[發明專利]覆晶式發光二極管及其制法與應用

無效

• 申請號: 201210001543.6
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN103165782A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 宋健民;甘明吉
• 申請（專利權）人: 錸鉆科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/40
• 分類號: H01L33/40;H01L33/64;H01L33/62
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明是關于一種覆晶式發光二極管及其制造方法與使用其的芯片板上封裝結構，尤指一種結構中可以達到緩沖熱膨脹系數差異(coefficient?thermal?expansion?mismatch)的覆晶式發光二極管及其制造方法與使用其的芯片板上封裝結構。

背景技術

自60年代起，發光二極管(Light?Emitting?Diode，LED)的耗電量低及長效性的發光等優勢，已逐漸取代日常生活中用來照明或各種電器設備的指示燈或光源等用途。更有甚者，發光二極管朝向多色彩及高亮度的發展，已應用在大型戶外顯示廣告牌或交通號志。

近年來，由于電子產業的蓬勃發展，電子產品需求漸增，因此電子產品進入多功能及高效能發展等方向，也開始將發光二極管芯片應用于各種電子產品。其中尤其是可攜式電子產品種類日漸眾多，電子產品的體積與重量越來越小，所需的電路載板體積亦隨之變小，因此，電路載板的散熱效果成為值得重視的問題之一。

以現今經常使用的發光二極管芯片而言，由于發光亮度夠高，因此可廣泛應用于顯示器背光源、小型投影機以及照明等各種電子裝置中。然而，目前LED的輸入功率中，將近80％的能量會轉換成熱能，倘若承載LED元件的載板無法有效地散熱時，便會使得發光二極管芯片界面溫度升高，除了影響發光強度之外，亦可能因熱度在發光二極管芯片中累積而造成各層材料受熱膨脹，促使結構中受到損傷而對產品壽命產生不良影響。

據此，若能進一步改善發光二極管的散熱效率以及緩和或去除發光二極管受熱膨脹的不良影響，將更可促使整體電子產業的發展。

發明內容

本發明的主要目的是在提供一種覆晶式發光二極管，其具有緩沖熱膨脹系數差異(coefficient?thermal?expansion?mismatch)的結構設計，可在發光二極管運作產生熱量的過程中持續使熱量散失。即使有部分熱量沒有自發光二極管中散失而促使整體結構產生熱膨脹，其中設置的類金剛石/導電材料多層復合結構亦可緩沖對應的熱應力，而保護不受損傷。

為達成上方所述目的，本發明的一態樣提供一種覆晶式發光二極管，包括：一基板；一半導體外延多層復合結構，其位于該基板上方且包含一第一半導體外延層、以及一第二半導體外延層，其中，該第一半導體外延層與該第二半導體外延層是層迭設置；一第一類金剛石/導電材料多層復合結構，位于該半導體外延多層復合結構的該第一半導體外延層上方，并電性連接該半導體外延多層復合結構的該第一半導體外延層，以做為一第一電極；一第二類金剛石/導電材料多層復合結構，位于該半導體外延多層復合結構的該第二半導體外延層上方，并電性連接該半導體外延多層復合結構的該第二半導體外延層，以做為一第二電極；以及一絕緣保護層，覆蓋該半導體外延多層復合結構的該第一半導體外延層的側壁以及該第二半導體外延層的側壁。

本發明的另一態樣提供一種覆晶式發光二極管，包括：一基板；一半導體外延多層復合結構，其位于該基板上方且包含一第一半導體外延層、一第二半導體外延層、以及一盲孔，其中，該第一半導體外延層與該第二半導體外延層是層迭設置，且該盲孔貫穿該第二半導體外延層；一第一類金剛石/導電材料多層復合結構，位于該半導體外延多層復合結構的該第一半導體外延層上方，并電性連接該半導體外延多層復合結構的該第一半導體外延層，以做為一第一電極，其中，該第一類金剛石/導電材料多層復合結構是填充于該半導體外延多層復合結構的該盲孔中；一第二類金剛石/導電材料多層復合結構，位于該半導體外延多層復合結構的該第二半導體外延層上方，并電性連接該半導體外延多層復合結構的該第二半導體外延層，以做為一第二電極；以及一絕緣保護層，覆蓋該半導體外延多層復合結構的該第一半導體外延層的側壁以及該第二半導體外延層的側壁，以及該盲孔的內壁表面，以隔絕該第一類金剛石/導電材料多層復合結構與該第二半導體外延層之間的接觸。