發(fā)光二極管和發(fā)光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種提升散熱效率的發(fā)光二極管和一種發(fā)光裝置，特別是涉及一種具有包括散熱電極的結(jié)構(gòu)而能夠有效散熱的發(fā)光二極管。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管是一種無機(jī)半導(dǎo)體元件，能夠發(fā)出電子和空穴復(fù)合產(chǎn)生的光，按電極配置位置或所述電極與外部引線連接的方式不同，分為水平式發(fā)光二極管、直立式發(fā)光二極管或覆晶式(flip-chip)發(fā)光二極管等等。
[0003]最近，隨著對高功率發(fā)光二極管的需求增加，對散熱效率高的大面積覆晶式發(fā)光二極管的需求也猛增。覆晶式發(fā)光二極管的電極直接粘接于次級基板，因其不使用導(dǎo)線，與水平式發(fā)光二極管相比，其散熱效率非常高。因此，即便接通高密度電流，也能有效地將熱量傳導(dǎo)至次級基板側(cè)，覆晶式發(fā)光二極管作為高功率發(fā)光二極管最為合適不過。
[0004]作為貼裝覆晶式發(fā)光二極管的次級基板，一般使用包含金屬的基板。圖1(a)及圖1 (b)顯示貼裝以往覆晶式發(fā)光二極管的次級基板及包括其的發(fā)光裝置。
[0005]圖1 (a)所示的發(fā)光裝置包括如下結(jié)構(gòu)，即在包括被絕緣體21隔開并絕緣的第一基座23及第二基座25的次級基板20上貼裝覆晶式發(fā)光二極管。所述發(fā)光二極管包括發(fā)光結(jié)構(gòu)體11及向發(fā)光結(jié)構(gòu)體11下部延長形成的第一電極13和第二電極15。此時，第一電極13和第二電極15分別接觸第一基座23及第二基座25，使得發(fā)光二極管被貼裝到基板20上。
[0006]根據(jù)圖1 (a)的發(fā)光裝置，由于發(fā)光結(jié)構(gòu)體11通過第一電極13及第二電極15直接接觸次級基板20的第一基座23及第二基座25，使得發(fā)光結(jié)構(gòu)體11產(chǎn)生的熱量能夠通過第一電極13及第二電極15釋放到基座。但是，因?yàn)橹荒芡ㄟ^第一電極13及第二電極15釋放發(fā)光結(jié)構(gòu)體11產(chǎn)生的熱量，其散熱受到限制。而且，第一電極13及第二電極15還需要同時執(zhí)行電氣功能，其與發(fā)光結(jié)構(gòu)體11接觸的截面積存在限制，特別是，在以高電流驅(qū)動的發(fā)光裝置中，無法向外部充分散熱。
[0007]圖1(b)的發(fā)光裝置包括如下結(jié)構(gòu)，即，在次級基板30上貼裝覆晶式發(fā)光二極管，所述次級基板30包括基座37上涂布的絕緣層31、所述絕緣層31上相互絕緣的第一導(dǎo)電性圖案33及第二導(dǎo)電性圖案35。根據(jù)圖1(b)的發(fā)光裝置，其在用于散熱的基座37上涂布絕緣層31，導(dǎo)致發(fā)光二極管產(chǎn)生的熱量因絕緣層31而不能有效地傳遞到基座37。因此，降低發(fā)光二極管的散熱效率。
[0008]另外，在以往的發(fā)光裝置中，為了提高發(fā)光二極管的散熱效率，采用相對增加電極面積的形成方法。但是，為了在次級基板上貼裝發(fā)光二極管的第一電極及第二電極，一般進(jìn)行焊料接合，然而電極的面積越大，焊料接合過程中發(fā)生電路短路的機(jī)率越高。因此，有可能發(fā)生發(fā)光裝置不良，降低可靠性。
[0009]因此，需要一種具有能夠有效釋放覆晶式發(fā)光二極管所產(chǎn)生熱量的結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管、次級基板及包括其的發(fā)光裝置，以及能夠防止電路短路的發(fā)光裝置制造方法?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0010][要解決的技術(shù)問題]
[0011]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種散熱效率提升的發(fā)光二極管及包括其的發(fā)光裝置。
[0012][解決問題的手段]
