CN103296166A - 发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件 - Google Patents
发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103296166A CN103296166A CN2012100854309A CN201210085430A CN103296166A CN 103296166 A CN103296166 A CN 103296166A CN 2012100854309 A CN2012100854309 A CN 2012100854309A CN 201210085430 A CN201210085430 A CN 201210085430A CN 103296166 A CN103296166 A CN 103296166A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ditch
- type doped
- doped layer
- emitting diode
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 20
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 14
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 12
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000927 Ge alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BYDQGSVXQDOSJJ-UHFFFAOYSA-N [Ge].[Au] Chemical compound [Ge].[Au] BYDQGSVXQDOSJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N gold tin Chemical compound [Sn].[Au] JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000009342 intercropping Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/14—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/38—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
- H01L33/382—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape the electrode extending partially in or entirely through the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/38—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
Abstract
本发明是有关于一种发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件，该发光二极管组件是包含一组件基板、一第一型掺杂层、一发光层、一第二型掺杂层、复数个第一沟部、一第二沟部、一绝缘层、一第一接点及一第二接点。该发光二极管组件的特征在于，该第二沟部串接该等第一沟部的一端并贯穿该第二型掺杂层及该发光层，且裸露部分该第一型掺杂层，增加该第一接点与该第一型掺杂层接触的面积，使该发光二极管组件可于高电流密度下使用而不会产生热聚集的问题，并且不会使该发光二极管组件的发光面积变小，而产生该发光二极管组件的发光效率降低的问题。而本发明的发光二极管组件可倒覆于一封装基板进行覆晶封装，以形成一覆晶式发光二极管封装组件。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件，特别是指一种可使用于高电流密度的发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件。
背景技术
电能为现今不可或缺的能源之一，举凡照明装置、家庭电器、通讯装置、交通传输、或是工业设备等，若缺乏电能将无法运作。而目前全球的能源多半是利用燃烧石油或是煤等，而石油或煤并不是取的不尽的，若不积极的寻找替代能源，等到石油或煤耗尽时，全球将陷入能源危机。为了因应目前的能源危机，除了积极开发各式的再生能源之外，必须节约使用能源，并且有效的使能源，以让能源的使用效率提升。
以照明设备为例，照明设备为人类生活中不可或缺，随着技术的发展，具有更好照度及更省电的照明工具也逐渐应运而生。目前常使用发光二极管作为照明光源。发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)与传统光源比较，发光二极管是具有体积小、省电、发光效率佳、寿命长、操作反应速度快、且无热辐射与水银等有毒物质的污染等优点，因此近几年来，发光二极管的应用面已极为广泛。过去由于发光二极管的亮度还无法取代传统的照明光源，但随着技术领域的不断提升，目前已研发出高照明辉度的发光二极管(高功率LED)，其足以取代传统的照明光源。
