光电元件及其形成方法技术

一种高效率光电元件及其形成方法。为提供一种提高光电元件发光效率及输出功率的光电元件及其形成方法，提出本发明专利技术，其高效率光电元件包括晶粒承载座及复数光电元件晶粒；光电元件晶粒设有第一、二电极；晶粒承载座形成数个顶面形成固晶面的凸出部；形成方法包括成型复数个顶面形成固晶面凸出部的晶粒承载座、以第一电极将与晶粒承载座各凸出部顶面的固晶面连线及以第二电极与另一极性的电性连接装置电性连接。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电元件及其形成方法，特别是一种。如附图说明图1所示，习知的包括晶粒及晶粒承载座30的封装发光二电极体，其晶粒主要为将磊晶结构10形成于基板20上，而磊晶结构10所在的区域至少包括N型半导体区、主动层及P型半导体层。由于制程技术的进步，所以在磊晶结构10完成之后，为了增加发光二电极体的发光亮度，通常会以采用为透明基板的基板20，如此，发光二电极体所发射出的光线便不会被不透明的基板吸收，而发光二电极体晶粒则可成为正反面及侧面皆发光的晶粒，因此可增加发光二电极体的发光效率。但事实上，即使采用透明基板取代原有基板，但由于受传动封装方法的限制及透明基板上电板仍采用传动整面背金或整面背点金的方式制作，受其限制，使得理论上采用透明基板的发光/检光元件应成为正反面及侧面皆发光/检光的高效率光电元件，仅提高了透明基板侧面的发光/检光效率，而无法完全发挥采用透明基板元件的优点。如图1所示，发光二电极体晶粒的晶粒承载座30通常以导线架(LeadFrame)、印刷电路板(PC Board)或金属座(Header)作为封装时的载具并且与发光二电极体晶粒的基板20连接形成发光二电极体晶粒的第一电极，而发光二电极体晶粒与晶粒承载座30之间的固晶面140系以银胶、导电胶或共晶结合的方式固定在晶粒承载座30上。而发光二电极体晶粒上的第二电极50则另外连线至导线架的另一端35。最后发光二电极体晶粒可以将晶粒承载座30与导线架35分别连接至电源，使得发光二电极体晶粒的磊晶结构10发光。如图2所示，当发光二电极体晶粒的基板70为绝缘材料时，与上述作法相同，发光二电极体晶粒与晶粒承载座80之间的固晶面90系以银胶固定在晶粒承载座80上。而发光二电极体晶粒上的第一电极92与第二电极94则分别连线至晶粒承载座80与导线架85。最后，发光二电极体晶粒可以藉由晶粒承载座80与导线架85分别连接至电源，以使得发光二电极体晶粒的磊晶结构60发光。然而，由于发光二电极体晶粒系直接黏接于晶粒承载座上。由于习知晶粒与晶粒承载座之间的固晶面会吸收由发光二电极体晶粒所产生的光线。因此，虽然发光二电极体晶粒上的基板已由透明基板所取代，但是经由透明基板所发射出的光线大部分会被固晶面所吸收，因此，降低了发光二电极体的发光效率，并且无法完全发挥出运用透明基板使发光二电极体晶粒产生正、反面发光的优点。本专利技术的目的是提供一种提高光电元件发光效率及输出功率的。本专利技术高效率光电元件包括晶粒承载座及复数光电元件晶粒；光电元件晶粒设有第一电极及以导线与导线架电性连接的第二电极；晶粒承载座形成数个凸出部；于各凸出部顶面形成固晶面。本专利技术高效率光电元件形成方法包括如下步骤成型晶粒承载座于晶粒承载座成型复数个顶面形成固晶面的凸出部；固定光电元件晶粒以各光电元件晶粒的第一电极将光电元件晶粒固定于晶粒承载座各凸出部顶面的固晶面；电性连接以各光电元件晶粒的第二电极与另一极性的电性连接装置电性连接。