光电元件的制作方法

光电元件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种光电元件，其包含基板；多个半导体单元彼此之间电性连接且位于基板上，其中这些半导体单元包含第一半导体层、第二半导体层、以及有源区介于其之间；多个第一电极分别位于第一半导体层上；连接部形成于这些半导体单元上以电性串接这些半导体单元；以及多个第二电极分别位于第二半导体层上，其中，这些第一电极中有一个包含第一延伸部，以及这些第二电极中有一个包含第二延伸部。
【专利说明】
光电元件
[0001] 本申请文件是20 10年10月14日提交的发明名称为"光电元件"的第 201010511821.3号发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及发光元件。
【背景技术】
[0003] 由于固态照明元件中的发光二极管具有低耗电量、低热产生、操作寿命长、耐撞 击、体积小、反应速度快W及可发出稳定波长的色光等良好光电特性，因此已广泛应用于家 电、仪表的指示灯W及光电产品等。在光电技术发展中，固态照明元件着重于其发光效率、 操作寿命W及亮度，因而预期在不久的将来能成为照明应用的主流。
[0004] 在目前Lm)W阵列型发光元件的形式被使用，其多适用于高驱动电压的应用，且可 减少L邸的体积及重量。Lm)制造者针对阵列型发光元件设计不同的电极布局W满足客户对 高驱动电压L邸的需求，W降低成本进而提高生产效率。

【发明内容】

[0005] 本申请提出一种光电元件，包含基板;多个半导体单元，彼此电性连接位于此基板 上；其中，每一个半导体单元皆包含第一半导体层，第二半导体层W及介于其之间的有源 区；多个第一电极分别位于第一半导体层之上;连接部形成于此多个半导体单元上，电性串 接此多个半导体单元；W及多个第二电极分别位于第二半导体层之上;其中，有一个第一电 极包含第一延伸部，W及有一个第二电极包含第二延伸部。
[0006] 本申请还提出一种光电元件，包含基板;多个半导体单元，彼此电性连接位于此基 板上;其中，每一个半导体单元皆包含第一半导体层，第二半导体层，W及介于其之间的有 源区；多个第一电极分别位于第一半导体层之上;连接部形成于此多个半导体单元上W电 性串接此多个半导体单元；W及多个第二电极分别位于第二半导体层之上;其中，有一个第 一电极包含第一延伸部，W及有一个第二电极包含第二延伸部，其中此多个半导体单元的 驱动电压大致相同。
[0007] 本申请另提出一种光电元件，包含基板;多个半导体单元彼此之间电性连接且位 于此基板上，其中各半导体单元包含第一半导体层、第二半导体层、W及介于其之间的有源 区，多个第一电极分别位于第一半导体层上；W及多个第二电极分别位于第二半导体层上， 其中多个半导体单元包含第一半导体单元，第二半导体单元，W及第=半导体单元，第一电 极中的至少一个包含第一电极垫位于基板最外围的第一半导体单元上，W及第二电极中的 至少一个包含第二电极垫位于基板最外围的第二半导体单元上，其中第一电极及第二电极 包含第一延伸部及第二延伸部位于没有电极垫的第=半导体单元上。
[000引本申请再提出一种光电元件，包含基板;多个半导体单元彼此之间电性连接且位 于基板上，其中各半导体单元包含第一半导体层、第二半导体层、W及介于其之间的有源 区；W及多个第一电极及多个第二电极分别位于多个半导体单元上，其中各半导体单元包 含第一半导体单元，第二半导体单元，W及第=半导体单元，第一电极中的至少一个包含第 一电极垫位于第一半导体单元的第二半导体层上，W及第二电极中的至少一个包含第二电 极垫位于第二半导体单元的第二半导体层上，其中第一电极及第二电极包含第一延伸部及 第二延伸部位于没有电极垫的第=半导体单元上。
【附图说明】
[0009] 图1为依本申请实施例所绘示的光电元件俯视图；
[0010] 图2为图1所示的光电元件剖面图；
[0011]图3为图1所示的光电元件3D立体图；
[0012]图4为图1所示的光电元件等效电路图；
[OOK]图5为依本申请实施例所绘示的光电元件俯视图；
[0014]图6为图5所示的光电元件3D立体图；
[001引图7为图5所示的光电元件等效电路图；
[0016]图8为依本申请实施例所绘示的光电元件俯视图；
[0017]图9为图8所示的光电元件3D立体图；
[0018] 图10为图8所示的光电元件等效电路图；
[0019] 图11为依本申请实施例所绘示的光电元件俯视图；
[0020] 图12为图11所示的光电元件3D立体图；
[0021] 图13为图11所示的光电元件等效电路图；
[0022] 图14为依本申请实施例所绘示的光电元件俯视图；
[0023] 图15为图14所示的光电元件3D立体图；
[0024] 图16为图14所示的光电元件等效电路图；
