TWI500181B - 光電裝置之基座 - Google Patents
光電裝置之基座 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI500181B TWI500181B TW098103432A TW98103432A TWI500181B TW I500181 B TWI500181 B TW I500181B TW 098103432 A TW098103432 A TW 098103432A TW 98103432 A TW98103432 A TW 98103432A TW I500181 B TWI500181 B TW I500181B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- substrate
- susceptor
- pad
- spacer
- contact
- Prior art date
Links
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title claims description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 83
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 42
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDFCWFBWQUEQIJ-UHFFFAOYSA-N [B].[P] Chemical compound [B].[P] GDFCWFBWQUEQIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000000313 electron-beam-induced deposition Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N gold tin Chemical compound [Sn].[Au] JVPLOXQKFGYFMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000742 single-metal deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- H01L33/483—Containers
- H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
-
- 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
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/481—Internal lead connections, e.g. via connections, feedthrough structures
-
- 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
- H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
- H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
-
- 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
- H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
本發明乃關於光電裝置之基座。光電裝置，如發光二極體(LED)，有許多用途。例如發光二極體通常用於照相手機中的閃光燈元件。某些情況下，發光二極體可當成筆記型電腦螢幕的背光之用。其他例子如發光二極體用於汽車的煞車燈，頭燈或車廂照明燈。
在傳統的發光二極體封裝中，二極體晶片乃放置於使其能電氣連接的基座上。為了放置不同型式的發光二極體晶片，就產生了不同尺寸、幾何及電氣連接的多種基座。然而，沒有任何一種單一基座設計能夠放置不同設計的發光二極體晶片。而且，現有的發光二極體基座可能導致封裝尺寸和成本的增加。再者，許多發光二極體基座和表面黏著元件(SMDs)並不相容。在某些情況下，無法將線路整合到發光二極體晶片中，因為迴焊技術會導致線路損壞。
以下的描述和附帶的圖示提出本發明一個或更多實施例的細節。其他特色可參見描述，圖示及專利範圍。
從某方面而言，光電裝置之基座包含一個基底，一個第一頂部墊片位於基底上表面，一個第一底部墊片位於基底下表面，和一個位於基底邊牆內凹的第一包覆接點，第一包覆接點電氣耦合到第一頂部墊片和第一底部
墊片。
在某些應用上，基座更包含一個第二頂部墊片位於基底上表面，一個第二底部墊片位於基底下表面，和一個位於基底第二邊牆內凹的第二包覆接點，第二包覆接點電氣耦合到第二頂部墊片和第二底部墊片。某些情況下，第一頂部墊片是元件固定墊片而第二頂部墊片是焊線墊片。在某些應用中，第一底部墊片是表面黏著元件接點墊片。某些情況下，第二底部墊片是導熱接點墊片。
第一邊牆內凹和第二邊牆內凹都可能包含傾斜的邊牆。第一包覆接點可以位於第一內凹的傾斜邊牆上，而第二包覆接點可以位於第二內凹的傾斜邊牆上。
