具有高密度电性连接的构装结构模块及其构装方法

专利名称：具有高密度电性连接的构装结构模块及其构装方法
技术领域：
本发明涉及一种构装结构模块及其构装方法，尤指一种具有高密 度电性连接的构装结构模块及其构装方法。
背景技术：
传统打印机所使用的光学印表头，以单一激光源，经过一套复杂 的光学系统将欲打印的资料以光的讯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 之需求。然而，激光印表头却因为其光学元件多、机构复杂且光程(叩ticalpath)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 高精度的黏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)精确地平行置放于印刷电路板上；接着在导线接合步骤中， 以A4尺寸600dpi为例，需要通过约5000条导线以电性连接于每一个 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性驱动每一个相对应的发光二极管。因此，现有的构装方法，由于打线的条数及密度太高，将导致生 产效率不佳及工艺难度增加的困扰，因而造成产品良率降低及制造成 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。于是，本发明人提出一种设计架构，不仅改善现有电性连接良率 低、成本高的困窘，进而提升产品分辨率高性能的发明。发明内容本发明所要解决的技术问题，即本发明的目的在于提出一种具有 高密度电性连接的构装结构模块及其构装方法，并且本发明的构装结 构模块可为一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 仪(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)分别在一发光二极管阵列 (LED array)与一驱动集成电路(drive IC)的侧壁上制作电性连接凹 槽焊垫；(2)于该驱动集成电路上电镀焊锡材料；(3)将该发光二 极管阵列与该驱动集成电路彼此紧密置放在一电路板上，并且该发光二极管阵列与该驱动集成电路之间形成一高度差(height difference); (4)将该电路板倾斜一预定角度并进行回焊(reflow)工艺，因此在 回焊过程中，该驱动集成电路上的焊锡材料往低处发光二极管阵列的 方向流动，进而与该发光二极管阵列的焊垫连接，以达成 600dpi~ 1200dpi (dots per inch)高密度的电性连接。因此，本发明可縮 小产品尺寸、降低材料成本、及降低因高密度电性连接所需的生产成 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 具有高密度电性连接的构装结构模块，其包括 一驱动集成电路结构 (一第一结构)、 一发光二极管阵列结构(一第二结构)、及多个导 电结构(conductive structure)。其中，该驱动集成电路结构的侧壁形 成有多个第一开槽(first open groove)。该发光二极管阵列结构的侧壁 形成有多个分别面向所述的第一开槽的第二开槽(second opengroove)。所述的导电结构分别依序横跨(traverse)所述的第一开槽 及所述的第二开槽，以分别电性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。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 具有高密度电性连接的构装结构模块的构装方法，其步骤包括首先， 提供一驱动集成电路结构(一第一结构)及一发光二极管阵列结构(一 第二结构)，其中该驱动集成电路结构的侧壁形成有多个第一开槽(first open groove)，该驱动集成电路结构的上表面具有多个导电材料 (conductive material)，该发光二极管阵列结构的侧壁形成有多个分 别面向所述的第一开槽的第二开槽(second open groove)。紧接着，将该驱动集成电路结构及该发光二极管阵列结构分别电 性连接于一基板(substrate)上；然后，于回焊(reflow)过程中将该 基板相对于平面倾斜一预定角度，以使得所述的导电材料形成液态的 导电材料(liquid conductive material)，并使所述的液态的导电材料分 别依序横跨(traverse)所述的第一开槽及所述的第二开槽而流向该发 光二极管阵列结构；最后，冷却所述的液态的导电材料，以形成多个 分别电性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(conductive structure )。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 具有高密度电性连接的构装结构模块的构装方法，其步骤包括首先， 提供一驱动集成电路结构(一第一结构)及一发光二极管阵列结构(一 第二结构)，其中该驱动集成电路结构的侧壁形成有多个第一开槽(firstopen groove),该发光二极管阵列结构的侧壁形成有多个分别面向所 述的第一开槽的第二开槽(second open groove)，该发光二极管阵列 结构的上表面具有多个导电材料(conductive material)。紧接着，将该驱动集成电路结构及该发光二极管阵列结构分别电