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型一個方面的發(fā)光裝置包括:發(fā)光二極管及基板，所述基板包括基座及位于所述基座上的導(dǎo)電性圖案，且所述基板貼裝到所述發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管包括:發(fā)光結(jié)構(gòu)體，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面的活性層以及位于所述活性層的下面的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；部分地去除所述活性層及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層而使所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下表面部分地露出的區(qū)域；電極層，其位于所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面而形成歐姆接觸；第一金屬層，其通過所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層露出的區(qū)域而與所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層形成歐姆接觸；第一絕緣層，其部分地覆蓋所述第一金屬層和所述電極層；第一凸塊及第二凸塊，其位于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體的下部而與所述導(dǎo)電性圖案接觸，所述第一凸塊及第二凸塊分別與所述第一金屬層及所述電極層電連接；及散熱電極，其位于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體的下部且與所述基座接觸并與所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體電絕緣；其中，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層部分地露出的區(qū)域包括所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層露出的多個孔以及連接所述孔的至少一個連接孔，而所述第一凸塊、第二凸塊及所述散熱電極相互隔開，所述散熱電極的熱傳導(dǎo)性高于所述第一凸塊及第二凸塊的熱傳導(dǎo)性。
[0014]因此，能夠提供散熱效率提升的發(fā)光裝置。
[0015]所述發(fā)光二極管還可以包括覆蓋所述第一凸塊、第二凸塊及所述散熱電極側(cè)面的絕緣物質(zhì)部。
[0016]所述絕緣物質(zhì)部的下表面、所述第一凸塊的下表面、所述第二凸塊的下表面及所述散熱電極的下表面可以以相同高度并排形成。
[0017]所述基座可以包括突出部，所述突出部的上表面、所述金屬圖案的上表面可以以相同高度并排形成。
[0018]所述第一凸塊、第二凸塊及散熱電極可以包含焊料。
[0019]所述散熱電極可以位于所述第一凸塊和所述第二凸塊之間。
[0020]另外，所述導(dǎo)電性圖案可以包括與所述第一凸塊接觸的第一導(dǎo)電性圖案及與所述第二凸塊接觸的第二導(dǎo)電性圖案，所述基座可以包括位于所述第一及第二導(dǎo)電性圖案之間的突出部。
[0021 ] 所述發(fā)光二極管還可以包括位于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體和所述散熱電極之間的絕緣層。
[0022]所述第一及第二凸塊可以與所述導(dǎo)電性圖案直接粘接。
[0023]在幾個實(shí)施例中，還可以包括位于所述基座和所述導(dǎo)電性圖案之間的絕緣圖案，所述基座及所述導(dǎo)電性圖案可以包含金屬。
[0024]所述電極層可以以單一體形成。
[0025]所述第一凸塊和第二凸塊可以分別與所述第一金屬層的一部分及所述電極層的一部分直接接觸。
[0026]根據(jù)本實(shí)用新型另一個方面的發(fā)光二極管包括:發(fā)光結(jié)構(gòu)體，其包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、位于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面的活性層及位于所述活性層的下面的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；部分地去除所述活性層及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層而使所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下表面部分地露出的區(qū)域；電極層，其位于所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的下面而形成歐姆接觸；第一金屬層，其通過所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層露出的區(qū)域而與所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層形成歐姆接觸；第一絕緣層，其部分地覆蓋所述第一金屬層和所述電極層；第一凸塊及第二凸塊，其位于