以另一個觀點看，一個光電裝置的基座包含一個基底，一個裝置固定墊片位於基底的上表面，一個焊線墊片位於於基底的上表面，一個接點墊片位於於基底的下表面，和一個引線接點貫穿過基底，將焊線墊片和接點墊片電氣耦合起來。
在某些應用中，基座包含一個位於基底下表面的導熱墊片。某些情況下，引線接點是位於引線的邊牆上，以致於一暢通通道從該基底之該上表面延伸到該下表面。
在特定的應用中，基座也包含多於一個的焊線墊片位於基底上表面，多於一個的接點墊片位於基底下表面，及多於一個的引線接點穿過基底。每個引線接點都電氣耦合一對焊線墊片和接點墊片。
在某些應用中，基座亦包含一個位於基底下表面的焊壩(solder dam)，該焊壩將引線接點耦合至接點墊
片。
某些情況下，基座的接點墊片是表面黏著元件墊片。
在特定的應用中，基座包含一個平面金屬層位於基底上表面，該平面金屬層將裝置固定墊片電氣耦合至焊線墊片。
基座也可能包含一個固定在裝置固定墊片上的光電裝置。該光電裝置可能是發光二極體。用一個焊線可以把光電裝置電氣連接到焊線墊片。
在某些應用上，基座也包含基底內的被動和主動電路零件。被動或主動電路零件可能包含靜電洩放保護線路。靜電洩放保護線路可能在基座的基底內組成，並電氣耦合至光電裝置。在特定情況下，基座包含光電裝置的護罩。護罩可能裝在基底上以密封光電零件。護罩可能是透鏡。而透鏡可能包含聚合物。
以另一個觀點看，製造光電基座包括在基底上形成一個以上的孔穴，在基底的上表面和下表面和每個孔穴的邊牆上沈積金屬層，將金屬層圖案化，以在基底上表面形成接合點和焊線墊片，在基底下表面形成接點墊片和表面黏著元件墊片，並將基底切割成基座。孔穴中的每個開孔從基底下表面貫穿到基底上表面。第一孔穴邊牆上的金屬層將接合點電氣耦合至接點墊片。第二孔穴邊牆上的金屬層將焊線墊片電氣耦合至表面黏著元件墊片。
在某些情況下，孔穴的開孔以金屬密封。
依據第一實施例，圖1A、1B、2、3A和3B顯示光電裝置的基座1。
上表面5是基座的組合面，其上固定著一個或多個光電元件。基座1的下表面19是接點面，可以作一個或多個外部電氣連接。在某些應用中，下表面19也能提供熱連接到外部環境或是到散熱片(未顯示)以降低裝置溫度。基座1的上表面5大體上和下表面19平行而位於相反面。在單一個整合裝置中上表面5和下表面19都和四道垂直邊牆4相交。
如圖1A和圖3A中所示，上表面5包含平面接合點7。接合點7建立一個可供光電元件固定的區域。光電元件的例子包括，但不限定於發光二極體，雷射二極體和光二極體。一般矩形接合點7的設計適合固定最傳統的發光二極體晶片。然而，其他墊片結構也可用以容納具有不同結構和輪廓的光電裝置。在某些應用中，接合點7的結構和光電裝置的電氣接點墊片對齊。
基座1的上表面5上形成一個平面焊線墊片9，而且和接合點7之間為電氣絕緣和熱絕緣。焊線墊片9是當作焊線連接的表面，可以進行諸如球形焊接和楔形焊接。雖然形狀如所示的矩形，但焊線墊片9也可以安排成其他結構。例如，焊線墊片9的尺寸可以調整成能夠容納多個焊線連接。
接合點7必須要由導熱材料製成以將熱導離光電裝置。在某些情況下，接合點7也可具有導電氣以便和裝置之間進行電氣連接。焊線墊片9應由導電材料製
成。然而，在某些應用中，焊線墊片9也具有導熱性。例如，接合點7和焊線墊片9都是以金屬形成，如金(Au)或銅(Cu)。在某些應用中，可用多層金屬形成接合點7和焊線墊片9。
在本例中，基座1是以半導體基底製成，如矽。另一種方式是基座1也能以絕緣材料如玻璃或氧化矽製成，或是複合材料，如矽和絕緣體結合。也可使用其他基底材料。
如圖1A中範例所示，內凹11和12位於四道垂直的基底邊牆4中的兩道上，而且是去除基座1的一部分而形成。內凹11形成於基座1的遠端靠近接合點7處。內凹12形成於基座1相對的近端，靠近焊線墊片9。內凹11和12在上表面5的水平面都包括一個U型凹槽14，該凹槽由基底的三面所環繞。此外，內凹11和12以三道傾斜的內凹邊牆6、8和10為邊界。三道內凹邊牆都由相對應的凹槽14向基底下表面19傾斜。在圖1B和2的應用中，內凹邊牆6、8和10為梯形。也就是說，每道邊牆在和上表面5交接處的寬度，要小於和下表面19交接處的寬度。因而，內凹11和12以內凹邊牆(6、8和10為邊界)在上表面5處較小，而在下表面19處較大。其他應用可能包含不同結構的開孔。
如圖1B和2所示，基座的下表面19包含一個熱接點墊片17。接點面也包含一個分離的表面黏著元件(SMD)墊片15，該墊片和熱接點墊片17之間為電氣和熱絕緣。熱接點墊片17由導熱材料形成，可以將熱導離基座1和固定在上表面5上的光電裝置。表面黏著
元件墊片15由導電材料製成，以便在焊線墊片9和外部裝置(未顯示)之間提供電氣連接，例如使用表面黏著技術的印刷電路板。在某些應用中，表面黏著元件墊片15也有將熱導離基座1的功用。例如，熱接點墊片17和表面黏著元件墊片15都是以金屬，如金或銅所製成。
上表面5上的焊線墊片9和下表面19上的表面黏著元件墊片15之間為電氣連接及熱連接，其方式是利用在內凹12中的內凹邊牆10上形成包覆接點13A。以類似的方式，上表面5上的接合點7和熱接點墊片17之間為熱連接及電氣連接，利用在內凹11中的內凹邊牆10上形成包覆接點13B(參見圖2)。如圖1A、1B和3B中的範例所示，包覆接點13A13B沿著相對應的內凹邊牆10，由基座上表面上的焊線墊片9延伸到基座下表面的表面黏著元件墊片15。內凹12中連接接合點7和熱接點墊片17的包覆接點13A，大體上類似於內凹11中的包覆接點13B。包覆接點13A、13B可用和組裝面及接點面墊片相同的材料製成，例如包括金和銅。在某些應用中，包覆接點13具有多層結構。
