專利名稱：發(fā)光二極管制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二極管制造方法，特別是指一種發(fā)光二極管制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管作為一種新興的光源，目前已廣泛應(yīng)用于多種場(chǎng)合之中，并大有取代傳統(tǒng)光源的趨勢(shì)。 現(xiàn)有的發(fā)光二極管的制造方法通常是先在一塊型材上固定多個(gè)發(fā)光芯片，然后通過(guò)封裝體同時(shí)封裝所有的發(fā)光芯片，最后再經(jīng)由切割形成多個(gè)獨(dú)立的發(fā)光二極管。為使發(fā)光芯片能與外界保持電氣連接，型材的正反兩面會(huì)分別設(shè)置二金屬層，發(fā)光芯片置于其中一面的金屬層上并通過(guò)金線或其他方式與該面的金屬層連接，另外一面的金屬層則通過(guò)貫穿型材的導(dǎo)通層與相對(duì)的金屬層連接。發(fā)光二極管發(fā)出的熱量經(jīng)由同一面的金屬層及型材傳輸至另一面的金屬層上。然而，現(xiàn)有的型材通常是由玻璃環(huán)氧化物、BT樹(shù)脂(Bismaleimide Triazine Resin)等絕緣的材料制成,其導(dǎo)熱效率低下。因此，發(fā)光芯片發(fā)出的熱量難以得到及時(shí)、快速的散發(fā)，給發(fā)光二極管的正常發(fā)光帶來(lái)不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，有必要提供一種散熱性能較佳的發(fā)光二極管的制造方法。一種發(fā)光二極管制造方法，包括步驟
提供基板，該基板相對(duì)兩側(cè)分別具有第一金屬層及第二金屬層；
形成貫穿第一金屬層及基板并暴露出第二金屬層的凹槽；
形成在基板的相對(duì)兩側(cè)之間延伸的導(dǎo)通層，該導(dǎo)通層與暴露在凹槽內(nèi)的第二金屬層電絕緣；
在凹槽內(nèi)固定發(fā)光芯片，使發(fā)光芯片與第二金屬層熱導(dǎo)性連接；
將發(fā)光芯片電連接至暴露在凹槽內(nèi)的第二金屬層及導(dǎo)通層；及 形成覆蓋發(fā)光芯片的封裝層。本方法制造的發(fā)光二極管由于其發(fā)光芯片與第二金屬層熱導(dǎo)性連接，二者之間省略了熱阻系數(shù)相對(duì)較高的基板，因此發(fā)光芯片工作時(shí)產(chǎn)生的熱量可經(jīng)由第二金屬層傳遞至外界，從而快速地進(jìn)行散熱。下面參照附圖，結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖I為本發(fā)明發(fā)光二極管制造方法的第一個(gè)步驟。圖2為本發(fā)明發(fā)光二極管制造方法的第二個(gè)步驟。圖3為本發(fā)明發(fā)光二極管制造方法的第三個(gè)步驟。圖4以俯視的角度示出了圖3中的制造步驟。圖5以仰視的角度示出了圖3中的制造步驟。
圖6示出了本發(fā)明發(fā)光二極管制造方法的第四個(gè)步驟。圖7示出了本發(fā)明發(fā)光二極管制造方法的第五個(gè)步驟。圖8示出了本發(fā)明發(fā)光二極管制造方法的第六個(gè)步驟。圖9示出了本發(fā)明發(fā)光二極管制造方法的第七個(gè)步驟。圖10示出了本發(fā)明發(fā)光二極管制造方法的第八個(gè)步驟。圖11示出了本發(fā)明發(fā)光二極管制造方法的第九個(gè)步驟。圖12示出了制造完成的發(fā)光二極管。主要元件符號(hào)說(shuō)明_ 10 基板_
100凹槽_
T02 WTl
20 第一金屬層 ^05~蛋一槽道 ^蛋二槽道 蛋三槽道
206開(kāi)孑L_
22~第一區(qū)域~
220第一導(dǎo)電層第二導(dǎo)電層二區(qū)域30 第二金屬層而蛋四槽道^~蛋五槽道
306開(kāi)孑L_
32~第三區(qū)域~
34第四區(qū)域 40導(dǎo)通層 50 金屬覆蓋層 芯片
~金線 80 I封裝層
如下具體實(shí)施方式
將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1-12，示出了制造本發(fā)明發(fā)光二極管的方法，其主要包括如下步驟
首先，如圖I所示提供一基板10。該基板10呈一平坦的矩形，其可由環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃環(huán)
