具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块及其制作方法

专利名称：具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块及其制作方法
技术领域：
本发明有关于一种构装结构模块及其制作方法，尤指一种具有高密度电 连接的嵌入式构装结构模块及其制作方法。
背景技术：
传统打印机所使用的光学打印头，乃以单一激光源，经过一套复杂的光 学系统将要打印的资料以光的信号方式转移到感光鼓，在感光鼓上形成静电 潜像，经碳粉吸附、转写、热压、除电等步骤，以达打印的需求。然而，激
光打印头却因为其光学元件多、机构复杂且光程(optical path)较长，而使 得激光打印机在机构上存在着无法进一步縮小的问题。因此，目前打印机设 计者常使用发光二极管(LED)的光源来替代激光光源，以简化传统过于复 杂的光学机构。
在发光二极管打印技术中，若要提高分辨率(resolution)的话，则需要 更小尺寸的发光二极管元件，以使得在相同的打印机头体积下，可容纳更多 的发光二极管。然而，在传统构装方法中，首先需要通过高精度的粘晶设备 将发光二极管阵列结构与驱动集成电路阵列(drive IC array)精确的平行放 置于印刷电路板上；接着在导线接合步骤中，以A4尺寸600dpi为例，需要 通过约5000条导线以电连接于每一个发光二极管阵列结构与每一个驱动集 成电路阵列之间，以使得每一个驱动集成电路能以电驱动每一个相对应的发 光二极管。
因此，公知的构装方法，由于打线的条数及密度太高，将导致生产效率 不高及工艺难度增加的困扰，因而造成产品合格率降低及制造成本增加。此 外，随着市场上的需求，使用者对分辨率的要求越来越高，因此发光二极管 元件会做得越来越小，而造成打线接合工艺会更加的困难。
为了解决上述问题，公知提供一种具有高密度电连接的构装结构模块， 其首先在驱动集成电路结构的上表面蚀刻出至少一个凹槽，然后将发光二极管阵列结构容置于该至少一个凹槽内，最后再通过半导体工艺进行该发光二 极管阵列结构及该驱动集成电路结构之间的电连接，以达到高密度电连接的 目的。
然而，上述公知为达成高密度电连接的工艺仍显得复杂(尤其是半导体 工艺部分)，而造成制造时间及成本的增加，因此本发明人提出一种设计结 构，不仅改善了公知电连接合格率低、成本高的缺陷，而且进一步获得提升 产品分辨率的高性能。

发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种具有高密度电连接的嵌入式 构装结构模块及其制作方法，并且本发明的嵌入式构装结构模块可为发光二 极管阵列结构模块。此外，该发光二极管阵列结构模块为一种光输出模块
(light exposure module),其可应用在扫描器(scanner)与光电成像式
(Electrophotography, EPG)打印机中。
此外，本发明的技术特点在于(1)首先，在驱动集成电路结构的上 表面成形至少一个凹槽；(2)将发光二极管阵列结构容置于该至少一个凹 槽内，并且使得该发光二极管阵列结构与该驱动集成电路结构之间形成高度 差(heightdifference) ; (3)分别在该发光二极管阵列结构与该驱动集成电 路结构相邻近的两侧壁上制作用于电连接的凹槽；(4)在该驱动集成电路 结构上电镀焊锡材料；(5)将该电路板倾斜预定角度并进行回焊工艺，因 此在回焊过程中，该驱动集成电路结构上的焊锡材料将往较低处的发光二极 管阵列结构的方向流动，进而与该发光二极管阵列结构的焊盘连接，以达成 600dpi 1200dpi (dots per inch)高密度的电连接。因此，本发明可縮小产品 尺寸、降低材料成本、及降低因高密度电连接所需的生产成本。
为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案提供一种具有高密 度电连接的嵌入式构装结构模块，其包括驱动集成电路结构、发光二极管 阵列结构、及多个导电结构。其中，该驱动集成电路结构具有至少一个凹槽。 该发光二极管阵列结构容置于该驱动集成电路结构的凹槽内，并且该发光二 极管阵列结构靠近该驱动集成电路结构的侧壁具有多个第二开槽。所述导电 结构分别横跨所述第二开槽，以分别电连接于该驱动集成电路结构及该发光二极管阵列结构之间。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其中，该发光二 极管阵列结构的上表面与该驱动集成电路结构的上表面不等高。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其中，该驱动集 成电路结构的侧壁具有多个分别邻近所述第二开槽的第一开槽，并且每一个 导电结构横跨该相对应的第一开槽。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其中，每一个第
一开槽的槽深介于50-100微米之间，并且每一个第二开槽的槽深介于 50-100微米之间。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，还进一步包括-具有至少一个输出/输入焊盘的基板及至少一个导电元件，其中该驱动集成 电路结构电连接地设置于该基板上，并且该导电元件电连接于该驱动集成电 路结构与该基板的输出/输入焊盘之间。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其中，该驱动集 成电路结构的上表面具有多个相对应所述第一开槽的驱动集成电路焊盘，并 且该发光二极管阵列结构的上表面具有多个相对应所述第二开槽的发光二 极管焊盘。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其中，该驱动集 成电路结构的上表面具有多个相对应所述第一开槽的驱动集成电路焊盘及 多个分别成形于所述驱动集成电路焊盘与所述第一开槽之间的第一导电轨 迹，并且该发光二极管阵列结构的上表面具有多个相对应所述第二开槽的发 光二极管焊盘及多个分别成形于所述发光二极管焊盘与所述第二开槽之间 的第二导电轨迹。