圖4A、4B、5、6A和6B顯示另一個光電裝置基座範例21，它具有上表面25和下表面39。上表面25是構成於水平面上，大體上和下表面39平行。上下表面25、39在單一整合裝置中以四道垂直邊牆24相交，其中邊牆24並無類以圖1的應用中的凹槽。
如圖4A及6A所示，上表面(或稱組裝面)25，包含一個裝置固定墊片27以固定光電裝置，及一個或多個
焊線墊片29以作為連接到裝置上的焊線之用。墊片27、29是以導熱及/或導電的材料製成，如金屬。在某些應用中，墊片27、29具有多層結構。
基座21的下表面39是接點面，可由其上建立一個或多個與外部元件或裝置之間的電氣及/或熱連接。如圖4B和5所示，下表面39包含一個熱接點墊片33及一個或多個表面黏著元件墊片35，後者和熱接點墊片33之間為電氣及熱絕緣。墊片33、35是以導熱及/或導電的材料製成，如金屬。在某些應用中，墊片33、35具有多層結構。
基座21是以半導體基底製成，如矽。另一種方式是基座21也能以絕緣材料如玻璃或氧化矽製成，或是複合材料，如矽和絕緣體結合。也可使用其他基底材料。
如圖4A、4B和6B所示，基座21包含金屬化引線31從上表面25貫穿基底到下表面39。在某些情況下，金屬化引線31的開孔是以非等向性蝕刻基底，從下表面39到上表面25而形成。因而，下表面39上的開孔尺寸可能大於上表面5上的開孔尺寸。
金屬化引線31位置接近上表面25上的焊線墊片29和接點面上的焊壩37。金屬化引線31的開孔邊牆塗佈一層或多層導電材料以形成引線接點32。引線接點32電氣耦合及/或熱耦合至上表面25上的焊線墊片29和下表面39上的焊壩37。引線接點32可能包括氣相沈積金屬，如金或銅。在某些應用中，引線接點32並未填滿整個開孔以便保持上表面25和下表面39之間的暢通。在其他應用中，開孔以引線接點32填滿以密封
開孔。舉例而言，引線接點材料可以利用電鍍引線金屬化製程提供。
在某些情況下，裝置固定墊片27乃藉由形成於基座21上的平面金屬層23，電氣連接至一個或多個焊線接點墊片29。該平面金屬層可由與裝置固定墊片27及焊線接點墊片29相同的材料製成。結果，裝置固定墊片27能夠熱連接至基座21下表面上的表面黏著元件墊片35。此外，平面金屬層23能夠在裝置固定墊片27和表面黏著元件墊片35之間提供電氣連接，因而不需要焊線。
基座21之下表面39上的焊壩37可能包含一層或多層氣相沈積金屬，如鈦(Ti)，並用以避免加在表面黏著元件墊片35上的焊錫接觸或進入金屬化引線31。焊壩37位於金屬化引線31和表面黏著元件墊片35之間，並且為電氣耦合及/或熱耦合至表面黏著元件墊片35及引線接點32。
圖7顯示一光電裝置41範例，如發光二極體，該裝置固定於基座1之接合點7上。基座21(圖4A)可用以取代基座1。裝置41乃利用微製造技術固定，如焊劑接合。焊劑接合的範例包含使用金錫(AuSn)接合。另外，裝置41也可利用環氧化物或樹脂固定到接合點7上。環氧化物或樹脂可能是導熱的。基座41乃藉由線43電氣連接至焊線墊片9。在某些情況下，基座41可藉由覆晶接合法固定至接合點7上，因而使裝置電氣連接至接合點7。
據此，如圖1至7中之範例所示，即可構建一個具
有標準表面黏著元件連接的一般裝置基座以供使用，而不論固定至基座上之光電裝置是否具有特殊的佈線，結構，接點及接線技術。此外，往後的設計要求基座空間最小化。因而，整體光電封裝尺寸縮小，使得更高密度的裝置可以組裝在一起。這可能導致液晶顯示裝置具有更高解析度。在其他例子中，照明顯示設備可以做的更小，但和更大的顯示設備具有相近的產能。
在某些應用中，基座內部可能整合被動或主動線路。圖8顯示一個光電裝置41範例，如發光二極體，固定至基座1上，其中靜電放電(ESD)保護線路構成於基座之半導體基底中。基座21(圖4A)可用以取代基座1。保護線路45包含背對背組成的二個齊納二極體47，可以將磷硼擴散製程應用到半導體基底上而構成。當多餘電荷在發光二極體兩端產生一個超過臨界電壓的電壓時，保護線路45會限制電壓並分流多出的電流以保護發光二極體。在某些情況下，只需單一齊納二極體來保護裝置41。其他被動和主動電路元件，也可能利用如互補式金氧半(CMOS)的製程整合到基座內。
在某些應用中，被動和主動電路元件可以在基座的外表面構成。例如，被動電阻，電容或電感元件可以利用標準微製造技術，在基座上表面構成。此外，主動電路元件如積體電路晶片可以固定到基座外表面。
在某些應用中，會想要將光電裝置41加上護罩作為保護，或用以控制裝置中射出或收集的光線。圖9中的範例顯示一個構成於發光二極體41上之護罩51，該發光二極體乃固定至基座21。基座1(圖1A)可用以
取代基座21。護罩51保護發光二極體41免受損壞。在某些情況下，護罩51是塑造而成的透鏡，透鏡的形狀能將裝置41射出的光線聚焦。結果，塑造的透鏡51能夠加大從光電裝置發出的光線或將光線聚焦到裝置41上。護罩51可以任何材料製成，只要是對光電裝置41發射的或是收集的光線而言為透明材料即可。例如，護罩51可以聚合物材料製成，包括例如矽或玻璃。護罩51利用接合材料如環氧化物或樹脂固定到表面上。在某些情況下，構成護罩的聚合物黏性就足以將護罩51固定在基座表面上。
圖10A至10E是切面圖，說明圖1所示的基座1之製程範例。如圖10A至10B所示，孔穴60乃蝕刻基底3而成。孔穴蝕刻由基底下表面開始，完全通過基底厚度後到達基底上表面，從而形成傾斜的孔穴邊牆。孔穴60可以己知的濕蝕刻技術構成。然而，其他蝕刻技術如乾蝕刻或雷射鑽孔也可使用。
