CN105655470A - 半导体元件及其制作方法 - Google Patents

半导体元件及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105655470A
CN105655470A CN201610194356.2A CN201610194356A CN105655470A CN 105655470 A CN105655470 A CN 105655470A CN 201610194356 A CN201610194356 A CN 201610194356A CN 105655470 A CN105655470 A CN 105655470A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circle
semiconductor chip
circumference
center
semiconductor
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
Application number
CN201610194356.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105655470B (zh
Inventor
杨伟洪
林升柏
黄志伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Purui Optoelectronics Xiamen Co ltd
Original Assignee
Kaistar Lighting Xiamen Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaistar Lighting Xiamen Co Ltd filed Critical Kaistar Lighting Xiamen Co Ltd
Priority to CN201610194356.2A priority Critical patent/CN105655470B/zh
Publication of CN105655470A publication Critical patent/CN105655470A/zh
Priority to US15/390,555 priority patent/US20170287881A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN105655470B publication Critical patent/CN105655470B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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 body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F21S2/005—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction of modular construction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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 body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06555—Geometry of the stack, e.g. form of the devices, geometry to facilitate stacking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
    • H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
    • H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
    • H01L2225/06589—Thermal management, e.g. cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0075—Processes relating to semiconductor body packages relating to heat extraction or cooling elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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 body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers 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 body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本发明涉及一种半导体元件及其制作方法。所述半导体元件包括基板和设置在基板上的多个半导体芯片。所述多个半导体芯片排列形成多个依次嵌套的圆和/或近似圆且每一个圆或近似圆的圆周上排列有多个所述半导体芯片；所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周上排列的半导体芯片数量从内到外逐渐增多、且各个圆周的间距从内到外逐渐减小。本发明通过对半导体芯片的排布进行优化，使得半导体芯片的排布形成中心疏松、越往外越密的排布情况，有利于热分布更均匀，从而可以减缓半导体芯片的老化失效，提升产品的散热性能和出光效果。