现有发光二极管至少包含一基板、一N型半导体层、一发光层、一P型半导体层、一N型电极及一P型电极。P型半导体层上蚀刻至少一凹槽，凹槽延伸至N型半导体层，使N型电极设置于N型半导体层，当凹槽的面积越小时，可以增加发光二极管的发光面积，但因N型电极与N型半导体层的接触面积太小，此发光二极管于高电流密度使用下，容易产生热聚集的问题。相反地，当凹槽的面积越大时，使发光二极管的发光面积减少，导致发光二极管的发光效率降低。
有鉴于上述问题，本发明提供一种发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件，该发光二极管组件透过控制第一接点(N型电极)接触第一型掺杂层(N型半导体层)的面积于适当范围内，使该发光二极管组件可于高电流密度下使用而不会产生热聚集的问题，并不会减少发光二极管组件的发光面积而影响发光二极管组件的发光效率。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件，该发光二极管组件可于高电流密度下使用而不会产生热聚集的问题。
本发明的目的，在于提供一种发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件，该发光二极管组件的电流分布均匀，且其发光面积不会减少，进而不会影响发光二极管组件的发光效率。
本发明的技术方案是：一种发光二极管组件，包含：
一组件基板；
一第一型掺杂层，配置于该组件基板上；
一发光层，配置于该第一型掺杂层上；
一第二型掺杂层，配置于该发光层上；
复数个第一沟部，其贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面，其中每一第一沟部具有一第一端及一第二端；
一第二沟部，串接该等第一沟部的该第一端，该第二沟部的延伸方向不同于该等第一沟部的延伸方向，该第二沟部贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面；
一绝缘层，配置于部分该第二型掺杂层上并延伸至该等第一沟部及该第二沟部的侧壁；
一第一接点，配置于该等第一沟部及该第二沟部内并与该第一型掺杂层电性连接；及
一第二接点，配置于该第二型掺杂层上且与该第二型掺杂层电性连接；
其中，该第二沟部与该第二型掺杂层与该发光层的边缘之间具有一间距。
本发明中，其中该发光二极管组件更包含：
一反射层，配置于该第二型掺杂层上。
本发明中，其中该反射层的面积范围为该第二型掺杂层面积的百分之50以上。
本发明中，其中该第一沟部及该第二沟部的总面积为该第一型掺杂层面积的百分之5至15。
本发明中，其中该等第一沟部及该第二沟部分别为直线型沟部，并相互垂直。
本发明中，其中该等第一沟部或该第二沟部为曲线型沟部。
本发明中，其中该等第一沟部的至少二者是相互平行。
本发明中，其中该等第一沟部及该第二沟部的二端最短距离范围为0.5LL至LL，其中，LL为该组件基板的较长一侧的边长。
本发明中，其中该等第一沟部及该第二沟部的各别宽度范围为10至100微米。
本发明中，其中该等第一沟部的另一端向该发光二极管组件中心延伸。
本发明中，更包含：
复数第三沟部，设置于该等第一沟部，并与该等第一沟部连通，且贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面。
本发明中，其中该等第三沟部的数量为xn，x为正整数，n为该第一沟部的数量。
本发明中，其中该等第三沟部分别设置于该等第一沟部的该第二端。
本发明中，其中该等第三沟部是分别为圆形沟部。
本发明中，其中该等第三沟部是分别为直线型沟部或曲线型沟部，其延伸方向不同于该等第一沟部的延伸方向。
本发明还同时公开了一种覆晶式发光二极管封装组件，包含：
一封装基板；
一发光二极管组件，倒覆于该封装基板而与其电性连接，该发光二极管组件包括：
一组件基板；
一第一型掺杂层，配置于该组件基板上；
一发光层，配置于该第一型掺杂层上；
一第二型掺杂层，配置于该发光层上；
复数个第一沟部，其贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面，其中每一第一沟部具有一第一端及一第二端；
一第二沟部，串接该等第一沟部的该第一端，该第二沟部的延伸方向不同于该等第一沟部的延伸方向，该第二沟部贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面；
一绝缘层，配置于部分该第二型掺杂层上并延伸至该等第一沟部及该第二沟部的侧壁；
一第一接点，配置于该等第一沟部及该第二沟部内并与该第一型掺杂层电性连接；及
一第二接点，配置于该第二型掺杂层上且与该第二型掺杂层电性连接；
其中该等第一沟部与该第二沟部连接的一端与该第二型掺杂层与该发光层的边缘之间具有一间距。
本发明中，其中该发光二极管组件是通过二金属凸块与该封装基板电性连接。
本发明中，其中该发光二极管组件是通过二共晶结构与该封装基板电性连接