進行孔穴蝕刻之後，基底3和孔穴60的表面以金屬層62(參見圖10C)塗佈。金屬層62是以金屬沈積技術構成，如電子束沈積，熱氣相沈積或濺鍍等。其他金屬沈積技術也可使用。金屬層62可能包括多層不同金屬如金、鈦及鉻。
如圖10D所示，金屬層62隨後進行濺鍍及蝕刻，藉以在基底上表面構成一對接合點64/焊線墊片66，並在基底下表面構成一對熱接點墊片68/表面黏著元件墊片70。金屬圖案化步驟在接合點64及熱接點墊片68，與焊線墊片66及表面黏著元件墊片70之間形成電氣絕
緣。此外，金屬層62可進一步圖案化，以在基底上下表面形成焊壩(參見圖1B)。
隨著圖案化步驟進行，將基底3切割形成個別基底1(參見圖10E)。如圖10E所示，切割是於接合點/焊線墊片對的其中一面進行。此外，切割將構成於接合點64附近的孔穴及焊線墊片66附近的孔穴分為二等份。切割的結果，基底孔穴剩餘的部分每一個都像是在基座邊牆上構成的內凹。
圖11A至11D是切面圖，說明圖4所示的基座21之另一種製程範例。如圖11A至11B中所示，孔穴72乃蝕刻基底3而成。孔穴蝕刻由基底下表面開始，完全通過基底厚度後到達基底上表面，同時形成傾斜的孔穴邊牆。蝕刻可以利用如半導體製程產業中已知的濕蝕刻來進行。隨後，基底上下表面和孔穴邊牆，利用如上述的標準金屬沈積技術塗佈一金屬層74(參見圖11C)。孔穴72也可選擇性地以金屬填充，使得基底3的上下表面之間沒有開孔。孔穴可以利用無電或電化學沈積法填充金屬。金屬層74隨後進行圖案化，藉以構成一個接合點(未顯示)，一個或多個焊線墊片78，一個熱接點墊片80及一個或多個表面黏著元件墊片82。接合點可以和基底上構成的全部或數個焊線墊片78之間保持電氣絕緣。熱接點墊片80和構成於基底下表面的表面黏著元件墊片82之間保持電氣絕緣。金屬圖案化之後，基底3切割成個別基座21，每個都包含單一接合點和一個或多個焊線墊片78。
圖12A至12D顯示在另一個應用中，製造基座21
之第三製程的切面圖，其中孔穴72是以鑽孔穿過基底3而成，而非藉由蝕刻。例如，雷射鑽孔可用來構成柱狀孔穴72，稍後並於其中沈積金屬。孔穴可以填充金屬73，使得基底的上下表面之間沒有開孔。另一種方式是，孔穴邊牆可覆以一薄層金屬，使得一道開孔得以貫通基底孔穴72。
本發明的數個應用已如所述。然而，必須瞭解在不違背本發明的精神和範圍內可以進行修改。其他應用歸屬於以下申請範圍中。
1‧‧‧基座
3‧‧‧基底
4‧‧‧垂直邊牆
5‧‧‧上表面
6‧‧‧內凹邊牆
7‧‧‧接合點
8‧‧‧內凹邊牆
9‧‧‧焊線墊片
10‧‧‧內凹邊牆
11‧‧‧內凹
12‧‧‧內凹
13A‧‧‧包覆接點
13B‧‧‧包覆接點
15‧‧‧表面黏著元件墊片
17‧‧‧熱接點墊片
19‧‧‧下表面
21‧‧‧基座
23‧‧‧平面金屬層
24‧‧‧垂直邊牆
25‧‧‧上表面
27‧‧‧裝置固定墊片
29‧‧‧焊線墊片
31‧‧‧金屬化引線
32‧‧‧引線接點
33‧‧‧熱接點墊片
35‧‧‧表面黏著元件墊片
37‧‧‧焊壩
39‧‧‧下表面
41‧‧‧光電裝置
43‧‧‧線
45‧‧‧保護線路
47‧‧‧齊納二極體
51‧‧‧護罩
60‧‧‧孔穴
62‧‧‧金屬層
64‧‧‧接合點
66‧‧‧焊線墊片
68‧‧‧熱接點墊片
70‧‧‧表面黏著元件墊片
72‧‧‧孔穴
73‧‧‧填充金屬
74‧‧‧金屬層
78‧‧‧焊線墊片
80‧‧‧熱接點墊片
82‧‧‧表面黏著元件墊片
圖1A顯示光電裝置基座的一個範例。
圖1B顯示圖1A基座的另一個角度。
圖2是圖1A基座的底視圖。
圖3A是圖1A基座的上視圖。
圖3B是圖3A中沿著I-I線的縱切面圖。
圖4A顯示光電裝置基座的另一個範例。
圖4B顯示圖4A基座的另一個角度。
圖5是圖4A基座的底視圖。
圖6A是圖4A基座的上視圖。
圖6B是圖6A中沿著II-II線的縱切面圖。
圖7顯示光電裝置固定到基座上的範例。
圖8顯示包含內部線路的基座之範例。
圖9顯示護罩固定到基座上的範例。
圖10A-10E說明製造基座的第一流程。
圖11A-11D說明製造基座的第二流程。
圖12A-12D說明製造基座的第三流程。
1‧‧‧基座
4‧‧‧垂直邊牆
5‧‧‧上表面
6‧‧‧內凹邊牆
7‧‧‧接合點
9‧‧‧焊線墊片
10‧‧‧內凹邊牆
11‧‧‧內凹
12‧‧‧內凹
14‧‧‧凹槽
Claims (35)
- 一種用於一光電裝置的基座，包括：一基底；一第一頂部墊片，其位於該基底的一上表面；一第一底部墊片，其位於該基底的一下表面；及一第一包覆接點，其位於該基底的一第一邊牆內凹，其中該第一包覆接點電氣耦合至該第一頂部墊片及該第一底部墊片；其中該第一邊牆內凹包括具有一平坦表面的一傾斜邊牆。
- 如申請專利範圍第1項之基座，進一步包括：一第二頂部墊片，其位於該基底的該上表面；一第二底部墊片，其位於該基底的該下表面；及一第二包覆接點，其位於該基底的一第二邊牆內凹，其中該第二包覆接點乃電氣耦合至該第二頂部墊片及該第二底部墊片。
- 如申請專利範圍第2項之基座，其中該第一頂部墊片是一裝置固定墊片，而該第二頂部墊片是一焊線墊片。
- 如申請專利範圍第3項之基座，進一步包括一光電裝置固定到該裝置固定墊片上。
- 如申請專利範圍第4項之基座，進一步包括一焊線電氣連接該光電裝置至該焊線墊片。
- 如申請專利範圍第4項之基座，其中該光電裝置是一發光二極體。
- 如申請專利範圍第1項之基座，其中該第一底部墊片是一表面黏著元件接點墊片。