其中由于本专利技术高效率光电元件包括晶粒承载座及复数光电元件晶粒；光电元件晶粒设有第一电极及以导线与导线架电性连接的第二电极；晶粒承载座形成数个顶面形成固晶面的凸出部；形成方法包括成型复数个顶面形成固晶面凸出部的晶粒承载座、以各光电元件晶粒的第一电极将其固定于晶粒承载座各凸出部顶面的固晶面及以各光电元件晶粒的第二电极与另一极性的电性连接装置电性连接。以本专利技术高效率光电元件连接电源，其发出的光即可经由其未与固晶面接触的部分发射出光线，即藉由降低晶粒承载座与光电元件晶粒之间固晶面的面积，以使得光电元件发光/受光区增加，因此可大幅度提高光电元件的操作效率及灵敏度，提高光电元件发光效率及输出功率，从而达到本专利技术的目的。图1、为习知的发光二电极体结构示意剖视图。图2、为习知的发光二电极体结构示意剖视图(基板为绝缘材料)。图3、为本专利技术高效率光电元件结构示意剖视图。图4、为本专利技术高效率光电元件的光电元件晶粒与固晶面接触面示意图。图5、为本专利技术高效率光电元件的光电元件晶粒与固晶面接触面示意图。图6、为本专利技术高效率光电元件结构示意剖视图(基板为绝缘材料)。图7、为本专利技术高效率光电元件结构示意剖视图(晶粒承载座包括基座及数半导体座)。图8、为本专利技术高效率光电元件结构示意剖视图(晶粒承载座包括基座及数半导体座)。下面结合附图对本专利技术进一步详细阐述。如图3所示，本专利技术高效率光电元件为包括复数发光二电极体粒晶、晶粒承载座130及透明固定胶160的发光二电极体。发光二电极体晶粒包括导电透明基板120及形成于导电透明基板120上的磊晶结构110。而磊晶结构110所在的区域至少包括N型半导体区、主动层及P型半导体层，其上设有第一电极及位于磊晶结构110内的复数个相异磊晶层上的第二电极150。晶粒承载座130朝上形成复数个凸出部131，于各凸出部131顶面形成固晶面140。于晶粒承载座130凸出部131侧表面镀设具有高反射系数的藉以将入射光改变为反射光的光反射层170。透明固定胶160包覆于发光二电极体晶粒与晶粒承载座130凸出部131侧外。发光二电极体晶粒以其导电透明基板120设置于晶粒承载座130凸出部131顶面，并以银胶、导电胶或共晶结合的方式固定于晶粒承载座130凸出部131顶面的固晶面140上，以与固晶面140连线；透明固定胶160包覆于发光二电极体晶粒与晶粒承载座130凸出部131侧外，以进一步将发光二电极体晶粒固定于晶粒承载座130的凸出部131顶面；发光二电极体晶粒上第一电极与导电透明基板120、固晶面140及晶粒承载座130电性连接，其第二电极150以导线与导线架135电性连接。本专利技术高效率光电元件形成方法包括如下步骤成型晶粒承载座130晶粒承载座130系以压模技术成型复数个凸出部131，于凸出部131顶面形成固晶面140；设置光反射层170于晶粒承载座130凸出部131侧表面镀设具有高反射系数的光反射层170，藉以将入射光改变为反射光。光反射层170以半导体的标准制程，依元件特性选择如镀膜、溅镀、涂布或电镀的方法形成于晶粒承载认130凸出部131侧表面。例如，不同的材料对不同波长的反射系数不同；假如元件为可见光波段的发光/检光元件，则依习知的技术，可见光波段可以选择以银、铝、钛、白金、钛铝合金、矽铝合多等金属薄膜；或是利用复数层不同折射率材料，如氮化钛、氮化硼、矽和二氧化矽等单层、双层或两层以上的介电薄膜所组成的材料系统，皆可作为本专利技术光反射层的高反射率的材料。