專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)(Package structure)，用以封裝至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片，而且特別地，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)具有一基板，該基板上定義一底表面，該底表面形成一第二凹陷部，且一下底座(Sub-mount)嵌入于該第二凹陷部，于該下底座的上方，該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片通過其底部(Bottom)的內(nèi)部電極(bond pad)固定于該下底座，該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片可以同時持續(xù)發(fā)出各種不同顏色的光源，適用于各式顯示設(shè)備和照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于半導(dǎo)體發(fā)光元件(Light-emitting device，LED)具有省電、使用壽命長、反應(yīng)快以及適合量產(chǎn)等許多優(yōu)點(diǎn)，因此目前以半導(dǎo)體發(fā)光元件為光源的照明產(chǎn)品日益廣泛。然而，現(xiàn)有的高功率的半導(dǎo)體發(fā)光元件在持續(xù)發(fā)亮一段時間后，會有溫度過高的問題，目前的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)普遍具有熱阻過高的問題，因此散熱裝置無法有效率地降低半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度。因此，提供一種能夠良好散熱的封裝結(jié)構(gòu)確有其必要性，以解決封裝結(jié)構(gòu)與散熱模塊兩者間界面所具有的熱阻過高的問題，有鑒于此，本發(fā)明人發(fā)揮創(chuàng)意，經(jīng)不斷地精進(jìn)研發(fā)，遂有本發(fā)明的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，該封裝結(jié)構(gòu)用以封裝至少一半導(dǎo)體發(fā)光元件，并提供優(yōu)選的散熱效率，以改善該半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)熱阻過高的問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選具體實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)(Packagestructure)，該半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)包括一基板(substrate)、一下底座(Sub-mount)、至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片(Semiconductor light-emitting die)及一封裝材料(Package material)。該基板上定義一頂表面和一底表面，該基板的該頂表面上形成一第一凹陷部，該基板的該底表面上形成一第二凹陷部，該第一凹陷部穿透該第二凹陷部，并與該第二凹陷部相連接。在該頂表面上沿著該第一凹陷部的邊緣形成一凸部，該頂表面之上亦設(shè)有多個外部電極(Outerelectrode)。該下底座與該第二凹陷部相接合，該下底座上定義一第一表面和一第二表面，該下底座嵌入于該第二凹陷部，以至于該下底座的該第一表面的一部分暴露于該第一凹陷部的內(nèi)部。該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片，其中每一半導(dǎo)體發(fā)光小片包括一底部和一內(nèi)部電極，該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片通過其底部(Bottom)的內(nèi)部電極(bond pad)固定于該下底座的該第一表面暴露于該第一凹陷部內(nèi)部的部分。該封裝材料用于填充該凸部內(nèi)部，以覆蓋該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選具體實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，先前技術(shù)的封裝結(jié)構(gòu)熱阻過高的問題可獲得解決，即于高功率半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光過程中所產(chǎn)生的大量熱量，亦可較傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)更能有效地散熱。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選具體實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的頂視圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選具體實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的剖面視圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選具體實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的剖面視圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選具體實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的剖面視圖。
簡單符號說明1封裝結(jié)構(gòu) 11基板12下底座 13半導(dǎo)體發(fā)光小片14封裝材料15導(dǎo)熱膠體16凸部17外部電極111頂表面 112底表面1111第一凹陷部1121第二凹陷部
121第一表面122第二表面131小片底部具體實(shí)施方式
本發(fā)明的主要目的在于提供一封裝結(jié)構(gòu)，該封裝結(jié)構(gòu)用以封裝至少一半導(dǎo)體發(fā)光元件，適用于各式顯示設(shè)備和照明設(shè)備。下文將詳述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施例及其實(shí)施方式。
請參閱圖1。圖1為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選具體實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)1的頂視圖。該封裝結(jié)構(gòu)1具有一基板11、一下底座12和至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片13，該基板11定義一頂表面111，該頂表面111之上設(shè)有多個外部電極17。該下底座12定義一第一表面121，該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片13通過其底部(Bottom)131的內(nèi)部電極(bond pad)固定于該下底座12的該第一表面121。