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體的下部且分別與所述第一金屬層及所述電極層電連接；及，散熱電極，其位于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體的下部且與所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體電絕緣；其中，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層部分地露出的區(qū)域包括所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層露出的多個孔以及連接所述孔的至少一個連接孔，而所述第一凸塊、第二凸塊及所述散熱電極相互隔開，所述散熱電極的熱傳導(dǎo)性高于所述第一及第二凸塊的熱傳導(dǎo)性。
[0027]所述發(fā)光二極管還可以包括覆蓋所述第一凸塊、第二凸塊及所述散熱電極側(cè)面的絕緣物質(zhì)部。
[0028]所述第一凸塊、第二凸塊及散熱電極可以包含焊料。
[0029]所述散熱電極可以位于所述第一凸塊和所述第二凸塊之間。
[0030]所述發(fā)光二極管還包括位于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體和所述散熱電極之間的絕緣層。
[0031][發(fā)明的效果]
[0032]根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種因包括熱傳導(dǎo)性相對高的散熱電極而提升散熱效率的發(fā)光二極管及包括其的發(fā)光裝置。另外，因?yàn)榘ǘ鄠€凸塊及散熱電極焊料，因此能夠簡化發(fā)光裝置制造工序，提高制造出的發(fā)光裝置的可靠性。
【附圖說明】
[0033]圖1(a)與圖1(b)是用于說明以往發(fā)光裝置的剖面圖。
[0034]圖2是用于說明本實(shí)用新型一個實(shí)施例的發(fā)光裝置的剖面圖。
[0035]圖3是用于說明本實(shí)用新型另一實(shí)施例的發(fā)光裝置制造方法的剖面圖。
[0036]圖4是用于說明本實(shí)用新型另一實(shí)施例的發(fā)光二極管的剖面圖。
[0037]圖5(a)與圖5(b)至圖7是用于說明本實(shí)用新型另一實(shí)施例的發(fā)光二極管的俯視圖及剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面參照附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。下面介紹的實(shí)施例是為了能夠向本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)本實(shí)用新型的思想而作為示例提供的。因此，本實(shí)用新型不限定于以下說明的實(shí)施例，也可以以其它形態(tài)而具體化。而且，在附圖中，為了便利，結(jié)構(gòu)要素的寬度、長度、厚度等也可以夸張表現(xiàn)。另外，當(dāng)記載為一個結(jié)構(gòu)要素在其它結(jié)構(gòu)要素的“上部”或“上面”時，不僅包括各部分在其它部分的“緊上部”或“緊上面”的情形，也包括在各結(jié)構(gòu)要素與其它結(jié)構(gòu)要素之間還有另外結(jié)構(gòu)要素的情形。在通篇說明書中，相同參照符號代表相同的結(jié)構(gòu)要素。
[0039]圖2是用于說明本實(shí)用新型一個實(shí)施例的發(fā)光裝置的剖面圖。另外，圖4是用于說明本實(shí)用新型另一實(shí)施例的發(fā)光二極管的剖面圖。圖5(a)與圖5(b)至圖7是用于說明本實(shí)用新型另一實(shí)施例的發(fā)光二極管的俯視圖及剖面圖。
[0040]如圖2所示，所述發(fā)光裝置包括發(fā)光二極管100及基板200。發(fā)光二極管100可以位于基板200上。
[0041]發(fā)光二極管100包括發(fā)光結(jié)構(gòu)體120、第一凸塊161、第二凸塊163及散熱電極170。進(jìn)而，發(fā)光二極管100還可以包括絕緣層150及絕緣物質(zhì)部180。另一方面，基板200可以包括基座210、導(dǎo)電性圖案230，另外，還可以包括位于基座210和導(dǎo)電性圖案230之間至少一部分區(qū)域的絕緣圖案220。
[0042]首先，關(guān)于發(fā)光二極管100進(jìn)行說明。
[0043]發(fā)光結(jié)構(gòu)體120包括第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層及位于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層之間的活性層，包括能夠