- 如申請專利範圍第2項之基座，其中第一底部墊片是一 表面黏著元件接點墊片而該第二底部墊片是一導熱接點墊片。
- 如申請專利範圍第2項之基座，其中該第二邊牆內凹都包含一傾斜邊牆。
- 如申請專利範圍第9項之基座，其中該第一包覆接點乃位於該第一邊牆內凹的該傾斜邊牆上，其中該第二包覆接點乃位於該第二邊牆內凹的該傾斜邊牆上。
- 如申請專利範圍第1項之基座，進一步包含該基底內的被動或主動電路元件。
- 如申請專利範圍第11項之基座，其中的該被動或主動電路元件包含靜電放電保護線路。
- 如申請專利範圍第1項之基座，進一步包含用於該光電裝置的一護罩。
- 如申請專利範圍第13項之基座，其中該護罩為一透鏡。
- 如申請專利範圍第14項之基座，其中該透鏡包含一聚合物。
- 一種用於一光電裝置的基座，包含：一基底；一裝置固定墊片，其位於該基底的一上表面；一焊線墊片，其位於該基底的一上表面；一接點墊片，其位於該基底的一下表面；及一引線接點貫穿過該基底，將該焊線墊片電氣耦合至該接點墊片；其中該引線接點位於一引線開孔的具有一平坦表面的一傾斜邊牆上，使一暢通通道從該基底之該上表面延伸到該下表面。
- 如申請專利範圍第16項之基座，進一步包含位於該基底之該下表面的一導熱墊片。
- 如申請專利範圍第16項之基座，進一步包含：複數個焊線墊片，其位於該基底的該上表面；複數個接點墊片，其位於該基底的該下表面；及複數個引線接點貫穿過該基底，其中每個引線接點電氣耦合該複數個焊線墊片之一至該複數個接點墊片之一。
- 如申請專利範圍第16項之基座，進一步包含位於該基底之該下表面的一焊壩，其中該焊壩將引線接點耦合至該接點墊片。
- 如申請專利範圍第16項之基座，其中該接點墊片為一表面黏著元件墊片。
- 如申請專利範圍第16項之基座，進一步包含一光電裝置固定到該裝置固定墊片。
- 如申請專利範圍第21項之基座，進一步包含一焊線電氣連接該光電裝置至該焊線墊片。
- 如申請專利範圍第21項之基座，其中該光電裝置為一發光二極體。
- 如申請專利範圍第16項之基座，進一步包含位於該基底之該上表面的一層平面金屬，該平面金屬層將該裝置固定墊片電氣耦合至該焊線墊片。
- 如申請專利範圍第16項之基座，進一步包含該基底內的被動或主動電路元件。
- 如申請專利範圍第25項之基座，其中該電路元件包含靜電放電保護線路。
- 如申請專利範圍第16項之基座，進一步包含用於該光 電裝置的一護罩。
- 如申請專利範圍第27項之基座，其中該護罩為一透鏡。
- 如申請專利範圍第28項之基座，其中該透鏡包含一聚合物。
- 一種製造一光電裝置基座的方法，包含：在一基底上構成數個孔穴，其中孔穴中的每個開孔從該基底的一下表面貫穿到該基底的一上表面；在該基底的一上表面和下表面和每個孔穴的具有一平坦表面的一傾斜邊牆上沈積一金屬層；將該金屬層圖案化，以在該基底上表面形成一接合點和焊線墊片，在該基底下表面形成一接點墊片和一表面黏著元件墊片，其中該金屬層在一第一孔穴邊牆上電氣耦合該接合點至該接點墊片，及其中該金屬層在一第二孔穴邊牆上電氣耦合該焊線墊片至該表面黏著元件墊片；及切割該基底成一基座。
- 如申請專利範圍第30項之製造一光電裝置基座的方法，進一步包含將一光電元件固定到該接合點上。
- 如申請專利範圍第31項之製造一光電裝置基座的方法，進一步包含將該光電元件電氣連接至該焊線墊片。
- 如申請專利範圍第30項之製造一光電裝置基座的方法，進一步包含構成靜電放電保護線路在該基底內，並電氣耦合該保護線路至該光電元件。
- 如申請專利範圍第30項之製造一光電裝置基座的方法，進一步包含附加一護罩在該基底上，以密封該光電裝置。
- 如申請專利範圍第30項之製造一光電裝置基座的方法，進一步包含以金屬密封該等孔穴開孔。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/026,113 US7732829B2 (en) | 2008-02-05 | 2008-02-05 | Optoelectronic device submount |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200950153A TW200950153A (en) | 2009-12-01 |
| TWI500181B true TWI500181B (zh) | 2015-09-11 |
Family
ID=40474889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW098103432A TWI500181B (zh) | 2008-02-05 | 2009-02-04 | 光電裝置之基座 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7732829B2 (zh) |
| CN (1) | CN102160197B (zh) |
| TW (1) | TWI500181B (zh) |
| WO (1) | WO2009097942A1 (zh) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8309973B2 (en) * | 2009-02-12 | 2012-11-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Silicon-based sub-mount for an opto-electronic device |