氧化物、BT樹(shù)脂(Bismaleimide Triazine Resin)、陶瓷等絕緣材料制成。然后，如圖2所不在基板10的上下表面分別形成一第一金屬層20及一第二金屬層30。該第一金屬層20及第二金屬層30分別完全覆蓋基板10的上表面及下表面。該第一金屬層20及第二金屬層30可通過(guò)粘結(jié)、蒸鍍、濺鍍等方式結(jié)合至基板10上，本實(shí)施中優(yōu)選為粘結(jié)。該第一金屬層20與第二金屬層30可由導(dǎo)熱性較佳的金屬材料制成，如銅、銀、招、金等。隨后，如圖3-5所不蝕刻第一金屬層20及第二金屬層30。第一金屬層20被蝕刻而形成若干第一區(qū)域22及第二區(qū)域24，其中每一第二區(qū)域24與二相鄰的第一區(qū)域22之間通過(guò)一第一槽道200及一第二槽道202隔開(kāi)。同時(shí)，每一第一區(qū)域22經(jīng)由蝕刻還形成有一第三槽道204，每一第二區(qū)域24經(jīng)由蝕刻還形成有多個(gè)間隔設(shè)置的開(kāi)孔206。每一第一區(qū)域22被第三槽道204分割為一第一導(dǎo)電部220及一第二導(dǎo)電部222。第一槽道200、第二槽道202及第三槽道204均呈矩形的縱長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，且均從基板10的一側(cè)面延伸至基板10的相對(duì)另一側(cè)面。這些第一槽道200、第二槽道202、第三槽道204及開(kāi)孔206均貫穿第一金屬層20以暴露出基板10的上表面。第二金屬層30被蝕刻而形成若干第三區(qū)域32及第四區(qū)域34，其中每一第四區(qū)域34與相鄰的二第三區(qū)域32通過(guò)一第四槽道300及一第五槽道302隔開(kāi)。每一第三區(qū)域32對(duì)應(yīng)一第一區(qū)域22，每一第四區(qū)域34對(duì)應(yīng)一第二區(qū)域24。每一第四區(qū)域34還同時(shí)形成有多個(gè)間隔設(shè)置的開(kāi)孔306，其中這些第二金屬層30的開(kāi)孔306與第一金屬層20的開(kāi)孔206 —一對(duì)應(yīng)。這些第四槽道300及第五槽道302也均呈矩形，并從基板10的一側(cè)面延伸至基板10的相對(duì)另一側(cè)面。每一第四槽道300與相應(yīng)的第一槽道200正對(duì)，每一第五槽道302與相應(yīng)的第二槽道202正對(duì)。這些第四槽道300、第五槽道302及開(kāi)孔306均貫穿第二金屬層30以暴露出基板10的底面。之后，如圖6所示在暴露于各第三槽道204內(nèi)的基板10頂面上形成若干凹陷(圖 寬下窄的截錐形，其貫穿基板10并暴露出第二金屬層30的第三區(qū)域32的頂面。同時(shí)，基板10內(nèi)還形成有貫穿各第二區(qū)域24及與第二區(qū)域24正對(duì)的第四區(qū)域34的多個(gè)穿孔102。每一穿孔102均與第一金屬層20及第二金屬層30正對(duì)的二開(kāi)孔206、306連通,并與各槽道200、202、204、300、302隔開(kāi)。這些凹陷及穿孔102可通過(guò)機(jī)械鉆孔、蝕刻以及激光照射等方式形成。然后，在如圖7所示在各穿孔102內(nèi)填充導(dǎo)電材料而形成導(dǎo)通層40。每一導(dǎo)通層40均連接相鄰的第二區(qū)域24及第四區(qū)域34，從而導(dǎo)通第二區(qū)域24及第四區(qū)域34。導(dǎo)通層40的頂面與第二區(qū)域24的頂面齊平，導(dǎo)通層40的底面與第四區(qū)域34的底面齊平。該導(dǎo)通層40可由金屬通過(guò)電鍍的方式鍍?cè)O(shè)填充在穿孔102內(nèi)，或者由導(dǎo)電膠通過(guò)噴注的方式填充在穿孔102內(nèi)。然后，如圖8所示在除暴露在第一槽道200及第二槽道202內(nèi)的基板10頂面及暴露在第四槽道300及第五槽道302內(nèi)的基板10底面之外的位置處形成一金屬覆蓋層50。該金屬覆蓋層50覆蓋住第一區(qū)域32、第二區(qū)域34及導(dǎo)通層40的頂部并覆蓋住凹槽100的內(nèi)側(cè)壁面及底面，同時(shí)還覆蓋住第三區(qū)域32及第四區(qū)域34及導(dǎo)通層40的底部。