33/00;G01K7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管芯片及其制造方法，尤指一種將溫度感測(cè)組件整合于發(fā)光二極管中的發(fā)光二極管芯片及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體制程技術(shù)能力不斷向上提升，半導(dǎo)體芯片的功能日益強(qiáng)大，而電子組件體積愈來愈小，單位體積的熱量急速增加，為避免組件因熱量聚集而失效，故必須了解電子構(gòu)裝的散熱能力，因此通常會(huì)應(yīng)用溫度敏感參數(shù)原理來校正與量測(cè)相關(guān)的電壓降(Voltage?Drop)，再轉(zhuǎn)換為組件實(shí)際的熱阻，以評(píng)估其散熱的能力。

例如在發(fā)光二極管(LED)的產(chǎn)業(yè)中，熱阻的定義為在熱平衡的條件下，沿?zé)醾鲗?dǎo)信道上的溫度差與信道上所消耗的功率的比值，并利用熱阻表示待測(cè)發(fā)光二極管的散熱能力。而傳統(tǒng)上會(huì)使用外部的工具間接估算上述的溫度差，步驟如下：(A)先量測(cè)電流所對(duì)應(yīng)的順向電壓與二極管接口溫度的斜率關(guān)系，通常稱為K是數(shù)(K?factor)；(B)階段性施加初始電流及穩(wěn)定電流于二極管，并量測(cè)其中的電壓差，再通過步驟(A)所求出的K是數(shù)與電壓差可間接求取二極管在通過初始電流與穩(wěn)定電流時(shí)的溫度差。而進(jìn)行上述步驟求取溫度差會(huì)有以下缺點(diǎn)：

(1)溫度差值并非真實(shí)量測(cè)所得，而是經(jīng)過多個(gè)步驟的運(yùn)算、轉(zhuǎn)換才估算出來，故數(shù)值的可靠度與可信度無法加以評(píng)估；且上述方法也無法實(shí)時(shí)的量測(cè)發(fā)光二極管的接口溫度。

(2)由于上述步驟需要施加不同的電流于發(fā)光二極管上，而在進(jìn)行電流切換時(shí)會(huì)受到機(jī)臺(tái)的量測(cè)速度所影響，亦即不同量測(cè)速度的機(jī)臺(tái)會(huì)造成讀取數(shù)值的差異性。

(3)電壓在轉(zhuǎn)換的過程中會(huì)因?yàn)橥獠侩娐返牟煌绱⒉⒙?lián)電路的設(shè)計(jì)而因此產(chǎn)生誤差。

(4)由于發(fā)光二極管粗略可分為大電流、小電流的種類，故上述初始電流的選定也會(huì)造成不同種類的發(fā)光二極管量測(cè)結(jié)果的誤差。

除了以上的方法，更有文獻(xiàn)將發(fā)光二極管與外部的感溫組件整合一顆發(fā)光二極管的封裝內(nèi)部，例如美國(guó)公開專利號(hào)US2006/0239314揭露一種發(fā)光二極管單元，其中同時(shí)包含有獨(dú)立的兩個(gè)組件：發(fā)光二極管組件及感溫組件，所述技術(shù)是利用熱傳導(dǎo)性佳的接合材料將兩者接合在一起，但利用此方式所量測(cè)到發(fā)光二極管接口溫度亦非相當(dāng)準(zhǔn)確，因?yàn)楦袦亟M件是為一獨(dú)立組件，感溫組件與所述發(fā)光二極管組件的PN接口之間也存在有相當(dāng)?shù)木嚯x，或是所述接合材料可能因?yàn)橹瞥虠l件的差異或是材料本身的特性造成熱傳導(dǎo)路徑的改變，上述多種因素均會(huì)造成量測(cè)結(jié)果并非真實(shí)的PN接口溫度。

另外，也有現(xiàn)有技術(shù)利用紅外線量測(cè)的方式進(jìn)行發(fā)光二極管的溫度量測(cè)，但此方法只適用于未封裝前的發(fā)光二極管，故其并不適合在一般生產(chǎn)的應(yīng)用面。

因此，提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述缺陷的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的，在于提供一種具溫度感測(cè)組件的發(fā)光二極管芯片及其制造方法，所述發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)中具有一溫度感測(cè)組件，故所述溫度感測(cè)組件可以較正確的感測(cè)發(fā)光二極管的實(shí)際溫度(即半導(dǎo)體堆疊發(fā)光結(jié)構(gòu)的接口溫度)，同時(shí)可以具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度的功能。

為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明是提供一種具溫度感測(cè)組件的發(fā)光二極管芯片，包括：一基板；一溫度感測(cè)組件，其形成于所述基板上面；一絕緣層，其覆蓋于所述溫度感測(cè)組件，以及一半導(dǎo)體堆疊發(fā)光結(jié)構(gòu)，形成于所述基板以及所述溫度感測(cè)組件之上。

在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管芯片更進(jìn)一步具有一設(shè)置于所述基板與所述半導(dǎo)體堆疊發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的絕緣層，所述絕緣層具有一平整面，以利上述半導(dǎo)體堆疊發(fā)光結(jié)構(gòu)的制作。

本發(fā)明亦提供一種具溫度感測(cè)組件的發(fā)光二極管芯片的制造方法，包括以下步驟：(a)提供一基板；(b)制作一半導(dǎo)體堆疊發(fā)光結(jié)構(gòu)于該基板上；以及(c)制作一溫度感測(cè)組件于該半導(dǎo)體堆疊發(fā)光結(jié)構(gòu)上或下。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的效果：本發(fā)明提出的制造方法是將溫度感測(cè)組件制作與發(fā)光二極管的制作加以整合，使生產(chǎn)出的發(fā)光二極管內(nèi)部即”內(nèi)建”有溫度感測(cè)組件，讓使用者可以實(shí)時(shí)且準(zhǔn)確的測(cè)知發(fā)光二極管的溫度，而上述的溫度數(shù)據(jù)可以直接用以計(jì)算熱阻，不必再經(jīng)過多層的數(shù)值運(yùn)算，故本制造方式所制作的發(fā)光二極管能提供更佳的溫度感知結(jié)果，更能提供較有效的熱阻計(jì)算基準(zhǔn)。

為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制者。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的具溫度感測(cè)組件的發(fā)光二極管芯片的制造方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明的溫度感測(cè)組件成型于基板上的示意圖；

圖3是本發(fā)明的具溫度感測(cè)組件的發(fā)光二極管芯片的第一實(shí)施例的示意圖；