[0025] 图17为依本申请实施例所绘示的光电元件俯视图；
[00%]图18为图17所示的光电元件3D立体图；
[0027] 图19为图17所示的光电元件等效电路图；
[0028] 图20为依本申请实施例所绘示的光电元件俯视图；
[0029] 图21为图20所示的光电元件3D立体图；
[0030] 图22为图20所示的光电元件等效电路图；
[0031 ]图23为依本申请实施例所绘示的光电元件俯视图；
[0032] 图24为图23所示的光电元件3D立体图；
[0033] 图25为依本申请实施例所绘示的光电元件俯视图。
[0034] 附图标记说明
[0035] 10、20、30、40、50、60、70、80、90光电元件；
[0036] 11、21、31、41、51、61、71、81 基板；
[0037] 141、241、341、441、541、641、741、841 第一电极；
[00；3 引 142、242、342、442、542、642、742、842第二电极；
[0039] 143、243、：34：3443、543、643、743、843连接部；
[0040] 121第一半导体层；
[0041] 123第二半导体层；
[0042] 122 有源区；
[0043] 170 沟槽；
[0044] 11U311 分割道；
[0045] 1411、2411、3411、4411、5411、6411、7411、8411 第一延伸部；
[0046] 1421、2421、3421、4421、5421、6421、7421、8421 第二延伸部；
[0047] 1412、2412、3412、4412、5412、6412、7412、8412、9412 第一电极垫；1422、2422、 ：3422、4422、5422、6422、7422、8422、9422第二电极垫；
[0048] 105、106、107、108、109、205、206、207、208、209、305、306、307、308、309、405、406、 407、505、506、507、605、606、607、705、706、707、801、802、803、804、805、806、807行；
[0049] 151、152、153、154、155、161、162、163、164、165、171、172、173、174、181、182、183、 184、185、191、192、193、194、195、251、252、253、254、255、261、262、263、264、271、272、273、 274、275、281、282、283、284、291、292、293、294、295、351、352、353、354、355、361、362、363、 364、371、372、373、374、375、381、382、383、384、391、392、393、394、395、451、452、453、454、 455、461、462、463、464、465、466、471、472、473、474、475、551、552、553、554、561、562、563、 571、572、573、574、651、652、661、662、663、664、671、672、751、752、761、762、769、771、772、 811、812、871、872半导体单元；
[0050] 1411a、2411a 第一曲线延伸部；
[0051] 1421a、2421a 第二曲线延伸部；
[0化2] 142化、242化、341化、4411a直线延伸部；
[0053] 1411c、1421。、2411。、3411。、4411。二阶延伸部；
[0054] 3411a曲线延伸部。
【具体实施方式】
[0055] 图1掲示符合本申请实施例的光电元件10的俯视图。光电元件10例如为发光二极 管(LED)、激光二极管化D)、或太阳能电池，包含多个半导体单元形成于基板11上，第一电极 141，第二电极142W及连接部143形成于半导体单元上。于本实施例中，光电元件10为发光 二极管(LED)。图2掲示图1中光电元件10沿A-A'线段的剖面图。每一个半导体单元包含第一 半导体层121，第二半导体层123, W及介于第一、第二半导体层之间的有源区122。第一半导 体层121的组成材料是渗杂P-型或n-型杂质的III-V半导体材料，第二半导体层123的组成 材料是渗杂P-型或n-型杂质的III-V半导体材料，且第一半导体层121及第二半导体层123 的电性相异。有源区122的结构可为单异质结构(SH)、双异质结构(DH)、或者多重量子阱结 构(MQW)。沟槽170通过蚀刻半导体单元而形成于半导体单元中，且暴露出部分的第一半导 体层121。多个分割道111形成于半导体单元之间，暴露出部分基板11。光电元件10上有多个 第一电极141及第二电极142,其中第一电极141形成于暴露出的第一半导体层121之上，且 第二电极142形成于第二半导体层123之上。第一电极141包含第一延伸部1411，第二电极 142包含第二延伸部1421。此外，多个半导体单元中的一个半导体单元上的其第一电极141 包含第一电极垫1412,且另一个半导体单元上的第二电极142包含第二电极垫1422。
