CN1677700A - 发光元件及其制造方法 - Google Patents
发光元件及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1677700A CN1677700A CN200510054351.1A CN200510054351A CN1677700A CN 1677700 A CN1677700 A CN 1677700A CN 200510054351 A CN200510054351 A CN 200510054351A CN 1677700 A CN1677700 A CN 1677700A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- emitting component
- layer
- ohmic contact
- tin
- 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
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
- H01L33/48—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 body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/32257—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic the layer connector connecting to a bonding area disposed in a recess of the surface of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- 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
- H01L25/0756—Stacked arrangements of devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
Abstract
本发明揭露一种发光元件,其包含一个发光单元、一个底板、以及多个导电突块。其中发光单元包含多个第一连接垫,底板包含多个第二连接垫。导电突块系用以连接发光单元之第一连接垫以及底板之第二连接垫。在制程过程中,系将发光单元之第一连接垫与底板之第二连接垫透过导电突块,利用回流制程固接在一起。发光单元在施加电流下会发出第一光辐射,底板在被第一光辐射所激发后,会发出第二光辐射。本发明的的发光元件具有足够长的生命周期。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种发光元件及其制造方法。
【背景技术】
白光发光二极管通常是混合叠加不同颜色的光以形成白光。白光发光二极管一般包含两层萤光层,若将电流施加在第一萤光层上,第一萤光层会发出第一光辐射。至于第二萤光层在接收到第一光辐射后会被激发,并发出第二光辐射,并使得第一光辐射与第二光辐射之混合叠加成为白光。
图1是习知技术之白光发光元件的示意图。白光发光元件10包含一个植基于硒化锌(ZnSe)基材14之发光二极管12。传统上,发光二极管是在硒化锌基材14上运用磊晶(epitaxy)技术形成多层结构(未显示在图上)。发光二极管12及硒化锌基材14被固定于支撑框架16中。发光二极管12的电极18经由引线20连接至接触导线(contact leads)22。一层反射层24位于硒化锌基材14的下方,以将发光二极管12所发出的光线反射往观看者的眼中。一旦施加电流,发光二极管12会发出蓝光(B),而硒化锌基材14会被蓝光激发而发出黄光(Y)。蓝光与黄光的混合叠加会使得观看者所见为白光。
然而在实务运作上,上述先前技术的生命周期很短因而不符业界的需求。造成生命周期很短的原因在于发光二极管12与硒化锌基材14的晶格大小未能匹配,导致磊晶成长过程产生许多结晶的瑕疵。因此,设计并制造生命周期足够长的白光发光元件,便成为业界一项非常重要且紧迫的课题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种生命周期足够长的发光元件及其制造方法。
本发明揭露一种发光元件,其特征在于:包含:
一个用以发出第一光辐射的发光单元,其包含数个第一连接垫;
一个底板,其包含数个第二连接垫,其中该底板在被第一光辐射所激发后,会发出第二光辐射;以及
数个导电突块,用以连接该发光单元的第一连接垫以及该底板的第二连接垫。
在制造过程中,是将发光单元的第一连接垫与底板的第二连接垫透过导电突块,利用回流制程固接在一起。发光单元在施加电流下会发出第一光辐射,底板在被第一光辐射所激发后,会发出第二光辐射。
在本发明的一个实施例中,发光单元是包含一个第一基底、一层第一包覆层、一层反应层、一层第二包覆层、一层第一欧姆接触层与一层第二欧姆接触层。其中第一连接垫是连接至第一欧姆接触层与第二欧姆接触层。
本发明更揭露一种形成发光元件的方法,其特征在于:包含:
形成一个具有数个第一连接垫的发光单元,其中该发光单元是用以发出第一光辐射;
形成一个具有数个第二连接垫的底板,其中该底板在被第一光辐射激发时会发出第二光辐射;
在发光单元的第一连接垫上或底板的第二连接垫上形成导电突块;以及
将该发光单元的第一连接垫与该底板的第二连接垫透过导电突块固接在一起。
本发明的的发光元件具有足够长的生命周期。
【附图说明】
图1是习知技术的白光发光元件的示意图。
图2A显示本发明其中一个较佳实施例所揭露的发光元件的示意图。
图2B显示本发明另外一个较佳实施例所揭露的发光元件的示意图。
图2C显示本发明另外一个较佳实施例所揭露的发光元件的示意图。
图3A是显示在本发明的一个实施例中,在一个基底上形成一个第一包覆层的剖面示意图。
图3B是显示在本发明的一个实施例中,在第一包覆层之上形成一层反应层之制程的的剖面示意图。
