发光二极管制造技术

一种发光二极管具有基本上为方形的倒装晶片，按照下述位置和姿势放置在方形的子座上。该位置和姿势通过将该倒装晶片的中心点和中心轴线重叠在子座的中心点和中心轴线上，接着再使该倒装晶片，围绕其中心点转动大约４５°而得到。因此，在子座上形成多个三角形的暴露区域，倒装晶片的二个引线电极可作在该区域中。结果，可将倒装晶片放置在一个引线框架上，使倒装晶片的中心轴线，与引线框架的抛物面的中心轴线重合。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用具有宽的发光表面的倒装晶片式发光元件的发光二极管。现参照附图说明图12和图13，来说明使用倒装晶片式半导体发光元件的一种通常的发光二极管5。图13示意性地表示包括一个倒装晶片式半导体发光元件100(以后称为“倒装晶片100”)的通常的发光二极管5的外形和结构的垂直截面。图12示出了发光元件570，它由作为基片的一个子座(sub-mount)520和安装在该子座上的倒装晶片100构成。引线框架50由用于将电压加在该发光元件570上的一根金属接线柱51和一根金属杆53组成。该金属杆53具有一个反光部分55，和安放该发光元件570的平面部分54。一个树脂罩40将该发光元件570封闭起来。利用银膏或任何其他适当的材料，将该发光元件570的底部表面527焊接在该金属杆53上，从而使该底部表面与金属杆电气上连接起来。在上述子座520的一个暴露部分528上，形成一个电极521。该电极521，利用金丝57，通过金丝焊接，与该金属接线柱51连接。由该倒装晶片100发出的光，从放置在第一个主要表面上的一个正电极反射出来，通过放置在第二个主要表面上的一个蓝宝石衬底，再发射至外面去。因此，该反射晶片100是表面向下地安装在该子座520上，使得该第一个主要表面也表面朝下。其次，说明作为基片的子座520。图12A为安装倒装晶片100之前的该子座520的平面图；图12B为安装该倒装晶片100之后的该子座520的平面图；而图12C为安装该倒装晶片100之后的该子座520的横截面图。该子座520可由例如一块导电的半导体基片制成。该子座520的上表面，除了部分523以外，覆盖着一层由SiO2制成的绝缘薄膜524，在该部分523，钎焊一块微小的金凸块533，以便与上述倒装晶片100的正电极连接。再利用铝气相沉积法，在上述绝缘薄膜524上，形成一个负电极521。在该负电极521上，形成一个该负电极521与上述金属接线柱51，用金属丝焊接方法连接的焊接区；和一个在该负电极521上钎焊一块微小的金凸块531，以便与该倒装晶片100的负电极连接的区域。通常，为了进行金丝焊接，必需形成一个直径至少为100微米(μm)的圆形的焊接区；或者每一个侧边长度至少为100微米的一个方形的焊接区。为了在上述子座520的暴露部分528上，形成这样的一个焊接区，以便形成电极521(如图12B所示)，上述形状的方形的倒装晶片100，必需放置在该子座520上，偏向一个侧边的一个位置上。即由于该暴露部分528必需具有一个预先确定的区域，或更大的区域，因此，当将该倒装晶片100放置在该子座520上时，不可能使该倒装晶片100的中心P2，与该子座520的中心P501重合；并且，也不可能使该倒装晶片100的中心轴线(在图12B中，用点划线B-B表示)，与该子座520的中心轴线(在图12A和图12B中，用点划线A-A表示)重合。另外，当将发光元件570放置在面积基本上与该发光元件570的面积相同的上述金属杆53的平面部分54上时，该子座520的中心线A-A，不可避免地与抛物面形状的上述金属杆53的反光部分55的中心轴线(在图13中，用点划线D-D表示)重合。如上所述，该子座520必需有一个暴露部分528，以便形成作为用于在上述倒装晶片100和金属接线柱51之间进行金丝焊接的焊接区的电极521。因此，该子座520的形状为矩形。另外，该倒装晶片100是偏置式地放置在该子座520上的，该倒装晶片100的中心轴线，与上述引线框架50中的金属杆53的反光部分55的中心轴线偏离。这样，通常的发光二极管5的缺点是，其光强度随着观看的位置而变化，即根据是从右边或左边，从上边或下边看该二极管5的不同，该二极管的光强度也不同。另外，由于上述引线框架50中的金属杆53的平面部分54的面积小，因此，不可避免地该子座520的面积也小。因此，如果使用的设计是，该倒装晶片100放置在子座520上，使倒装晶片100的中心轴线与该矩形的子座520的中心轴线重合，并且能保证有用于连接电极的上述暴露部分，则该倒装晶片100的尺寸要减小；这样，可能得不到所要求的亮度。考虑到上述的问题，本专利技术的一个目的是要提供一种不论观看的位置如何光强度都是恒定不变的发光二极管。本专利技术的另一个目的，是要提供一种倒装晶片的面积为最大的发光二极管，以便当在该子座上保证有用于进行电气连接的一个电极区时，也可保证高的亮度。本专利技术还有一个目的，是要提供一种总的尺寸小，寿命长和可用简单的方法制造的发光二极管。为了达到上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种具有倒装晶片式的半导体发光元件的发光二极管，包括一个矩形的倒装晶片；和一个在其上放置倒装晶片的矩形子座，子座的一个较短的侧边，比倒装晶片的对角线长；倒装晶片放置在子座上，使倒装晶片的一个侧边，与子座的一个相应侧边相交。根据本专利技术的第二方面，提供了一种具有倒装晶片式半导体发光元件的发光二极管，包括一个基本上为方形的倒装晶片；和一个在其上放置倒装晶片的基本上为方形的子座；倒装晶片按照下述位置和姿势放置在子座上，该位置和姿势是通过将倒装晶片的中心点和中心轴线重叠在子座的中心点和中心轴线上，接着使倒装晶片围绕着其中心点回转一个预先确定的角度而得到的。这里术语“基本上为方形”包括这样一类图形稍偏离正方形的平形四边形、梯形或矩形。根据本专利技术的第三方面，该预先确定的角度大约为45°。根据本专利技术的第四方面，该子座由一块半导体基片制成，并且，在半导体基片内，形成一个过电压保护的二极管。根据本专利技术的第五方面，用于过电压保护的二极管位于子座的一个上部暴露区域的下面。根据本专利技术的第六方面，子座由一块半导体基片制成，在基片的上表面上，形成一层绝缘薄膜，并且，倒装晶片的二个引线电极中的至少一个引线电极，作在绝缘薄膜上，该至少一个引线电极位于放置倒装晶片之后留下的一个上部暴露区域中。根据本专利技术的第七方面，半导体基片的一个底部表面，可以作为倒装晶片的二个引线电极中的一个引线电极，并且，半导体基片直接与用于容纳半导体基片和将电压加在倒装晶片上的一个引线框架连接。根据本专利技术的第八方面，半导体基片是绝缘的，而倒装晶片的二个引线电极，作在子座上，位于放置倒装晶片之后留下的一个上部暴露区域中。根据本专利技术的第九方面，子座是绝缘的，而倒装晶片的二个引线电极，作在子座上，位于放置倒装晶片之后，留下的一个上部暴露区域中。根据本专利技术的第十方面，在子座的该上部暴露区域上，作有一个用于检测子座位置或姿势的标记。根据本专利技术的第十一方面，在子座上，形成一个用于反射从倒装晶片发出的光的反光薄膜。根据本专利技术的第十二方面，在子座上，形成一个该倒装晶片的引线电极，该引线电极还可作为反射从倒装晶片发出的光的一个反光薄膜。根据本专利技术的第十三方面，二个引线电极覆盖在倒装晶片下面的一个区域，并可作为反射从倒装晶片发出的光的反光薄膜。根据本专利技术的第十四方面，二个引线电极基本上覆盖子座的整个上表面，并可作为反射从倒装晶片发出的光的反光薄膜。在根据本专利技术第一方面的该发光二极管中，由于该倒装晶片放置在该子座上，当相对该子座转动，因此，在该子座的四个拐角处，出现没有被该倒装晶片覆盖的暴露区域。用于金丝焊接的电极可以作在该暴露区域中。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有倒装晶片式的半导体发光元件的发光二极管，包括： 一个矩形的倒装晶片；和 一个在其上放置所述倒装晶片的矩形子座，所述子座的一个较短的侧边，比所述倒装晶片的对角线长； 所述倒装晶片放置在所述子座上，使所述倒装晶片的一个侧边，与所述子座的一个相应侧边相交。

【技术特征摘要】
JP 1999-8-6 224608/99;JP 1999-1-29 22727/991.一种具有倒装晶片式的半导体发光元件的发光二极管，包括一个矩形的倒装晶片；和一个在其上放置所述倒装晶片的矩形子座，所述子座的一个较短的侧边，比所述倒装晶片的对角线长；所述倒装晶片放置在所述子座上，使所述倒装晶片的一个侧边，与所述子座的一个相应侧边相交。2.一种具有倒装晶片式半导体发光元件的发光二极管，包括一个基本上为方形的倒装晶片；和一个在其上放置所述倒装晶片的基本上为方形的子座；所述倒装晶片按照下述位置和姿势放置在所述子座上，该位置和姿势是通过将所述倒装晶片的中心点和中心轴线重叠在所述子座的中心点和中心轴线上，接着使所述倒装晶片围绕着其中心点回转一个预先确定的角度而得到的。3.如权利要求1或2所述的发光二极管，其中，该预先确定的角度大约为45°。4.如权利要求1～3中任何一项所述的发光二极管，其中，所述子座由一块半导体基片制成，并且，在所述半导体基片内，形成一个过电压保护的二极管。5.如权利要求4所述的发光二极管，其中，所述用于过电压保护的二极管位于所述子座的一个上部暴露区域的下面。6.如权利要求1～5中任何一项所述的发光二极管，其中，所述子座由一块半导体基片制成，在所述基片的上表面上，形成一层绝缘薄膜，并且，所述倒装晶片的二个引线电极中的至少一个引线电极，作在所述绝缘薄膜上，该至少一个引线电极位于放置所述倒装晶片之后，留下的一个上部暴露区域中。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：平野敦雄，吉川幸雄，手岛圣贵，安川武正，
申请(专利权)人：丰田合成株式会社，株式会社光波，
类型：发明
国别省市：JP[日本]