性连接于一基板(substrate)上；然后，于回焊(reflow)过程中将该 基板相对于平面倾斜一预定角度，以使得所述的导电材料形成液态的 导电材料(liquid conductive material)，并使所述的液态的导电材料分 别依序横跨(traverse)所述的第二开槽及所述的第一开槽而流向该发 光二极管阵列结构；最后，冷却所述的液态的导电材料(liquid conductive material)，以形成多个分别电性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(conductive structure)。因此，本发明能解决传统工艺采用一根一根进行打线接合而产生 冗长的工艺的缺陷，以达到縮小产品尺寸、降低材料成本、及降低因' 高密度电性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成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，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅 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性连接的构装结构模块的构装方法的 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性连接的构装结构 模块的构装方法的第一实施例的流程示意图；图2为本发明具有高密度电性连接的构装结构模块的构装方法的 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性连接的构装结构 模块的构装方法的第二实施例的流程示意图；图3为本发明具有高密度电性连接的构装结构模块的构装方法的 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性连接的构装结构 模块的构装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性连接的构装结构模块的构装方法的 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性连接的构装结构 模块的构装方法的第四实施例的流程示意图。图中符号说明第一实施例1 a驱动集成电路结构1 a W侧壁10a第一开槽11 a驱动集成电路焊垫12 a第一导电轨迹2 a发光二极管阵列结构2 a W侧壁20 a第二开槽20 a W侧壁21 a发光二极管焊垫22 a第二导电轨迹23 a第三导电轨迹24 a发光二极管晶粒3 a 1导电材料3 a 2液态的导电材料3A导电结构3A1第一部分3A2第二部分3A3第三部分4 a基板40 a输出/输入焊垫5 3导电元件预定角度第二实施例1 b驱动集成电路结构1 b W侧壁10b第一开槽11 b驱动集成电路焊垫12 b第一导电轨迹2b发光二极管阵列结构2b W侧壁20 b第二开槽20 b W侧壁21 b发光二极管焊垫22 b第二导电轨迹220 b外侧端23 b第三导电轨迹24 b发光二极管晶粒25 b绝缘层3b 1导电材料3 b 2液态的导电材料3B导电结构3B 1第一部分3B2第二部分3B3第三部分4b基板40 b输出/输入焊垫5b导电元件预定角度第三实施例1 c驱动集成电路结构1 c W侧壁10 c第一开槽10 c W侧壁11 c驱动集成电路焊垫12 c第一导电轨迹2 c发光二极管阵列结构2 c W侧壁20 c第二开槽21 c发光二极管焊垫22 c第二导电轨迹23 c第三导电轨迹24 c发光二极管晶粒3 c 1导电材料3 c 2液态的导电材料3C导电结构3C 1第一部分3C2第二部分3C3第三部分4 c基板40 c输出/输入焊垫5 c导电元件预定角度第四实施例1 d驱动集成电路结构1 d W侧壁10d第一开槽10d W侧壁11 d驱动集成电路焊垫12 d第一导电轨迹120 d外侧端2d发光二极管阵列结构2d W侧壁20 d第二开槽21 d发光二极管焊垫22 d第二导电轨迹23 d第三导电轨迹24 d发光二极管晶粒25 d绝缘层3d 1导电材料3 d 2液态的导电材料3D导电结构3D 1第一部分3D2第二部分3D3第三部分4d基板40 d输出/输入焊垫5 d导电元件0预定角度具体实施方式