图3C是显示在本发明的一个实施例中,在反应层之上形成一层第二包覆层之制程的剖面示意图的剖面示意图。
图3D是显示在本发明的一个实施例中,其为在第二包覆层之上形成一层欧姆接触层之制程的剖面示意图。
图3E是显示在本发明的一个实施例中,其为在欧姆接触层之上形成一层图案护罩之制程的剖面示意图。
图3F是显示在本发明的一个实施例中,将图案护罩去除且形成第二欧姆接触层之制程的剖面示意图。
图3G是显示在本发明的一个实施例中,形成一层保护层之制程的剖面示意图。
图3H是显示在本发明的一个实施例中,在第一欧姆接触层之第一接触窗与在第二欧姆接触层之第二接触窗上分别形成连接垫之制程的剖面示意图。
图4A是显示在本发明的一个实施例中,在一个基底上形成一个萤光层之制程的剖面示意图。
图4B是显示在本发明的一个实施例中,在萤光层的表面上形成一层保护层之制程的剖面示意图。
图4C是显示在本发明的一个实施例中,在保护层的表面上形成一层连接垫之制程的剖面示意图。
图4D是显示在本发明的另一个实施例中,在基底与萤光层之间加入一层反射层之制程的剖面示意图。
图4E是显示在本发明的另一个实施例中,直接以硒化锌(ZnSe)为基材而在其上形成保护层与连接垫之制程的剖面示意图。
图5A是为本发明的一个实施例中,在发光单元之连接垫上形成导电突块之制程的剖面示意图。
图5B为本发明的一个实施例中,将发光单元与底板固接之制程的剖面示意图。
图5C为本发明的一个实施例中,形成发光元件之制程的流程图。
【具体实施方式】
图2A显示本发明其中一个较佳实施例所揭露的发光元件的示意图。所述发光元件包含一个发光单元(light-emitting unit)100,其透过导电突块(conductive bumps)118固定在一个底板(base substrate)200上。其中发光单元100是用以发射第一光辐射(first light radiation),底板200则是在被第一光辐射激发时,发射出第二光辐射。第一光辐射与第二光辐射的混合叠加在观看者的眼中会呈现特定的颜色。在本说明书中是以发光二极管(light-emitting diode)做为发光单元的最佳范例,但必须强调的是,本发明的技术特征是可使用于任何结构的发光源。
发光单元100包含一个发光区域122与一个毗连区域124。在发光区域122中,发光单元100包含一个基底102、一层第一包覆层(first cladding layer)104、一层反应层(active layer)106、一层第二包覆层108、以及一层第一欧姆接触层(first ohmic contact layer)110。此外在毗连区域124中,第一包覆层104的一部分被一层第二欧姆接触层112所覆盖。此外,一层保护层114覆盖发光单元100的一部分,并分别在第一欧姆接触层110与第二欧姆接触层112之处裸露出接触垫区域(connecting pad areas)110a、112a。连接垫116则分别与第一欧姆接触层110及第二欧姆接触层112的接触垫区域110a、112a相连接。
底板200是一堆栈结构,其包含一个基底202、一层萤光层(luminescentlayer)204、一层保护层206、以及连接垫208。前揭导电突块118则用以连接发光单元100的连接垫116与底板200的连接垫208。一旦在底板200的连接垫208之间施加电流,发光单元100会发出第一光辐射。在本发明的一个较佳实施例中,第一光辐射是包含蓝光的波长范围。在被第一光辐射激发之下,底板200的萤光层204发出第二光辐射,其波长有别于第一光辐射。在本发明的一个较佳实施例中,第二光辐射是包含黄光的波长范围。藉由第一光辐射与第二光辐射之混合叠加,发光元件在观看者的眼中会发出特定颜色的光线一白光。
上述技术特征可使用于许多不同的实施例。例如在图2B所揭露的发光元件的实施例中,底板200的基底202与萤光层204之间可增置一层反射层210,用以将光线反射至观看者。另外在图2C所揭露的发光元件的实施例中,可以将基底202省略。除此之外,本发明的技术特征还可使用于诸多不同的实施例。
接下来请一并参照图3A至图3H,其为本发明的一个实施例中形成发光单元300的制程的剖面示意图。首先图3A是显示在一个基底302上形成一层第一包覆层304的剖面示意图。其中基底302是由透明材料所构成,例如蓝宝石(sapphire)、碳化硅(SiC)或其它类似材料。第一包覆层304是由第三族元素的氮化物所构成,例如AlN、氮化镓(GaN)、InN、AlGaN、InAlGaN、或其它类似材料。在本发明的一个较佳实施例中,第一包覆层304是利用有机金属气相磊晶制程(metal organic vapor phase epitaxy process)所形成,在制程中是使用氢气或氮气做为载体气体(carrier gas)来混合下列气体:trimethylgallium(Ga(CH3)3,″TMG″)、trimethylaluminum(Al(CH3)3,″TMA″)、trimethylindium(In(CH3)3,″TMI″)、silane(SiH4)、以及cyclopentadienylmagnesium(Mg(C5H5)2)。第一包覆层304并掺杂N型杂质,例如硫(sulfur,S)、硒(selenium,Se)、鍗(tellurium,Te)等等。
接下来请参见图3B,其为在第一包覆层304之上形成一层反应层(activelayer)306之制程的剖面示意图。反应层306可以是一个单井结构(single wellstructure),亦可以是多层量子井结构(multi-quantum well structure)。其中所述多层量子井结构是由井层(well layer)与阻障层(barrier layer)相互交叠的结构,其中至少包含一层由第三族元素的氮化物所形成的化合物半导体。
接下来请参见图3C,其为在反应层306之上形成一层第二包覆层308之制程的剖面示意图。第二包覆层308是选自下列的第三族元素的氮化物:AlN、氮化镓(GaN)、InN、AlGaN、InAlGaN、以及其它类似材料,其所掺杂的半导体类型(亦即N型或P型)是与第一包覆层304相反。因此,假使第一包覆层304是N型掺杂,则第二包覆层308为P型掺杂。
