专利名称：发光二极管芯片合晶技术的制作方法
技术领域：
本发明提供一种发光二极管芯片合晶技术，特别涉及一种不同尺寸大小、不同几何形状、不同弧度、不同色光之高亮度、高功率大尺寸合晶之制作方法。
背景技术：
LED业者为了达到高亮度、高功率之充分发光效果，正积极地开发大尺寸LED芯片产品，在此技术开发过程中，面临了许多问题，例如良率过低导致成本过高、芯片内部产生的光线放射到外部过程会严重衰减以致未能达到预期发光效果、芯片内部吸收产生更大热能导致降低使用寿命及性能等等。
此外，大尺寸LED芯片要想达到高亮度、高功率以取代传统照明之目标，更需克服抑制温升、确保使用寿命、改善发光效率、发光特性均等化等重大课题。
因此，本发明即在针对上述的问题提出一种发光二极管芯片合晶技术，以有效克服现有大尺寸芯片所面临之重大课题。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是提供一种发光二极管芯片合晶技术，可视为单一光源，能适当除去大尺寸芯片之全反射散失光强度及减少内部吸收产生热能之机会，并进而达到高亮度、高功率之效果。本发明所述的一种发光二极管芯片合晶技术，系以小尺寸芯片，肩并肩拼合成多芯片之大面积，芯片与芯片之间隙较适合者大约在2mil以下，并结合基板之特殊散热结构以发散产生之热能。所述的基板可为印刷电路板(PCB)、金属板、陶瓷板或其他复合材料基板。所述的芯片与芯片间隙可于基板制作中布置导电线路及散热线路，以便于芯片封装时使用及连接散热系统。所述的封装可采用wire bond(打线)或flip chip(覆晶)或其他适当方式。
本发明所述的多芯片大面积合晶可为平面、凸面或凹面以搭配各种产品应用之设计，进而达到各种特殊功能。可为各种几何图形、圆形、方形、长形、十字形或其他形状。可依需要利用相同尺寸或不同尺寸芯片之复数个接合而成。
本发明所述的基板可于一界定范围内如1个cavity中置入数个芯片，也可于1个cavity置于一个芯片。所述的芯片可为相同或不同颜色之配置。各个芯片本身亦可为不同形状(弧形、圆形)，亦可接续成辐射状或阶梯状。各个芯片角度亦可任意控制调整，以因应各种不同用途，如汽车头灯。
本发明的有益效果是藉由不同尺寸大小、不同几何图形、不同弧度、不同色光之小尺寸接合成多芯片之大面积合晶，可视为单一光源，能适时解决目前大尺寸芯片所面临的技术瓶颈课题，并进而达到高亮度、高功率之效果。
下列结合附图和实施例对本发明进一步说明图1为本发明第一实施例之示意2为本发明第二实施例之示意3为本发明第三实施例之示意4为本发明第四实施例之侧视图、俯视5为本发明第五实施例之侧视图、俯视6为本发明第六实施例之侧视图、俯视中1、小尺寸芯片(14mil×14mil)，2、gap(2mil)，3、基板(cavity PCB)，4、小尺寸芯片(12mil×12mil)，5、大尺寸芯片(40mil×40mil)，6、小尺寸芯片(不同尺寸、形状、弧度、颜色)。
具体实施例方式
本发明所述的一种发光二极管芯片合晶技术，其第一实施例如图1所示，它包括9个小尺寸芯片(14mil×14mil)1、gap(2mil)2、基板(cavity PCB)3、将芯片1置于基板之cavity中，芯片与芯片间之gap2大约为2mil，最后以串接方式wire bond完成封装，并拼成多芯片之大面积合晶(约45mil×45mil)，其可视为单一光源，能适当除去大尺寸芯片之全反射散失光强度及减少内部吸收热能之机会，并进而达到高亮度、高效益之效果，就成本与发光效果而言，竞争优势大于目前主流大尺寸芯片(40mil×40mil)。
本发明的第二实施例如图2所示，包括16个小尺寸芯片(12mil×12mil)4、gap(2mil)2、基板(cavity PCB)3，将芯片4置于基板3之cavity中，芯片与芯片间之gap2大约为2mil，最后以串接方式wire bond完成封装，并接合成多芯片之大面积合晶(约54mil×54mil)，其可视为单一光源，一样具有低成本、高亮度、高功率之效果。