本发明具有的有益效果：本发明为一种发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件，其通过该等第一沟部及第二沟部贯通发光层与第二型掺杂层并外露部分第一型掺杂层，以供设置并电性连接第一接点，而提高电流在第一型掺杂层中的纵向及横向的分布，再者，可进一步利用该等第三沟部配置于该等第一沟部，并与该等第一沟部的延伸方向不同，以增加电流在第一型掺杂层中的横向分布，而使整体发光二极管组件的电流分布均匀度提高，进而提高发光二极管组件的发光效率。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的发光二极管组件的上视图；
图2A为本发明的一较佳实施例的AA’方向的剖面图；
图2B为本发明的第一实施例的BB’方向的剖面图；
图2C为本发明的第一实施例的剖面图；
图3为本发明的第一实施例的第一沟部及第二沟部的示意图；
图4为本发明的第二实施例的第一沟部及第二沟部的示意图；
图5为本发明的第三实施例的第一沟部及第二沟部的示意图；
图6为本发明的第四实施例的第一沟部及第二沟部的示意图；
图7为本发明的第五实施例的第一沟部及第二沟部的示意图；
图8为本发明的第六实施例的第一沟部及第二沟部的示意图；
图9为本发明的第七实施例的第一沟部及第二沟部的示意图；
图10为本发明的第八实施例的第一沟部及第二沟部的示意图；
图11为本发明的第九实施例的第一沟部及第二沟部的示意图；以及
图12为本发明的第十实施例的覆晶式发光二极管封装组件的示意图。
【图号对照说明】
1发光二极管组件 10组件基板
12磊晶结构 121第一型掺杂层
122发光层 123第二型掺杂层
13第一沟部 131第一端
132第二端 14第二沟部
15绝缘层 16第一接点
17第二接点 18第三沟部
19反射层 2覆晶式发光二极管封装组件
20封装基板 21共晶结构
22共晶结构
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
本发明提供一种发光二极管组件，是包含：一组件基板；一第一型掺杂层，其配置于该组件基板上；一发光层，其配置于该第一型掺杂层上；一第二型掺杂层，其配置于该发光层上；复数个第一沟部，其贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面，其中每一第一沟部具有一第一端及一第二端；一第二沟部，其串接该等第一沟部的该第一端，该第二沟部的延伸方向不同于该等第一沟部的延伸方向，该第二沟部贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面；一绝缘层，其配置于部分该第二型掺杂层上并延伸至该等第一沟部及该第二沟部的侧壁；一第一接点，其配置于该等第一沟部及该第二沟部内并与该第一型掺杂层电性连接；及一第二接点，其配置于该第二型掺杂层上且与该第二型掺杂层电性连接；其中，该等第一沟部与该第二沟部连接的一端与该第二型掺杂层与该发光层的边缘之间具有一间距。
本发明提供一种覆晶式发光二极管封装组件，是包含：一封装基板；一发光二极管组件，其倒覆于该封装基板而与其电性连接，该发光二极管组件包括：一组件基板；一第一型掺杂层，其配置于该组件基板上；一发光层，其配置于该第一型掺杂层上；一第二型掺杂层，其配置于该发光层上；复数个第一沟部，其贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面，其中每一第一沟部具有一第一端及一第二端；一第二沟部，其串接该等第一沟部的该第一端，该第二沟部的延伸方向不同于该等第一沟部的延伸方向，该第二沟部贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面；一绝缘层，其配置于部分该第二型掺杂层上并延伸至该等第一沟部及该第二沟部的侧壁；一第一接点，其配置于该等第一沟部及该第二沟部内并与该第一型掺杂层电性连接；及一第二接点，其配置于该第二型掺杂层上且与该第二型掺杂层电性连接；其中该等第一沟部与该第二沟部连接的一端与该第二型掺杂层与该发光层的边缘之间具有一间距。
请参阅图1与图2A及图2B，是本发明的第一实施例的发光二极管组件的上视图与图1的AA’方向及BB’方向的剖面图。如图所示，本实施例提供一种发光二极管组件1，其包含一组件基板10、一磊晶结构12、复数个第一沟部13、一第二沟部14、一绝缘层15、一第一接点16及一第二接点17。磊晶结构12配置于组件基板10上，其中磊晶结构12是包含一第一型掺杂层121、一发光层122及一第二型掺杂层123，第一型掺杂层121配置于组件基板10，发光层122配置于第一型掺杂层121，第二型掺杂层123配置于发光层122。该等第一沟部13及第二沟部14(如图1中虚线所示)分别形成于磊晶结构2，即贯通第二型掺杂层123及发光层122，以裸露部分第一型掺杂层121。该等第一沟部13分别具有一第一端131及一第二端132，第二沟部14串接每一第一沟部13的第一端131，该等第一沟部13的第二端132往发光二极管组件1的中心延伸，而第二沟部14的延伸方向与该等第一沟部13的延伸方向不同，且第二沟部14与发光层122及第二型掺杂层123的边缘间具有一间距D(参阅图2B)。然绝缘层15配置于部分第二型掺杂层123上(即与该等第一沟部13及第二沟部14相邻的第二型掺杂层123)，且绝缘层15往该等第一沟部13及第二沟部14内延伸，以覆盖该等第一沟部13及第二沟部14的侧壁，并保持部分第一型掺杂层121裸露。第一接点16配置于该等第一沟部13及第二沟部14内的第一型掺杂层121，并与第一型掺杂层121电性连接，而第二接点17配置于第二型掺杂层123上，并与第二型掺杂层123电性连接，其中第一接点16透过绝缘层15以与第二型掺杂层123间作电性绝缘。