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其中，每一个导 电结构分成三个依序电相连的第一部分、第二部分及第三部分，该第一部分 成形于该驱动集成电路结构的相对应驱动集成电路焊盘及第一导电轨迹上， 该第二部分依序横跨该相对应的第一开槽及第二开槽并成形于位于相对应 的第二开槽的侧壁上的第二导电轨迹上，并且该第三部分成形于相对应的第 二导电轨迹上表面以电连接于该发光二极管阵列结构的相对应发光二极管 焊盘。如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其中，该发光二 极管阵列结构的上表面覆盖一层用以曝露出所述发光二极管焊盘及所述第 二导电轨迹的外侧端的绝缘层。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其中，每一个导 电结构分成两个电相连的第一部分及第二部分，该第一部分成形于该驱动集 成电路结构的相对应驱动集成电路焊盘及第一导电轨迹上，该第二部分依序 横跨该相对应的第一开槽及第二开槽并且通过该绝缘层的阻挡而成形于相 对应的第二开槽的侧壁上及该相对应的第二导电轨迹的外侧端上。
为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种具有高 密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其步骤包括首先，提供具 有至少一个凹槽的驱动集成电路结构及容置于该驱动集成电路结构的凹槽 内的发光二极管阵列结构，其中该驱动集成电路结构的上表面具有多个导电 材料，该发光二极管阵列结构靠近该驱动集成电路结构的侧壁具有多个第二 开槽，并且该发光二极管阵列结构的上表面高于该驱动集成电路结构的上表 面；接着，将该驱动集成电路结构电连接于基板上；然后，在回焊过程中将 该基板相对于水平面倾斜预定角度，以使得所述导电材料形成液态的导电材 料，并使所述液态的导电材料分别横跨所述第二开槽而流向该发光二极管阵 列结构；最后，冷却所述液态的导电材料，以形成多个分别电连接于该驱动 集成电路结构及该发光二极管阵列结构之间的导电结构。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其 中，该驱动集成电路结构的侧壁具有多个分别邻近所述第二开槽的第一开 槽，并且每一个导电结构横跨该相对应的第一开槽。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其 中，每一个第一开槽的槽深介于50-100微米之间，每一个第二开槽的槽深 介于50~100微米之间，并且所述第一开槽、所述第二幵槽、及该至少一个 凹槽通过蚀刻的方式完成。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其 中，所述导电材料通过电镀的方式成形于该驱动集成电路结构上，并且所述 导电材料为焊锡。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其中，该驱动集成电路结构的上表面具有多个相对应所述第一开槽的驱动集成 电路焊盘及多个分别成形于所述驱动集成电路焊盘与所述第一开槽之间的 第一导电轨迹，并且该发光二极管阵列结构的上表面具有多个相对应所述第 二开槽的发光二极管焊盘及多个分别成形于所述发光二极管焊盘与所述第 二开槽之间的第二导电轨迹。
本发明还提供一种具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方 法，其特征在于，包括下列步骤提供具有至少一个凹槽的驱动集成电路结 构及容置于该驱动集成电路结构的凹槽内的发光二极管阵列结构，其中该驱 动集成电路结构的侧壁形成有多个第一开槽，该发光二极管阵列结构的上表 面具有多个导电材料，并且该驱动集成电路结构的上表面高于该发光二极管 阵列结构的上表面；将该驱动集成电路结构电连接于基板上；在回焊过程中 将该基板相对于水平面倾斜预定角度，以使得所述导电材料形成液态的导电 材料，并使所述液态的导电材料分别横跨所述第二开槽而流向该驱动集成电 路结构；以及冷却所述液态的导电材料，以形成多个分别电连接于该驱动集 成电路结构及该发光二极管阵列结构之间的导电结构。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其 中，该发光二极管阵列结构的侧壁具有多个分别邻近所述第二开槽的第一开 槽，并且每一个导电结构横跨该相对应的第一开槽。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其 中，每一个第一开槽的槽深介于50~100微米之间，每一个第二开槽的槽深 介于50~100微米之间，并且所述第一开槽、所述第二开槽、及该至少一个 凹槽通过蚀刻的方式完成。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其 中，所述导电材料通过电镀的方式成形于该驱动集成电路结构上，并且所述 导电材料为焊锡。
如上所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其 中，该驱动集成电路结构的上表面具有多个相对应所述第一开槽的驱动集成 电路焊盘及多个分别成形于所述驱动集成电路焊盘与所述第一开槽之间的 第一导电轨迹，并且该发光二极管阵列结构的上表面具有多个相对应所述第 二开槽的发光二极管焊盘及多个分别成形于所述发光二极管焊盘与所述第二开槽之间的第二导电轨迹。
因此，本发明不但能解决传统工艺采用一根一根进行打线接合而产生冗 长的工艺的缺失，并且也能解决公知为达成高密度电连接的工艺仍显得复杂 (尤其是半导体工艺部分)的缺陷，进而以达到縮小产品尺寸、降低材料成 本、及降低因高密度电连接所需的生产成本的优点。
为了能更进一步了解本发明为达到预定目的所采取的技术、手段及功 效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与 特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用， 并非用来对本发明加以限制。