金屬覆蓋層50連通第一金屬層20的第一區(qū)域22及第二金屬層30的第三區(qū)域32而共同形成一第一引腳，金屬覆蓋層50還連通第一金屬層20的第二區(qū)域24及第二金屬層30的第四區(qū)域34而共同形成一第二引腳。由于金屬覆蓋層50在第一槽道200及第四槽道300處斷開(kāi)，因此第一引腳與第二引腳可保持電絕緣，從而防止相互短接的情況出現(xiàn)。該金屬覆蓋層50可為鋁、銅、銀等材料制成，其可通過(guò)電鍍或化學(xué)鍍的方式形成在相應(yīng)的位置處。優(yōu)選地，為提升凹槽100內(nèi)的光利用率，金屬覆蓋層50可采用反射率較高的銀作為其材料。此外，為進(jìn)一步提升金屬覆蓋層50與第一金屬層20及第二金屬層30的接合力，金屬覆蓋層50與相應(yīng)的第一金屬層20及第二金屬層30之間還可設(shè)置一接合層(圖未示)。該接合層的材質(zhì)優(yōu)選為鎳，以達(dá)到與第一金屬層20及第二金屬層30緊密接合的效果。隨后,如圖9所不在各凹槽100底部固定一發(fā)光芯片60并對(duì)發(fā)光芯片60進(jìn)行打線。該發(fā)光芯片60可以為氮化鎵、氮化銦鎵、氮化鋁銦鎵、磷化砷等半導(dǎo)體發(fā)光材料制成，其可在電流的激發(fā)下輻射出特定的光譜。發(fā)光芯片60可通過(guò)銀膠或其他類型的導(dǎo)熱膠(圖未示)固定在凹槽100底部的金屬覆蓋層50上，或者通過(guò)共晶的方式與金屬覆蓋層50結(jié)合。發(fā)光芯片60的高度優(yōu)選大于凹槽100的深度，以避免被凹槽100的內(nèi)側(cè)壁面所阻擋，從而輸出照射范圍較大的光場(chǎng)。本實(shí)施例中發(fā)光芯片60為一橫向結(jié)構(gòu)，其電極(圖未不)位于同側(cè)位置，因此發(fā)光芯片60的二電極分別通過(guò)二金線70連接至第一導(dǎo)電部220及第二區(qū)域24?？梢岳斫獾?，發(fā)光芯片30還可以為二電極位于相反兩側(cè)的垂直結(jié)構(gòu)，其位于底部的電極可直接與凹槽100底部的金屬覆蓋層50接合，頂部的電極則通過(guò)一金線70連接至第二區(qū)域24。相比橫向結(jié)構(gòu)的發(fā)光芯片60,垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)光芯片60可減少一根金線70,從而降低在后續(xù)封裝過(guò)程中損壞金線70的幾率，從而提升產(chǎn)品良率。另外，由于導(dǎo)通層40的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相對(duì)較低，為防止導(dǎo)通層40承受過(guò)大壓力而出現(xiàn)凹陷，打線的位置應(yīng)當(dāng)避開(kāi)導(dǎo)通層40，優(yōu)選在第二區(qū)域24靠近第一槽道200的位置處。之后，如圖10所示形成覆蓋住各發(fā)光芯片60的封裝層80。該封裝層80填滿凹槽100并完全覆蓋住發(fā)光芯片60及金線70。封裝層80還填充第一槽道200及第二槽道202，以加強(qiáng)與基板10之間的接合力。該封裝層80的材料包括但不限于環(huán)氧樹(shù)脂、硅膠、聚碳酸酯等透光性優(yōu)良的材料。封裝層80內(nèi)還可進(jìn)一步摻雜熒光粉(圖未示)，以改變發(fā)光 芯片60的顏色。熒光粉的材料可選自硅酸鹽、氮化物、氮氧化物、石榴石等熒光材料，具體取決于實(shí)際的顏色要求。最后，如圖11所示，沿各第五槽道302切割基板10，使之分割為如圖12所示的多個(gè)獨(dú)立的發(fā)光二極管。由于發(fā)光芯片60是直接通過(guò)金屬覆蓋層50固定于第二金屬層30上，因此其工作時(shí)所發(fā)出的熱量可快速地經(jīng)由金屬覆蓋層50及第二金屬層30傳輸至外界環(huán)境當(dāng)中，從而確保發(fā)光二極管的正常運(yùn)作。并且，由于并未在基板10上形成尺寸較大的開(kāi)縫，因此本方法對(duì)于基板10的板材利用率較高，不會(huì)造成浪費(fèi)。另外，本發(fā)明的制造方法制程相對(duì)簡(jiǎn)單，可減少制造工序，節(jié)省制造成本。
權(quán)利要求