本实施例的发光二极管组件1的该等第一沟部13与第二沟部14的设置，使第一接点16与第一型掺杂层121接触的面积增加，且电流于第一型掺杂层121可纵向及横向分布，使发光二极管组件1的第一接点16与第二接点17间的电流分布均匀，如此发光二极管组件1可于高电流密度下使用。
请进一步参阅图2C，发光二极管组件1可进一步地包含一反射层19，反射层19配置于第二型掺杂层123上，其中反射层19的面积是第二型掺杂层123面积的百分之50以上。当发光二极管组件1发光时，反射层19位于发光层122的上方，所以发光层12向上发出的光线是通过反射层19反射，而由组件基板10处发出，具有背面出光的效果，可用于覆晶式的封装模块。
请一并参阅图3，是本发明的第一实施例的第一沟部及第二沟部的示意图。如图所示，为了清楚地显示该等第一沟部13与第二沟部14的形状及连接方式，特将图1的绝缘层15、第一接点16及第二接点17省略。本实施例的该等第一沟部13及第二沟部14皆为直线型沟部，并相互垂直。当每一第一沟部13或第二沟部14的宽度d过小时，第一接点16与第一型掺杂层121接触的面积太小，不但于制作上困难，导致整体良率降低，而且使发光二极管组件1无法用于高电流密度，因容易发生热聚集的问题。当每一第一沟部13或第二沟部14的宽度d过大时，虽然使其制作上简单以提升整体良率，但因第一接点16与第一型掺杂层121接触的面积太大，缩小发光二极管组件1的发光面积，导致发光二极管组件1的发光效率降低。所以本实施例的每一第一沟部13或第二沟部14的宽度d设定介于10微米与100微米之间，使该些第一沟部13及第二沟部14的总面积为第一型掺杂层121面积的百分的5与百分之15之间，如此不但可使发光二极管组件1的制作良率不会降低，而且发光二极管组件1可于高电流密度下使用，不会产生热聚集的问题，亦可提升发光二极管组件1的发光效率。
另，为了维持较大发光面积同时兼顾第一型掺杂层11内的电流扩散性，每一第一沟部13与第二沟部14两端的最短距离L1设定介于0.5LL至LL之间，其中LL为组件基板10的较长一侧的边长。而本实施例的该等第一沟部13与第二沟部14皆为直线型沟部，所以第一沟部13及第二沟部14的最短距离L1即为第一沟部13及第二沟部14本身的长度。
请参阅图4至6，是本发明的第二至四实施例的第一沟部与第二沟部的示意图。图4中每一第一沟部13为曲线型沟部，第二沟部14为直线型沟部；而图5中第一沟部13为直线型沟部，第二沟部14为曲线型沟部；然图6中第一沟部13及第二沟部14为曲线型沟部，由上述可知，第一沟部13与第二沟部14可同时为直线型沟部或曲线型沟部，也可其中一者为曲线型沟部，另一者为直线型沟部。若第一沟部13或第二沟部14为曲线型沟部时，可增加第一接点与第一型掺杂层11的接触面积，藉此提高电流通过发光层122的电流量，而改善发光二极管组件的发光效率。
请参阅图7，是本发明的第五实施例的第一沟部与第二沟部的示意图。如图所示，上述实施例的第一沟部13不论其形状，皆相互平行。而本实施例有两个第一沟部13相互平行，位于相互平行的二第一沟部13的中间的第一沟部13相对于相互平行的二第一沟部13倾斜，即不与相互平行的二第一沟部13平行。而位于相互平行的二第一沟部13的中间的第一沟部13的两端的直线距离即最短距离L1，最短距离L1是符合介于0.5LL至LL之间的设定，其中LL为组件基板10的较长一侧的边长。此实施例是揭示该等第一沟部13不一定要相互平行，若该等第一沟部13皆相互平行时，发光二极管组件的发光面积较多，进而提升发光二极管组件的发光效率。
请参阅图8至10，是本发明的第六至第八实施例的第一沟部及第二沟部的示意图。如图所示，本实施例与上述实施例不同在于，发光二极管组件更包含复数个第三沟部18，该等第三沟部18设置于该等第一沟部13，并与该等第一沟部13连通，亦与第一沟部13一样贯通第二型掺杂层123与该发光层122并裸露部分该第一型掺杂层121的表面，以与第一接点16电性连接。本实施例具有三个第三沟部18为直线型沟部，分别设置于每一第一沟部13的中间(参阅图8)、或者设置于每一第一沟部13的第二端132(参阅图9及10)。然本实施例的该等第三沟部18与该等第一沟部13的延伸方向不同，例如：第三沟部18与第一沟部13相互垂直(参阅图8及9)；或者第三沟部18相对第一沟部13向上倾斜。不论第三沟部18设置于第一沟部13的位置及相对于第一沟部13的延伸方向，只要第三沟部18与第一沟部13的延伸方向不同，可增加第一接点16(如图2所示)与第二接点17(如图2所示)之间横向的电流传递。上述第三沟部18可为曲线型沟部，于此不再赘述。
请参阅图11，是本发明的第九实施例的第一沟部及第二沟部的示意图。如图所示，为了增加横向的电流传递，可增加于每一第一沟部13设置第三沟部18的数量，该等第三沟部18的总数量为xn，其中，x为大于0的正整数，n为第一沟部13的总数量，也就是每一第一沟部13设有x个第三沟部18。而本实施例是于每一第一沟部13上设置三个第三沟部18，该等第三沟部18为圆型沟部，而其间隔相等地配置于每一第一沟部13，以增加第一型掺杂层121于横向的外露面积，如此与第六至八实施例相较更可增加电流于第一型掺杂层121的横向传递，其中该等第三沟部18可为直线型沟部或曲线型沟部，于此不再赘述。
