发光二极管装置及发光芯片制造方法及图纸

本发明专利技术涉及发光二极管装置及发光芯片。该发光二极管装置包含一封装基座、一芯片载体形成于该封装基座上、一发光芯片形成于该芯片载体上、一反射杯形成于该封装基座上并环绕该发光芯片及该芯片载体、及一透明封装材料，用以封装该发光芯片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种发光二极管，尤其关于发光二极管装置。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode; LED)的光取出效率一直被视为提升 亮度的重要课题之一 ，许多现有技术着重于芯片本身表面的粗化以提升芯 片的光取出效率，如在基板的上表面或下表面以湿蚀刻或干蚀刻方式进行 图案化以增加基板的散射效果，又如在外延结构的最上层以湿蚀刻或干蚀 刻方式或于成长时自然形成粗化效果以增加芯片上方的散射效果。诸如此 些方法均设法提升芯片本身的光取出效率。然而，芯片本身光取出效率的 提升亦须搭配适当的封装技术方得以显现其效益。图1显示一现有表面黏着型(Surface Mount Device; SMD)发光二极管装 置10，包含一封装基座ll,具有一上表面与一下表面，且包含一第一导线 111及一笫二导线112、 一发光芯片13形成于封装基座11上方约中心位置， 发光芯片13具有一第一电极(未绘示)及一第二电极(未绘示)，分别与第一导 线111及第二导线112电连接、一反射杯12形成于封装基座11上并环绕发 光芯片13、及一透明封装材料14填满反射杯12以封装发光芯片13及连接 线。该第一导线及第二导线皆披覆该封装基座11的上表面及下表面，以便 直接安装于印刷电路板上，反射杯12用以将发光芯片13发出的光线反射 引导至朝上方向以形成聚集的光束。由于透明封装材料14填满反射杯12， 部分的光线因发生全反射而无法穿出透明封装材料14，造成光取出效率不 佳。另外，发光芯片产生的热亦无法藉由反射杯内缘散热。图2为一美国已公开的专利申请案US2005/0067628提出的作法，以解 决上述图1所示装置的问题。图2的透明封装材料24仅封装于发光芯片23 周围，可大幅降低光线发生全反射的几率，使大部分光线可轻易穿出透明 封装材料24。尽管如此，仍有部分的光线会被局限在反射杯内，且由于其 反射杯22与反射杯支撑体221之间留有空隙以;故置其他周边电子元件，故发光芯片产生的热量仍无法藉由反射杯内缘散热。鉴于此，本专利技术提出一发光装置以进一步提升发光装置的光取出效率 并改善其散热效果
技术实现思路
本专利技术提出一种发光二极管装置，包括一封装基座，具有一上表面与 一下表面，且包含一第一导线及一第二导线、 一芯片载体，形成于该封装 基座上、 一发光芯片，形成于该芯片载体上，该发光芯片具有一第一电极 电连接至该第一导线及一第二电极电连接至该第二导线、 一反射杯，形成 于该封装基座上并环绕该发光芯片及该芯片载体、及一透明封装材料封装 该发光芯片，其中该芯片载体的高度与该反射杯高度的比例在一预定范围。本专利技术的另一目的在于提供一发光二极管装置，包括一封装基座，具 有一上表面与一下表面，且包含一第一导线及一第二导线、 一芯片载体， 形成于该封装基座上、 一发光芯片，形成于该芯片载体上，该发光芯片具 有一第一电极电连接至该第一导线及一第二电极电连接至该第二导线，其 中该芯片载体可为发光芯片的一部分或预先形成于该封装基座、 一反射杯，封装该发光芯片。本专利技术的又一 目的在提供一 包含一芯片载体的芯片单元， 包含一成长基板，形成于该芯片载体上、 一发光叠层，形成于该成长基板 上，包含一第一导电性半导体层、 一第二导电性半导体层及一发光层、一 第一电极与该第一导电性半导体层电连接、及一第二电极与该第二导电性 半导体层电连接。附图说明图l为一示意图，显示依现有技术所示的一发光二极管装置； 图2为一示意图，显示依现有技术所示的另一发光二极管装置； 图3为一示意图，显示依本专利技术所示的一发光二极管装置； 图4揭示依本专利技术的发光二极管装置模拟而得的芯片载体高度对光取 出效率的曲线；图5至图6为示意图，显示依本专利技术所示发光二极管装置的一实施例； 图7为一示意图，显示依本专利技术的一芯片单元；图8至图9为示意图，显示依本专利技术所示包含光转换涂层的发光二极 管装置。附图标记说明10~30、 50、 60、 80、 90:发光二极管装置;11 ~31、 51、 61、 81、 91:封装基座；111-311、 511、 611、 811、911:第一导线；112—312、 512、 612、 812、912:第二导线;13 ~33、 53、 63、 83、 93:发光芯片；14-34、 54、 64、 84、 94:透明封装材料；221:支撑体；35、55、 65、 71、 85、 95:芯片载体；66:透明侧壁；70:芯片单元；711:反射层；72:成长基板；73:发光叠层；731:第一导电型半导体层;732.活性层；733第二导电型半导体层;74:第一电极；75:第二电极；76:點着层;87、97:光转换涂层。