接下来请参见图3D,其为在第二包覆层308之上形成一层第一欧姆接触层310之制程的剖面示意图。第一欧姆接触层310是可选自下列金属合金:Ni/Au、Ni/Pt、Ni/Pd、Ni/Co、Pd/Au、Pt/Au、Ti/Au、Cr/Au、Sn/Au、Ta/Au、TiN、TiWNx、WSix、以及其它类似材料。此外,第一欧姆接触层310亦可使用透明的导电氧化物,其可选自下列材料:铟锡氧化物(indium tin oxide)、镉锡氧化物(cadmium tin oxide)、ZnO:Al、ZnGa2O4、SnO2:Sb、Ga2O3:Sn、AgInO2:Sn、In2O3:Zn、NiO、MnO、FeO、Fe2O3、CoO、CrO、Cr2O3、CrO2、CuO、SnO、Ag2O、CuAlO2、SrCu2O2、LaMnO3、PdO、以及其它类似材料。
接下来请参见图3E,其为在第一欧姆接触层310之上形成一层图案护罩(pattern mask)370之制程的剖面示意图。在本发明的一个实施例中,图案护罩370是一层光阻(photoresist)的图案,利用习知的微影制程(photolithography process)所形成。后续利用图案护罩370做为保护罩,藉由蚀刻制程(etching process)定义出一个发光区域382与一个毗连区域384,其中发光区域382是位于图案护罩370下方的区域,而毗连区域384则是相邻于发光区域382,且裸露出部分的第一包覆层304的区域。
接下来请参见图3F,其为将图案护罩370去除且形成第二欧姆接触层312之制程的剖面示意图。第二欧姆接触层312是形成于毗连区域384中,裸露的第一包覆层304的上方。第二欧姆接触层312的材料是选自下列金属合金:Ti/Al、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Pd/Au、Ti/Al/Cr/Au、Ti/Al/Co/Au、Cr/Al/Cr/Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Pd/Au、Cr/Al/Ti/Au、Cr/Al/Co/Au、Cr/Al/Ni/Au、Pd/Al/Ti/Au、Pd/Al/Pt/Au、Pd/Al/Ni/Au、Pd/Al/Pd/Au、Pd/Al/Cr/Au、Pd/Al/Co/Au、Nd/Al/Pt/Au、Nd/Al/Ti/Au、Nd/Al/Ni/Au、Nd/Al/Cr/Au、Nd/Al/Co/A、Hf/Al/Ti/Au、Hf/Al/Pt/Au、Hf/Al/Ni/Au、Hf/Al/Pd/Au、Hf/Al/Cr/Au、Hf/Al/Co/Au、Zr/Al/Ti/Au、Zr/Al/Pt/Au、Zr/Al/Ni/Au、Zr/Al/Pd/Au,Zr/Al/Cr/Au,Zr/Al/Co/Au、TiNx/Ti/Au、TiNx/Pt/Au、TiNx/Ni/Au、TiNx/Pd/Au、TiNx/Cr/Au、TiNx/Co/AuTiWNx/Ti/Au、TiWNx/Pt/Au、TiWNx/Ni/Au、TiWNx/Pd/Au、TiWNx/Cr/Au、TiWNx/Co/Au、NiAl/Pt/Au、NiAl/Cr/Au、NiAl/Ni/Au、NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Pt/Au、Ti/NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Ni/Au、Ti/NiAl/Cr/Au、以及其它类似材料。
接下来请参见图3G,其为形成一层保护层314之制程的剖面示意图。保护层314的形成是先沉积一层介电材质例如二氧化硅,再利用微影及蚀刻技术在第一欧姆接触层310与第二欧姆接触层312上分别开启第一接触窗310a与第二接触窗312a。
接下来请参见图3H,其为在第一欧姆接触层310的第一接触窗310a与在第二欧姆接触层312的第二接触窗312a上分别形成连接垫316之制程的剖面示意图。连接垫316是由金属或金属合金等导电材料所构成。
接下来请一并参照图4A至图4E,其为本发明的一个实施例中形成底板之制程的剖面示意图。首先请参见图4A,其为在一个基底402上形成一层萤光层404之制程的剖面示意图。基底402是由硅所构成。在本发明的一个实施例中,萤光层404是以同质磊晶法所形成,以硒化锌(ZnSe)为基材,再掺杂碘(iodine)、氯(chlorine)、溴(bromine)、铟(indium)或类似材料以形成N型半导体。
在本发明的另一个实施例中,萤光层404的形成亦可先将磷光体粉末与Benzocyclobutene(BCB)相混合,再将该混合物以液体型态旋转涂布至所述基底402上,再实施一道加热制程将其固化。
接下来请参见图4B,其为在萤光层404的表面上形成一层保护层406之制程的剖面示意图。保护层406是由二氧化硅等介电材料所构成。
接下来请参见图4C,其为在保护层406的表面上形成一层连接垫408之制程的剖面示意图。连接垫408的制程是先形成一层导电材料,再利用微影及蚀刻技术形成之。
接下来请参见图4D,其为在本发明的另一实施例中,在基底402与萤光层404之间加入一层反射层410之制程的剖面示意图。反射层410是为金属材料或介电材料。
接下来请参见图4E,其为在本发明的另一实施例中,直接以硒化锌(ZnSe)为基材420而在其上形成保护层406与连接垫408的制程的剖面示意图。
图5A与图5B是为本发明的一个实施例中,将发光单元与底板固接之制程的剖面示意图。其中图5A是为本发明的一个实施例中,在发光单元300的连接垫316上形成导电突块518的制程的剖面示意图。在本发明的一个实施例中,导电突块518是由焊锡(solder material)所构成。
接下来请参见图5B,其为本发明的一个实施例中,将发光单元与底板固接之制程的剖面示意图。在固接的制程中,是将发光单元300的导电突块518与底板400的连接垫408相接触,并执行一道回流制程(reflow process)以将发光单元300与底板400固接在一起。