请参阅图12，其为本发明的第十实施例的剖面图。如图所示，其是第一实施例的发光二极管组件1进行覆晶封装后所得的覆晶式发光二极管封装组件2。第一实施例的发光二极管组件1是倒覆于一封装基板20上，第一接点16与第二接点17是分别利用一共晶结构21、22与封装基板20电性连接。而上述第一接点16与第二接点17是亦可利用二金属凸块与封装基板20电性连接，于此不再赘述。而本实施例的覆晶式发光二极管封装组件2更包含一反射层19，反射层19是配置于第二型掺杂层123与第一接点16及/或第二接点17之间，其中反射层的面积是第二型掺杂层123面积的百分之50以上。当覆晶式发光二极管封装组件2发光时，反射层19位于发光层122的下方，所以发光层12向下发出的光线是通过反射层19反射，而由组件基板10处发出，以增加整体的发光效率。上述的其他实施例的发光二极管组件均可通过覆晶封装后得到覆晶式发光二极管封装组件。
此外，本实施例的组件基板10的材料是为选自于Al2O3、SiC、GaAs、GaN、AlN、GaP、Si、ZnO及MnO、或玻璃等透明基板。本实施例的第一型掺杂层121与第二型掺杂层123可分别N型氮化镓半导体层与P型氮化镓半导体层，或分别为P型氮化镓半导体层与N型氮化镓半导体层，也就是第一型掺杂层121与第二型掺杂层123为不同掺杂的氮化镓半导体层。本实施例的发光层122可为多重量子井(MQW)结构。本实施例的绝缘层15的材质为光穿透度高的绝缘材质，其包含氧化物、氮化物或氮氧化物，较佳的绝缘层15是采用氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。本实施例的反射层19的材质较佳可采用反射率良好的金属，其包含银、铝、钛、金、铂、钯或上述的组合。第一接点16与第二接点17的材料为导电材料，其包含金属导电材料与非金属导电材料，较佳地为金属导电材料，特别是金、钛、镍、铝、铬、铂或上述的组合，且该导电材料是以单一结构或是多层导电结构堆栈。本实施例共晶结构21、22为一共晶金属，例如金锡合金、银锡合金、金锗合金等，而金属凸块可使用金、镍或焊锡等金属材料。
综上所述，本发明为一种发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件，其通过该等第一沟部及第二沟部贯通发光层与第二型掺杂层并外露部分第一型掺杂层，以供设置并电性连接第一接点，而提高电流在第一型掺杂层中的纵向及横向的分布，再者，可进一步利用该等第三沟部配置于该等第一沟部，并与该等第一沟部的延伸方向不同，以增加电流在第一型掺杂层中的横向分布，而使整体发光二极管组件的电流分布均匀度提高，进而提高发光二极管组件的发光效率。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (18)
1.一种发光二极管组件，其特征在于，包含：
一组件基板；
一第一型掺杂层，配置于该组件基板上；
一发光层，配置于该第一型掺杂层上；
一第二型掺杂层，配置于该发光层上；
复数个第一沟部，其贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面，其中每一第一沟部具有一第一端及一第二端；
一第二沟部，串接该等第一沟部的该第一端，该第二沟部的延伸方向不同于该等第一沟部的延伸方向，该第二沟部贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面；
一绝缘层，配置于部分该第二型掺杂层上并延伸至该等第一沟部及该第二沟部的侧壁；
一第一接点，配置于该等第一沟部及该第二沟部内并与该第一型掺杂层电性连接；及
一第二接点，配置于该第二型掺杂层上且与该第二型掺杂层电性连接；
其中，该第二沟部与该第二型掺杂层与该发光层的边缘之间具有一间距。
2.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该发光二极管组件更包含：
一反射层，配置于该第二型掺杂层上。
3.如权利要求2所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该反射层的面积范围为该第二型掺杂层面积的百分之50以上。
4.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该第一沟部及该第二沟部的总面积为该第一型掺杂层面积的百分之5至15。
5.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该等第一沟部及该第二沟部分别为直线型沟部，并相互垂直。
6.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该等第一沟部或该第二沟部为曲线型沟部。
7.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该等第一沟部的至少二者是相互平行。
8.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该等第一沟部及该第二沟部的二端最短距离范围为0.5LL至LL，其中，LL为该组件基板的较长一侧的边长。
9.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该等第一沟部及该第二沟部的各别宽度范围为10至100微米。
10.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该等第一沟部的另一端向该发光二极管组件中心延伸。
11.如权利要求1所述的发光二极管组件，其特征在于，更包含：