请参阅图1、及图1A1至图1D2所示，其中图1为本发明具有高 密度电性连接的构装结构模块的构装方法的第一实施例的流程图；图1Al至图1D2分别为本发明具有高密度电性连接的构装结构模块的构 装方法的第一实施例的流程示意图。由图l可知，本发明的第一实施例提供一种具有高密度电性连接 的构装结构模块的构装方法，其步骤包括首先，请配合图l、图1A l及图1A2 (图1A2为图1A1的部分上视图)所示，步骤S100为 "提供一驱动集成电路结构1a(—第一结构)及一发光二极管阵列结 构2a (—第二结构)，该驱动集成电路结构1 a的侧壁1aW形成有 多个第一开槽(first open groove) 10 a ，该驱动集成电路结构1 a的上 表面具有多个导电材料(conductive material) 3al，该发光二极管阵 列结构2a的侧壁2a W形成有多个分别面向所述的第一开槽10a的第 二开槽(second open groove) 20 a ，，。其中，该发光二极管阵列结构2 a的高度大于该驱动集成电路结构 la的高度。所述的第一开槽10a及所述的第二开槽20a通过蚀刻(etching)的方式分别成形在该驱动集成电路结构1 a的侧壁1 a W上 及该发光二极管阵列结构2 a的侧壁2 a W上，并且每一个第一开槽10a或第二开槽20a的槽深介于50~100微米(/mi)之间。并且所述的 导电材料3a 1可通过电镀(plating)或任何成形的方式，以成形于该 驱动集成电路结构1 a上，并且所述的导电材料3 a 1可为焊锡(solder)。然后，步骤S102为"将该驱动集成电路结构la及该发光二极 管阵列结构2a分别电性连接于一基板(substrate) 4a上"。其中该基 板4a可为一电路板(PCB)，并且该基板4a具有至少两个输出/输 入焊垫(input/output pad) 40 a 。此外，至少两个导电元件(conductive element) 5 a分别电性连接于"该驱动集成电路结构1 a与其中一输出/输入焊垫40 a"之间及"该发光二极管阵列结构2a与另外一输出/输入焊垫40a "之间。再者，该驱动集成电路结构1 a的上表面具有多个相对应所述的第
一开槽10 a的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) 11 a及多个分别成形 于所述的驱动集成电路焊垫11 a与所述的第一开槽10 a之间的第一导 电轨迹(first conductive trace) 12 a 。其中，所述的导电材料3 a 1分 别成形于该驱动集成电路结构1 a的所述的驱动集成电路焊垫(drive ICpad) 11 a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的 第二开槽20 a的发光二极管焊垫(LED pad) 21 a及多个分别成形于所 述的发光二极管焊垫21 a与所述的第二开槽20 a之间的第二导电轨迹 (second conductive trace) 22 a 。另外，该发光二极管阵列结构2 a具 有多个分别通过相对应的第三导电轨迹23 a而电性连接于所述的发光 二极管焊垫21 a的发光二极管晶粒(LED die) 24 a 。以本实施例而言，所述的驱动集成电路焊垫(drive ICpad) 11a 以彼此交错的(interlaced)方式排列而成，以用于增加所述的驱动集 成电路焊垫(drive IC pad) 11 a的密集度，而所述的发光二极管焊垫(LED pad) 21a排列成一直线形状(line-shaped)。然而，上面所述 的驱动集成电路焊垫11 a及所述的发光二极管焊垫21 a的排列方式非 用以限定本发明，举凡任何的排列方式皆为本发明所保护的范畴。例 如所述的驱动集成电路焊垫11 a排列成一直线形状(line-shaped)， 而所述的发光二极管焊垫(LED pad) 21a以彼此交错的(interlaced) 方式排列而成；或者，所述的驱动集成电路焊垫lla及所述的发光二 极管焊垫21a皆排列成一直线形状(line-shaped)或皆以彼此交错的(interlaced)方式排列而成。紧接着，请配合图1、图1B及图1C所示，步骤S104为"于 回焊(reflow)过程中将该基板4a相对于平面倾斜一预定角度0，以 使得所述的导电材料3a l(如图IB所示)形成液态的导电材料(liquid conductive material) 3a2 (如图1C所示)，并使所述的液态的导电材 料3 a 2分别依序横跨(traverse)所述的第一开槽10 a及所述的第二开 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3 a 2依序延着该相对应的第一导电轨迹12 a 、横跨(traverse) 该相对应的第一开槽10 a及第二开槽20 a 、以及延着该相对应的第二 开槽20a的侧壁20a W及该相对应的第二导电轨迹22 a ，而流向该相 对应的发光二极管焊垫21a。紧接着，请配合图1、图1D1及图1D2 (图1D2为图1D1的部 分上视图)所示，步骤S106为"冷却所述的液态的导电材料3a2， 以形成多个分别电性连接于该驱动集成电路结构1 a及该发光二极管 阵列结构2 a之间的导电结构(conductive structure) 3A"。其中，每 一个导电结构3 A分成三个依序电性相连的第一部分3 A 1、第二部分3 A2及第三部分3 A3，该第一部分3 A 1成形于相对应的驱动集成电路 焊垫Ua及第一导电轨迹12a上，并且该第二部分3A2依序横跨(traverse)该相对应的第一开槽10 a及第二开槽20 a并成形于相对应 的第二开槽20 a的侧壁20 a W上，以及该第三部分3 A3成形于相对 应的第二导电轨迹22a上以电性连接于相对应的发光二极管焊垫(LED pad) 21 a 。