接下来请参见图5C,其为本发明的一个实施例中形成发光元件的制程的流程图。首先形成一个具有多个第一连接垫的发光单元(步骤502),再形成一个具有多个第二连接垫的底板(步骤504)。之后在发光单元的第一连接垫上或底板的第二连接垫上形成导电突块(步骤506),再将发光单元的第一连接垫与底板的第二连接垫透过导电突块组装在一起(步骤508)。最后执行一道回流制程以将所述发光单元与底板固接在一起(步骤510),所述发光元件于焉完成。
虽然本发明是已参照较佳实施例来加以描述,但本发明并不受限于上述的详细描述内容。
Claims (39)
1.一种发光元件,其特征在于:包含:
一个用以发出第一光辐射的发光单元,其包含数个第一连接垫;
一个底板,其包含数个第二连接垫,其中该底板在被第一光辐射所激发后,会发出第二光辐射;以及
数个导电突块,用以连接该发光单元的第一连接垫以及该底板的第二连接垫。
2.如权利要求1所述的发光元件,其特征在于:该发光单元是一个发出蓝光的发光二极管。
3.如权利要求1所述的发光元件,其特征在于:该底板在被第一光辐射激发后,是发出黄光。
4.如权利要求1所述的发光元件,其特征在于:该发光单元是包含:
一个第一基底;
一层第一包覆层;
一层反应层;
一层第二包覆层;以及
一层第一欧姆接触层与一层第二欧姆接触层;
其中该第一连接垫是连接至该第一欧姆接触层与第二欧姆接触层。
5.如权利要求4所述的发光元件,其特征在于:该第一基底是由碳化硅所构成。
6.如权利要求4所述的发光元件,其特征在于:该第一包覆层是由N型氮化镓所构成。
7.如权利要求4所述的发光元件,其特征在于:该反应层是为多层量子井结构或单井结构。
8.如权利要求4所述的发光元件,其特征在于:该第二包覆层是由P型氮化镓所构成。
9.如权利要求4所述的发光元件,其特征在于:该第二欧姆接触层是选自下列金属合金:Ti/Al、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Pd/Au、Ti/Al/Cr/Au、Ti/Al/Co/Au、Cr/Al/Cr/Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Pd/Au、Cr/Al/Ti/Au、Cr/Al/Co/Au、Cr/Al/Ni/Au、Pd/Al/Ti/Au、Pd/Al/Pt/Au、Pd/Al/Ni/Au、Pd/Al/Pd/Au、Pd/Al/Cr/Au、Pd/Al/Co/Au、Nd/Al/Pt/Au、Nd/Al/Ti/Au、Nd/Al/Ni/Au、Nd/Al/Cr/Au、Nd/Al/Co/A、Hf/Al/Ti/Au、Hf/Al/Pt/Au、Hf/Al/Ni/Au、Hf/Al/Pd/Au、Hf/Al/Cr/Au、Hf/Al/Co/Au、Zr/Al/Ti/Au、Zr/Al/Pt/Au、Zr/Al/Ni/Au、Zr/Al/Pd/Au,Zr/Al/Cr/Au,Zr/Al/Co/Au、TiNx/Ti/Au、TiNx/Pt/Au、TiNx/Ni/Au、TiNx/Pd/Au、TiNx/Cr/Au、TiNx/Co/Au TiWNx/Ti/Au、TiWNx/Pt/Au、TiWNx/Ni/Au、TiWNx/Pd/Au、TiWNx/Cr/Au、TiWNx/Co/Au、NiAl/Pt/Au、NiAl/Cr/Au、NiAl/Ni/Au、NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Pt/Au、Ti/NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Ni/Au、Ti/NiAl/Cr/Au。
10.如权利要求4所述的发光元件,其特征在于:该第一欧姆接触层是选自下列金属合金:Ni/Au、Ni/Pt、Ni/Pd、Ni/Co、Pd/Au、Pt/Au、Ti/Au、Cr/Au、Sn/Au、Ta/Au、TiN、TiWNx、WSix。
11.如权利要求4所述的发光元件,其特征在于:该第一欧姆接触层是选自下列金属合金:铟锡氧化物、镉锡氧化物、ZnO:Al、ZnGa2O4、SnO2:Sb、Ga2O3:Sn、AgInO2:Sn、In2O3:Zn、NiO、MnO、FeO、Fe2O3、CoO、CrO、Cr2O3、CrO2、CuO、SnO、Ag2O、CuAlO2、SrCu2O2、LaMnO3、PdO。
12.如权利要求1所述的发光元件,其特征在于:该底板包含一层萤光层、一层保护层、以及第二连接垫,其中第二连接垫是形成于该保护层之上。
13.如权利要求12所述的发光元件,其特征在于:该萤光层是以硒化锌为基材。
14.如权利要求12所述的发光元件,其特征在于:该萤光层是由磷光体粉末与Benzocyclobutene所形成。
15.如权利要求12所述的发光元件,其特征在于:该保护层是由二氧化硅所构成。
16.如权利要求12所述的发光元件,其特征在于:该底板更包含:
一个第二基底;以及
一层反射层,该反射层是形成于第二基底之上;
其中该萤光层是位于该反射层的表面上。
17.如权利要求16所述的发光元件,其特征在于:该第二基底是由硅所构成。
18.如权利要求16所述的发光元件,其特征在于:该反射层是由金属材料所构成。
19.如权利要求16所述的发光元件,其特征在于:该反射层是由介电材料所构成。
20.一种形成发光元件的方法,其特征在于:包含:
形成一个具有数个第一连接垫的发光单元,其中该发光单元是用以发出第一光辐射;
形成一个具有数个第二连接垫的底板,其中该底板在被第一光辐射激发时会发出第二光辐射;
在发光单元的第一连接垫上或底板的第二连接垫上形成导电突块;以及
将该发光单元的第一连接垫与该底板的第二连接垫透过导电突块固接在一起。
21.如权利要求20所述的形成发光元件的方法,其特征在于:将该发光单元的第一连接垫与该底板的第二连接垫透过导电突块固接在一起的步骤包含:
将该发光单元的第一连接垫与该底板的第二连接垫透过导电突块相接触;以及
执行一道回流制程。