1.ー種發(fā)光二極管制造方法，包括步驟 提供基板，該基板相對(duì)兩側(cè)分別具有第一金屬層及第二金屬層； 開(kāi)設(shè)貫穿第一金屬層及基板并暴露出第二金屬層的凹槽； 形成在基板相對(duì)兩側(cè)之間延伸的導(dǎo)通層，導(dǎo)通層與暴露在凹槽內(nèi)的第二金屬層電絕緣； 在凹槽內(nèi)固定發(fā)光芯片，使發(fā)光芯片與第二金屬層熱導(dǎo)性連接； 將發(fā)光芯片電連接至暴露在凹槽內(nèi)的第二金屬層及導(dǎo)通層；及 形成覆蓋發(fā)光芯片的封裝層。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于在開(kāi)設(shè)凹槽之前還包括蝕刻第一金屬層及第二金屬層的步驟，其中第一金屬層被蝕刻形成間隔斷開(kāi)的第一區(qū)域及第ニ區(qū)域，第二金屬層被蝕刻形成間隔斷開(kāi)的第三區(qū)域及第四區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于第一區(qū)域與第三區(qū)域相対，第二區(qū)域與第四區(qū)域相対。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于凹槽開(kāi)設(shè)于第一區(qū)域內(nèi)，第三區(qū)域暴露在凹槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于導(dǎo)通層連接第二區(qū)域及第四區(qū)域。
6.如權(quán)利要求2至5任ー項(xiàng)所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于在固定發(fā)光芯片之前還包括形成金屬覆蓋層的步驟，該金屬覆蓋層連接第一區(qū)域及第三區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于金屬覆蓋層覆蓋第一區(qū)域及第ニ區(qū)域井覆蓋凹槽的各內(nèi)表面，發(fā)光芯片固定于金屬覆蓋層上。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于金屬覆蓋層還覆蓋第二區(qū)域及第四區(qū)域并覆蓋導(dǎo)通層。
9.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于金屬覆蓋層在第一區(qū)域及第二區(qū)域間隔的位置處斷開(kāi)，在第三區(qū)域及第四區(qū)域間隔的位置處也斷開(kāi)。
10.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于發(fā)光芯片通過(guò)金線連接至金屬?gòu)?fù)蓋層。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于金線固定于第二區(qū)域上的金屬覆蓋層并避開(kāi)導(dǎo)通層。
12.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于金屬覆蓋層與第一金屬層以及金屬覆蓋層與第二金屬層之間設(shè)有金屬接合層。
13.如權(quán)利要求I至5任ー項(xiàng)所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于發(fā)光芯片的高度大于凹槽的深度。
14.如權(quán)利要求I至5任ー項(xiàng)所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于導(dǎo)通層是通過(guò)在基板上形成穿孔并在穿孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料所形成的。
全文摘要
一種發(fā)光二極管制造方法，包括步驟提供基板，該基板相對(duì)兩側(cè)分別具有第一金屬層及第二金屬層；開(kāi)設(shè)貫穿第一金屬層及基板并暴露出第二金屬層的凹槽；形成在基板相對(duì)兩側(cè)之間延伸的導(dǎo)通層，導(dǎo)通層與暴露在凹槽內(nèi)的第二金屬層電絕緣；在凹槽內(nèi)固定發(fā)光芯片，使發(fā)光芯片與第二金屬層熱導(dǎo)性連接；將發(fā)光芯片電連接至第二金屬層及導(dǎo)通層；形成覆蓋發(fā)光芯片的封裝層。該制造方法可提升發(fā)光二極管的散熱效率，并減少制造成本。
文檔編號(hào)H01L33/00GK102694081SQ201110067219
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者曾文良, 林新強(qiáng), 陳濱全 申請(qǐng)人:展晶科技(深圳)有限公司, 榮創(chuàng)能源科技股份有限公司