具体实施方式请参考图3，依本专利技术的一实施例，发光二极管装置30包括一封装基 座31，具有一上表面与一下表面，且包含一第一导线311及一第二导线312、 一芯片载体35形成于封装基座31上、 一发光芯片33形成于芯片载体35 上，发光芯片33具有一第一电极(未绘示)电连接至第一导线311及一第二 电极(未绘示)电连接至第二导线312、 一反射杯32形成于封装基座31上并 环绕发光芯片33及芯片栽体35、及一透明封装材料34封装于反射杯32内。第一导线311及第二导线312皆披覆封装基座31的上表面及下表面，以方 便直接安装于印刷电路板上。反射杯32、封装基座31、及/或芯片载体35 面对发光芯片33的表面皆为一反射面或具有一反射层(未绘示)，该反射 层包含但不限于至少一种材料选自于银、铝、氧化硅、及氧化铝所构成的 材料组，用以将发光芯片33所发出的光线反射并引导至反射杯32的开口 方向，以形成聚集的光束。芯片载体35、封装基座31及反射杯32可为一 体成形或各自独立。若为各自独立，芯片载体35可例如藉由一黏着层(未 绘示)黏着于封装基座31上，该黏着层包含但不限于至少一种材料选自于 共熔合金(Eutectic alloy)、银胶、聚酰亚胺(PI)、苯并环丁烷(BCB)、过氟环 丁烷(PFCB)、环氧树脂(epoxy resin)、及硅树脂(Silicone)所构成的材料组， 可增加尺寸调整的便利性，如因应市场众多尺寸的发光芯片及反射杯，配 合适当的芯片载体高度，以达到较佳的光取出效率。图4显示依本专利技术的实施例所测得的芯片载体高度对光取出效率的关 系曲线。请同时参考图3,例如反射杯高度H为1毫米(mm),发光芯片高 度为95微米(jim),发光芯片的平面尺寸为380 nm乘380 |im，反射杯与封 装基座的夹角6约为80度，芯片载体上表面的平面尺寸为500 pm乘 500fxm，改变芯片载体高度h由50nm至400 nm，由图4的关系曲线可知 芯片载体高度h在100 ~ 400 pm时，与没有芯片载体(h=0 )的条件相比较， 对光取出效率有提升的效果，或芯片载体高度h与反射杯高度H的比值约 为0.1至0.4时，可提升光取出效率。为进一步提升光取出效率，本专利技术所 属
中具有通常知识的人应当可藉由其他参数的微调，例如反射杯 与封装基座的夹角、或芯片宽度与反射杯宽度(或封装基座宽度)的比值， 以达到较佳的效果。图5显示本专利技术的另 一实施例，发光二极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管装置，包含：一封装基座，具有一上表面与一下表面，且包含一第一导线及一第二导线；一芯片载体形成于该封装基座上；一反射杯形成于该封装基座上；一发光芯片形成于该芯片载体上，该发光芯片具有一第一电极电连 接至该第一导线及一第二电极电连接至该第二导线；及一透明封装材料，用以封装该发光芯片；其中该芯片载体藉由一第一黏着层黏着于该封装基座上。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管装置，包含一封装基座，具有一上表面与一下表面，且包含一第一导线及一第二导线；一芯片载体形成于该封装基座上；一反射杯形成于该封装基座上；一发光芯片形成于该芯片载体上，该发光芯片具有一第一电极电连接至该第一导线及一第二电极电连接至该第二导线；及一透明封装材料，用以封装该发光芯片；其中该芯片载体藉由一第一黏着层黏着于该封装基座上。2. 如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该第一勦着层包含至少 一种材料选自于共熔合金、银胶、聚酰亚胺、苯并环丁烷、过氟环丁烷、 环氧树脂、及硅树脂所构成的材料组。3. 如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该芯片载体的高度与该 反射杯高度的比值约为0.1至0.4之间。4. 如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该芯片载体的表面为反 射面或具有一反射层。5. 如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该芯片载体包含一导热 性良好的材料。6. 如权利要求5所述的发光二极管装置，其中该芯片载体包含至少一 种材料选自于硅、铝、铜、及银所构成的材料组。7. 如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该芯片载体与该发光芯 片共同形成一芯片单元。8. 如权利要求1所述的发光二极管装置，更包含一第二黏着层形成于 该芯片载体及该发光芯片之间。9. 如权利要求8所述的发光二极管装置，其中该黏着层包含至少一种 材料选自于聚酰亚胺、苯并环丁烷、过氟环丁烷、环氧树脂、硅树脂、及 银胶所构成的材料组。10. 如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该透明封装材料仅封装 于一部分的该封装基座上。11. 如权利要求10所述的发...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢明勋，徐大正，吕志强，王健源，陈彦文，李亚儒，蔡孟伦，
申请(专利权)人：晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]