电路结构制造技术

本发明专利技术提供一种电路结构，该结构包括载体基板，其包括第一通孔以及第二通孔。每一第一通孔及每一第二通孔自载体基板的第一表面延伸至对向的第二表面。上述电路结构还包括发光二极管芯片接合至载体基板的第一表面上。发光二极管芯片包括第一电极及第二电极，且第一电极及第二电极分别连接至第一通孔及第二通孔。本发明专利技术可以较小面积的基板形成较紧密的元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路，尤其涉及将LED元件整合至电子电路的方法及 结构。
技术介绍
由于发光二极管(LED)比其他发光技术的功能及效率更佳，其发光应用 的比例越来越高。在发光应用上，LED需电性连接至其他电子元件如其他的 LED。举例来说，当应用LED作为光源时，其电源可采用大于或等于100V 的交流电(AC)。由于LED属低电压的直流电(DC)元件，高电压的AC无法直 接作为LED电源，除非LED连结至可将AC电源转换为低电压DC电源的 电路。近来发现高电压AC电源可直接连结至多个连线的LED。在图1A中， 三相(three-phase)AC电源可直接驱动LED。元件可直接若将多个LED分为 两组相反的串联方向，可采用AC驱动。图1A中的元件其电路图如图1B所 示。如图1B所示，电路含有六对LED如Cll、 C21、 C12、 C32、 C13、及 C33。每一对LED均具有平行设置的两个LED，当一个LED的驱动方向为 正时，另一个LED的驱动方向为负。上述设置即所谓的逆平行，两个 LED平行设置但驱动方向相反。上述电路可还包含成对的LED如C22、 C23、 及C31，而三相电源连接至接触点P1、 P2、及P3。上述LED的设置方式不需驱动电路。施加电压可平均分布于上述串联 的LED，使每一LED仅分配到部分电压。由于串联的LED可降低施加于接 触点的电压，因此降低每一独立LED的电压。借由AC电源，图1B中逆平 行设置的LED电路可持续发光，而不需考虑电源的驱动方向。此外，LED 与接触点的分布可确保三向电源施加至至少一组的LED的电压不为0。如此 一来，图IB中的电路可采用高电压的AC电源驱动LED,而不需额外的驱 动电路。具有图IB的电路的图1A的元件，是单晶(monolithically)地形成于单一 基板上。上述的基板SUB上也含有金属接触。六对LEDCll、 C21、 C12、 C32、 C13、及C33与接触点P1、 P2、及P3均设置于基板SUB的单一表面 上。图1A所示的元件具有下列缺点。基板SUB的面积必需更大以容纳电路。 如此一来，将难以形成紧密排列的AC电源的LED元件。若LED元件的串 联数目必需超过两个以平均分散高电压的AC电源时，上述设计会使情况更、 综上所述，目前急需新的设计以电性连接LED。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电路结构，以克服上述公知技术的缺陷。本专利技术提供一种电路结构，包括载体基板，包括第一通孔；以及第二通 孔；其中每一第一通孔及每一第二通孔自载体基板的第一表面延伸至对向的 第二表面；发光二极管芯片接合至载体基板的第一表面上，其中发光二极管 芯片包括第一电极及第二电极，且第一电极及第二电极分别连接至第一通孔 及第二通孔；以及多个电性连接位于载体基板的第二表面上，电性连接连接 第一通孔及第二通孔至电路，且电路包括其他电子元件。本专利技术也提供一种电路结构，包括载体基板，包括多个接触焊盘，位于 载体基板的第一表面；以及多个接触焊盘，位于载体基板的第二表面，且第 二表面与第一表面对向；以及多个通孔，自载体基板的第一表面延伸至第二 表面，其中每一第一表面的接触焊盘经由通孔之一连接至每一第二表面的接 触焊盘；多个发光二极管芯片接合至载体基板的第一表面，其中每一发光二 极管芯片包括第一电极及第二电极连接至第一接触焊盘之一；以及电性连接 位于载体基板的第二表面上的两接触焊盘之间。本专利技术通过将LED芯片接合至载体基板的某一表面上，并形成连接线 及外部接触点于载体基板的另一表面，则可以较小面积的基板形成较紧密的 元件。此外，连接线与LED芯片分别位于载体基板不同表面的设计，可避 免连接线与焊盘之间的电阻产生的热影响到LED芯片。附图说明5图1A是一 AC电源驱动的LED元件； 图1B是图1A中元件的电路图； 图2-图6是本专利技术一实施例的工艺剖示图； 图7A是本专利技术一实施例的结构俯视图； 图7B是图7A的结构的电路图；以及 图8-图9是本专利技术其他实施例的结构。 其中，附图标记说明如下-21 柱状结构；22 m族元素氮化物层；23~气隙；24 有源层；26 反射 器；30、 48、 51、 86 电极;34 LED芯片；40 载体基板;42~通孔;44、 46 接触焊盘；50、 50，~电性连接；60 LED元件;72~搭接线;Cll、 C21、 C12、 C32、 C13、 C33 LED; Pl、 P2、 P3 接触点;SUB、 20、 70、 80 基板。具体实施例方式本专利技术可缩小载体基板的面积，并可降低电阻产生的热对LED芯片造 成的影响。本专利技术提供改良的方法以电性连接LED，并电性连接LED至电路中的 其他元件。在实施例中，元件含有可被AC电源驱动的多个连线的LED。上 述元件的独特工艺将说明如下，其步骤可整合至标准的LED元件工艺。本 专利技术优选实施例的工艺及用途揭示如下。可以理解的是，本专利技术的概念可广 泛实施于特定结构。下述特定实施例仅用以说明本专利技术的工艺及用途而非局 限本专利技术的范围。在本专利技术的实施例中，不同图示将延用相同标记表示相同 单元。在图2中，IH族元素氮化物层22形成于基板20上，其中III族元素氮 化物层22包含III族元素的氮化物。基板20可作为牺牲基板，优选为硅基 板，其结晶方向是(IOO)、 (110)、或(lll)。基板20也可为其他常与III族元 素氮化物搭配的材料如蓝宝石基板、碳化硅基板、或其他类似物。III族元素 氮化物层22可用来形成LED。在一实施例中，III族元素氮化物层22包含 发光的有源层24，以及其他层如盖层以支援不同的LED元件运行。如本领 域普通技术人员所知，有源层24上方及下方的层状结构分别具有相反的电 性。在后续讨论中，位于有源层24上方的III族元素氮化物层属上层III族元素氮化物层，而位于有源层24下方的III族元素氮化物层属下层III族元 素氮化物层。III族元素氮化物层22与其下方的基板20之间优选为弱接合(weak bonding)。如此一来，后续分离III族元素氮化物层22与其下方的基板20的 工艺将不会损伤两者。在一实施例中，可由被气隙23分隔的柱状结构21完 成上述弱接合。接着借由横向外延过成长(ELOG)技术，可形成III族元素氮 化物层22如连续的层状结构以封装气隙23。在另一实施例中，基板20与III 族元素氮化物层22之间的弱接合可为孔洞层。孔洞层可由部分的基板20转 化而成。在一实施例中，基板20为块材硅基板，并以含氢氟酸(20wt。/。)及乙 醇的电解质组成进行电化学阳极工艺以形成孔洞层。在一实施例中，电化学 阳极工艺的阳极电流密度介于约1 mA/cn^至约200 mA/cii^之间。在形成孔 洞层前，基板20的起始厚度大于约100nm。孔洞层的厚度介于约10 A至1 pm 之间。接着形成多个上电极/反射器26 (之后简称为反射器)于III族元素氮化物 层22上，用以反射光线。反射器26的材料可为多层结构，包含Ni/Al、钛、 氮化钛、钽、氮化钽、或上述的组合。每一反射器26也可包含氮化钛层形 成于氮化钽上，或氮化钽层形成于氮化钛层上。如图3所示，接着图案化图2的结构中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路结构，包括：　一载体基板，包括：　一第一通孔；以及　一第二通孔；其中每一该第一通孔及每一该第二通孔自该载体基板的第一表面延伸至对向的第二表面；　一发光二极管芯片接合至该载体基板的第一表面上，其中该发光二极管芯片包括一第一电极 及一第二电极，且该第一电极及该第二电极分别连接至该第一通孔及该第二通孔；以及　多个电性连接位于该载体基板的第二表面上，所述多个电性连接连接该第一通孔及该第二通孔至一电路，且该电路包括其他电子元件。

【技术特征摘要】
US 2008-8-28 61/092,484;US 2009-8-4 12/535,5251.一种电路结构，包括一载体基板，包括一第一通孔；以及一第二通孔；其中每一该第一通孔及每一该第二通孔自该载体基板的第一表面延伸至对向的第二表面；一发光二极管芯片接合至该载体基板的第一表面上，其中该发光二极管芯片包括一第一电极及一第二电极，且该第一电极及该第二电极分别连接至该第一通孔及该第二通孔；以及多个电性连接位于该载体基板的第二表面上，所述多个电性连接连接该第一通孔及该第二通孔至一电路，且该电路包括其他电子元件。2. 如权利要求1所述的电路结构，其中所述多个其他电子元件包括额外 发光二极管芯片接合至该载体芯片的第一表面上，且该发光二极管芯片及该 额外发光二极管芯片由该载体基板的第二表面上的连接线电性连接。3. 如权利要求1所述的电路结构，其中该发光二极管芯片的该第一电极 或该第二电极电性连接至其对应的通孔，且该通孔穿过该导体基板。4. 如权利要求1所述的电路结构，其中该发光二极管芯片的该第一电极 经由搭接线连接至该第一通孔，且该发光二极管芯片的该第二电极经由搭接 线连接至该第二通孔。5. 如权利要求l所述的电路结构，其中该载体基板是一硅基板，且该第 一通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鼎元，邱文智，余振华，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]