复数第三沟部，设置于该等第一沟部，并与该等第一沟部连通，且贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面。
12.如权利要求11所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该等第三沟部的数量为xn，x为正整数，n为该第一沟部的数量。
13.如权利要求12所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该等第三沟部分别设置于该等第一沟部的该第二端。
14.如权利要求11所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该等第三沟部是分别为圆形沟部。
15.如权利要求11所述的发光二极管组件，其特征在于，其中该等第三沟部是分别为直线型沟部或曲线型沟部，其延伸方向不同于该等第一沟部的延伸方向。
16.一种覆晶式发光二极管封装组件，其特征在于，包含：
一封装基板；
一发光二极管组件，倒覆于该封装基板而与其电性连接，该发光二极管组件包括：
一组件基板；
一第一型掺杂层，配置于该组件基板上；
一发光层，配置于该第一型掺杂层上；
一第二型掺杂层，配置于该发光层上；
复数个第一沟部，其贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面，其中每一第一沟部具有一第一端及一第二端；
一第二沟部，串接该等第一沟部的该第一端，该第二沟部的延伸方向不同于该等第一沟部的延伸方向，该第二沟部贯通该第二型掺杂层与该发光层并外露部分该第一型掺杂层的表面；
一绝缘层，配置于部分该第二型掺杂层上并延伸至该等第一沟部及该第二沟部的侧壁；
一第一接点，配置于该等第一沟部及该第二沟部内并与该第一型掺杂层电性连接；及
一第二接点，配置于该第二型掺杂层上且与该第二型掺杂层电性连接；
其中该等第一沟部与该第二沟部连接的一端与该第二型掺杂层与该发光层的边缘之间具有一间距。
17.如权利要求16所述的覆晶式发光二极管封装组件，其特征在于，其中该发光二极管组件是通过二金属凸块与该封装基板电性连接。
18.如权利要求16所述的覆晶式发光二极管封装组件，其特征在于，其中该发光二极管组件是通过二共晶结构与该封装基板电性连接。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101106143 | 2012-02-24 | ||
| TW101106143A TW201336116A (zh) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | 發光二極體元件及覆晶式發光二極體封裝元件 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610085871.7A Division CN105742436A (zh) | 2012-02-24 | 2012-03-21 | 发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103296166A true CN103296166A (zh) | 2013-09-11 |
| CN103296166B CN103296166B (zh) | 2016-03-02 |
Family
ID=49001881
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210085430.9A Active CN103296166B (zh) | 2012-02-24 | 2012-03-21 | 发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件 |
| CN201610085871.7A Pending CN105742436A (zh) | 2012-02-24 | 2012-03-21 | 发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610085871.7A Pending CN105742436A (zh) | 2012-02-24 | 2012-03-21 | 发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8680565B2 (zh) |
| CN (2) | CN103296166B (zh) |
| TW (1) | TW201336116A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106992235A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-28 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 一种发光二极管芯片 |
| TWI650854B (zh) * | 2017-10-31 | 2019-02-11 | 英屬開曼群島商錼創科技股份有限公司 | 微型發光二極體顯示面板及其製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9761774B2 (en) * | 2014-12-16 | 2017-09-12 | Epistar Corporation | Light-emitting element with protective cushioning |
| TWI552386B (zh) | 2013-12-20 | 2016-10-01 | 新世紀光電股份有限公司 | 半導體發光結構及半導體封裝結構 |
| DE102016116986A1 (de) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Bauelement zur Darstellung eines Piktogramms und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements |
| DE102017113383B4 (de) * | 2017-06-19 | 2023-03-09 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterchips |
| CN109616564B (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-19 | 华灿光电(苏州）有限公司 | 一种倒装led芯片及其制作方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000150958A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光素子 |
| CN101145570A (zh) * | 2006-09-13 | 2008-03-19 | 海立尔股份有限公司 | 发光二极管结构 |
| CN101867002A (zh) * | 2010-05-27 | 2010-10-20 | 常州美镓伟业光电科技有限公司 | 一种新型半导体发光二极管 |
| CN102142499A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-08-03 | 广东银雨芯片半导体有限公司 | 一种电流均匀分布的led晶片 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6828596B2 (en) * | 2002-06-13 | 2004-12-07 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Contacting scheme for large and small area semiconductor light emitting flip chip devices |
| US7842963B2 (en) * | 2006-10-18 | 2010-11-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electrical contacts for a semiconductor light emitting apparatus |
| DE102007019776A1 (de) * | 2007-04-26 | 2008-10-30 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente |
| KR101428053B1 (ko) * | 2007-12-13 | 2014-08-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
| KR101039896B1 (ko) * | 2009-12-03 | 2011-06-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 그 제조방법 |
| KR20110132136A (ko) * | 2010-06-01 | 2011-12-07 | 삼성전자주식회사 | 연결 구조를 이용한 발광소자 및 그 제조 방법 |
| KR101714039B1 (ko) * | 2010-07-01 | 2017-03-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자, 발광 소자 제조방법, 발광 소자 패키지 및 조명 시스템 |
| US8592847B2 (en) * | 2011-04-15 | 2013-11-26 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
| TW201320402A (zh) * | 2011-11-04 | 2013-05-16 | Lextar Electronics Corp | 固態發光半導體元件 |
-
2012
- 2012-02-24 TW TW101106143A patent/TW201336116A/zh unknown
- 2012-03-21 CN CN201210085430.9A patent/CN103296166B/zh active Active
- 2012-03-21 CN CN201610085871.7A patent/CN105742436A/zh active Pending
- 2012-12-06 US US13/707,292 patent/US8680565B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000150958A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光素子 |
| CN101145570A (zh) * | 2006-09-13 | 2008-03-19 | 海立尔股份有限公司 | 发光二极管结构 |
| CN101867002A (zh) * | 2010-05-27 | 2010-10-20 | 常州美镓伟业光电科技有限公司 | 一种新型半导体发光二极管 |
| CN102142499A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-08-03 | 广东银雨芯片半导体有限公司 | 一种电流均匀分布的led晶片 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106992235A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-28 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 一种发光二极管芯片 |
| TWI650854B (zh) * | 2017-10-31 | 2019-02-11 | 英屬開曼群島商錼創科技股份有限公司 | 微型發光二極體顯示面板及其製造方法 |
| US10777541B2 (en) | 2017-10-31 | 2020-09-15 | PlayNitride Inc. | Micro-LED display panel and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI431822B (zh) | 2014-03-21 |
| CN105742436A (zh) | 2016-07-06 |
| US8680565B2 (en) | 2014-03-25 |
| CN103296166B (zh) | 2016-03-02 |
| TW201336116A (zh) | 2013-09-01 |
| US20130221394A1 (en) | 2013-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103296166B (zh) | 发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件 | |
| CN102315239A (zh) | 光电元件 | |
| CN103165781A (zh) | 发光二极管元件 | |
| CN104037296A (zh) | 发光元件及其制作方法 | |
| CN201053654Y (zh) | 一种大功率led直触式导热电路板 | |
| CN201918385U (zh) | 一种大功率GaN基发光二极管 | |
| CN201827694U (zh) | 一种大功率led发光灯 | |
| CN102544048A (zh) | 一种大功率GaN基发光二极管及其制作方法 | |
| CN105185886A (zh) | 发光二极管组件及覆晶式发光二极管封装组件 | |
| CN203386789U (zh) | 发光元件 | |
| CN103594591B (zh) | 具有透明电极的倒装发光二极管的制造方法 | |
| CN103594594B (zh) | 具有粗化透明电极的倒装发光二极管 | |
| CN103178182B (zh) | 发光二极管元件以及覆晶式发光二极管封装元件 | |
| CN103606609B (zh) | 一种发光二极管电极的制造方法 | |
| CN110752278A (zh) | 一种发光二极管及其制作方法 | |
| CN202487644U (zh) | 改善电流传输的led芯片 | |
| CN202178254U (zh) | 直立堆叠式发光二极管结构 | |
| CN202205749U (zh) | 直立堆叠式发光二极管结构 | |
| CN105140369B (zh) | 发光二极管结构 | |
| CN102832310B (zh) | 发光二极管结构 | |
| CN210866229U (zh) | 一种发光二极管 | |
| CN202487643U (zh) | 具有重叠电极的led芯片结构 | |
| CN103594569B (zh) | 具有粗化透明电极的倒装发光二极管的制造方法 | |
| CN202871851U (zh) | 发光二极管芯片结构 | |
| CN102683528B (zh) | 发光二极管结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240103 Address after: Tokushima County, Japan Patentee after: NICHIA Corp. Address before: No. 5 Dalisan Road, Tainan Science Park, Tainan, Taiwan, China, China Patentee before: Genesis Photonics Inc. |