22.如权利要求20所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该导电突块是由焊锡所构成。
23.如权利要求20所述的形成发光元件的方法,其特征在于:所述形成一个具有数个第一连接垫的发光单元的步骤是包含:
形成一个多层结构,其包含一层第一基底、一层第一包覆层、一层反应层、一层第二包覆层、以及一层第一欧姆接触层;
将该多层结构图案化,以裸露出第一包覆层的一部分;
在第一包覆层的裸露部分形成一层第二欧姆接触层;
在该多层结构上形成一层保护层,并在第一欧姆接触层与第二欧姆接触层上方分别开启接触窗,以裸露出部分之第一欧姆接触层与第二欧姆接触层;以及
在裸露的第一欧姆接触层与第二欧姆接触层上形成该第一连接垫。
24.如权利要求23所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该第一基底是由碳化硅所构成。
25.如权利要求23所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该第一包覆层是由N型氮化镓所构成。
26.如权利要求23所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该反应层是为多层量子井结构或单井结构。
27.如权利要求23所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该第二包覆层是由P型氮化镓所构成。
28.如权利要求23所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该第二欧姆接触层是选自下列金属合金:Ti/Al、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Al/Pt/Au、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Pd/Au、Ti/Al/Cr/Au、Ti/Al/Co/Au、Cr/Al/Cr/Au、Cr/Al/Pt/Au、Cr/Al/Pd/Au、Cr/Al/Ti/Au、Cr/Al/Co/Au、Cr/Al/Ni/Au、Pd/Al/Ti/Au、Pd/Al/Pt/Au、Pd/Al/Ni/Au、Pd/Al/Pd/Au、Pd/Al/Cr/Au、Pd/Al/Co/Au、Nd/Al/Pt/Au、Nd/Al/Ti/Au、Nd/Al/Ni/Au、Nd/Al/Cr/Au、Nd/Al/Co/A、Hf/Al/Ti/Au、Hf/Al/Pt/Au、Hf/Al/Ni/Au、Hf/Al/Pd/Au、Hf/Al/Cr/Au、Hf/Al/Co/Au、Zr/Al/Ti/Au、Zr/Al/Pt/Au、Zr/Al/Ni/Au、Zr/Al/Pd/Au,Zr/Al/Cr/Au,Zr/Al/Co/Au、TiNx/Ti/Au、TiNx/Pt/Au、TiNx/Ni/Au、TiNx/Pd/Au、TiNx/Cr/Au、TiNx/Co/Au TiWNx/Ti/Au、TiWNx/Pt/Au、TiWNx/Ni/Au、TiWNx/Pd/Au、TiWNx/Cr/Au、TiWNx/Co/Au、NiAl/Pt/Au、NiAl/Cr/Au、NiAl/Ni/Au、NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Pt/Au、Ti/NiAl/Ti/Au、Ti/NiAl/Ni/Au、Ti/NiAl/Cr/Au。
29.如权利要求23所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该第一欧姆接触层是选自下列金属合金:Ni/Au、Ni/Pt、Ni/Pd、Ni/Co、Pd/Au、Pt/Au、Ti/Au、Cr/Au、Sn/Au、Ta/Au、TiN、TiWNx、WSix。
30.如权利要求23所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该第一欧姆接触层是选自下列金属合金:铟锡氧化物、镉锡氧化物、ZnO:Al、ZnGa2O4、SnO2:Sb、Ga2O3:Sn、AgInO2:Sn、In2O3:Zn、NiO、MnO、FeO、Fe2O3、CoO、CrO、Cr2O3、CrO2、CuO、SnO、Ag2O、CuAlO2、SrCu2O2、LaMnO3、PdO。
31.如权利要求20所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该所述形成一个具有数个第二连接垫的底板的步骤包含:
形成一层萤光层;
在该萤光层上形成一层保护层;以及
在该保护层上形成第二连接垫。
32.如权利要求31所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该萤光层是以硒化锌为基材。
33.如权利要求31所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该萤光层是由磷光体粉末与Benzocyclobutene所形成。
34.如权利要求31所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该保护层是由二氧化硅所构成。
35.如权利要求31所述的形成发光元件的方法,其特征在于:所述形成一个具有数个第二连接垫的底板的步骤还包含:
形成一个第二基底,并在第二基底上形成一层反射层;以及
在该反射层的表面上形成该萤光层。
36.如权利要求35所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该第二基底是由硅所构成。
37.如权利要求35所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该反射层是由金属材料所构成。
38.如权利要求35所述的形成发光元件的方法,其特征在于:该反射层是由介电材料所构成。
39.如权利要求23所述的形成发光元件的方法,其特征在于:所述将多层结构图案化以裸露出第一包覆层的一部分的步骤是包含:
形成光阻图案;
以该光阻图案做为护罩进行蚀刻,直到裸露出第一包覆层的一部分;以及
将该光阻图案去除。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/815,091 | 2004-03-31 | ||
US10/815,091 US7227192B2 (en) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Light-emitting device and manufacturing process of the light-emitting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1677700A true CN1677700A (zh) | 2005-10-05 |
CN100392882C CN100392882C (zh) | 2008-06-04 |
Family
ID=35050098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005100543511A Expired - Fee Related CN100392882C (zh) | 2004-03-31 | 2005-03-10 | 发光元件及其制造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7227192B2 (zh) |
CN (1) | CN100392882C (zh) |
HK (1) | HK1082593A1 (zh) |
TW (1) | TWI253190B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104122631A (zh) * | 2013-04-29 | 2014-10-29 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 光纤连接器电路板及光纤连接器 |
CN105244430A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-01-13 | 五邑大学 | 一种白光发光二极管及其制作方法 |
CN108352425A (zh) * | 2015-10-15 | 2018-07-31 | Lg 伊诺特有限公司 | 半导体器件、半导体器件封装和包括其的照明系统 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050224812A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Yu-Chuan Liu | Light-emitting device and manufacturing process of the light-emitting device |
JP5220409B2 (ja) * | 2004-07-23 | 2013-06-26 | 三星電子株式会社 | トップエミット型窒化物系発光素子の製造方法 |
US7417220B2 (en) * | 2004-09-09 | 2008-08-26 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Solid state device and light-emitting element |
US8093604B2 (en) | 2005-12-28 | 2012-01-10 | Group Iv Semiconductor, Inc. | Engineered structure for solid-state light emitters |
US8089080B2 (en) * | 2005-12-28 | 2012-01-03 | Group Iv Semiconductor, Inc. | Engineered structure for high brightness solid-state light emitters |
US9514947B2 (en) | 2007-06-25 | 2016-12-06 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Chromium/titanium/aluminum-based semiconductor device contact fabrication |
US8766448B2 (en) * | 2007-06-25 | 2014-07-01 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Chromium/Titanium/Aluminum-based semiconductor device contact |
US9064845B2 (en) * | 2007-06-25 | 2015-06-23 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Methods of fabricating a chromium/titanium/aluminum-based semiconductor device contact |
US20090315478A1 (en) * | 2008-06-19 | 2009-12-24 | Mccolgin Jerry L | Lighting system having master and slave lighting fixtures |
US8258721B2 (en) | 2008-09-16 | 2012-09-04 | Evolution Lighting, Llc | Remotely controllable track lighting system |