因此，所述的导电结构3 A分别电性连接于所述的 驱动集成电路焊垫(drive IC pad) lla及所述的发光二极管焊垫(LED pad) 21 a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 密度电性连接的构装结构模块的构装方法的第二实施例的流程图；图2 Al至图2D2分别为本发明具有高密度电性连接的构装结构模块的构 装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性连接 的构装结构模块的构装方法，其步骤包括首先，请配合图2、图2A 1及图2A2 (图2A2为图2A1的部分上视图)所示，步骤S200为 "提供一驱动集成电路结构lb及一上表面具有一绝缘层(insulation layer) 25 b的发光二极管阵列结构2 b ，该驱动集成电路结构1 b的侧
壁1 b W形成有多个第一开槽(first open groove) 10 b ，该驱动集成电 路结构1 a的上表面具有多个导电材料(conductive material) 3 b 1，该 发光二极管阵列结构2 b的侧壁2 b W形成有多个分别面向所述的第一 开槽10 b的第二开槽(second open groove) 20 b "。其中，该发光二极管阵列结构2 b的高度大于该驱动集成电路结构 lb的高度。所述的第一开槽10b及所述的第二开槽20b通过蚀刻 (etching)的方式分别成形在该驱动集成电路结构1 b的侧壁1 b W上 及该发光二极管阵列结构2b的侧壁2b W上，并且每一个第一开槽10 b或第二开槽20 b的槽深介于50-100微米(/mi)之间。并且所述的 导电材料3b 1可通过电镀(plating)或任何成形的方式，以成形于该 驱动集成电路结构1 b上，并且所述的导电材料3b l可为焊锡(solder)。然后，步骤S202为"将该驱动集成电路结构lb及该发光二极 管阵列结构2b分别电性连接于一基板(substrate) 4b上"。其中该基 板4b可为一电路板(PCB)，并且该基板4b具有至少两个输出/输 入焊垫(input/output pad) 40 b 。此外，至少两个导电元件(conductive element) 5 b分别电性连接于"该驱动集成电路结构1 b与其中一输出/输入焊垫40 b "之间及"该发光二极管阵列结构2b与另外一输出/输入焊垫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的第 一开槽10b的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) llb及多个分别成形 于所述的驱动集成电路焊垫11 b与所述的第一开槽10 b之间的第一导 电轨迹(first conductive trace) 12b 。其中，所述的导电材料3b 1分 别成形于该驱动集成电路结构lb的所述的驱动集成电路焊垫(drive ICpad) 11 b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的 第二开槽20 b的发光二极管焊垫(LED pad) 21 b及多个分别成形于所 述的发光二极管焊垫21 b与所述的第二开槽20 b之间的第二导电轨迹(second conductive trace) 22 b 。另外，该发光二极管阵列结构2 b具 有多个分别通过相对应的第三导电轨迹23 b而电性连接于所述的发光 二极管焊垫21b的发光二极管晶粒(LED die) 24 b。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 (insulation layer) 25 b用以暴露出所述的发光二极管晶粒24 b及所述 的第二导电轨迹22 b的外侧端(external side) 220 b 。以本实施例而言，所述的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) 11、 以彼此交错的(interlaced)方式排列而成，以用于增加所述的驱动集 成电路焊垫(drive IC pad) llb的密集度，而所述的发光二极管焊垫 (LED pad) 21 b排列成一直线形状(line-shaped)。紧接着，请配合图2、图2B及图2C所示，步骤S204为"于 回焊(reflow)过程中将该基板4b相对于平面倾斜一预定角度0，以 使得所述的导电材料3 b 1 (如图2 B所示)形成液态的导电材料(liquid conductive material) 3b2 (如图2C所示)，并使所述的液态的导电材 料3 b 2分别依序横跨(traverse)所述的第一开槽10 b及所述的第二开 槽20b而分别流向所述的第二导电轨迹22b的外侧端220b "。换言 之，每一个液态的导电材料3b2依序延着该相对应的第一导电轨迹12 b、横跨(traverse)该相对应的第一开槽10 b及第二开槽20 b 、以及 延着该相对应的第二开槽20 b的侧壁20 b W ，而流向该相对应第二导 电轨迹22 b的外侧端220 b (所述的液态的导电材料3 b 2被该绝缘层 25b阻挡至每一个第二导电轨迹22b的外侧端220b )。