請參閱圖2。圖2為根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選具體實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)1的剖面視圖。該封裝結(jié)構(gòu)1包括一基板11、一下底座12、至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片13，以及一封裝材料14，其中與圖1所示的相同元件之處，前已詳敘，不再贅述。該基板11的該頂表面111形成一第一凹陷部1111，該基板11上還定義一底表面112，該基板11的該底表面112形成一第二凹陷部1121，該第二凹陷部1121與第一凹陷部1111相連接，而該下底座12嵌入于該第二凹陷部1121中，該下底座12還定義一第二表面122，該下底座12的該第一表面121暴露于該第一凹陷部1111的內(nèi)部，且該頂表面111沿著第一凹陷部1111的邊緣形成一凸部16。該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片13具有一底部131，該底部131固定于該下底座12的該第一表面121暴露于該第一凹陷部1111內(nèi)部的部分。該封裝材料14，用于填充該凸部16的內(nèi)部，用以覆蓋該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片13。該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片13具有內(nèi)部電極，并透過線路與位于該頂表面111的外部電極17導(dǎo)通(Electricallycoupled)。本實(shí)施例的該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片13具有的內(nèi)部電極與外部電極17的連接方式配設(shè)成串聯(lián)的型態(tài)，但該等電極的連接方式，亦可采用并聯(lián)的型態(tài)配接，仍可達(dá)到本發(fā)明的目的。
一導(dǎo)熱膠體15置于該下底座12的該第一表面121與該第一凹陷部1111的該底部之間，以結(jié)合該下底座12的該第一表面121與該第一凹陷1111的該底部，亦即用以連結(jié)該基板11與該下底座12。
請參閱圖3。圖3為根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選具體實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)1的剖面視圖。其中與圖2所示的相同元件之處，前已詳敘，不再贅述。該下底座12的該第二表面122與該基板11的該底表面112構(gòu)成一平行面，并進(jìn)一步于該下底座12的該第二表面122的下方涂上一層導(dǎo)熱膠體15，以至于該下底座12的該第二表面122與該基板11的該底表面112構(gòu)成一平面。
請參閱圖4。圖4為根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選具體實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)1的剖面視圖。其中與圖2所示的相同元件之處，前已詳敘，不再贅述。該下底座12的該第二表面122與該基板11的該底表面112構(gòu)成一平行面，并進(jìn)一步于該基板11的該底表面112的下方涂上一層導(dǎo)熱膠體15，以至于該下底座12的該第二表面122與該基板11的該底表面112構(gòu)成一平面。
本發(fā)明提供了一具高散熱效率的封裝結(jié)構(gòu)，該封裝結(jié)構(gòu)用以封裝至少一半導(dǎo)體發(fā)光元件，亦可配合導(dǎo)熱裝置進(jìn)一步有效排除高功率半導(dǎo)體發(fā)光元件所產(chǎn)生的大量熱量，以解決傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)與散熱模塊兩者間界面所具有的熱阻過高的問題。
通過以上優(yōu)選具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭露的優(yōu)選具體實(shí)施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，包括一基板，該基板上定義一頂表面和一底表面，該基板的該頂表面上形成一第一凹陷部，該基板的該底表面上形成一第二凹陷部，且該第二凹陷部與該第一凹陷部相連接，在該頂表面上沿著該第一凹陷部的邊緣形成一凸部，該頂表面之上設(shè)有多個外部電極；一下底座與該第二凹陷部相接合，該下底座上定義一第一表面和一第二表面，該下底座嵌入于該第二凹陷部，以至于該下底座的該第一表面的一部分暴露于該第一凹陷部的內(nèi)部。至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片，其中每一半導(dǎo)體發(fā)光小片包括一底部和一內(nèi)部電極，該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片通過該底部固定于該下底座的該第一表面暴露于該第一凹陷部內(nèi)部的部分；以及一封裝材料，該封裝材料用于填充該凸部內(nèi)部，以覆蓋該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一凹陷部的大小小于該第二凹陷部的大小，以至于該第一凹陷部具有一底部。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其中一導(dǎo)熱膠體置于該下底座的該第一表面與該第一凹陷部的該底部之間，以結(jié)合該下底座的該第一表面與該第一凹陷部的該底部。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其中該基板由金屬、陶瓷、軟性印刷電路板及硬性印刷電路板其中一種所構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其中該下底座由半導(dǎo)體所組成。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其中該下底座的該第二表面與該基板的該底表面構(gòu)成一平行面。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其中該下底座的該第二表面與該基板的該底表面構(gòu)成一平面。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其中該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片為一白光二極管。
9.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其中該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片包括一藍(lán)光二極管。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其中該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片包括至少一紅光二極管、至少一藍(lán)光二極管以及至少一綠光二極管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的封裝結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選具體實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)包括一基板、一下底座、至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片及一封裝材料。該基板上定義一頂表面和一底表面。該基板的該頂表面形成一第一凹陷部。該基板的該底表面形成一第二凹陷部。該第一凹陷部穿透該第二凹陷部，并與該第二凹陷部相連接。該頂表面沿著該第一凹陷部的邊緣形成一凸部。該下底座嵌入于該第二凹陷部。該下底座上定義一第一表面。該至少一半導(dǎo)體發(fā)光小片固定于該第一表面。該封裝材料用于填充該凸部的內(nèi)部。
文檔編號H01L25/075GK1874014SQ20051007473
公開日2006年12月6日 申請日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者陳振賢 申請人:新燈源科技有限公司