| US7838878B2 (en) * | 2009-03-24 | 2010-11-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor-based sub-mounts for optoelectronic devices with conductive paths to facilitate testing and binning |
| TWI495084B (zh) * | 2009-07-07 | 2015-08-01 | Epistar Corp | 發光元件 |
| DE102009053064A1 (de) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Dünnfilm-Halbleiterbauelement mit Schutzdiodenstruktur und Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilm-Halbleiterbauelements |
| DE102012105619A1 (de) * | 2012-06-27 | 2014-01-02 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements |
| TWI460484B (zh) * | 2012-10-05 | 2014-11-11 | Sintai Optical Shenzhen Co Ltd | Optical coupling device (2) |
| TWI471622B (zh) * | 2012-10-05 | 2015-02-01 | Sintai Optical Shenzhen Co Ltd | Optical coupling device (1) |
| JP6532475B2 (ja) | 2014-02-13 | 2019-06-19 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッドＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ． | 圧縮性熱界面材料 |
| BR112018067991A2 (pt) | 2016-03-08 | 2019-01-15 | Honeywell Int Inc | material de interface térmica, e componente eletrônico |
| DE102016205308A1 (de) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur herstellung einer vielzahl von halbleiterchips, halbleiterchip und modul mit einem halbleiterchip |
| US11041103B2 (en) | 2017-09-08 | 2021-06-22 | Honeywell International Inc. | Silicone-free thermal gel |
| US20190122694A1 (en) * | 2017-10-20 | 2019-04-25 | Seagate Technology Llc | Head gimbal assembly solder joints and formation thereof using bond pad solder dams |
| US11072706B2 (en) | 2018-02-15 | 2021-07-27 | Honeywell International Inc. | Gel-type thermal interface material |
| US10804584B1 (en) | 2019-03-18 | 2020-10-13 | Apple Inc. | Minimize radio frequency co-existence in products with light emitting diode displays by diverting surface current |
| US10706880B1 (en) | 2019-04-02 | 2020-07-07 | Seagate Technology Llc | Electrically conductive solder non-wettable bond pads in head gimbal assemblies |
| US11373921B2 (en) | 2019-04-23 | 2022-06-28 | Honeywell International Inc. | Gel-type thermal interface material with low pre-curing viscosity and elastic properties post-curing |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4843280A (en) * | 1988-01-15 | 1989-06-27 | Siemens Corporate Research & Support, Inc. | A modular surface mount component for an electrical device or led's |