本发明的第三实施例如图3所示，它包括4个大尺寸芯片(40mil×40mil)5、gap(2mil)2、基板(cavity PCB)3，将芯片5置于基板3之cavity中，芯片与芯片间之gap2大约为2mil，最后以串接方式wire bond完成封装，并接合成多芯片之大面积合晶(约82mil×82mil)，其可视为单一光源，除了良好的发光效果，并接合基板(cavity PCB)之特殊散热结构以发散高功率产生之热能，如此超大尺寸之合晶技术，更能在未来取代传统照明之LED发光技术上，提供更有效之解决方案。
本发明之第四、五、六实施例如图4、5、6所示，它包括复数个小尺寸芯片(不同尺寸、形状、弧度、颜色)6、基板3，基板3可以特殊工艺做成凸面(侧视图、俯视图如图4)或凹面(侧视图、俯视图如图5)或阶梯状(侧视图、俯视图如图6)，再将小尺寸芯片(不同尺寸、形状、弧度、颜色)6置于基板3之cavity中，基板3底层与散热板连接，以加强散热效果，最后以串接方式wirebond完成封装。以上三种三维立体空间运用思维，可用以搭配各种产品应用之设计，进而达到各种特殊功能。
权利要求
1.一种发光二极管芯片合晶技术，它是一种不同尺寸大小、不同几何图形、不同弧度、不同色光之高亮度、高功率大尺寸合晶之制作方法。以小尺寸芯片，肩并肩拼合成多芯片大面积，并结合基板之特殊散热结构以发散产生之热能，进而取代大尺寸芯片达到高亮度、高功率之效果。
2.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片合晶技术，其特征是所述的芯片与芯片间隙较适合者大约在4mil以下，可于基板制作中布置导电线路及散热线路，以便于芯片封装时(wire boud or flip chip)使用及连接散热系统，尤其适用于位于中间(或不邻边)之芯片。
3.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片合晶技术，其特征是所述的多芯片大面积合晶可为平面、凸面或凹面以搭配各种产品应用之设计，进而达到各种特殊功能。
4.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片合晶技术，其特征是所述的基板可为印刷电路板(PCB)、金属板、陶瓷板或其他复合材料基板。
5.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片合晶技术，其特征是所述的基板可于一界定范围内如1个凹洞(cavity)中置入数个芯片，也可于1个cavity置入一个芯片。所述的芯片可为相同或不同颜色之配置。
6.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片合晶技术，其特征是所述的多芯片大面积合晶封装可采用wire bond(打线)或flip chip(覆晶)或其他适当方式。
7.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片合晶技术，其特征是所述的多芯片大面积合晶可依需要利用相同尺寸或不同尺寸芯片之复数个接合而成。
8.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片合晶技术，其特征是所述的多芯片大面积合晶可为各种几何图形、圆形、方形、长方形、十字形或其他形状。
9.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片合晶技术，其特征是所述的多芯片大面积合晶其各个芯片本身亦可为不同形状(弧形、圆形)，亦可接续成辐射状(gradients)或阶梯状(step wise)。各个芯片角度亦可任意控制调整以因应各种不同用途，如汽车头灯。
10.根据权利要求1所述的一种发光二极管芯片合晶技术，其特征是所述的多芯片间可为空隙或填入树脂、连接剂、保护剂或其他材质。
全文摘要
本发明提供一种发光二极管芯片合晶技术，以小尺寸芯片，肩并肩拼合成多芯片大面积，芯片与芯片之间隙较适合者大约4mil以下，并结合基板(substrate)之特殊散热结构以发散产生之热能，其特征是可视为单一光源，能适当除去大尺寸芯片之全反射散失光强度及减少内部吸收产生热能之机会，并进而取代大尺寸芯片达到高亮度、高功率之效果。
文档编号H01L25/10GK1925153SQ20051009971
公开日2007年3月7日 申请日期2005年9月2日 优先权日2005年9月2日
发明者童胜男, 童国峯 申请人:明达光电(厦门)有限公司