專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光電裝置，尤其涉及一種發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光裝置包含排列在基板上的發(fā)光單元，在發(fā)光單元與基板之間具有傳導(dǎo)層以傳導(dǎo)電力，因而致動發(fā)光單元。此外，傳導(dǎo)層包含分隔的區(qū)域，以將發(fā)光單元與傳導(dǎo)布線固定于其上。同時，傳導(dǎo)層反射發(fā)光單元所發(fā)出的光束，其如下所討論。圖1是該領(lǐng)域中公知的發(fā)光裝置100的平面示意圖。參照圖1，發(fā)光裝置100包含基板10、固晶區(qū)11和基板10上所定義的打線區(qū)12、以及圖案化傳導(dǎo)層13。圖案化傳導(dǎo)層13包含了在固晶區(qū)11中的第一墊體131、以及在打線區(qū)12中的第二墊體132。至少有一晶片(chip)或晶粒(die) 18作為發(fā)光裝置100的發(fā)光單元，其貼附至第一墊體131，且彼此電性互連、或由布線17電耦合至第二墊體132，以與外部電路進(jìn)行電連接。一般而言，圖案化傳導(dǎo)層13的第一與第二墊體131、132由金(Au)或銀(Ag)所形成。就晶粒貼附與布線接合而言，金(Au)具有良好的接合可靠度；然而，在可見光光譜上 Au無法提供高反射性。相比較之下，銀(Ag)在可見光的所有光譜中都具有相對較高的反射性；然而Ag會硫化，其對反射性產(chǎn)生不良影響。此外，Ag也會面臨遷移(migration)問題， 其會導(dǎo)致發(fā)光裝置100中短路。因此需要一種具有可靠的接合能力與持久的反射性的發(fā)光裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種發(fā)光裝置，其包含基板，位于所述基板上的圖案化第一傳導(dǎo)層，其中所述圖案化第一傳導(dǎo)層是由鋁(Al)所形成，位于所述圖案化第一傳導(dǎo)層上的圖案化第二傳導(dǎo)層，其中所述圖案化第二傳導(dǎo)層是由選自金(Au)與銀(Ag)的其中一者的材料所形成，以及位于所述圖案化第一傳導(dǎo)層上的反射層，所述反射層暴露出所述圖案
化第二傳導(dǎo)層。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供一種發(fā)光裝置，其包含多個發(fā)光晶片，基板，其支撐上述這些發(fā)光晶片，位于所述基板上的圖案化第一傳導(dǎo)層，其增進(jìn)上述這些發(fā)光晶片所發(fā)射的光線的輻射與反射，以及位于所述圖案化第一傳導(dǎo)層上的圖案化第二傳導(dǎo)層，其中上述這些發(fā)光晶片設(shè)置于所述圖案化第二傳導(dǎo)層上。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種發(fā)光裝置，其包含基板，其包含第一區(qū)域與第二區(qū)域，所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域彼此緊鄰，位于所述第一區(qū)域中的多個第一單元，其增進(jìn)光的輻射與反射，位于所述第二區(qū)域中的多個第二單元，其增進(jìn)光的輻射與反射，在上述這些第一單元上的多個第一墊體，在上述這些第二單元上的多個第二墊體，以及在上述這些第一墊體上的多個發(fā)光晶片。于下文的說明中將部份提出本發(fā)明的其他特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，而且從該說明中將了解本發(fā)明其中一部份，或者通過實(shí)施本發(fā)明亦可獲知。通過隨附的申請專利范圍中特別列出的CN 102237349 A
說明書
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元件與組合將可了解且達(dá)成本發(fā)明的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)該了解的是，上文的概要說明以及下文的詳細(xì)說明都僅供作例示與解釋，其并未限制本文所主張的發(fā)明。