[0056] 为了满足客户对光电元件特定面积、电流及驱动电压的需求，半导体单元W及电 极的布局也必须特别设计。半导体单元的数量原则上是依公式
或 (^+1)加W设计，其中，n代表半导体单元的数量，V代表光电元件的驱动电压，Vf代表半 导体单元的驱动电压。在本实施例中，光电元件10的大小是85 X85mil2,其驱动电压为72V。 每一半导体单元的驱动电压实质上为3V，但半导体单元的驱动电压会因工艺控制W及外延 层的品质而有所变化。一般来说，在光电元件的电性效率上，半导体单元的驱动电压越低越 好。每一半导体单元的面积大致上彼此相同。依照上述的公式，光电元件10包含24个半导体 单元，分别配置于行105、106、107、108、^及109。第一行105包含五个半导体单元151、152、 153、154、W及155,朝第一方向串接;第二行106包含五个半导体单元161、162、163、164、W 及165,朝第二方向串接;第=行107包含四个半导体单元171、172、173、W及174,朝第一方 向串接;第四行108包含五个半导体单元181、182、183、184、W及185，朝第二方向串接;第五 行109包含五个半导体单元191、192、193、194、^及195，朝第一方向串接。第一方向及第二 方向相反，而不同行中包含不同数量的半导体单元的布局可使配置上更容易满足客户的需 求。
[0057]于第=行107中，半导体单元的外形是长方形且与其他行中的半导体单元形状不 同，通过运样的设计，可W使电极布局上更容易。参考图1及图3,在第一行105及第五行109 中，除了位于基板11角落区域的半导体单元151、155、191、^及195外，其他半导体单元上的 电极布局是相似的。于第二行106及第四行108中，除接近基板11边缘的半导体单元161、 165、181、W及185外，其他位于半导体单元上的电极布局是相同的。第S行107中的半导体 单元其电极布局与其他行中的半导体单元相比差异性较大，但其中的半导体单元172及173 上的电极布局是相同的，而与位于基板11边缘的半导体单元171及174不同。
[005引第一延伸部1411包含第一曲线延伸部1411a;第二延伸部1421包含第二曲线延伸 部1421a，在行105、106、108、及109上的半导体单元的第二延伸部1421还包含直线延伸部 142化;第一曲线延伸部1411a和/或第二曲线延伸部1421a与半导体单元的任一边都不互相 平行。在第一、S、及五行105、107、及109的半导体单元上的第一延伸部1411位于沟槽170 中，并且从半导体单元的第一边向对侧的第二边延伸，第二延伸部1421则是从半导体单元 的第二边向第一边延伸。在第二和四行106及108的半导体单元上的第一延伸部1411是从半 导体单元的第二边向第一边延伸，且第二延伸部1421是从半导体单元的第一边向第二边延 伸。于本实施例中，第二延伸部1421大致上靠近半导体单元的边缘设置，而第一延伸部1411 置于半导体单元沟槽170中，与第一半导体层121电性连接。延伸部的数量可依半导体单元 的面积做调整，若半导体单元的面积较大，就需要较多的延伸部。延伸部亦可形成自第一曲 线延伸部Hlla延伸出的二阶延伸部1411c和/或自第二曲线延伸部1421a延伸出的二阶延 伸部1421c，W增加电流分散。
[0059] 第一电极垫1412及第二电极垫1422分别位于基板11的相对角落的半导体单元155 及191上，第一电极垫1412与半导体单元155上的第一延伸部1411相接触，第二电极垫1422 与半导体单元191上的第二延伸部1421相接触；电极垫作为引线接合(wire bonding)或倒 装式接合(flip chip typebonding)用。为了减少接合上的困难度，电极垫优选地被分别配 置在基板11最外侧上的不同的半导体单元上。
[0060] 为了要电连接各个半导体单元，连接部143因此形成于各个半导体单元间，举例来 说，连接部143与第一半导体单元上的第一延伸部1411及相邻的第二半导体单元上的第二 延伸部1421相接。于本实施例中，连接部143于第一、S、及五行105、107、及109之间形成第 一方向的串接，而于第二及四行106及108之间形成第二方向的反向串接。各行之间通过连 接部143串接半导体单元151及16U165及174、171及181、W及185及195。于第一、二、四、及 五行105、106、108、及109中每两个半导体单元间有两个连接部143存在于其间，在第=行 107中每两个半导体单元间有一个连接部143存在于其间。图4是图1中所示的光电元件10的 等效电路图。
[0061] 光电元件10的第二半导体层123及第二电极142之间还可包含透明导电层，透明导 电层的材料为金属氧化材料，例如氧化铜锡(IT0)、氧化儒锡(CT0)、氧化錬锡、氧化铜锋、氧 化锋侣、或氧化锋锡。此外，当金属层具有能让光透过的厚度时，也可作为透明导电层。
[0062] 于基板11及第一半导体层121之间，还可包含接合层，使得半导体单元与基板11接 合。接合层可为绝缘透明接合层或是导电透明接合层;若为绝缘透明接合层，其材料可W是 聚酷亚胺(polyimide)、苯并环下締(BCB)、或过氣环下烧(PFCB);若为导电接合层的材料， 其材料可W是金属氧化材料或是金属，金属氧化材料包含氧化铜锡(IT0)、氧化儒锡(CT0)、 氧化錬锡、氧化铜锋、氧化锋侣、或氧化锋锡;金属材料包含儀、金、铁、铭、侣、或销。分割道 111形成于各个半导体单元之间，且暴露出部分基板11和/或绝缘透明接合层。当接合层是 导电接合层时，分割道111穿过导电接合层暴露出基板11使得各半导体单元之间电性绝缘， 此时基板11为氮化侣(AlN)、蓝宝石、或玻璃。
[0063] 图5掲示符合本申请第二实施例的光电元件20的俯视图。参考图5-6,光电元件20 包含多个半导体单元形成于基板21上，且经由多个分割道211分隔开来，第一电极241、第二 电极242、W及连接部243形成于半导体单元上。半导体单元的结构与光电元件10的相同，包 含第一半导体层121、第二半导体层123, W及介于第一、第二半导体层之间的有源区122。多 个分割道211形成于各半导体单元之间。光电元件20上有多个第一电极241及第二电极242， 其中第一电极241形成于暴露出的第一半导体层121上，且第二电极242形成于第二半导体 层123上。第一电极241包含第一延伸部2411，第二电极242包含第二延伸部2421。此外，多个 半导体单元中的一个半导体单元上的第一电极241包含第一电极垫2412,且另一半导体单 元上的第二电极242包含第二电极垫2422。
[0064] 于本实施例中，光电元件20的大小是85X85mil2,其驱动电压为72V，每一半导体 单元的面积大致上彼此相同，依照上述的公式光电元件20包含23个半导体单元， 分别配置于行205、206、207、208、及209中。第一行205包含五个半导体单元251、252、253、 254、及255朝第一方向串接，且其上的电极布局与光电元件10第一行105中的半导体单元上 的电极布局相同；第二行206包含四个半导体单元261、262、263、及264朝第二方向串接，且 其上的电极布局与光电元件10第=行107中的半导体单元上的电极布局相同；第=行207包 含五个半导体单元271、272、273、274、及275朝第一方向串接，且其上的电极布局与光电元 件10第一行105中的半导体单元上的电极布局相同；第四行208包含四个半导体单元281、 282、283、及284朝第二方向串接，且其上的电极布局与光电元件10第=行107中的半导体单 元上的电极布局相同；第五行209包含五个半导体单元291、292、293、294、及295朝第一方向 串接，且其上的电极的布局与光电元件10第一行105中的半导体单元上的电极布局相同。
[0065] 于第二及四行206、208中，半导体单元的外形是长方形且与其他行中的半导体单 元形状不同。参考图5及图6,第一行205、第=行207、W及第五行209的半导体单元上的电极 布局，除了半导体单元251、255、271、275、291、及295上的电极外，其他半导体单元上的电极 布局彼此之间大致上相似;第二行206及第四行208的半导体单元上的电极布局，除了半导 体单元261、264、281、及284上的电极外，其他半导体单元上的电极布局彼此之间大致上相 同。第一延伸部2411包含第一曲线延伸部2411曰，且第二延伸部2421包含第二曲线延伸部 2421a。在行205、207、及209的半导体单元上，第二延伸部2421还包含直线延伸部242化;第 一曲线延伸部2411a与第二曲线延伸部2421a不平行于半导体单元的任一边。第一、=、及五 行205、207、209半导体单元上的第一延伸部2411设置于第一半导体层121上，且自半导体单 元的第一边向相对于第一边的第二边延伸，第二延伸部2421则是从第二边向第一边延伸。 于第二、及四行206、208半导体单元上的第一延伸部2411自半导体单元的第二边向第一边 延伸，第二延伸部2421则是自第一边向第二边延伸。于本实施例中，第二延伸部2421大致上 靠近半导体单元的边缘设置，而第一延伸部2411置于半导体单元中，与第一半导体层电性 连接。延伸部亦可形成自第一曲线延伸部2411a延伸出的二阶延伸部2411c，W增加电流分 散。
[0066] 第一电极垫2412及第二电极垫2422分别形成于半导体单元255及291上，第一电极 垫2412与半导体单元255上的第一延伸部2411相接触，第二电极垫2422与半导体单元291上 的第二延伸部2421相接触。电极垫作为接合(bonding)用，且分别配置在基板21角落区域上 的不同的半导体单元上。
[0067] 于本实施例中，连接部243于第一、=、及五行205、207、及209之间形成第一方向的 串接，而于第二及四行206及208之间形成第二方向的反向串接。各行之间通过连接部243串 接半导体单元251及261、264及275、271及281、^及284及295。于第一、=、及五行205、207、 及209中每两个半导体单元间有两个连接部243,在第二行206及第四行208中每两个半导体 单元间有一个连接部243。图7是图5中所示的光电元件20的等效电路图。
[0068] 图8掲示符合本申请第S实施例的光电元件30的俯视图。参考图8-9,光电元件30 包含多个半导体单元形成于基板31上，第一电极341、第二电极342、W及连接部343形成于 半导体单元上。半导体单元的结构包含第一半导体层121、第二半导体层123, W及介于第 一、第二半导体层之间的有源区122。多个分割道311形成于各半导体单元之间。光电元件30 上有多个第一电极341及第二电极342,其中第一电极341包含第一延伸部3411形成于半导 体单元355之外的半导体单元上，第二电极342包含第二延伸部3421。此外，半导体单元355 上的第一电极341包含第一电极垫3412,且半导体单元391上的第二电极342包含第二电极 垫：3422。
[0069] 于本实施例中，光电元件30的大小是50X50mil2,其驱动电压为72V，半导体单元 的驱动电压约为3V，每一半导体单元的面积大致上彼此相同。光电元件30包含23个半导体 单元，分别配置于行305、306、307、308、及309中。第一行305包含五个半导体单元351、352、 353、354、及355朝第一方向串接;第二行306包含四个半导体单元361、362、363、及364朝第 二方向串接;第=行307包含五个半导体单元371、372、373、374、及375朝第一方向串接;第 四行308包含四个半导体单元381、382、383、及384朝第二方向串接;第五行309包含五个半 导体单元391、392、393、394、及395朝第一方向串接。
[0070]于第二及四行306、308中，半导体单元的外形与其他行中的半导体单元形状不同。 参考图8及图9,第一行305、第=行307、W及第五行309的半导体单元上的电极布局，除了半 导体单元351、355、371、375、391、及395上的电极外，其他半导体单元上的电极布局彼此之 间大致上相似;第二行306及第四行308的半导体单元上的电极布局，除了半导体单元361、 364、381、及384上的电极外，其他的彼此之间大致上相同。第一延伸部3411可W是曲线延伸 部3411a，其设置于接近基板31外围的半导体单元361、375、381、391、及394上;第一延伸部 3411也可W是直线延伸部341化，设置于其他半导体单元上。第二延伸部3421可为曲线延伸 部。
[0071 ] 于第一、=、及五行305、307、309，除了半导体单元375、395外，其他的半导体单元 其上的第一延伸部3411自半导体单元的第一边向相对于第一边的第二边延伸，第二延伸部 3421则自第二边向第一边延伸。半导体单元375及395上的第一延伸部3411自半导体单元的 第S边向第二边延伸。于第二及四行306、308,除了半导体单元36U381外，其他半导体单元 上的第一延伸部3411自第二边向第一边延伸，且第二延伸部3421自第一边向第二边延伸。 于半导体单元361及381上的第一延伸部3411自半导体单元361及381的第=边向第一边延 伸。第一延伸部3411的曲线延伸部及第二延伸部3421不平行于半导体单元的任一边。于本 实施例中，第二延伸部3421大致上靠近半导体单元的边缘设置，而第一延伸部3411置于半 导体单元中，与第一半导体层电性连接。延伸部亦可形成自曲线延伸部3411a及直线延伸部 341化延伸出的二阶延伸部341 Ic，W增加电流分散。
[0072] 第一电极垫3412及第二电极垫3422分别形成于半导体单元355及391上，第二电极 垫3422与半导体单元391上的第二延伸部3421相接触。电极垫作为引线接合或倒装式接合 用，且分别配置在基板31角落区域上的不同的半导体单元上。
[0073] 于本实施例中，连接部343于第一、=、及五行305、307、及309之间形成第一方向的 串接，而于第二及四行306及308之间形成第二方向的反向串接。各行之间通过连接部343串 接半导体单元351及361、364及375、371及381、W及384及395。于每两个半导体单元间有一 个连接部343存在于其间。图10是图8中所示的光电元件30的等效电路图。
[0074] 图11掲示符合本申请第四实施例的光电元件40的俯视图。参考图11-12,光电元件 40包含多个半导体单元形成于基板41上，第一电极441、第二电极442、W及连接部443形成 于半导体单元上。半导体单元的结构包含第一半导体层121、第二半导体层123, W及介于第 一、第二半导体层之间的有源区122。多个分割道411形成于各半导体单元之间。光电元件40 上有多个第一电极441及第二电极442,其中第一电极441包含第一延伸部4411形成于半导 体单元455之外的半导体单元上，且形成于半导体单元471W外的半导体单元上的第二电极 442包含第二延伸部4421。此外，形成于半导体单元455上的第一电极441包含第一电极垫 4412,且于半导体单元471上的第二电极442包含第二电极垫4422。
[0075] 于本实施例中，光电元件40的大小是45 X 45miI2，其驱动电压为48V，半导体单元 的驱动电压约为3V;依照上述公式，光电元件40包含16个半导体单元，配置于行405、406、及 407中。第一行405包含五个半导体单元451、452、453、454、及455朝第一方向串接;第二行 406包含六个半导体单元461、462、463、464、465、及466朝第二方向串接;第=行407包含五 个半导体单元471、472、473、474、及475朝第一方向串接。
[0076] 第二行402中的半导体单元的外形与其他行中的半导体单元形状不同；参考图11 及图12,第一行405W及第=行407的半导体单元上的电极布局，除了位于半导体单元451、 455、471、及475上的电极外，其他半导体单元的电极布局彼此之间大致上相似。第一延伸部 4411包含直线延伸部4411aW及二阶延伸部4411c，其中所有的第二延伸部4421都是曲线的 延伸部。于第一及二行405、407的半导体单元上的第一延伸部4411自半导体单元的第一边 向相邻于第一边的第=边及第四边延伸，而第二延伸部4421自第二边向第=边及第四边延 伸。于第二行406的半导体单元上的第一延伸部4411自半导体单元的第二边向第=边及第 四边延伸，而第二延伸部4421自第一边向第S边及第四边延伸。曲线延伸部4411及4421不 平行于半导体单元的任一边。
[0077] 第一电极垫4412及第二电极垫4422分别位于半导体单元455及471上，连接部443 于半导体单元之间形成串接。图13是图11中所示的光电元件40的等效电路图。
[0078] 图14掲示符合本申请第五实施例的光电元件50的俯视图。图15为光电元件50的3D 立体图。光电元件50的大小是40X40mil2,其驱动电压为36V，半导体单元的驱动电压约为 3V;依照公式-1),在本实施例中，光电元件50包含11个半导体单元，分别配置于行505、 506、及507中。第一行505包含四个半导体单元551、552、553、及554朝第一方向串接;第二行 506包含=个半导体单元561、562、及563朝第二方向串接;第=行507包含四个半导体单元 571、572、573、及574朝第一方向串接。具有第一延伸部5411的第一电极541形成于半导体单 元554之外的半导体单元上，具有第二延伸部5421的第二电极542形成于所有的半导体单元 上。半导体单元554上的第一电极541包含第一电极垫5412,且半导体单元571上的第二电极 542包含第二电极垫5422。连接部543于半导体单元之间形成串接。图16是图14中所示的光 电元件50的等效电路图。
[0079] 图17掲示符合本申请第六实施例的光电元件60的俯视图。图18为光电元件60的3D 立体图。光电元件60的大小是120 X 120mil2,其驱动电压为24V，半导体单元的驱动电压约 为3V;依照公式在本实施例中，光电元件60包含8个半导体单元，分别配置于行605、 606、及607中。第一行605包含二个半导体单元651及652朝第一方向串接;第二行606包含四 个半导体单元661、662、663、及664朝第二方向串接;第=行607包含二个半导体单元671及 672朝第一方向串接。第一电极641包含第一延伸部6411，第二电极642包含第二延伸部 6421。此外，多个半导体单元中的一个半导体单元上的其第一电极641包含二个第一电极垫 6412,且另一半导体单元上的第二电极642包含二个第二电极垫6422。连接部643于半导体 单元之间形成串接。图19是图17中所示的光电元件60的等效电路图。
[0080] 图20掲示符合本申请第屯实施例的光电元件70的俯视图。图21为光电元件70的3D 立体图。光电元件70的大小是120 X 120mil2,其驱动电压为24V，半导体单元的驱动电压约 为3V;依照公式(^-1)，在本实施例中，光电元件70包含7个半导体单元，分别配置于行 705、706、及707中。第一行705包含二个半导体单元751及752朝第一方向串接;第二行606包 含=个半导体单元761、762、及769朝第二方向串接;第=行707包含二个半导体单元771及 772朝第一方向串接。第一电极741包含第一延伸部7411，第二电极742包含第二延伸部 7421。此外，多个半导体单元中的一个半导体单元上的第一电极741包含二个第一电极垫 7412,且另一半导体单元上的第二电极742包含二个第二电极垫7422。连接部743于半导体 单元之间形成串接。图22是图20中所示的光电元件70的等效电路图。
[0081] 图23掲示符合本申请第八实施例的光电元件80的俯视图。图24为光电元件80的3D 立体图。光电元件80的大小是85X85mil2,其驱动电压为144V，半导体单元的驱动电压约为 3￥;依照公式^^ >>在本实施例中，光电元件80包含48个半导体单元配置于行801、802、 803、804、805、806及807中。行801、803、805、及807中分别包含屯个半导体单元朝第一方向 串接;行802及806中包含屯个半导体单元朝第二方向串接;第四行804包含六个半导体单元 朝第一方向串接。多个半导体单元中的一个半导体单元上的第一电极841包含第一电极垫 8412位于半导体单元811的第一半导体层121上，且半导体单元871上的第二电极842包含第 二电极垫8422,其位于第二半导体层123上。此外，具有第一延伸部8411的第一电极841位于 第一电极垫8412所置的半导体单元之外的半导体单元上;具有第二延伸部8421的第二电极 842位于所有半导体单元上。连接部843于半导体单元之间形成串接。第一电极垫8412所位 于的半导体单元811上的第二电极842位于第二半导体层123上，通过连接部843与半导体单 元812的第一电极841连接;第二电极垫8422所位于的半导体单元871上的第一电极841位于 第一半导体层121上，通过连接部843与半导体单元872的第二电极842连接。
[0082] 图25掲示符合本申请第九实施例的光电元件90的俯视图。光电元件90包含48个半 导体单元配置于行801、802、803、804、805、806及807中。其外观及电极配置与光电元件80相 似，差别在于第一电极垫9412形成于半导体单元811的第二半导体层123上，通过连接部843 与半导体单元812的第一电极841形成串接;第二电极垫9422形成于半导体单元871的第二 半导体层123上，通过连接部843与半导体单元872的第二电极842形成串接。当有外部电源 供应电流自第二电极垫9422注入，再由第一电极垫9412输出时，由于第二电极垫9422下的 半导体单元871电阻大于其连接部843与半导体单元812的第一电极841的串接电阻，因此电 流直接自第二电极垫9422经由连接部843流向半导体单元812的第一电极841，而不会流向 半导体单元871下的第一半导体层121、有源区122、W及第二半导体层123。同样的电流在流 至半导体单元812的第一电极841，经由连接部843流向第一电极垫9412后，并不会流向半导 体单元811下方的第一半导体层121、有源区122、W及第二半导体层123,而是直接输出至外 部电源。因此第一电极垫9412及第二电极垫9422下方的半导体单元811及871不会产生光。 为了进一步电性隔绝电极垫及下方半导体单元，可于电极垫与半导体单元之间形成绝缘 层，避免因大电流造成电流贯穿电极垫下方的半导体层形成短路。
[0083] 由于第一电极垫9412及第二电极垫9422下方的半导体单元不发光，因此第一电极 垫9412面积可与半导体单元811的面积大致相当，第二电极垫9422面积可与半导体单元871 的面积大致相当，W提升引线工艺的良率。此外，光电元件90中第一电极垫9412亦可与光电 元件80中的第二电极垫8422搭配，此时第一电极垫9412大致整面覆盖于半导体单元811的 第二半导体层123上，而第二电极垫8422位于半导体单元871的部分第二半导体层123之上； 第一电极垫9412下方的半导体单元无电流注入，因此不发光，而第二电极垫8422所位于的 半导体单元871上的第一电极841，通过连接部843与半导体单元872的第二电极842连接，当 电流注入时，第二电极垫8422所位于的半导体单元871会发光。同样地，光电元件90中第二 电极垫9422亦可与光电元件80中的第一电极垫8412搭配，此时第一电极垫8412位于半导体 单元811的部分第一半导体121之上，而第二电极垫9422大致整面覆盖于半导体单元871的 第二半导体层123之上;第一电极垫所位于的半导体单元811上的第二电极842,通过连接部 843与半导体单元812的第一电极841连接，当电流注入时，第一电极垫8422所位于的半导体 单元811会发光，而注入第二电极垫9422的电流并不会流经半导体单元871的有源区122,而 是直接通过连接部843流向半导体单元872,因此第二电极垫9422所位于的半导体单元871 不发光。
[0084] 第一半导体层、活性层、及第二半导体层的材料包含一或多个元素选自于由Ga、 Al、In、As、P、N及Si所构成的群组，例如GaN、AlGaN、InGaN、AlGaInN、GaP、GaAs、GaAsP、 GaNAs、或 Si;基板的材料包含蓝宝石、GaAs、GaP、SiC、alO、GaN、AlN、Cu、或Si。
[0085] 本发明所列举的各实施例仅用W说明本发明，并非用W限制本发明的范围。任何 人对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更皆不脱离本发明的精神与范围。
【主权项】
1. 一种光电元件，包含： 基板；以及 多个半导体单元，彼此之间电性连接且位于该基板上，其中该多个半导体单元每个包 含第一半导体层、第二半导体层以及介于该第一半导体层和该第二半导体层之间的有源 区； 其中该多个半导体单元布置为至少三行，第一行中位于边缘的半导体单元的第一电极 与第二行中位于边缘的半导体单元的第一电极具有不同的形状，第二行中位于边缘的半导 体单元的第一电极与第三行中位于边缘的半导体单元的第一电极具有不同的形状，其中所 述第一行、第二行和第三行中的一行中半导体单元的形状与其他两行中半导体单元的形状 不同。2. 如权利要求1的光电元件，其中该多个半导体单元的驱动电压和/或面积相同。3. -种光电元件，包含： 基板； 多个半导体单元，彼此之间电性连接且位于该基板上，其中该多个半导体单元每个包 含第一半导体层、第二半导体层以及介于其该第一半导体层和该第二半导体层之间的有源 区；以及 第一电极垫及第二电极垫分别位于该多个半导体单元中任两个半导体单元上，其中该 第一电极垫及该第二电极垫的其中之一包含延伸部，该第一电极垫及该第二电极垫的其中 之另一不包含延伸部。4. 一种光电元件，包含： 基板；以及 多个半导体单元，彼此之间电性连接，且于该基板上布置为多行，其中该多个半导体单 元每个包含第一半导体层、第二半导体层以及介于其该第一和第二半导体层之间的有源 区，其中该多行包含第一行以及第二行，该第一行中的半导体单元的形状与该第二行中的 半导体单元的形状不同。5. 如权利要求4的光电元件，其中布置于该第一行的半导体单元的数量与该第二行中 的半导体单元的数量不同。6. 如权利要求4的光电元件，其中布置于该第一行的半导体单元的电极布局与该第二 行中的半导体单元的电极布局不同。7. -种光电元件，包含： 基板； 多个半导体单元，彼此之间电性连接，且于该基板上布置为多行，其中该多个半导体单 元每个包含第一半导体层、第二半导体层以及介于其该第一半导体层和该第二半导体层之 间的有源区， 多个第一电极，分别位于该第一半导体层上；以及 多个第二电极，分别位于该第二半导体层上，其中，该多个第一电极中至少有一个包含 彼此分离的多个第一延伸部，以及该多个第二电极中至少有一个包含第二延伸部， 其中在两个相邻的半导体单元之间具有多个彼此分离的连接部以将该两个相邻的半 导体单元电性连接，该多个连接部的每个分别与该多个第一延伸部中的相应一个相连接， 且该多个连接部共同连接该第二延伸部。8. 如权利要求7的光电元件，其中该多个半导体单元包含第一半导体单元、第二半导体 单元、以及第三半导体单元， 其中，该多个第一电极中之一包含第一电极垫，该第一电极垫位于该第一半导体单元 上，该第一半导体单元位于该基板的角落区上； 该多个第二电极中之一包含第二电极垫，该第二电极垫位于该第二半导体单元上，该 第二半导体单元位于该基板的另一角落区上；以及 该第一延伸部及该第二延伸部位于没有电极垫的该第三半导体单元上。9. 如权利要求8的光电元件，其中位于该第一半导体单元上的该第一电极还包含延伸 部与该第一电极垫接触，且/或位于该第二半导体单元上的该第二电极还包含延伸部与该 第二电极垫接触。10. 如权利要求7的光电元件，其中该第一延伸部及该第二延伸部中至少有一个包含曲 线延伸部，该曲线延伸部不平行于该多个半导体单元的任一边。
【文档编号】H01L33/38GK105977272SQ201610597613
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2010年10月14日
【发明人】沈建赋, 井长慧, 谢明勋
【申请人】晶元光电股份有限公司