Description

半导体元件及其制作方法
技术领域
本发明涉及半导体元件技术领域，尤其涉及一种半导体元件的结构及其制作方法。
背景技术
在半导体元件例如发光二极管(Light-EmittingDiode,LED)封装技术领域，随着镜面铝基板、陶瓷基板的导入，LED芯片的排布方式更加多样化。现有的一种主流排布方式为等距排布，如图1所示，设置在圆形固晶区域内的LED芯片与LED芯片之间的距离在横轴方向(行方向)和竖轴方向(列方向)均等距排布。现有的另一种主流排布方式为圆形排布(或称非等距排布)，其LED芯片与LED芯片之间的距离在横轴方向和竖轴方向非等距排布且各个圆周上的LED芯片数量通常设置为相同。此外，可以理解的是，在基板上排布好LED芯片后，将会使用封装透镜(例如硅胶透镜)覆盖并密封排布好的LED芯片以使得各个LED芯片被封装在基板和封装透镜之间，从而形成LED封装结构。
承上述，圆形排布因其散热更均匀，散热性能、出光效果更好而更受欢迎，但是现有的圆形排布方式并不能充分发挥其散热、出光的优势，因而有待进一步改进。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种半导体元件及其制作方法，以便能够更充分地提升产品散热性能和出光效果。
具体地，本发明实施例提出的一种半导体元件，包括基板和设置在所述基板上的多个半导体芯片。所述多个半导体芯片排列形成多个依次嵌套的圆和/或近似圆且每一个圆或近似圆的圆周上排列有多个所述半导体芯片；所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周上排列的半导体芯片数量从内到外逐渐增多，且所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周的间距从内到外逐渐减小。
在本发明的一个实施例中，所述圆心处排列有半导体芯片，且在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上，所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周到所述圆心的距离满足关系：R1≥(R2-R1)≥(R3-R2)≥…≥(RN-RN-1)>b；其中，R1、R2、R3、…、RN-1及RN为在所述连线上所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周分别到所述圆心的距离，b为半导体芯片的宽度且半导体芯片的长度大于或等于b，N为自然数且大小取决于所述多个半导体芯片的总数。
在本发明的一个实施例中，所述圆心处无半导体芯片，且在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上，所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周到所述圆心的距离满足关系：2R1≥(R2-R1)≥(R3-R2)≥…≥(RN-RN-1)>b；其中，R1、R2、R3、…、RN-1及RN为在所述连线上所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周分别到所述圆心的距离，b为半导体芯片的宽度且半导体芯片的长度大于或等于b，N为自然数且大小取决于所述多个半导体芯片的总数。
在本发明的一个实施例中，当从内到外的第N个圆周上的相邻两个半导体芯片之间的最小弧度为c、且第(N-1)个圆周上的相邻两个半导体芯片之间的最小弧度为d，则满足关系：d≥c。
在本发明的一个实施例中，在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上的各个半导体芯片从内到外所分别对应的散热空间逐渐减小；其中，散热空间定义为以半导体芯片的中心为圆心且圆心与相邻半导体芯片的最小距离为半径的圆形区域，若最外圈圆周上的半导体芯片的中心至所述基板的固晶区域边缘的距离比其至相邻半导体芯片的最小距离小，则其散热空间定义为以所述最外圈圆周上的半导体芯片的中心至固晶区域边缘的距离为半径的圆形区域。
在本发明的一个实施例中，所述基板为镜面铝基板或陶瓷基板。
在本发明的一个实施例中，所述半导体芯片为发光二极管芯片。
此外，本发明实施例提出的一种半导体元件制作方法，包括步骤：(i)在基板上基于固晶区域的半径大小设定目标圆形区域；(ii)将预设数量的半导体芯片以等距排布方式放置在所述基板上的所述目标圆形区域内；(iii)根据所述目标圆形区域内每一行半导体芯片的左右残留空间情况，增加每一行半导体芯片中芯片与芯片之间的行方向空间且增加的比例为越往两侧越小；(iv)根据所述目标圆形区域内的上下残留空间情况，增加相邻两行半导体芯片中芯片与芯片之间的列方向空间且增加的比例为越往两侧越小；以及(v)根据所述预设数量的半导体芯片中的各个半导体芯片的散热空间从圆心至最外圈圆周逐渐减小的规则，微调所述预设数量的半导体芯片的位置，其中，所述散热空间定义为以半导体芯片的中心为圆心且圆心至相邻半导体芯片及固晶区域边缘的最小距离为半径的圆形区域。