WO2011106860A1 (en) | 2010-03-01 | 2011-09-09 | Group Iv Semiconductor, Inc. | Deposition of thin film dielectrics and light emitting nano-layer structures |
TWI515936B (zh) * | 2011-12-15 | 2016-01-01 | 友達光電股份有限公司 | 發光裝置及其製作方法 |
CN104347764A (zh) * | 2013-07-31 | 2015-02-11 | 郝炼 | 一种新型GaN基单芯片白光发光二极管器件及其制作方法 |
KR102282141B1 (ko) * | 2014-09-02 | 2021-07-28 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광소자 |
CN104269486A (zh) * | 2014-09-15 | 2015-01-07 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 倒装led芯片及其制备方法 |
KR102455483B1 (ko) | 2017-06-30 | 2022-10-19 | 삼성전자주식회사 | Led 장치 및 그 제조 방법 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100298205B1 (ko) * | 1998-05-21 | 2001-08-07 | 오길록 | 고집적삼색발광소자및그제조방법 |
TW413956B (en) * | 1998-07-28 | 2000-12-01 | Sumitomo Electric Industries | Fluorescent substrate LED |
AU4510801A (en) * | 1999-12-02 | 2001-06-18 | Teraconnect, Inc. | Method of making optoelectronic devices using sacrificial devices |
JP2001177145A (ja) * | 1999-12-21 | 2001-06-29 | Toshiba Electronic Engineering Corp | 半導体発光素子およびその製造方法 |
US6903376B2 (en) * | 1999-12-22 | 2005-06-07 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Selective placement of quantum wells in flipchip light emitting diodes for improved light extraction |
TW497277B (en) * | 2000-03-10 | 2002-08-01 | Toshiba Corp | Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same |
US6614103B1 (en) * | 2000-09-01 | 2003-09-02 | General Electric Company | Plastic packaging of LED arrays |
US6650044B1 (en) * | 2000-10-13 | 2003-11-18 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Stenciling phosphor layers on light emitting diodes |
CN100372133C (zh) * | 2001-02-28 | 2008-02-27 | 财团法人工业技术研究院 | 具有蓝光发光单元以及含硒化锌的覆盖部的发光元件 |
JP2004207479A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Pioneer Electronic Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
US20050224812A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Yu-Chuan Liu | Light-emitting device and manufacturing process of the light-emitting device |
US7022550B2 (en) * | 2004-04-07 | 2006-04-04 | Gelcore Llc | Methods for forming aluminum-containing p-contacts for group III-nitride light emitting diodes |
JP4667803B2 (ja) * | 2004-09-14 | 2011-04-13 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
US7195944B2 (en) * | 2005-01-11 | 2007-03-27 | Semileds Corporation | Systems and methods for producing white-light emitting diodes |
JP4961887B2 (ja) * | 2005-09-07 | 2012-06-27 | 豊田合成株式会社 | 固体素子デバイス |
-
2004
- 2004-03-31 US US10/815,091 patent/US7227192B2/en active Active
