TWM322622U - Light-emitting diode - Google Patents

Description

M322622 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本新型是有關於一種發光二極體，且特別是有關於一 種能將半導體發光元件操作時所產生的熱迅速導出之發 光二極體。 【先前技術】 整合照相功能的手機是目前市場上的趨勢，應用於手 機照相功能的閃光燈為Flash LED，與傳統數位相機相比， Flash LED閃光燈具有較省電、可長時間使用等優勢。 由於Flash LED閃光燈必須具備高亮度和能通過大電 ㈣的特f生才胃b在瞬間提供足夠的亮度來補足拍照時需要 的光線。然而，大功率LED的發熱量比小功率lED高出 數十倍以上，且溫度升高會使發光效率大幅降低，因此減 ^發光半導體元件本身及封裝體的熱阻抗及提高散熱順 暢性是目前努力的方向。 . 一般高功率LED主要是採用陶瓷材料作為基板，陶瓷 材料/、有較薄、散熱均勻及熱阻係數較佳等優勢而被廣泛 使用。然而，陶瓷基板的製作技術門檻高、費用昂貴，且 材質脆弱易碎，導致LED的封裝設計受到限制。 【新型内容】 因此本新型的目的就是在提供一種發光二極體，解決 傳，、先间功率發光二極體散熱性不佳的問題。 M322622 根據本新型之上述目的，提出一種發光二極體，包含 一半導體基板、貫穿半導體基板的複數個導電/導熱插塞、 附著於此半導體基板的複數個金屬電極及固定於金屬電 極上之發光半導體元件。 其中，每一金屬電極具有一第一部及一第二部，分別 附著於半導體基板之上、下表面。導電/導熱插塞分別與金 屬電極之第一部及一第二部接觸，藉由此導電/導熱插塞可 連接金屬電極之第一部與第二部之間。發光半導體元件固 定於金屬電極之第一部上，利用金屬線與金屬電極電性連 依照本新型一實施例’半導體基板之形狀可為一凹杯 狀，可為由矽、砷化鎵所構成之板體。半導體基板之上表 面可彼覆一高反射性鍍層，用以反射光線來提高亮度。導 電/導熱插塞可為由金屬、石墨或導電膠所構成之填塞體。 根據上述，可知本新型之發光二極體以半導體基板搭配導 電/導熱插塞之設計，可同時具備電極導通及將熱能導出的 效果’能將半導體發光元件操作時所產生的熱迅速導出， 應用於高功率發光二極體、雷射二極體等元件上，能增加 封裝體的散熱能力。 【實施方式】 請參照第1圖及第2圖，其繪示依照本新型一實施例 的發光二極體示意圖。發光二極體100包含一半導體基板 110、複數個導電/導熱插塞120、複數個金屬電極130、發 6 M322622 光半導體元件140及金屬線150。 半導體基板110包含一上表面112及一下表面114， 導電/導熱插塞120垂直嵌入半導體基板110中。依照本新 型之實施例，半導體基板110可為矽基板或砷化鎵基板。 半導體基板110之形狀可依產品規格需求調整，可為凹杯 狀、碗狀等形狀。半導體基板110之上表面112可披覆一 高反射性鍍層，例如銀或金鍍層，用以增進光之反射率以 提高亮度。 由於石夕晶圓的材料便宜、製作技術成熟，且矽的熱傳 導係數與陶瓷接近，因此以石夕基板不但具有與陶竟基板相 當的散熱效果，更可節省成本。此外，半導體基板110可 利用半導體之黃光製程製作，由於黃光製程已被廣泛應用 多年’故不論在製程技術上或是原物料取得上，皆可與現 有之技術銜接使用。 以黃光製程製作之半導體基板上可預留製作導電/導 熱插塞120之孔洞（via)，後續可於此孔洞中填充導電材料 以形成導電/導熱插塞120。導電/導熱插塞12〇可為金屬構 成之填塞體或金屬粉與樹脂之混合物構成之填塞體，例如 銀膠；亦可為石墨構成之填塞體或石墨粉與樹脂之混合物 構成之填塞體，例如導電炭黑。 繼續參照第1圖，金屬電極130具有一第一部130a 及一第二部130b。其中第一部i30a附著於半導體基板11〇 之上表面112上，並與導電/導熱插塞12〇接觸；第二部 130b附著於半導體基板110之下表面114，並與導電/導熱 7 M322622 插塞120接觸，金屬電極130之第一部130a及一第二部 130b藉由導電/導熱插塞120相連接，用以輸入電能。依 照本新型之實施例’金屬電極130之材質可包含金、銀、 銅或上述金屬之合金。 發光半導體元件140固定於一金屬電極13〇之第一部 130a上，以金屬線150電性連接金屬電極13〇與發光半導 體元件140之間，用以於電能輸入時發出特定波長之光 線。依照本新型之實施例，金屬線可包含金線、銀線、鋁 線或其合金所構成之線。 承上所述，本新型提出之發先半導體元件之導電/導熱 插塞設計，除了可用以導通電極之外，亦具有將半導體發 光元件操作時所產生的熱能導出外的作用，再搭配導熱性 良好之半導體基板，可幫助封裝體之散熱，避免因發^半 導體元件過熱而影響元件之效能或導致元件損壞，可適用 於高功率發光二極體、雷射二極體等元件。 雖然本新型已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本新型’任何熟習此技藝者，在錢離本新型之精神和範 圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 特徵、優點與實施例 如下： 為讓本新型之上述和其他目的、 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明 M322622 第1圖是本新型一實施例的發光二極體截面圖。 第2圖是本新型一實施例的發光二極體俯視圖。 【主要元件符號說明】 100 :發光二極體 110 :半導體基板 112 :上表面 114 :下表面 120 :導電/導熱插塞 130 :金屬電極 130a :第一部 130b ··第二部 140 :發光半導體元件 150 :金屬線

Claims (1)

1. M322622 九、申請專利範圍： l一種發光二極體，至少包含： 一半導體基板，包含一上表面、一下表面； 複數個導電/導熱插塞，嵌於該半導體基板中； 複數個金屬電極，每一該些金屬電極具有： 一第一部，附著於該上表面，與該導電/導熱插塞 接觸；以及 > 一第二部，附著於該下表面，與該導電/導熱插塞 接觸，藉由該導電/導熱插塞與該第一部相連接；以及 至少一發光半導體元件，固定於其中一金屬電極之第 一部上’以複數金屬線分別電性連接該些金屬電極與發光 半導體元件之間。 2·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，更包含 一高反射性鍍層披覆於該上表面。 » 3·如申請專利範圍第2項所述之發光二極體，其中該 南反射性錄層包含銀或金鍍層。 4·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中該 半導體基板為矽基板。 5·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中該 半導體基板為砷化鎵基板。 M322622 6·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中該 導電/導熱插塞為金屬構成之填塞體。 、7·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中該 導電/導熱插塞為金屬粉與樹脂混合所構成之填塞體。 、8·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中該 導電/導熱插塞為石墨構成之填塞體。 導 9·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中該 電/導熱插塞為石墨粉與樹脂混合所構成之填塞體。 =10·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中 ~金屬電極為金、銀、銅或合金構成之片體。 镇u·如申請專利範圍第1項所述之發光二極體，其中 、屬線為金線、銀線、銘線或合金線。 11