在本发明的一个实施例中，所述半导体元件制作方法中的所述基板为镜面铝基板或陶瓷基板。
在本发明的一个实施例中，所述半导体元件制作方法中的所述半导体芯片为发光二极管芯片。
由上可知，本发明实施例通过对半导体芯片例如发光二极管芯片的排布进行优化，使得半导体芯片的排布形成中心疏松、越往外越密的排布情况，有利于热分布更均匀，从而可以减缓半导体芯片的老化失效，进而能够更充分地提升产品的散热性能和出光效果。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为现有的一种LED芯片等距排布示意图。
图2为本发明实施例半导体元件中多个半导体芯片排列形成的多个共圆心的圆或近似圆的各个圆周到圆心的距离示意图。
图3为本发明实施例半导体元件的结构示意图。
图4为本发明实施例半导体元件的制作方法示意图。
图5A-5D为本发明其他实施例的多个半导体芯片的各种不同排列方式示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明下述实施例将提出一种优质的圆形排布设计，其能够更充分地提高产品散热性能和出光效果。值得说明的是，本发明下述实施例的【圆形排布】并不单指完全圆形的排布方式，还包括近似圆形的排布方式，例如是椭圆或其他不规则的圆形但每一个近似圆的圆心为同一点(也即共圆心)或圆心存在些许偏差；此处可以理解的是，完全圆形具有单一半径，近似圆具有多个不同半径。
更具体地，就本发明实施例提出的圆形排布而言，多个半导体芯片例如发光二极管芯片在基板例如镜面铝基板或陶瓷基板上排列形成多个依次嵌套的圆和/或近似圆，也即各个圆和/或近似圆的圆心均位于最内侧的圆或近似圆内，对于任意一条圆心至最外圈圆周的连线上，各个圆和/或近似圆的圆周到圆心的距离满足一定的关系，利用这个关系排布半导体芯片，可以提高设计的效率，更快找到优质的圆形排布。
此关系主要分为以下两种情况：
(1)圆心处有芯片的情况
定义变量a和b分别表示芯片的长度和宽度且a≥b，R1、R2、R3、…、RN-1、RN分别表示同一条圆心O至最外圈圆周的连线上各个圆或近似圆的圆周到圆心O的距离(参见图2)；则满足关系：R1≥(R2-R1)≥(R3-R2)≥…≥(RN-RN-1)>b，N为自然数且取值大小取决于芯片的总数。从该种关系R1≥(R2-R1)≥(R3-R2)≥…≥(RN-RN-1)>b可以得知，在径向方向上各个圆周的间距逐渐减小。再者，根据该种关系还可以进一步得出：
b/R1<(R2-R1)/R1≤1
b/(R2-R1)<(R3-R2)/(R2-R1)≤1
……
b/(RN-1-RN-2)<(RN-RN-1)/(RN-1-RN-2)≤1。
此外，从内到外各个圆或近似圆的圆周上的芯片数量逐渐增多，也即对应芯片排布密度逐渐增大。假设从内到外第N个圆或近似圆的圆周上相邻两个芯片之间的最小弧度为c、且第N-1个圆或近似圆的圆周上的相邻两个芯片之间的最小弧度为d，则满足关系：d≥c。可以理解的是，如果同一个圆周上的各个芯片在圆周方向上是等间距排布，则满足关系d>c。
(2)圆心处无芯片的情况
定义变量a和b分别表示芯片的长度和宽度且a≥b，R1、R2、R3、…、RN-1、RN分别表示同一条圆心O至最外圈圆周的连线上各个圆或近似圆的圆周到圆心O的距离(仍参见图2)；则满足关系：2R1≥R2-R1≥R3-R2≥…≥RN-RN-1>b，N为自然数且取决于芯片的总数。从该种关系2R1≥R2-R1≥R3-R2≥…≥RN-RN-1>b可以得知，在径向方向上各个圆周的间距逐渐减小。再者，根据该种关系还可以进一步得出：
b/2R1<(R2-R1)/2R1≤1
b/(R2-R1)<(R3-R2)/(R2-R1)≤1
……
b/(RN-1-RN-2)<(RN-RN-1)/(RN-1-RN-2)≤1。
此外，从内到外各个圆或近似圆的圆周上的芯片数量逐渐增多，也即对应芯片排布密度逐渐增大。假设从内到外第N个圆或近似圆的圆周上相邻两个芯片之间的最小弧度为c、且第N-1个圆或近似圆的圆周上相邻两个芯片之间的最小弧度为d，则满足关系：d≥c。可以理解的是，如果同一个圆周上的各个芯片在圆周方向上是等间距排布，则满足关系d>c。
另外，参见图3，对于任意一条圆心O至最外圈圆周的连线(例如图3中的带箭头直线)，在该连线上的各个芯片从内到外所对应的散热空间逐渐减小。此处，考虑到芯片的热量是以类似圆弧形向外扩散，故定义散热空间为以芯片几何中心为圆心且圆心与相邻芯片的最小距离为半径画出的圆形区域，例如图3中的区域A、B；再者，假设最外圈圆周上芯片几何中心至固晶区域边缘(也即图3中其内排布有所有芯片的实线圆形区域)的距离更小，则以该距离为半径画圆形区域，例如图3中的区域C。因此，本实施例提出的圆形排布满足如下条件：A≥B≥C。换而言之，散热空间可以定义为以芯片几何中心为圆心且圆心至相邻芯片及固晶区域边缘的最小距离为半径画出的圆形区域。
由上可知，本发明实施例提出的圆形排布的散热优化原理为：各圈圆周上芯片数量从内到外逐渐增多、越外圈圆周上的芯片密度越大，这种情况会造成中心疏松、越往外越密的芯片排布；通常情况下，中心区域的芯片热量主要是通过底下的基板散热，而边缘区域的芯片热量还能向边缘扩散，会造成中心温度高、边缘温度低的情况，中心区域温度高的部分芯片更快老化失效，降低了整个产品的寿命；而利用本实施例这种中心疏松、越往外越密的芯片排布方式，可以优化这种情况，使得热分布更均匀。
下面将结合图4描述一种实施图3所示的多芯片圆形排布的方法。
假设封装基板采用的是COB镜面铝，镜面铝基板的圆形固晶区域半径R(也即图3中带箭头直线的长度)为4.75毫米(mm)，芯片尺寸为26mil*30mil，以及芯片数量为24个。
1)以镜面铝基板(图4中的方形区域)中心为圆心，(R-0.5)毫米为半径得到目标圆形区域作为芯片的排布区域；
2)将所有芯片排布成等距的情况，塞入目标圆形区域，如图4左侧部分所示；
3)先根据目标圆形区域内每一行芯片的左右残留空间情况，增加每一行芯片中芯片与芯片之间的行方向(横轴方向)空间，增加的比例为越往两侧越小(也即越远离竖轴的芯片，行方向空间增加的比例越小)；
4)根据目标圆形区域内的上下残留空间情况，增加相邻的两行芯片中芯片与芯片的列方向(竖轴方向)空间，增加的比例为越往两侧越小(也即越远离竖轴的芯片，列方向空间增加的比例越小)；
5)根据以上步骤即可初步得出符合本发明实施例提出的圆形排布，最后再根据图3所示的散热空间画圆方式，根据散热空间从圆心O至最外圈圆周逐渐减小的规则，微调芯片的位置，从而可以得到如图3所示或图4右侧部分所示的半导体元件。
当然，可以理解的是，也可以采用其他方法来实现图3所示的多芯片圆形排布，例如先根据本发明上述实施例提出的多芯片圆形排布规则确定好各个圆和/或近似圆在圆形固晶区域内的位置以及各个圆和/或近似圆的圆周上的芯片排布位置，然后再将直接将芯片固定在各个圆周上确定好的位置。
承上述，更详细地，在图3中，半导体元件包括基板(方形区域)和设置在基板上的多个芯片例如发光二极管芯片，所述多个芯片排列形成多个共圆心(也即依次嵌套的一种情形)的如图3虚线所示的近似圆(当然也可以是圆)，每个近似圆上排列有多个芯片。再者，各个近似圆的圆周上排列的芯片数量从内到外逐渐增多(例如图3中从内到外依次为2个，8个及14个芯片)且各个近似圆的圆周的间距从内到外逐渐减小，以及在任意一条从圆心O至最外圈圆周的连线(例如图3中的带箭头直线)上的各个芯片从内到外所分别对应的散热空间(例如A、B、C)逐渐减小。当然，可以理解的是，根据前述说明可以得知，圆心O处可以排列有芯片，也可以无芯片。
最后，为使本领域技术人员能够更清楚地理解本发明提出的多芯片圆形排布规则，进一步列举出多个不同的多芯片圆形排布的例子，例如图5A-5D所示。其中，在图5A中，其为圆心处排列有芯片的情形；在图5B中，其为圆心处未排列芯片的情形；在图5C中，其为圆心处未排列芯片且是一个近似圆和一个圆嵌套在一起的情形；在图5D中，其为圆心处未排列芯片且是一个圆和两个近似圆嵌套在一起的情形。此外，还值得一提的是，对于从内到外的各个圆周上的芯片，最外侧圆周上的芯片尺寸可以是与其他圆周上的芯片尺寸不同。
综上所述，本发明各个实施例通过对半导体芯片例如发光二极管芯片的排布进行优化，使得半导体芯片的排布形成中心疏松、越往外越密的排布情况，有利于热分布更均匀，从而可以减缓半导体芯片的老化失效，进而能够更充分地提升产品的散热性能和出光效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种半导体元件，包括基板和设置在所述基板上的多个半导体芯片；其特征在于，所述多个半导体芯片排列形成多个依次嵌套的圆和/或近似圆且每一个圆或近似圆的圆周上排列有多个所述半导体芯片；所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周上排列的半导体芯片数量从内到外逐渐增多，且所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周的间距从内到外逐渐减小。