图1为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第
一实施例的流程图1A1至图1D2分别为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模 块的制作方法的第一实施例的流程示意图2为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第 二实施例的流程图2A1至图2D2分别为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模 块的制作方法的第二实施例的流程示意图3为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第 三实施例的流程图3A1至图3D2分别为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模 块的制作方法的第三实施例的流程示意图4为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第 四实施例的流程图；以及
图4A1至图4D2分别为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模 块的制作方法的第四实施例的流程示意图。
其中，附图标记说明如下
第一实施例
la驱动集成电路结构 laW侧壁2a发光二极管阵列结构
3al导电材料 3A导电结构
4a
5a导电元件
e 预定角度
第二实施例
lb 驱动集成电路结构
2b发光二极管阵列结构
10a第一开槽 10aW侧壁
lla驱动集成电路焊盘 12a第一导电轨迹 100a凹槽 2aW 侧壁 20a第二开槽 20aW 侧壁 21a发光二极管焊盘 22a第二导电轨迹 23a第三导电轨迹 24a发光二极管晶粒 200a粘着元件 3a2液态的导电材料 3A1第一部分 3A2第二部分 3A3第三部分 40a输出/输入焊盘
lbW 侧壁 10b 第一开槽 10bW侧壁 100b 凹槽
lib 驱动集成电路焊盘 12b 第一导电轨迹
2bW 侧壁
20b第二开槽
20bW侧壁200b粘着元件
21b发光二极管焊盘
22b第二导电轨迹
220b外侧端
23b 第三导电轨迹
24b 发光二极管晶粒
25b 绝缘层
3bl导电材料3b2 液态的导电材料
3B导电结构3B1 第一部分
3B2 第二部分
4b 基板40b输出/输入焊盘
5b 导电元件
e 预定角度
第三实施例
lc驱动集成电路结构lcW 侧壁
10c第一开槽
10cW 侧壁
100c凹槽
llc 驱动集成电路焊盘
12c 第一导电轨迹
2c发光二极管阵列结构2cW 侧壁
20c 第二开槽
20cW 侧壁
200c粘着元件
21c 发光二极管焊盘
22c 第二导电轨迹
23c 第三导电轨迹
24c发光二极管晶粒
3cl 导电材料3c2 液态的导电材料
3C 导电结构3C1 第一部分4c
5c导电元件
e 预定角度
第四实施例
ld驱动集成电路结构
2d发光二极管阵列结构
3C2 第二部分 3C3 第三部分 40c输出/输入焊盘
ldW 10d 10dW 100d
侧壁 第一开4 侧壁 凹槽
3dl导电材料 3D导电结构
4d 基板
5d导电元件
e 预定角度
lld 驱动集成电路焊盘
12d 第一导电轨迹
120d 外侧端
2dW侧壁
20d 第二开槽
20dW侧壁
200d粘着元件
21d 发光二极管焊盘 22d 第二导电轨迹 23d第三导电轨迹 24d发光二极管晶粒 25d 3d2 3D1 3D2 40d
液态的导电材料 第一部分 第二部分 输出/输入焊盘
具体实施方式

请参阅图1、及图1A1至图1D2所示，其中图1为本发明具有高密度电 连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第一实施例的流程图；图1A1至图 1D2分别为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第 一实施例的流程示意图。
由图1可知，本发明的第一实施例提供一种具有高密度电连接的嵌入式 构装结构模块的制作方法，其步骤包括首先，请配合图1、图1A1及图1A2 (图1A2为图1A1的部分俯视图)所示，步骤S100为"提供一具有至少 一个凹槽100a的驱动集成电路结构la及容置于该驱动集成电路结构la的凹 槽100a内的发光二极管阵列结构2a，该驱动集成电路结构la的侧壁laW形 成有多个第一开槽10a，该驱动集成电路结构la的上表面具有多个导电材料 3al，该发光二极管阵列结构2a的侧壁2aW形成有多个分别邻近所述第一开 槽10a的第二开槽20a"。
其中，该发光二极管阵列结构2a通过粘着元件200a以容置于该驱动集 成电路结构la的凹槽100a内。该发光二极管阵列结构2a的上表面高于该驱 动集成电路结构la的上表面。所述第一开槽10a与该至少一个凹槽100a、 及所述第二开槽20a皆通过蚀刻的方式分别成形在该驱动集成电路结构la 的侧壁laW上及该发光二极管阵列结构2a的侧壁2aW上，并且每一个第一 开槽10a及每一个第二开槽20a的槽深介于50~100微米(拜)之间。再者， 所述导电材料3al可通过电镀或任何成形的方式，以成形于该驱动集成电路 结构la上，并且所述导电材料3al可为焊锡。
然后，步骤S102为"将该驱动集成电路结构la电连接于基板4a上"。 其中该基板4a可为电路板(PCB)，并且该基板4a具有至少一个输出/输 入焊盘40a。此外，至少一个导电元件5a电连接于该驱动集成电路结构la 与该基板4a的至少一个输出/输入焊盘40a之间。
再者，该驱动集成电路结构la的上表面具有多个相对应所述第一开槽 10a的驱动集成电路焊盘lla及多个分别成形于所述驱动集成电路焊盘lla 与所述第一开槽10a之间的第一导电轨迹12a。其中，每一个第一导电轨迹 12a除了成形于该驱动集成电路结构la的上表面外，亦成形于该驱动集成电 路结构la的相对应第一开槽10a的侧壁10aW上。此外，所述导电材料3al 分别成形于该驱动集成电路结构la的所述驱动集成电路焊盘lla上。并且，该发光二极管阵列结构2a的上表面具有多个相对应所述第二开 槽20a的发光二极管焊盘21a及多个分别成形于所述发光二极管焊盘21a与 所述第二开槽20a之间的第二导电轨迹22a。其中，每一个第二导电轨迹22a 除了成形于该发光二极管阵列结构2a的上表面外，亦成形于该发光二极管 阵列结构2a的相对应第二开槽20a的侧壁20aW上。另外，该发光二极管阵 列结构2a具有多个分别通过相对应的第三导电轨迹23a而电连接于所述发光 二极管焊盘21a的发光二极管晶粒(LED die) 24a。
以本实施例而言，所述驱动集成电路焊盘1 la排列成锯齿形状(sawtooth shape)，以用于增加所述驱动集成电路焊盘lla的密集度，而所述发光二极 管焊盘21a排列成直线形状(line shape)。然而，上述所述驱动集成电路焊 盘11a及所述发光二极管焊盘21a的排列方式并非用以限定本发明，任何的 排列方式皆为本发明所保护的范围。例如所述驱动集成电路焊盘lla排列 成直线形状(line shape)，而所述发光二极管焊盘21a排列成锯齿形状 (sawtooth shape);或者，所述驱动集成电路焊盘1 la及所述发光二极管焊 盘21a皆排列成直线形状(line shape)或皆锯齿形状(sawtooth shape)。
紧接着，请配合图l、图1B及图1C所示，步骤S104为"于回焊过 程中将该基板4a相对于水平面倾斜预定角度e，以使得所述导电材料3al(如 图1B所示)形成液态的导电材料3a2 (如图1C所示)，并使所述液态的导 电材料3a2分别依序横跨所述第一开槽10a及所述第二开槽20a而流向该发 光二极管阵列结构2a"。换言之，每一个液态的导电材料3a2依序沿着该相 对应的第一导电轨迹12a、横跨该相对应的第一开槽10a及第二开槽20a、以 及沿着该相对应的第二开槽20a的侧壁20aW及该相对应的第二导电轨迹 22a，而流向该相对应的发光二极管焊盘21a。或者，每一个液态的导电材料 3a2沿着该相对应的第一导电轨迹12a并且横跨该相对应的第一开槽10a及 第二开槽20a，以流向成形于相对应第二开槽20a的侧壁20aW上的第二导 电轨迹22a。
紧接着，请配合图1、图1D1及图1D2(图1D2为图1D1的部分俯视图) 所示，步骤S106为"冷却所述液态的导电材料3a2，以形成多个分别电连 接于该驱动集成电路结构la及该发光二极管阵列结构2a之间的导电结构 3A"。其中，每一个导电结构3A分成三个依序电相连的第一部分3A1、第二部分3A2及第三部分3A3，该第一部分3A1成形于相对应的驱动集成电 路焊盘lla及第一导电轨迹12a上，并且该第二部分3A2依序横跨该相对应 的第一开槽10a及第二开槽20a并成形于位于相对应的第二开槽20a的侧壁 20aW上的第二导电轨迹22a上，以及该第三部分3A3成形于相对应的第二 导电轨迹22a上表面以电连接于相对应的发光二极管焊盘21a。因此，所述 导电结构3A分别电连接于所述驱动集成电路焊盘lla及所述发光二极管焊 盘21a之间。
请参阅图2、及图2A1至图2D2所示，其中图2为本发明具有高密度电 连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第二实施例的流程图；图2A1至图 2D2分别为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第 二实施例的流程示意图。
由图2可知，本发明的第二实施例提供一种具有高密度电连接的嵌入式 构装结构模块的制作方法，其步骤包括首先，请配合图2、图2A1及图2A2 (图2A2为图2A1的部分俯视图)所示，步骤S200为"提供具有至少一 个凹槽100b的驱动集成电路结构lb及容置于该驱动集成电路结构lb的凹 槽100b内的发光二极管阵列结构2b，该驱动集成电路结构lb的侧壁lbW 形成有多个第一开槽10b，该驱动集成电路结构lb的上表面具有多个导电材 料3bl，该发光二极管阵列结构2b的侧壁2bW形成有多个分别邻近所述第 一开槽10b的第二开槽20b，并且该发光二极管阵列结构2b的上表面具有绝 缘层25b"。
其中，该发光二极管阵列结构2b的上表面高于该驱动集成电路结构lb 的上表面。所述第一开槽10b与该至少一个凹槽100b、及所述第二开槽20b 皆通过蚀刻的方式分别成形在该驱动集成电路结构lb的侧壁lbW上及该发 光二极管阵列结构2b的侧壁2bW上，并且每一个第一开槽10b及每一个第 二开槽20b的槽深介于50~100微米(拜)之间。再者，所述导电材料3bl 可通过电镀或任何成形的方式，成形于该驱动集成电路结构lb上，并且所 述导电材料3bl可为焊锡。
然后，步骤S202为"将该驱动集成电路结构lb电连接于基板4b上"。 其中该基板4b可为电路板(PCB)，并且该基板4b具有至少一个输出/输 入焊盘40b。此外，至少一个导电元件5b电连接于该驱动集成电路结构lb与该基板4b的至少一个输出/输入焊盘40b之间。
再者，该驱动集成电路结构lb的上表面具有多个相对应所述第一开槽 10b的驱动集成电路焊盘lib及多个分别成形于所述驱动集成电路焊盘lib 与所述第一开槽10b之间的第一导电轨迹12b。其中，每一个第一导电轨迹 12b除了成形于该驱动集成电路结构lb的上表面外，亦成形于该驱动集成电 路结构lb的相对应第一开槽10b的侧壁10bW上。此外，所述导电材料3bl 分别成形于该驱动集成电路结构lb的所述驱动集成电路焊盘llb上。
并且，该发光二极管阵列结构2b的上表面具有多个相对应所述第二开 槽20b的发光二极管焊盘21b及多个分别成形于所述发光二极管焊盘21b与 所述第二开槽20b之间的第二导电轨迹22b。其中，每一个第二导电轨迹22b 除了成形于该发光二极管阵列结构2b的上表面外，亦成形于该发光二极管 阵列结构2b的相对应第二开槽20b的侧壁20bW上。另外，该发光二极管 阵列结构2b具有多个分别通过相对应的第三导电轨迹23b而电连接于所述 发光二极管焊盘21b的发光二极管晶粒(LED die) 24b。
再者，该成形于该发光二极管阵列结构2b的上表面的绝缘层25b用以 曝露出所述发光二极管晶粒24b及所述第二导电轨迹22b的外侧端220b。
以本实施例而言，所述驱动集成电路焊盘lib排列成锯齿形状(sawtooth shape)，用于增加所述驱动集成电路焊盘llb的密集度，而所述发光二极管 悍盘21b排列成直线形状(line shape)。
紧接着，请配合图2、图2B及图2C所示，步骤S204为"在回焊过 程中将该基板4b相对于水平面倾斜预定角度e，以使得所述导电材料3bl(如 图2B所示)形成液态的导电材料3b2 (如图2C所示)，并使所述液态的导 电材料3b2分别依序横跨所述第一开槽10b及所述第二开槽20b而分别流向 所述第二导电轨迹22b的外侧端220b"。换言之，每一个液态的导电材料 3b2依序沿着该相对应的第一导电轨迹12b、横跨该相对应的第一开槽10b 及第二开槽20b、以及沿着该相对应的第二开槽20b的侧壁20bW，而流向 该相对应第二导电轨迹22b的外侧端220b(所述液态的导电材料3b2被该绝 缘层25b阻挡至每一个第二导电轨迹22b的外侧端220b)。或者，每一个液 态的导电材料3b2沿着该相对应的第一导电轨迹12b并且横跨该相对应的第 一开槽10b及第二开槽20b，以流向成形于相对应第二开槽20b的侧壁20bW上的第二导电轨迹22b。
紧接着，请配合图2、图2D1及图2D2(图2D2为图2D1的部分俯视图) 所示，步骤S206为"冷却所述液态的导电材料3b2，以形成多个分别电连 接于该驱动集成电路结构lb及该发光二极管阵列结构2b之间的导电结构 3B」。其中，每一个导电结构3B分成两个电相连的第一部分3B1及第二部 分3B2，该第一部分3B1成形于相对应的驱动集成电路焊盘llb及第一导电 轨迹12b上，该第二部分3B2依序横跨该相对应的第一开槽10b及第二开槽 20b并且通过该绝缘层25b的阻挡而成形于相对应的第二开槽20b的侧壁 20bW上及该相对应的第二导电轨迹22b的外侧端220b上。因此，所述导电 结构3B分别电连接于所述驱动集成电路焊盘lib及所述第二导电轨迹22b 的外侧端220b之间，以使得每一个相对应的驱动集成电路焊盘lib及发光 二极管焊盘21b产生电连接。
请参阅图3、及图3A1至图3D2所示，其中图3为本发明具有高密度电 连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第三实施例的流程图；图3A1至图 3D2分别为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第 三实施例的流程示意图。
由图3可知，本发明的第三实施例提供一种具有高密度电连接的嵌入式 构装结构模块的制作方法，其步骤包括首先，请配合图3、图3A1及图3A2 (图3A2为图3A1的部分俯视图)所示，步骤S300为"提供具有至少一 个凹槽100c的驱动集成电路结构lc及容置于该驱动集成电路结构lc的凹槽 100c内的发光二极管阵列结构2c，该驱动集成电路结构lc的侧壁lcW形成 有多个第一开槽10c，该发光二极管阵列结构2c的侧壁2cW形成有多个分 别邻近所述第一开槽10c的第二开槽20c，并且该发光二极管阵列结构2c的 上表面具有多个导电材料3cl」。
其中，该发光二极管阵列结构2c通过粘着元件200c以容置于该驱动集 成电路结构lc的凹槽100c内。该发光二极管阵列结构2c的上表面低于该驱 动集成电路结构lc的上表面。所述第一开槽10c与该至少一个凹槽100c、 及所述第二开槽20c皆通过蚀刻的方式分别成形在该驱动集成电路结构lc 的侧壁lcW上及该发光二极管阵列结构2c的侧壁2cW上，并且每一个第一 开槽10c及每一个第二开槽20c的槽深介于50~100微米(Mm)之间。再者，所述导电材料3cl可通过电镀或任何成形的方式，以成形于该驱动集成电路 结构lc上，并且所述导电材料3cl可为焊锡。
然后，步骤S302为"将该驱动集成电路结构lc电连接于基板4c上"。 其中该基板4c可为电路板(PCB)，并且该基板4c具有至少一个输出/输 入焊盘40c。此外，至少一个导电元件5c电连接于该驱动集成电路结构lc 与该基板4c的至少一个输出/输入焊盘40c之间。
再者，该驱动集成电路结构lc的上表面具有多个相对应所述第一开槽 10c的驱动集成电路焊盘llc及多个分别成形于所述驱动集成电路焊盘llc 与所述第一开槽10c之间的第一导电轨迹12c。其中，每一个第一导电轨迹 12c除了成形于该驱动集成电路结构lc的上表面外，亦成形于该驱动集成电 路结构lc的相对应第一开槽10c的侧壁10cW上。
并且，该发光二极管阵列结构2c的上表面具有多个相对应所述第二开 槽20c的发光二极管焊盘21c及多个分别成形于所述发光二极管焊盘21c与 所述第二开槽20c之间的第二导电轨迹22c。其中，每一个第二导电轨迹22c 除了成形于该发光二极管阵列结构2c的上表面外，亦成形于该发光二极管 阵列结构2c的相对应第二开槽20c的侧壁20cW上。另外，所述导电材料 3cl分别成形于该发光二极管阵列结构2c的所述发光二极管焊盘21c上。另 外，该发光二极管阵列结构2c具有多个分别通过相对应的第三导电轨迹23c 而电连接于所述发光二极管焊盘21c的发光二极管晶粒(LED die) 24c。
以本实施例而言，所述驱动集成电路焊盘llc排列成锯齿形状(sawtooth shape)，以用于增加所述驱动集成电路焊盘llc的密集度，而所述发光二极 管焊盘21c排列成直线形状(line shape)。
紧接着，请配合图3、图3B及图3C所示，步骤S304为"在回焊过 程中将该基板4c相对于水平面倾斜预定角度e，以使得所述导电材料3cl(如 图3B所示)形成液态的导电材料3c2 (如图3C所示)，并使所述液态的导 电材料3c2分别依序横跨所述第二开槽20c及所述第一开槽10c而流向该驱 动集成电路结构lc"。换言之，每一个液态的导电材料3c2依序沿着该相对 应的第二导电轨迹22c、横跨该相对应的第二开槽20c及第一开槽10c、以及 沿着该相对应的第一开槽10c的侧壁10cW及该相对应的第一导电轨迹12c， 而流向该相对应的驱动集成电路焊盘llc。或者，每一个液态的导电材料3c2沿着该相对应的第二导电轨迹22c并且横跨该相对应的第二开槽20c及第一 开槽10c，以流向成形于相对应第一开槽10c的侧壁lOcW上的第一导电轨 迹12c上。
紧接着，请配合图3、图3D1及图3D2(图3D2为图3D1的部分俯视图) 所示，步骤S306为"冷却所述液态的导电材料3c2，以形成多个分别电连 接于该驱动集成电路结构lc及该发光二极管阵列结构2c之间的导电结构 3C"。其中，每一个导电结构3C分成三个依序电相连的第一部分3C1、第 二部分3C2及第三部分3C3，该第一部分3C1成形于相对应的发光二极管焊 盘21c及第二导电轨迹22c上，并且该第二部分3C2依序横跨该相对应的第 二开槽20c及第一开槽10c并成形于位于相对应的第一开槽10c的侧壁10cW 上的第一导电轨迹12c上，以及该第三部分3C3成形于相对应的第一导电轨 迹12c上表面以电连接于相对应的驱动集成电路焊盘llc。因此，所述导电 结构3C分别电连接于所述驱动集成电路焊盘1 lc及所述发光二极管焊盘21c 之间。
请参阅图4、及图4A1至图4D2所示，其中图4为本发明具有高密度电 连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第四实施例的流程图；图4A1至图 4D2分别为本发明具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法的第 四实施例的流程示意图。
由图4可知，本发明的第四实施例提供一种具有高密度电连接的嵌入式 构装结构模块的制作方法，其步骤包括首先，请配合图4、图4A1及图4A2 (图4A2为图4A1的部分俯视图)所示，步骤S400为"提供具有至少一 个凹槽100d的驱动集成电路结构ld及容置于该驱动集成电路结构ld的凹 槽100d内的发光二极管阵列结构2d，该驱动集成电路结构ld的侧壁ldW 形成有多个第一开槽10d,该驱动集成电路结构ld的上表面具有多个导电材 料3dl，该发光二极管阵列结构2d的侧壁2dW形成有多个分别邻近所述第 一开槽10d的第二开槽20d，并且该发光二极管阵列结构2d的上表面具有绝 缘层25d"。
其中，该发光二极管阵列结构2d通过粘着元件200d以容置于该驱动集 成电路结构ld的凹槽100d内。该发光二极管阵列结构2d的上表面低于该 驱动集成电路结构ld的上表面。所述第一开槽10d、所述第二开槽20d、及该至少一个凹槽100d皆通过蚀刻的方式分别成形在该驱动集成电路结构Id 的侧壁ldW上及该发光二极管阵列结构2d的侧壁2dW上，并且每一个第一 开槽10d及每一个第二开槽20d的槽深介于50 100微米(pm)之间。再者， 所述导电材料3dl可通过电镀或任何成形的方式，以成形于该驱动集成电路 结构ld上，并且所述导电材料3dl可为焊锡。
然后，步骤S402为"将该驱动集成电路结构ld电连接于基板4d上"。 其中该基板4d可为电路板(PCB)，并且该基板4d具有至少一个输出/输 入焊盘40d。此外，至少一个导电元件5d电连接于该驱动集成电路结构ld 与该基板4d的至少一个输出/输入焊盘40d之间。
再者，该驱动集成电路结构ld的上表面具有多个相对应所述第一开槽 10d的驱动集成电路焊盘lld及多个分别成形于所述驱动集成电路焊盘lld 与所述第一开槽10d之间的第一导电轨迹12d。其中，每一个第一导电轨迹 12d除了成形于该驱动集成电路结构ld的上表面外，亦成形于该驱动集成电 路结构ld的相对应第一开槽10d的侧壁10dW上。
并且，该发光二极管阵列结构2d的上表面具有多个相对应所述第二开 槽20d的发光二极管焊盘21d及多个分别成形于所述发光二极管焊盘21d与 所述第二开槽20d之间的第二导电轨迹22d。其中，每一个第二导电轨迹22d 除了成形于该发光二极管阵列结构2d的上表面外，亦成形于该发光二极管 阵列结构2d的相对应第二开槽20d的侧壁20dW上。此外，所述导电材料 3dl分别成形于该发光二极管阵列结构2d的所述发光二极管焊盘21d上。另 外，该发光二极管阵列结构2d具有多个分别通过相对应的第三导电轨迹23d 而电连接于所述发光二极管焊盘21d的发光二极管晶粒(LED die) 24d。
再者，该成形于该驱动集成电路结构Id的上表面的绝缘层25d用以曝 露出所述驱动集成电路焊盘lld及所述第一导电轨迹12d的外侧端120d。
以本实施例而言，所述驱动集成电路焊盘lid排列成锯齿形状(sawtooth shape)，以用于增加所述驱动集成电路焊盘lld的密集度，而所述发光二极 管焊盘21d排列成直线形状(line shape)。
紧接着，请配合图4、图4B及图4C所示，步骤S404为"在回焊过 程中将该基板4d相对于水平面倾斜预定角度e,以使得所述导电材料3dl(如 图4B所示)形成液态的导电材料3d2 (如图4C所示)，并使所述液态的导跨所述第二开槽20d及所述第一开槽10d而分别流向 所述第一导电轨迹12d的外侧端120d"。换言之，每一个液态的导电材料 3d2依序沿着该相对应的第二导电轨迹22d、横跨该相对应的第二开槽20d 及第一开槽10d、以及沿着该相对应的第一开槽10d的侧壁10dW，而流向 该相对应第一导电轨迹12d的外侧端120d(所述液态的导电材料3d2被该绝 缘层25d阻挡至每一个第一导电轨迹12d的外侧端120d)。或者，每一个液 态的导电材料3d2沿着该相对应的第二导电轨迹22d并且横跨该相对应的第 二开槽20d及第一开槽10d，以流向成形于相对应第一开槽10d的侧壁10dW 上的第一导电轨迹12d上。
紧接着，请配合图4、图4D1及图4D2(图4D2为图4D1的部分俯视图) 所示，步骤S406为"冷却所述液态的导电材料3d2，以形成多个分别电连 接于该驱动集成电路结构ld及该发光二极管阵列结构2d之间的导电结构 3D"。其中，每一个导电结构3D分成两个电相连的第一部分3D1及第二部 分3D2，该第一部分3D1成形于相对应的发光二极管悍盘21d及第二导电轨 迹22d上，该第二部分3D2依序横跨该相对应的第二开槽20d及第一开槽 10d并且通过该绝缘层25d的阻挡而成形于相对应的第一开槽10d的侧壁 10dW上及该相对应的第一导电轨迹12d的外侧端120d上。因此，所述导电 结构3D分别电连接于所述发光二极管焊盘21d及所述第一导电轨迹12d的 外侧端120d之间，以使得每一个相对应的驱动集成电路焊盘lld及发光二 极管焊盘21d产生电连接。
此外，依据设计者的需求，设置导电材料的一端可省去开槽的设置。换 言之，以第一实施例而言，该驱动集成电路结构la不需要事先形成所述第 一开槽10a，而使得所述液态的导电材料3a2只要分别横跨该发光二极管阵 列结构2a的所述相对应的第二开槽20a，即可形成所述电连接于该驱动集成 电路结构la及该发光二极管阵列结构2a之间的导电结构3B。以第三实施例 而言，该发光二极管阵列结构2c不需要事先形成所述第二开槽20c，而使得 所述液态的导电材料3c2只要分别横跨该驱动集成电路结构lc的所述相对应 的第一开槽10c，即可形成所述电连接于该驱动集成电路结构lc及该发光二 极管阵列结构2c之间的导电结构3C。
综上所述，本发明的嵌入式构装结构模块可为发光二极管阵列结构模块。此外，该发光二极管阵列结构模块为一种光输出模块(light exposure module)，其可应用在扫描器(scanner)与光电成像式(Electrophotography, EPG)打印机中。
此外，本发明的技术特点在于(1)首先，在驱动集成电路结构的上 表面成形至少一个凹槽；(2)将发光二极管阵列结构容置于该至少一个凹 槽内，并且使得该发光二极管阵列结构与该驱动集成电路结构之间形成高度 差(heightdifference) ; (3)分别在该发光二极管阵列结构与该驱动集成电 路结构相邻近的两侧壁上制作用于电连接的凹槽；(4)在该驱动集成电路 结构上电镀焊锡材料；(5)将该电路板倾斜预定角度并进行回焊工艺，因 此在回焊过程中，该驱动集成电路结构上的焊锡材料将往较低处的发光二极 管阵列结构的方向流动，进而与该发光二极管阵列结构的焊盘连接，以达成 600dpi 1200dpi (dots per inch)高密度的电连接。因此，本发明可縮小产品 尺寸、降低材料成本、及降低因高密度电连接所需的生产成本。
因此，本发明不但能解决传统工艺采用一根一根进行打线接合而产生冗 长的工艺的缺失，并且也能解决公知为达成高密度电连接的工艺仍显的复杂 (尤其是半导体工艺部分)的缺失，进而以达到縮小产品尺寸、降低材料成 本、及降低因高密度电连接所需的生产成本的优点。
以上所述仅为本发明最优选具体实施例之一的详细说明与附图，但本发 明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以下述 的权利要求书为准，凡符合本发明权利要求的精神与其类似变化的实施例， 皆应包含于本发明的范围中，本领域技术人员在本发明的技术领域内，可轻 易想到的变化或修饰皆可涵盖在以下本申请的专利范围内。
权利要求
1、一种具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其特征在于，包括驱动集成电路结构，其具有至少一个凹槽；发光二极管阵列结构，其容置于该驱动集成电路结构的凹槽内，并且该发光二极管阵列结构靠近该驱动集成电路结构的侧壁具有多个第二开槽；以及多个导电结构，其分别横跨所述第二开槽，以分别电连接于该驱动集成电路结构及该发光二极管阵列结构之间。
2、 如权利要求1所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其 特征在于该发光二极管阵列结构的上表面与该驱动集成电路结构的上表面 不等高。
3、 如权利要求1所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其 特征在于该驱动集成电路结构的侧壁具有多个分别邻近所述第二开槽的第 一开槽，并且每一个导电结构横跨该相对应的第一开槽。
4、 如权利要求3所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其 特征在于每一个第一开槽的槽深介于50~100微米之间，并且每一个第二 开槽的槽深介于50~100微米之间。
5、 如权利要求1所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其 特征在于，还进一步包括具有至少一个输出/输入焊盘的基板及至少一个 导电元件，其中该驱动集成电路结构电连接地设置于该基板上，并且该导电 元件电连接于该驱动集成电路结构与该基板的输出/输入焊盘之间。
6、 如权利要求2所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其 特征在于该驱动集成电路结构的上表面具有多个相对应所述第一开槽的驱 动集成电路焊盘，并且该发光二极管阵列结构的上表面具有多个相对应所述 第二开槽的发光二极管焊盘。
7、 如权利要求2所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其 特征在于该驱动集成电路结构的上表面具有多个相对应所述第一开槽的驱 动集成电路焊盘及多个分别成形于所述驱动集成电路焊盘与所述第一开槽 之间的第一导电轨迹，并且该发光二极管阵列结构的上表面具有多个相对应 所述第二开槽的发光二极管焊盘及多个分别成形于所述发光二极管焊盘与所述第二开槽之间的第二导电轨迹。
8、 如权利要求7所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其 特征在于每一个导电结构分成三个依序电相连的第一部分、第二部分及第 三部分，该第一部分成形于该驱动集成电路结构的相对应驱动集成电路焊盘 及第一导电轨迹上，该第二部分依序横跨该相对应的第一开槽及第二开槽并 成形于位于相对应的第二开槽的侧壁上的第二导电轨迹上，并且该第三部分 成形于相对应的第二导电轨迹上表面以电连接于该发光二极管阵列结构的 相对应发光二极管焊盘。
9、 如权利要求7所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其 特征在于该发光二极管阵列结构的上表面覆盖一层用以曝露出所述发光二 极管焊盘及所述第二导电轨迹的外侧端的绝缘层。
10、 如权利要求9所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块，其 特征在于每一个导电结构分成两个电相连的第一部分及第二部分，该第一 部分成形于该驱动集成电路结构的相对应驱动集成电路焊盘及第一导电轨 迹上，该第二部分依序横跨该相对应的第一开槽及第二开槽并且通过该绝缘 层的阻挡而成形于相对应的第二开槽的侧壁上及该相对应的第二导电轨迹 的外侧端上。
11、 一种具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其特征 在于，包括下列步骤提供具有至少一个凹槽的驱动集成电路结构及容置于该驱动集成电路 结构的凹槽内的发光二极管阵列结构，其中该驱动集成电路结构的上表面具 有多个导电材料，该发光二极管阵列结构靠近该驱动集成电路结构的侧壁具 有多个第二开槽，并且该发光二极管阵列结构的上表面高于该驱动集成电路 结构的上表面；将该驱动集成电路结构电连接于基板上；在回焊过程中将该基板相对于水平面倾斜预定角度，以使得所述导电材 料形成液态的导电材料，并使所述液态的导电材料分别横跨所述第二开槽而 流向该发光二极管阵列结构；以及冷却所述液态的导电材料，以形成多个分别电连接于该驱动集成电路结 构及该发光二极管阵列结构之间的导电结构。
12、 如权利要求11所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其特征在于该驱动集成电路结构的侧壁具有多个分别邻近所述 第二开槽的第一开槽，并且每一个导电结构横跨该相对应的第一开槽。
13、 如权利要求12所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的 制作方法，其特征在于每一个第一开槽的槽深介于50-100微米之间，每 一个第二开槽的槽深介于50-100微米之间，并且所述第一开槽、所述第二 开槽、及该至少一个凹槽通过蚀刻的方式完成。
14、 如权利要求11所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的 制作方法，其特征在于所述导电材料通过电镀的方式成形于该驱动集成电路结构上，并且所述导电材料为焊锡。
15、 如权利要求12所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的 制作方法，其特征在于该驱动集成电路结构的上表面具有多个相对应所述第一开槽的驱动集成电路焊盘及多个分别成形于所述驱动集成电路焊盘与 所述第一开槽之间的第一导电轨迹，并且该发光二极管阵列结构的上表面具 有多个相对应所述第二开槽的发光二极管焊盘及多个分别成形于所述发光 二极管焊盘与所述第二开槽之间的第二导电轨迹。
16、 一种具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的制作方法，其特征 在于，包括下列步骤提供具有至少一个凹槽的驱动集成电路结构及容置于该驱动集成电路 结构的凹槽内的发光二极管阵列结构，其中该驱动集成电路结构的侧壁形成 有多个第一开槽，该发光二极管阵列结构的上表面具有多个导电材料，并且 该驱动集成电路结构的上表面高于该发光二极管阵列结构的上表面；将该驱动集成电路结构电连接于基板上；在回焊过程中将该基板相对于水平面倾斜预定角度，以使得所述导电材 料形成液态的导电材料，并使所述液态的导电材料分别横跨所述第二开槽而 流向该驱动集成电路结构；以及冷却所述液态的导电材料，以形成多个分别电连接于该驱动集成电路结 构及该发光二极管阵列结构之间的导电结构。
17、 如权利要求16所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的 制作方法，其特征在于该发光二极管阵列结构的侧壁具有多个分别邻近所述第二开槽的第一开槽，并且每一个导电结构横跨该相对应的第一开槽。
18、 如权利要求17所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的 制作方法，其特征在于每一个第一开槽的槽深介于50-100微米之间，每 一个第二开槽的槽深介于50~100微米之间，并且所述第一开槽、所述第二 开槽、及该至少一个凹槽通过蚀刻的方式完成。
19、 如权利要求16所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的 制作方法，其特征在于所述导电材料通过电鍍的方式成形于该驱动集成电 路结构上，并且所述导电材料为焊锡。
20、 如权利要求17所述的具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块的 制作方法，其特征在于该驱动集成电路结构的上表面具有多个相对应所述 第一开槽的驱动集成电路焊盘及多个分别成形于所述驱动集成电路焊盘与 所述第一开槽之间的第一导电轨迹，并且该发光二极管阵列结构的上表面具 有多个相对应所述第二开槽的发光二极管焊盘及多个分别成形于所述发光 二极管焊盘与所述第二开槽之间的第二导电轨迹。
全文摘要
一种具有高密度电连接的嵌入式构装结构模块及其制作方法，其中该构装结构模块包括具有至少一个凹槽的驱动集成电路结构、容置于该驱动集成电路结构的凹槽内的发光二极管阵列结构、及多个导电结构。该驱动集成电路结构的侧壁形成有多个第一开槽。该发光二极管阵列结构的侧壁形成有多个分别邻近所述第一开槽的第二开槽。所述导电结构分别依序横跨所述第一开槽及所述第二开槽，以分别电连接于该驱动集成电路结构及该发光二极管阵列结构之间。本发明能够缩小产品尺寸、降低材料成本、及降低因高密度电连接所需的生产成本。
文档编号B41J2/45GK101554803SQ200810091149
公开日2009年10月14日 申请日期2008年4月7日 优先权日2008年4月7日
发明者吴明哲 申请人:环隆电气股份有限公司