由于光反射层形成及制造技术为本领域基本知识，因此本专利技术不再特别说明光反射层形成与形成方法；同时，也不予以限定光反射层应用的形成技术、形成方法及材料；固定光电元件晶粒将发光二极体晶粒、P型-本质-N型光二电极体晶粒、雪崩式光二电极体晶粒、金属-半导体-金属检光元件晶粒、金属-氧化层-半导体场效电晶体元件或金属-氧化层-半导体场效电晶体元件的光电元件晶粒的透明基板120以银胶、金属熔合或共晶结合的方式固定于晶粒承载座130的凸出部131顶面的固晶面140上，便完成发光二电极体晶粒第一电极制作于透明基板120上；电性连接将光电元件晶粒的第二电极与另一极性的为导线架、PC板或金属座的电性连接装置135电性连接。当发光二体晶粒固定在晶粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率光电元件，它包括晶粒承载座及复数光电元件晶粒；光电元件晶粒设有第一电极及以导线与导线架电性连接的第二电极；其特征在于所述的晶粒承载座形成数个凸出部；于各凸出部顶面形成固晶面。

【技术特征摘要】
1.一种高效率光电元件，它包括晶粒承载座及复数光电元件晶粒；光电元件晶粒设有第一电极及以导线与导线架电性连接的第二电极；其特征在于所述的晶粒承载座形成数个凸出部；于各凸出部顶面形成固晶面。2.根据权利要求1所述的高效率光电元件，其特征在于所述的复数个发光二电极体晶粒与晶粒承载座复数个凸出部侧外包覆进一步将发光二电极体晶粒固定于晶粒承载座的凸出部顶面的透明固定胶。3.根据权利要求1所述的高效率光电元件，其特征在于所述的晶粒承载座各凸出部侧表面镀设具有高反射系数的藉以将入射光改变为反射光的光反射层。4.根据权利要求1所述的高效率光电元件，其特征在于所述的光电元件晶粒为发光二极体晶粒、P型-本质-N型光二电极体晶粒、雪崩式光二电极体晶粒、金属-半导体-金属检光元件晶粒、金属-氧化层-半导体场效电晶体元件或金属-氧化层-半导体场效电晶体元件。5.根据权利要求1所述的高效率光电元件，其特征在于所述的光电元件晶粒第一电极以银胶与固晶面连线。6.根据权利要求1所述的高效率光电元件，其特征在于所述的光电元件晶粒第一电极以导电胶与固晶面连线。7.根据权利要求1所述的高效率光电元件，其特征在于所述的光电元件晶粒第一电极以共晶结合方式与固晶面连线。8.根据权利要求1所述的高效率光电元件，其特征在于所述的晶粒承载座包括基座及固定于基座上的复数个半导体座；各半导体座形成顶面设置固晶面凸出部。9.根据权利要求8所述的高效率光电元件，其特征在于所述的晶粒承载座各半导体座凸出部侧表面镀设具有高反射系数藉以将入射光改变为反射光的光反射层。10.根据权利要求8所述的高效率光电元件，其特征在于所述的光电元件晶粒的第一电极以金属材料与固晶面连线。11.根据权利要求10所述的高效率光电元件，其特征在于所述的作为光电元件晶粒第一电极与固晶面连线的金属材料为锡金合金、铅锡合金、铅铟合金、铅锡银合金、矽金合金、锗金合金、铍金合金、铟锡合金、铟银合金、锡银合金、锡银铋合金、金锗镍合金或铟等金属材料。12.根据权利要求1所述的高效率光电元件，其特征在于所述的固晶面两对应的结合面为对称图形。13.根据权利要求1所述的高效率光电元件，其特征在于所述的固晶面两对应的结合面为非对称图形。14.一种高效率光电元件形成方法，其特征在于它包括如下步骤成型晶粒承载座于晶粒承载座成型复数个顶面形成固晶面的凸出部；固定光电元件晶粒以各光电元件晶粒的第一电极将光电元件晶粒固定于晶粒承载座各凸出部顶面的固晶面；电性连接以各光电元件晶粒的第二电极与另一极性的电性连接装置电性连接。15.根据权利要求14所述的高效率光电元件形成方法，其特征在于所述的成型的晶粒承载座...

【专利技术属性】
技术研发人员：林明德，王冠儒，蔡长达，许荣贵，
申请(专利权)人：光磊科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]