紧接着，请配合图2、图2D1及图2D2 (图2D2为图2D1的部 分上视图)所示，步骤S206为"冷却所述的液态的导电材料3b2， 以形成多个分别电性连接于该驱动集成电路结构1 b及该发光二极管 阵列结构2b之间的导电结构(conductive structure) 3B"。其中，每 一个导电结构3B分成两个电性相连的第一部分3B1及第二部分3B 2，该第一部分3B1成形于相对应的驱动集成电路焊垫llb及第一导 电轨迹12b上，该第二部分3B2依序横跨(traverse)该相对应的第一 开槽10 b及第二幵槽20 b并且通过该绝缘层25 b的阻挡而成形于相对 应的第二开槽20b的侧壁20b W上及该相对应的第二导电轨迹22b的 外侧端(external side) 220 b上。因此，所述的导电结构3 B分别电性 连接于所述的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) llb及所述的第二导 电轨迹22b的外侧端220 b之间，以使得每一个相对应的驱动集成电 路焊垫11 b及发光二极管焊垫21 b产生电性连接。请参阅图3、及图3A1至图3D2所示，其中图3为本发明具有高 密度电性连接的构装结构模块的构装方法的第三实施例的流程图；图3 Al至图3D2分别为本发明具有高密度电性连接的构装结构模块的构 装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性连接 的构装结构模块的构装方法，其步骤包括首先，请配合图3、图3A 1及图3A2 (图3A2为图3A1的部分上视图)所示，步骤S300为"提供一驱动集成电路结构1c及一发光二极管阵列结构2 c ，该驱动 集成电路结构1 c的侧壁1 c W形成有多个第一开槽(first叩en groove) 10 c ，该发光二极管阵列结构2 c的侧壁2 c W形成有多个分别面向所 述的第一开槽10 c的第二开槽(second open groove) 20 c ，该发光二 极管阵列结构2c的上表面具有多个导电材料(conductive material) 3c 1，， 。其中，该驱动集成电路结构1 c的高度大于该发光二极管阵列结构 2c的高度。所述的第一开槽10c及所述的第二开槽20c通过蚀刻 (etching)的方式分别成形在该驱动集成电路结构1 c的侧壁1 c W上 及该发光二极管阵列结构2 c的侧壁2 c W上，并且每一个第一开槽10 c或第二开槽20 c的槽深介于50~100微米(/mi)之间。并且所述的
导电材料3c 1可通过电镀(plating)或任何成形的方式，以成形于该 驱动集成电路结构1 c上，并且所述的导电材料3 c 1可为焊锡(solder)。然后，步骤S302为"将该驱动集成电路结构1 c及该发光二极 管阵列结构2 c分别电性连接于一基板(substrate) 4 c上"。其中该基 板4c可为一电路板(PCB)，并且该基板4c具有至少两个输出/输 入焊垫(—ut/outputpad) 40 c 。此夕卜，至少两个导电元件(conductive element) 5 c分别电性连接于"该驱动集成电路结构1 c与其中一输出/输入焊垫40 c"之间及"该发光二极管阵列结构2c与另外一输出/输入焊垫40c"之间。 '再者，该驱动集成电路结构1 c的上表面具有多个相对应所述的第 一开槽10c的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) llc及多个分别成形 于所述的驱动集成电路焊垫11 c与所述的第一开槽10 c之间的第一导 电轨迹(first conductive trace) 12 c 。并且，该发光二极管阵列结构2 c的上表面具有多个相对应所述的第二开槽20 c的发光二极管焊垫 (LED pad)21 c及多个分别成形于所述的发光二极管焊垫21 c与所述 的第二开槽20 c之间的第二导电轨迹(second conductive trace) 22 c 。 其中，所述的导电材料3cl分别成形于该发光二极管阵列结构2c的 所述的发光二极管焊垫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23 c而电性连接于所述的发光 二极管焊垫21 c的发光二极管晶粒(LED die) 24 c 。以本实施例而言，所述的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) 11c 以彼此交错的(interlaced)方式排列而成，以用于增加所述的驱动集 成电路焊垫(drive IC pad) 11 c的密集度，而所述的发光二极管焊垫 (LED pad) 21c排列成一直线形状(line-shaped)。紧接着，请配合图3、图3B及图3C所示，步骤S304为"于 回焊(reflow)过程中将该基板4c相对于平面倾斜一预定角度0，以
使得所述的导电材料3 c l(如图3 B所示)形成液态的导电材料(liquid conductive material) 3c2 (如图3C所示)，并使所述的液态的导电材 料3 c 2分别依序横跨(traverse)所述的第二开槽20 c及所述的第一开 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依序延着该相对应的第二导电轨迹22c 、横跨(traverse) 该相对应的第二开槽20 c及第一开槽10 c 、以及延着该相对应的第一 开槽10c的侧壁10 c W及该相对应的第一导电轨迹12 c ，而流向该相 对应的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) 11 c 。紧接着，请配合图3、图3D1及图3D2 (图3D2为图3D1的部 分上视图)所示，步骤S306为"冷却所述的液态的导电材料3c2， 以形成多个分别电性连接于该驱动集成电路结构1 c及该发光二极管 阵列结构2 c之间的导电结构(conductive structure) 3C"。其中，每 一个导电结构3C分成三个依序电性相连的第一部分3C1、第二部分3 C2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 垫21c及第二导电轨迹22c上，并且该第二部分3C2依序横跨(traverse)该相对应的第二开槽20 c及第一开槽10 c并成形于相对应 的第一开槽10 c的侧壁10 c W上，以及该第三部分3C3成形于相对 应的第一导电轨迹12 c上以电性连接于相对应的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) 11 c。因此，所述的导电结构3C分别电性连接于所述 的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) 11 c及所述的发光二极管焊垫(LED pad) 21 c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 密度电性连接的构装结构模块的构装方法的第四实施例的流程图；图4 Al至图4D2分别为本发明具有高密度电性连接的构装结构模块的构 装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性连接 的构装结构模块的构装方法，其步骤包括首先，请配合图4、图4A 1及图4A2 (图4A2为图4A1的部分上视图)所示，步骤S400为 "提供一上表面具有一绝缘层(insulation layer) 25d的驱动集成电路 结构ld及一发光二极管阵列结构2d ，该驱动集成电路结构ld的侧 壁Id W形成有多个第一开槽(first open groove) 10 d ，该发光二极管 阵列结构2d的侧壁2d W形成有多个分别面向所述的第一开槽10d的 第二开槽(second open groove) 20 d ，该发光二极管阵列结构2 d的上 表面具有多个导电材料(conductive material) 3 d 1"。其中，该驱动集成电路结构ld的高度大于该发光二极管阵列结构 2d的高度。所述的第一开槽10d及所述的第二开槽20d通过蚀刻 (etching)的方式分别成形在该驱动集成电路结构1 d的侧壁1 d W上 及该发光二极管阵列结构2d的侧壁2d W上，并且每一个第一开槽10 d或第二开槽20d的槽深介于50~100微米(pm)之间。并且所述的 导电材料3d 1可通过电镀(plating)或任何成形的方式，以成形于该 驱动集成电路结构1 d上，并且所述的导电材料3 d 1可为焊锡(solder)。然后，步骤S402为"将该驱动集成电路结构ld及该发光二极 管阵列结构2d分别电性连接于一基板(substrate) 4d上"。其中该基 板4d可为一电路板(PCB)，并且该基板4d具有至少两个输出/输 入焊垫(i寧t/outputpad) 40 d 。此夕卜，至少两个导电元件(conductive dement) 5d分别电性连接于"该驱动集成电路结构1 d与其中一输出/输入焊垫40 d"之间及"该发光二极管阵列结构2d与另外一输出/输入焊垫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的第 一开槽10d的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) lld及多个分别成形 于所述的驱动集成电路焊垫11 d与所述的第一开槽10d之间的第一导 电轨迹(first conductive trace) 12 d 。并且该发光二极管阵列结构2 d 的上表面具有多个相对应所述的第二开槽20d的发光二极管焊垫 (LED pad)21 d及多个分别成形于所述的发光二极管焊垫21 d与所述 　的第二开槽20d之间的第二导电轨迹(second conductive trace) 22 d 。 其中，所述的导电材料3d 1分别成形于该发光二极管阵列结构2d的 所述的发光二极管焊垫21 d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23 d而电性连接于所述的发光 二极管焊垫21d的发光二极管晶粒(LED die) 24 d。