為讓本發(fā)明的的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。當(dāng)并同各附圖而閱覽時，即可更佳了解本發(fā)明的前述摘要以及上文詳細(xì)說明。為達(dá)到本發(fā)明的說明目的，各附圖繪示有現(xiàn)屬較佳的各具體實(shí)施例。 然應(yīng)了解本發(fā)明并不限于所繪示的的精確排置方式及設(shè)備裝置。在各附圖中圖1是公知的發(fā)光裝置的平面示意圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面示意圖；圖2B是圖2A中所示的發(fā)光晶片的透視示意圖；圖2C是圖2A中所示的發(fā)光裝置的截面示意圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面示意圖；圖;3B是圖3A中所示的發(fā)光晶片的透視示意圖；圖3C是圖3A中所示的發(fā)光裝置的截面示意圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的次一實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面示意圖；圖4B是圖4A中所示的發(fā)光裝置的截面示意圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面示意圖；以及圖5B是圖5A中所示的發(fā)光裝置的截面示意圖。主要元件標(biāo)記說明10 基板11固晶區(qū)12打線區(qū)13圖案化傳導(dǎo)層17 布線18晶片或晶粒20 基板21第一區(qū)域22第二區(qū)域23圖案化第一傳導(dǎo)層24圖案化第二傳導(dǎo)層26絕緣層27 布線28 晶片28-1示例性的晶片30反射區(qū)域33反射層
37 布線38 晶片38-1示例性的晶片100發(fā)光裝置131 第一墊體132 第二墊體200發(fā)光裝置231第一反射單元232第二反射單元241 第一墊體242 第二墊體280 基板281 η型摻雜層282 ρ型摻雜層283主動層287未摻雜層288傳導(dǎo)涂層291 第一電極292 第二電極300發(fā)光裝置381 η型摻雜層382 ρ型摻雜層383主動層385反射層386附加的傳導(dǎo)層390 點(diǎn)391 第一電極392傳導(dǎo)基座(或”第二電極”)400發(fā)光裝置500發(fā)光裝置
具體實(shí)施例方式現(xiàn)詳細(xì)參照附圖中所描述的本發(fā)明實(shí)施例。盡其可能，所有附圖中將依相同附圖標(biāo)記以代表相同或類似的部件。應(yīng)知附圖是以極度簡化形式所繪制，其并不代表精確的尺寸大小。圖2Α是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光裝置200的平面示意圖。參照圖2Α，發(fā)光裝置 200包含基板20、位于該基板20上的圖案化第一傳導(dǎo)層23、位于該圖案化第一傳導(dǎo)層23上的圖案化第二傳導(dǎo)層24、以及位于該圖案化第二傳導(dǎo)層M上的多個發(fā)光晶?；蚓^?；?0作為支撐發(fā)光晶片28的基座或載體。在一實(shí)施例中，基板20包含、但不限于印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)、或?qū)Ь€架(Lead Frame)，且其是由選自硅、 陶瓷、防火材(Flame Retardant 4，F(xiàn)R4)、玻璃與金屬中之一或多個材料所形成。圖案化第一傳導(dǎo)層23是由具有預(yù)定或相對較高反射率的材料所形成。該預(yù)定反射率足夠高以增進(jìn)發(fā)光裝置200的光的輻射與反射。在根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中，圖案化第一傳導(dǎo)層23包含鋁(Al)，其反射率為70%以上。此外，圖案化第一傳導(dǎo)層23包含位于基板20的第一區(qū)域21中的多個第一反射單元231、以及位于基板20的第二區(qū)域22中的多個第二反射單元232。第一與第二區(qū)域21及22彼此緊鄰或彼此接觸，其共同定義出發(fā)光裝置200的反射區(qū)域。在一實(shí)施例中，第二區(qū)域22系環(huán)繞第一區(qū)域21。圖案化第二傳導(dǎo)層M是由具有相對可靠接合能力的材料所形成。在根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中，圖案化第二傳導(dǎo)層M系包含金(Au)或銀(Ag)。此外，圖案化第二傳導(dǎo)層 24包含位于第一反射單元231上的多個第一墊體Ml、以及位于第二反射單元232上的多個第二墊體對2。第一墊體241可作為與其中一個發(fā)光晶片觀晶粒貼附的基座；此外，第二墊體242系可作為布線接合的基座。發(fā)光晶片沘可包含發(fā)光二極體(Light Emitting Diode, LED)或雷射二極體 (Laser Diode，LD)，且其是于晶粒貼附程序中固定在第一墊體241上。具體而言，各晶片觀是利用粘著劑(通常是環(huán)氧型傳導(dǎo)性粘著劑)、熔焊、熔焊膠或共熔合金(Eutectic Alloy) 而固定至對應(yīng)的第一墊體241中之一個上。此外，部分晶片觀是在布線接合程序中經(jīng)由傳導(dǎo)性布線27 (例如金線)而與第二墊體M2中的至少一個電性連接。在本實(shí)施例中，發(fā)光裝置200包含排列為陣列的多個晶片觀，每一個晶片28是以晶片級封裝加以封裝。然而在其他實(shí)施例中，發(fā)光裝置200也可包含晶片級封裝中的單一晶片，例如LED或LD。圖2B是圖2A所示的晶片28的透視示意圖。參照圖2B，晶片28包含基板觀0、在基板280上或上方的η型摻雜層觀1、在η型摻雜層281上方的ρ型摻雜層觀2、以及在η型摻雜層與ρ型摻雜層282之間的主動層觀3、位于η型摻雜層281上的第一電極四1、 以及位于P型摻雜層282上或上方的第二電極四2。晶片觀的基板觀0包含藍(lán)寶石、硅、碳化硅、鍺、氧化鋅(SiO)、或砷化鎵中之一個， 其是依欲沉積的LED層的成分而定。在一實(shí)施例中，晶片觀包含成長在藍(lán)寶石基板上的氮化鎵(GaN) LED0視情況而定，在基板280上沉積未摻雜層mu其包含未摻雜的GaN。含有η型摻雜GaN的η型摻雜層281是沉積在基板280上(當(dāng)未存在未摻雜層287時)，或在未摻雜層 287上(如果存在的話)。主動層283沉積在η型摻雜層觀1上，且作為多重量子阱(Multiple Quantum ffell，MQW)，其中光子產(chǎn)生發(fā)生于二極體適當(dāng)偏壓時。電流從第二電極292流經(jīng)主動層283 而至第一電極四1。因?yàn)殡娏魇莻?cè)向流過晶片28，故晶片觀被稱為“側(cè)向LED”。包含ρ型摻雜GaN的ρ型摻雜層282形成在主動層283上。然而，部分ρ型摻雜層的傳導(dǎo)性是不需要的。因此，視情況而定，可于P型摻雜層282上涂敷一半透明傳導(dǎo)涂層 2880在一實(shí)施例中的傳導(dǎo)涂層288包含鎳與金的合金(Ni/Au)或氧化銦錫Qndium Tin Oxide, ΙΤ0)，其作為增進(jìn)電流散布的接觸層。第一電極291形成于η型摻雜層281上做為外部電性連接之用。此外，第二電極292形成于ρ型摻雜層282 (如果未存在傳導(dǎo)涂層觀8)上、或在傳導(dǎo)涂層288 (如果有的話) 上以作為外部電性連接。返回參照圖2A，晶片觀系通過布線27而電性互連，使一晶片(例如示例性晶片 28-1)的第一電極291經(jīng)由布線27而耦合至另一晶片(在本實(shí)施例中為次一晶片)的第二電極四2，且示例性晶片觀-1的第二電極292耦合至另一晶片(在本實(shí)施例中為前一晶片)的第一電極四1。圖2C是圖2A所示的發(fā)光裝置200的截面示意圖。參照圖2C，為制造發(fā)光裝置 200，圖案化第一傳導(dǎo)層23通過適當(dāng)程序而形成于例如基板20的絕緣層沈上，其可包含、 但不限于以下中之一個沉積、濺鍍、電鍍及無電極電鍍程序，后接以蝕刻程序。其次以類似程序而在圖案化第一傳導(dǎo)層23上形成圖案化第二傳導(dǎo)層24。發(fā)光晶片觀接著即通過晶粒貼附程序而貼附至圖案化第二傳導(dǎo)層M的第一墊體Ml。接著，晶片觀通過布線接合程序而電連接至圖案化第二傳導(dǎo)層M的第二墊體242上。發(fā)光裝置200所輻射的光包含從發(fā)光晶片觀發(fā)出的光、以及圖案化第一傳導(dǎo)層23 所反射的光。圖案化第一傳導(dǎo)層23的第一反射單元231與第二反射單元232中較高反射性的材料可增進(jìn)光的輻射與反射，如粗體箭頭所示。圖3A根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光裝置300的平面示意圖。參照圖3A，發(fā)光裝置300與圖2A所示的發(fā)光裝置200類似，除了以例如“垂直晶片觀”來取代側(cè)向晶片觀之外。圖;3B是圖3A所示的發(fā)光晶片38的透視示意圖。參照圖3B，晶片38可包含傳導(dǎo)基座392、在傳導(dǎo)基座392上或上方的ρ型摻雜層382、在ρ型摻雜層382上的η型摻雜層 381、位于ρ型摻雜層382與η型摻雜層381間的主動層383、以及第一電極391。包含η型GaN、或包含未摻雜GaN與n-GaN的組合的η型摻雜層381沉積于犧牲基板(未示出)上。作為多重量子阱的主動層383成長于η型摻雜層381上。包含p_GaN的ρ型摻雜層382沉積在主動層383上。反射層385可視情況形成在ρ型摻雜層382上，反射層385避免光子運(yùn)行超過半導(dǎo)體層381、382與383而至傳導(dǎo)基座392中吸收。傳導(dǎo)基座392(其可包含厚金屬層)形成于反射層385(如果有的話)上、或在ρ 型摻雜層382上(如未存在反射層385時)。傳導(dǎo)基座392作為晶片38的第二電極。因此，電流從第二電極392垂直流經(jīng)主動層383而至第一電極391。視情況而定，在傳導(dǎo)基座 392上可再增加一個附加的傳導(dǎo)層386，以改善接觸電阻與ρ電極的完整度(integrity)。 接著，移除犧牲基板、翻轉(zhuǎn)整體結(jié)構(gòu)，接著在η型摻雜層381上形成第一電極391。返回參照圖3Α，晶片38通過布線37而電性互連，使一晶片(例如示例性晶片 38-1)的第一電極391通過布線37而耦合至另一晶片(在本實(shí)施例中為前一晶片)的第二電極392，且示例性晶片38-1的第二電極392耦合至另一晶片(在本實(shí)施例中為次一晶片)的第一電極391。圖3C是圖3Α所示的發(fā)光裝置300的截面示意圖。參照圖3C，使兩相鄰晶片38電性互連的布線37包含與兩晶片38中的一個的第一電極391接合的一端、以及接合至第一墊體241上一點(diǎn)390的另一端，其中該第一墊體Ml電耦合至兩晶片38中另一者的第二電極 392。圖4A是根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的發(fā)光裝置400的平面示意圖。參照圖4A，發(fā)光裝置400與圖2A中所示的發(fā)光裝置200類似，除了例如反射層33是形成在第一與第二區(qū)域 21,22所定義的反射區(qū)域30中的圖案化第一傳導(dǎo)層23上之外。圖4B是圖4A所示的發(fā)光裝置400的截面示意圖。參照圖4B，反射層33通過如涂布程序而形成于圖案化第一傳導(dǎo)層23上，暴露出圖案化第二傳導(dǎo)層M的第一墊體241與第二墊體對2。反射層33包含相對高反射率的材料。在根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中，反射層 33包含氧化鎂(MgO)與硫酸鋇(BaSC^)其中之一者，其反射率達(dá)90%以上。此外，當(dāng)圖案化第一傳導(dǎo)層23是由鋁(Al)所形成時，由MgO或BaS02組成的反射層33會使發(fā)光裝置的整體反射率自約70%提升至80%。雖然以側(cè)向晶片觀為實(shí)施例加以說明，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)知發(fā)光裝置 400也可應(yīng)用于如圖:3B所示的垂直晶片38。圖5A根據(jù)本發(fā)明次一實(shí)施例的發(fā)光裝置500的平面示意圖。參照圖5A，發(fā)光裝置 500與圖4A所示的發(fā)光裝置400相似，除了例如發(fā)光裝置400中的圖案化第一傳導(dǎo)層23是經(jīng)移除之外。圖5B是圖5A中所示的發(fā)光裝置500的截面示意圖。參照圖5B，圖案化第二傳導(dǎo)層M形成于絕緣層沈上。此外，反射層33形成在絕緣層沈上，暴露出圖案化第二傳導(dǎo)層 24的第一與第二墊體241和M2。因此，反射層33作為發(fā)光裝置500的反射區(qū)域之用。
雖然是以側(cè)向晶片觀為實(shí)施例加以說明，但該領(lǐng)域技術(shù)人士應(yīng)知發(fā)光裝置500也可應(yīng)用于圖:3B所示的垂直晶片38。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。另外，在說明本發(fā)明的代表性實(shí)施例時，本說明書可將本發(fā)明的方法及/或程序表示為一特定的步驟次序；不過，由于該方法或程序的范圍并不限于本文所提出的特定的步驟次序，故該方法或程序不應(yīng)受限于所述的特定步驟次序。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)會了解其它步驟次序也是可行的。所以，不應(yīng)將本說明書所提出的特定步驟次序視為對申請專利范圍的限制。此外，亦不應(yīng)將有關(guān)本發(fā)明的方法及/或程序的權(quán)利要求僅限制在以書面所載的步驟次序的實(shí)施，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員易于了解，上述這些次序亦可加以改變，并且仍涵蓋于本發(fā)明的精神與范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其特征在于，所述的發(fā)光裝置包含 基板；位于所述的基板上的圖案化第一傳導(dǎo)層，其中所述的圖案化第一傳導(dǎo)層是由鋁所形成；位于所述的圖案化第一傳導(dǎo)層上的圖案化第二傳導(dǎo)層，其中所述的圖案化第二傳導(dǎo)層是由選自金與銀的其中一者的材料所形成；以及位于所述的圖案化第一傳導(dǎo)層上的反射層，所述的反射層暴露出所述的圖案化第二傳導(dǎo)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述的反射層包含選自氧化鎂與硫酸鋇的其中一者的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述的圖案化第一傳導(dǎo)層包含位于所述的基板的第一區(qū)域中的多個第一單元、以及位于所述的基板的第二區(qū)域中的多個第二單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述的圖案化第二傳導(dǎo)層包含位于所述的圖案化第一傳導(dǎo)層的上述這些第一單元上的多個第一墊體、以及位于所述的圖案化第一傳導(dǎo)層的上述這些第二單元上的多個第二墊體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述的發(fā)光裝置還包含在所述的圖案化第二傳導(dǎo)層的上述這些第一墊體上的多個發(fā)光晶片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述這些發(fā)光晶片的每一者包含發(fā)光二極體與雷射二極體的其中之一者。
7.一種發(fā)光裝置，其特征在于，所述的發(fā)光裝置包含 多個發(fā)光晶片；基板，其用以支撐上述這些發(fā)光晶片；位于所述的基板上的圖案化第一傳導(dǎo)層，其用以增進(jìn)上述這些發(fā)光晶片所發(fā)射的光線的輻射與反射；以及位于所述的圖案化第一傳導(dǎo)層上的圖案化第二傳導(dǎo)層，其中上述這些發(fā)光晶片設(shè)置于所述的圖案化第二傳導(dǎo)層上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述這些發(fā)光晶片的每一者包含發(fā)光二極體與雷射二極體的其中之一者。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述的圖案化第一傳導(dǎo)層是由鋁所形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述的圖案化第二傳導(dǎo)層是由選自金與銀的其中一者的材料所形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其還包含位于所述的圖案化第一傳導(dǎo)層上的反射層，所述的反射層暴露出所述的圖案化第二傳導(dǎo)層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述的反射層包含選自氧化鎂與硫酸鋇的其中一者的材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述的圖案化第一傳導(dǎo)層包含位于所述的基板的第一區(qū)域中的多個第一單元、以及位于所述的基板的第二區(qū)域中的多個第二單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述的圖案化第二傳導(dǎo)層包含位于所述的圖案化第一傳導(dǎo)層的上述這些第一單元上的多個第一墊體、以及位于所述的圖案化第一傳導(dǎo)層的上述這些第二單元上的多個第二墊體。
全文摘要
一種發(fā)光裝置，其包含多個發(fā)光晶片，用以支撐上述這些發(fā)光晶片的基板，位于上述的基板上的圖案化第一傳導(dǎo)層，上述的圖案化第一傳導(dǎo)用以其增進(jìn)上述這些發(fā)光晶片所發(fā)射的光線的輻射與反射，以及位于上述的圖案化第一傳導(dǎo)層上的圖案化第二傳導(dǎo)層，其中上述的這些發(fā)光晶片設(shè)置于上述的圖案化第二傳導(dǎo)層上。
文檔編號H01L25/075GK102237349SQ20101025769
公開日2011年11月9日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者周錫煙 申請人:英特明光能股份有限公司