| JPH1126647A (ja) * | 1997-07-07 | 1999-01-29 | Sharp Corp | 光半導体装置 |
| US6486499B1 (en) * | 1999-12-22 | 2002-11-26 | Lumileds Lighting U.S., Llc | III-nitride light-emitting device with increased light generating capability |
| US20050051789A1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-03-10 | Negley Gerald H. | Solid metal block mounting substrates for semiconductor light emitting devices, and oxidizing methods for fabricating same |
| US20060006404A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | James Ibbetson | Chip-scale methods for packaging light emitting devices and chip-scale packaged light emitting devices |
| US20060054910A1 (en) * | 2004-09-14 | 2006-03-16 | Hideaki Takemori | Submount for light emitting diode and its manufacturing method |
| US20070170450A1 (en) * | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Thomas Murphy | Package for a light emitting element with integrated electrostatic discharge protection |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3982268A (en) * | 1973-10-30 | 1976-09-21 | General Electric Company | Deep diode lead throughs |
| JP4703067B2 (ja) | 2001-05-25 | 2011-06-15 | イビデン株式会社 | Ｉｃチップ実装用基板の製造方法 |
| US6642550B1 (en) * | 2002-08-26 | 2003-11-04 | California Micro Devices | Silicon sub-mount capable of single wire bonding and of providing ESD protection for light emitting diode devices |
| TWI303491B (en) * | 2004-02-20 | 2008-11-21 | Toshiba Kk | Semiconductor relay apparatus and wiring board fabrication method |
| US7253388B2 (en) | 2004-04-23 | 2007-08-07 | Hymite A/S | Assembly with self-alignment features to position a cover on a substrate that supports a micro component |
-
2008
- 2008-02-05 US US12/026,113 patent/US7732829B2/en active Active
- 2008-12-30 WO PCT/EP2008/068347 patent/WO2009097942A1/en active Application Filing
- 2008-12-30 CN CN200880128509.7A patent/CN102160197B/zh active Active
-
2009
- 2009-02-04 TW TW098103432A patent/TWI500181B/zh active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4843280A (en) * | 1988-01-15 | 1989-06-27 | Siemens Corporate Research & Support, Inc. | A modular surface mount component for an electrical device or led's |
| JPH1126647A (ja) * | 1997-07-07 | 1999-01-29 | Sharp Corp | 光半導体装置 |
| US6486499B1 (en) * | 1999-12-22 | 2002-11-26 | Lumileds Lighting U.S., Llc | III-nitride light-emitting device with increased light generating capability |
| US20050051789A1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-03-10 | Negley Gerald H. | Solid metal block mounting substrates for semiconductor light emitting devices, and oxidizing methods for fabricating same |
| CN1849712A (zh) * | 2003-09-09 | 2006-10-18 | 克里公司 | 用于半导体发光器件的固体金属块安装衬底和用于制造它的氧化方法 |
| US20060006404A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | James Ibbetson | Chip-scale methods for packaging light emitting devices and chip-scale packaged light emitting devices |
| CN101032034A (zh) * | 2004-06-30 | 2007-09-05 | 克里公司 | 用于封装发光器件的芯片级方法和芯片级封装的发光器件 |
| US20060054910A1 (en) * | 2004-09-14 | 2006-03-16 | Hideaki Takemori | Submount for light emitting diode and its manufacturing method |
| US20070170450A1 (en) * | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Thomas Murphy | Package for a light emitting element with integrated electrostatic discharge protection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW200950153A (en) | 2009-12-01 |
| US20090194777A1 (en) | 2009-08-06 |
| CN102160197A (zh) | 2011-08-17 |
| US7732829B2 (en) | 2010-06-08 |
| WO2009097942A1 (en) | 2009-08-13 |
| CN102160197B (zh) | 2014-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI500181B (zh) | 光電裝置之基座 | |
| US8044412B2 (en) | Package for a light emitting element | |
| US9812621B2 (en) | Semiconductor device and fabrication method for same | |
| JP5746076B2 (ja) | 半導体発光デバイスパッケージのサブマウント及びそのサブマウントを備える半導体発光デバイスパッケージ | |
| US7528422B2 (en) | Package for a light emitting element with integrated electrostatic discharge protection | |
| US8188488B2 (en) | Power surface mount light emitting die package | |
| US7867794B2 (en) | Surface-mount type optical semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| US8334585B2 (en) | LED package and fabrication method thereof | |
| US8017964B2 (en) | Light emitting device | |
| JP2011146752A (ja) | 側面型発光ダイオード及び側面型発光ダイオードの製造方法 | |
| KR20020090314A (ko) | 반도체 장치 | |
| JPWO2018151176A1 (ja) | 熱電素子内蔵パッケージ | |
| US20200279801A1 (en) | Foil-based package with distance compensation | |
| JP2012532469A (ja) | 電子モジュール | |
| US20040217451A1 (en) | Semiconductor packaging structure | |
| KR100618759B1 (ko) | 하이브리드 모듈 | |
| KR20170037907A (ko) | 발광 장치 |