2.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，所述圆心处排列有半导体芯片，且在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上，所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周到所述圆心的距离满足关系：R1≥(R2-R1)≥(R3-R2)≥…≥(RN-RN-1)>b；其中，R1、R2、R3、…、RN-1及RN为在所述连线上所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周分别到所述圆心的距离，b为半导体芯片的宽度且半导体芯片的长度大于或等于b，N为自然数且大小取决于所述多个半导体芯片的总数。
3.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，所述圆心处无半导体芯片，且在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上，所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周到所述圆心的距离满足关系：2R1≥(R2-R1)≥(R3-R2)≥…≥(RN-RN-1)>b；其中，R1、R2、R3、…、RN-1及RN为在所述连线上所述多个依次嵌套的圆和/或近似圆的各个圆周分别到所述圆心的距离，b为半导体芯片的宽度且半导体芯片的长度大于或等于b，N为自然数且大小取决于所述多个半导体芯片的总数。
4.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，当从内到外的第N个圆周上的相邻两个半导体芯片之间的最小弧度为c、且第(N-1)个圆周上的相邻两个半导体芯片之间的最小弧度为d，则满足关系：d≥c。
5.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，在任意一条从所述圆心至最外圈圆周的连线上的各个半导体芯片从内到外所分别对应的散热空间逐渐减小；其中，散热空间定义为以半导体芯片的中心为圆心且圆心与相邻半导体芯片的最小距离为半径的圆形区域，若最外圈圆周上的半导体芯片的中心至所述基板的固晶区域边缘的距离比其至相邻半导体芯片的最小距离小，则其散热空间定义为以所述最外圈圆周上的半导体芯片的中心至固晶区域边缘的距离为半径的圆形区域。
6.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，所述基板为镜面铝基板或陶瓷基板。
7.如权利要求1所述的半导体元件，其特征在于，所述半导体芯片为发光二极管芯片。
8.一种半导体元件制作方法，其特征在于，包括步骤：
在基板上基于固晶区域的半径大小设定目标圆形区域；
将预设数量的半导体芯片以等距排布方式放置在所述基板上的所述目标圆形区域内；
根据所述目标圆形区域内每一行半导体芯片的左右残留空间情况，增加每一行半导体芯片中芯片与芯片之间的行方向空间且增加的比例为越往两侧越小；
根据所述目标圆形区域内的上下残留空间情况，增加相邻两行半导体芯片中芯片与芯片之间的列方向空间且增加的比例为越往两侧越小；以及根据所述预设数量的半导体芯片中的各个半导体芯片的散热空间从圆心至最外圈圆周逐渐减小的规则，微调所述预设数量的半导体芯片的位置，其中，所述散热空间定义为以半导体芯片的中心为圆心且圆心至相邻半导体芯片及固晶区域边缘的最小距离为半径的圆形区域。
9.如权利要求8所述的半导体元件制作方法，其特征在于，所述基板为镜面铝基板或陶瓷基板。
10.如权利要求8所述的半导体元件制作方法，其特征在于，所述半导体芯片为发光二极管芯片。
CN201610194356.2A 2016-03-31 2016-03-31 半导体元件及其制作方法 Active CN105655470B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610194356.2A CN105655470B (zh) 2016-03-31 2016-03-31 半导体元件及其制作方法
US15/390,555 US20170287881A1 (en) 2016-03-31 2016-12-26 Semiconductor element and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610194356.2A CN105655470B (zh) 2016-03-31 2016-03-31 半导体元件及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105655470A true CN105655470A (zh) 2016-06-08
CN105655470B CN105655470B (zh) 2019-02-05