- 2004-12-10 TW TW093138400A patent/TWI253190B/zh not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-03-10 CN CNB2005100543511A patent/CN100392882C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-01-25 US US11/339,251 patent/US7335523B2/en active Active
- 2006-02-28 HK HK06102614A patent/HK1082593A1/xx not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104122631A (zh) * | 2013-04-29 | 2014-10-29 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 光纤连接器电路板及光纤连接器 |
CN105244430A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-01-13 | 五邑大学 | 一种白光发光二极管及其制作方法 |
CN108352425A (zh) * | 2015-10-15 | 2018-07-31 | Lg 伊诺特有限公司 | 半导体器件、半导体器件封装和包括其的照明系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HK1082593A1 (en) | 2006-06-09 |
US7335523B2 (en) | 2008-02-26 |
CN100392882C (zh) | 2008-06-04 |
TW200532950A (en) | 2005-10-01 |
TWI253190B (en) | 2006-04-11 |
US20050224813A1 (en) | 2005-10-13 |
US20060119668A1 (en) | 2006-06-08 |
US7227192B2 (en) | 2007-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1677700A (zh) | 发光元件及其制造方法 | |
CN110024142B (zh) | 半导体器件和包括半导体器件的显示装置 | |
CN1309099C (zh) | 第ⅲ族氮化物化合物半导体发光元件 | |
US9209223B2 (en) | Light emitting device and method of manufacturing the same | |
CN100590898C (zh) | 用于半导体发光器件的正电极 | |
US7291865B2 (en) | Light-emitting semiconductor device | |
KR101077078B1 (ko) | 질화 갈륨계 화합물 반도체 발광소자 | |
US20130285103A1 (en) | Light emitting elements, ligh emitting devices including light emitting elements and methods of manufacturing such light emitting elements and/or devices | |
CN1677701A (zh) | 发光元件及其制造方法 | |
CN103078032A (zh) | 发光器件 | |
CN102386295A (zh) | 发光元件 | |
KR102481646B1 (ko) | 반도체 발광소자 패키지 | |
CN101076900A (zh) | 具有多个发光单元的发光装置和安装所述发光装置的封装 | |
CN1663055A (zh) | 具有碳化硅衬底的发光二极管 | |
KR20120042500A (ko) | 반도체 발광 소자 및 그 제조방법 | |
CN102244087A (zh) | 可控功率倒装阵列led芯片及其制造方法 | |
WO2008156294A2 (en) | Semiconductor light emitting device and method of fabricating the same | |
WO2012020896A1 (en) | Uv light emitting diode and method of manufacturing the same | |
KR100812737B1 (ko) | 플립칩용 질화물계 발광소자 | |
US20060234411A1 (en) | Method of manufacturing nitride semiconductor light emitting diode | |
CN114005911B (zh) | 一种显示器件及其制备方法 | |
KR100646635B1 (ko) | 복수 셀의 단일 발광 소자 및 이의 제조 방법 | |
KR20100087466A (ko) | 발광다이오드 소자 및 이의 제조방법 | |
JP4047679B2 (ja) | 発光装置 | |
KR20190038105A (ko) | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1082593 Country of ref document: HK |
|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: GR Ref document number: 1082593 Country of ref document: HK |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080604 Termination date: 20210310 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |