发光器件的封装结构及其制造方法技术

一种发光器件的封装结构及其制造方法。此发光器件的封装结构至少包括：一封装基板；至少一第一接合垫以及至少一第二接合垫设于封装基板的一表面上；一发光器件芯片设于封装基板的表面之上，其中发光器件芯片的一表面上包括至少一第一电性电极垫以及至少一第二电性电极垫；以及至少一第一电性接合凸块以及至少一第二电性接合凸块。该第一电性接合凸块与该第二电性接合凸块分别对应接合在第一接合垫与第二电性电极垫之间、以及第二接合垫与第一电性电极垫之间，其中第一电性接合凸块与第二电性接合凸块的材料选自于由多个热电材料所组成的一族群。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种发光器件的封装结构，且特别是有关于一种高发光效率的 。
技术介绍
传统的发光器件，例如发光二极管(LED)等器件的封装结构的散热效果普 遍不佳，因而严重影响发光器件的操作性能。举例而言，发光二极管的发光效 率一般约只有20%转换成光能，剩下的80%的能量以热能的形态发出，这些 热能会对发光器件的性能造成严重的负面影响，而导致发光器件的发光效能下 降。为提高发光器件的封装结构的散热能力，目前发展出许多不同散热型态的 封装方式，例如合晶共融与芯片倒装焊接等。请参照图l，其所示为传统发光 器件的芯片倒装封装结构的剖面示意图。在传统的发光器件的封装结构100 中，封装基板102的表面104上设有接合垫106与108,接合凸块118与120 则分别设置在接合垫106与108上。另一方面，发光器件芯片110的表面112 上亦设有n型电极垫114与p型电极垫116。发光器件芯片110通过芯片倒装 方式设置在封装基板102的表面104之上，而使n型电极垫114与p型电极垫 116分别接合在封装基板102的接合垫106与108上的接合凸块118与120上。 因此，发光器件芯片110的n型电极垫114和p型电极垫116分别经接合凸块 118与120而与封装基板102的接合垫106和108接合。一般发光器件的封装结构100的散热能力仍难以满足现今高功率发光器 件的需求，因此导致发光器件的发光效率的改善有限。此外，在发光器件的封 装结构100中，不论是封装基板102上的接合垫106与108，或是发光器件芯 片110上的n型电极垫114与p型电极垫116，其材料多采用金(Au)，而且接 合凸块118与120的材料也采用金。由于金的价格高昂，因此金的大量使用使 得传统发光器件的封装结构100的成本大幅增加。有鉴于传统发光器件的封装结构的散热能力不佳且成本高，因此亟需一种 发光器件的封装结构的设计，该设计既可降低成本，更可使发光器件的封装结 构的热能有效地传导至外界而快速散热，借以大幅提升发光器件的发光效率。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种，其利用芯片倒装(Flip Chip)封装方式进行芯片的固定，故除了可免除传统打线封 装所造成的厚度，有效縮减封装体的厚度，更可增进发光器件的封装结构的散 热能力。本专利技术的另一目的是在提供一种，其利 用p型与n型热电半导体材料作为芯片倒装封装的接合凸块，而提供pn型致 冷器的功能。因此，在电流输入此发光器件的封装结构的同时，可将热有效地 传导至散热基板而散热到外界，更进一步地提高发光器件的封装结构的散热能 力。故，整个发光器件的封装结构可承受更大的驱动电流，而可大幅提升发光 器件的发光效率，进而获得更高的发光效果。本专利技术的又一目的是在提供一种，其焊 接电极可采用铜或银等金属来取代金，因此可大幅减少金的使用量，进而可降 低制造成本。根据本专利技术的上述目的，提出一种发光器件的封装结构，至少包括 一封 装基板；至少一第一接合垫；以及至少一第二接合垫设于封装基板的一表面上； 一发光器件芯片设于封装基板的上述表面之上，其中发光器件芯片的一表面上 包括至少一第一电性电极垫以及至少一第二电性电极垫；以及至少一第一电性 接合凸块以及至少一第二电性接合凸块，该第一电性接合凸块与该第二电性接 合凸块分别对应接合在第一接合垫与第二电性电极垫之间、以及第二接合垫与 第一电性电极垫之间，其中第一电性接合凸块与第二电性接合凸块的材料选自 于由多个热电材料所组成的一族群。依照本专利技术一较佳实施例，上述的第一接合垫、第二接合垫、第一电性电 极垫与第二电性电极垫的材料为铜或银。根据本专利技术的目的，提出一种发光器件的封装结构的制造方法，至少包括: 提供一封装基板，其中该封装基板的一表面上设有至少一第一接合垫以及至少-第二接合垫；形成至少-一第一电性接合凸块与至少一第二电性接合凸块，该第一电性接合凸块与该第二电性接合凸块分别对应接合在第一接合垫与第二 接合垫上，其中第一电性接合凸块与第二电性接合凸块的材料选自于由多个热电半导体材料所组成的一族群；提供一发光器件芯片，其中发光器件芯片的一 表面上设有至少一第一电性电极垫以及至少一第二电性电极垫；以及进行一芯 片倒装焊接步骤，以使第一电性电极垫与第二电性电极垫分别接合在第二电性 接合凸块与第一电性接合凸块上。依照本专利技术一较佳实施例，上述形成第一电性接合凸块与第二电性接合凸 块的步骤至少包括进行一离子植入步骤。本专利技术的有益效果在于，利用不同电性的热电半导体材料作为芯片倒装封 装的接合凸块，在电流输入此发光器件的封装结构的同时，可将热有效地传导 至散热基板而将热散到外界，更进一歩地提高发光器件的封装结构的散热能 力。同时，因为可采用铜或银等金属来取代 金作为焊接电极，因此可大幅减少金的使用量，进而可降低制作成本。下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的 限定。附图说明为使本专利技术的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下图1所示为传统发光器件的芯片倒装封装结构的剖面示意图； 图2至图4所示为依照本专利技术一较佳实施例的一种发光器件的封装结构的制作流程剖面图5所示为依照本专利技术一较佳实施例的一种发光器件的封装结构的运作 示意图6所示为依照本专利技术另一较佳实施例的一种发光器件的封装结构的剖 面示意图。其中,'附图标记跳发光器件的封装结构102:封装基板跳表面懸接合垫跳接合垫110:发光器件芯片112:表面114:n型电极垫116:p型电极垫118:接合凸块120:接合凸块200:封装基板202:表面204:第一接合垫205:接合垫206-第二接合垫208:第一电性接合凸块210:第二电性接合凸块212:发光器件芯片214:表面216:第一电性电极垫218:第二电性电极垫220:发光器件的封装结构222:电源224:电流226:发光器件的封装结构228:箭头具体实施例方式本专利技术公开一种。为了使本专利技术的叙述更加详尽与完备，可参照下列描述并配合附2至图6。请参照图2至图4，其所示为依照本专利技术一较佳实施例的一种发光器件的 封装结构的制作流程剖面图。在一示范实施例中，制作发光器件的封装结构 220(请先参照图4)时，可提供封装基板200,其中封装基板200可采用热传导 性佳的基板，以利发光器件的封装结构220的散热。封装基板200可采用例如 氧化铝基板、氮化铝基板或钻石镀膜基板。接下来，在封装基板200的表面 202上形成一或多个第一接合垫204、与一或多个第二接合垫206。在一实施 例中，第一接合垫204与第二接合垫206的材料采用非金的材料，较佳可采用 铜(Cu)或银(Ag)等金属。接着，利用沉积方式形成一或多个第一电性接合凸块208、与一或多个第 二电性接合凸块210，分别对应设置在封装基板200上方的第一接合垫204与第二接合垫206上，其中第一电性不同于第二电性。举例而言，当第一电性为 n型时，第二电性可为p型；而当第一电性为p型时，第二电性可为n型。在 本示范实施例中，第一电性为n型，第二电性则为p型。在一实施例中，第一 电性接合凸块208和第二电性接合凸块210的数量分别与封装基板200上的第 一接合垫204和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件的封装结构，其特征在于，至少包括：　一封装基板；　至少一第一接合垫以及至少一第二接合垫，设于该封装基板的一表面上；　一发光器件芯片，设于该封装基板的该表面之上，其中该发光器件芯片的一表面上包括至少一第一电性电极 垫以及至少一第二电性电极垫；以及　至少一第一电性接合凸块以及至少一第二电性接合凸块，该第一电性接合凸块与该第二电性接合凸块分别对应接合在该第一接合垫与该第二电性电极垫之间、以及该第二接合垫与该第一电性电极垫之间，其中该第一电性接合凸块 与该第二电性接合凸块的材料选自于由多个热电材料所组成的一族群。

【技术特征摘要】
1. 一种发光器件的封装结构，其特征在于，至少包括一封装基板；至少一第一接合垫以及至少一第二接合垫，设于该封装基板的一表面上；一发光器件芯片，设于该封装基板的该表面之上，其中该发光器件芯片的一表面上包括至少一第一电性电极垫以及至少一第二电性电极垫；以及至少一第一电性接合凸块以及至少一第二电性接合凸块，该第一电性接合凸块与该第二电性接合凸块分别对应接合在该第一接合垫与该第二电性电极垫之间、以及该第二接合垫与该第一电性电极垫之间，其中该第一电性接合凸块与该第二电性接合凸块的材料选自于由多个热电材料所组成的一族群。2. 根据权利要求1所述的发光器件的封装结构，其中该些热电半导体材 料选自于由碲、锑、铋、硒及其合金所组成的一族群。3. 根据权利要求1所述的发光器件的封装结构，其特征在于，该封装基 板为一氧化铝基板、 一氮化铝基板或一钻石镀膜基板。4. 根据权利要求1所述的发光器件的封装结构，其特征在于，该第一接 合垫、该第二接合垫、该第一电性电极垫与该第二电性电极垫的材料为铜或银。5. 根据权利要求1所述的发光器件的封装结构，其特征在于，该第-一电 性接合凸块的电性为n型，且该第二电性接合凸块的电性为p型。6. —种发光器件的封装结构的制造方法，其特征在于，至少包括 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵自皓，许伯聪，
申请(专利权)人：亿光电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]