Family

ID=56495938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610194356.2A Active CN105655470B (zh) 2016-03-31 2016-03-31 半导体元件及其制作方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20170287881A1 (zh)
CN (1) CN105655470B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107731757A (zh) * 2017-09-27 2018-02-23 开发晶照明（厦门）有限公司 光电装置及其基板
CN111668357A (zh) * 2019-03-06 2020-09-15 隆达电子股份有限公司 封装体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201093370Y (zh) * 2007-07-05 2008-07-30 上海三思电子工程有限公司 Led阵列照明光源中的led非均匀布局结构
CN101839423A (zh) * 2009-11-02 2010-09-22 西安交通大学 一种提高led背光源亮度均匀性的方法
CN103594615A (zh) * 2013-11-15 2014-02-19 电子科技大学 大功率led模组

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6183100B1 (en) * 1997-10-17 2001-02-06 Truck-Lite Co., Inc. Light emitting diode 360° warning lamp
US20110171765A1 (en) * 2008-09-23 2011-07-14 Helio Optoelectronics Corporation Multi-field arranging method of led chips under single lens
US8550647B2 (en) * 2010-06-15 2013-10-08 Micron Technology, Inc. Solid state lighting device with different illumination parameters at different regions of an emitter array
WO2012148651A2 (en) * 2011-04-08 2012-11-01 Brite Shot, Inc. Led array lighting assembly
CN103094267B (zh) * 2011-11-01 2018-05-25 日亚化学工业株式会社 发光装置，照明器具
TWI429848B (zh) * 2011-11-25 2014-03-11 Ind Tech Res Inst 均熱結構與其製法及具有該均熱結構之散熱模組
EP2898259B8 (en) * 2012-09-24 2017-04-12 Terralux, Inc. Variable-beam light source and related methods
US9470406B2 (en) * 2012-09-24 2016-10-18 Terralux, Inc. Variable-beam light source and related methods
CN104813035B (zh) * 2012-11-22 2017-05-31 松下知识产权经营株式会社 吊扇
JP2015103733A (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 豊田合成株式会社 発光装置
US10551028B2 (en) * 2013-12-05 2020-02-04 Harman Professional Denmark Aps Illumination device with different distances between light sources and lenslets

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201093370Y (zh) * 2007-07-05 2008-07-30 上海三思电子工程有限公司 Led阵列照明光源中的led非均匀布局结构
CN101839423A (zh) * 2009-11-02 2010-09-22 西安交通大学 一种提高led背光源亮度均匀性的方法
CN103594615A (zh) * 2013-11-15 2014-02-19 电子科技大学 大功率led模组

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107731757A (zh) * 2017-09-27 2018-02-23 开发晶照明（厦门）有限公司 光电装置及其基板
CN107731757B (zh) * 2017-09-27 2019-11-08 开发晶照明（厦门）有限公司 光电装置及其基板
CN111668357A (zh) * 2019-03-06 2020-09-15 隆达电子股份有限公司 封装体

Also Published As

Publication number Publication date
CN105655470B (zh) 2019-02-05
US20170287881A1 (en) 2017-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10043957B2 (en) Surface-textured encapsulations for use with light emitting diodes
US8421329B2 (en) Luminaire having light-emitting elements disposed on protrusions
US20110128731A1 (en) Light emitting diode substrate assembly
US7914902B2 (en) Thermal module
US8585239B1 (en) Optical lens and light source module having the same
CN104115050A (zh) 用于均匀照明的光学元件
TWI729004B (zh) 具有可變數目發射表面之覆晶表面黏著技術發光二極體
US10192854B2 (en) Light emitter components and related methods
US8981407B2 (en) Light emitting diode package with lens and method for manufacturing the same
CN105655470A (zh) 半导体元件及其制作方法
US20130329415A1 (en) Light emitting module
US8716735B2 (en) Light-emitting diode with metal structure and heat sink
US20070257610A1 (en) Light emitting diode
CN103515517B (zh) 发光二极管模组
CN103474423A (zh) 高光效led集成光源及led灯
US20160218263A1 (en) Package structure and method for manufacturing the same
EP2802813B1 (en) Heat dissipation device and illumination apparatus comprising the heat dissipation device
CN202308040U (zh) 新型铜基板
US20130208487A1 (en) Led-packaging arrangement with uniform light and wide angle
TWI601317B (zh) 半導體元件及其製作方法
CN203277490U (zh) Led集成光源
CN103703872A (zh) 用于照明应用的紧凑型热增强基体
CN203963875U (zh) 一种散热均匀的led灯
CN105633245A (zh) 一种cob封装固晶工艺
US20120319292A1 (en) Structure of a wafer level substrate for carrying light emitting devices

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 361101 No. 101, Xiang Xing Road, Xiamen torch high tech Zone (Xiangan) Industrial Zone, Xiamen, Fujian

Patentee after: Purui Optoelectronics (Xiamen) Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 361101 No. 101, Xiang Xing Road, Xiamen torch high tech Zone (Xiangan) Industrial Zone, Xiamen, Fujian

Patentee before: KAISTAR LIGHTING (XIAMEN) Co.,Ltd.

Country or region before: China

CP03 Change of name, title or address