再者，该成形于该驱动集成电路结构ld的上表面的绝缘层 (insulation layer) 25 d用以暴露出所述的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) lid及所述的第一导电轨迹12 d的外侧端(external side) 120 d 。以本实施例而言，所述的驱动集成电路焊垫(drive IC pad) lid 以彼此交错的(interlaced)方式排列而成，以用于增加所述的驱动集 成电路焊垫(drive IC pad) 11 d的密集度，而所述的发光二极管焊垫 (LED pad) 21d排列成一直线形状(line-shaped)。紧接着，请配合图4、图4B及图4C所示，步骤S404为"于 回焊(reflow)过程中将该基板4d相对于平面倾斜一预定角度0，以 使得所述的导电材料3 d 1 (如图4B所示)形成液态的导电材料(liquid conductive material) 3d2 (如图4C所示)，并使所述的液态的导电材 料3 d 2分别依序横跨(traverse)所述的第二开槽20 d及所述的第一开 槽lOd而分别流向所述的第一导电轨迹12d的外侧端120 d"。换言 之，每一个液态的导电材料3 d 2依序延着该相对应的第二导电轨迹22 d、横跨(traverse)该相对应的第二开槽20 d及第一开槽10 d 、以及 延着该相对应的第一开槽10d的侧壁10 d W,而流向该相对应第一导 电轨迹12d的外侧端120 d (所述的液态的导电材料3d2被该绝缘层 25 d阻挡至每一个第一导电轨迹12 d的外侧端120 d )。紧接着，请配合图4、图4D1及图4D2 (图4D2为图4D1白勺部 分上视图)所示，步骤S406为"冷却所述的液态的导电材料3d2， 以形成多个分别电性连接于该驱动集成电路结构1 d及该发光二极管
阵列结构2 d之间的导电结构(conductive structure) 3 D "。其中，每 一个导电结构3D分成两个电性相连的第一部分3D1及第二部分3D 2，该第一部分3D1成形于相对应的发光二极管焊垫21d及第二导电 轨迹22d上，该第二部分3D2依序横跨(traverse)该相对应的第二开 槽20 d及第一开槽10 d并且通过该绝缘层25 d的阻挡而成形于相对应 的第一开槽10d的侧壁10d W上及该相对应的第一导电轨迹12d的外 侧端(external side) 120d上。因此，所述的导电结构3 D分别电性连 接于所述的发光二极管焊垫21 d及所述的第一导电轨迹12 d的外侧端 120d之间，以使得每一个相对应的驱动集成电路焊垫lld及发光二极 管焊垫21d产生电性连接。 '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 形成所述的第一开槽10 a ，而使得所述的液态的导电材料3a2只要分 别横跨该发光二极管阵列结构2a的所述的相对应的第二开槽20 a ， 即可形成所述的电性连接于该驱动集成电路结构1 a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的第二开槽20 c，而使得所述的液 态的导电材料3 c 2只要分别横跨该驱动集成电路结构1 c的所述的相 对应的第一开槽10 c，即可形成所述的电性连接于该驱动集成电路结 构1 c及该发光二极管阵列结构2 c之间的导电结构3 C 。综上所述，本发明的构装结构模块可为一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 )，其可应用在扫描仪(sca皿er )与光电成像式 (Electrophotography, EPG)打印机中。本发明的技术特点在于(1)分别在一发光二极管阵列(LED array)与一驱动集成电路(drive IC)的侧壁上制作电性连接凹槽焊垫； (2)于该驱动集成电路上电镀焊锡材料；(3)将该发光二极管阵列
与该驱动集成电路彼此紧密置放在一电路板上，并且该发光二极管阵列与该驱动集成电路之间形成一高度差(height difference) ; (4)将 该电路板倾斜一预定角度并迸行回焊(reflow)工艺，因此在回焊过程 中，该驱动集成电路上的焊锡材料往低处发光二极管阵列的方向流动， 进而与该发光二极管阵列的焊垫连接，以达成600dpi 1200dpi (dots per inch)高密度的电性连接。因此，本发明能解决传统工艺采用一根一根进行打线接合而产生 冗长的工艺的缺陷，以达到縮小产品尺寸、降低材料成本、及降低因 高密度电性连接所需的生产成本的优点。'以上所述，仅为本发明最佳之一的具体实施例的详细说明与图式， 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 围应以权利要求书的范围为准，凡合于本发明权利要求书的精神与其 类似变化的实施例，皆应包含于本发明的范畴中，任何本领域技术人 员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在本发明权 利要求书的范围内。
权利要求
1. 一种具有高密度电性连接的构装结构模块，其特征在于，包括一第一结构；一第二结构，其高度高于该第一结构，并且该第二结构靠近该第一结构的侧壁具有多个第二开槽；以及多个导电结构，其分别横跨所述的第二开槽，以分别电性连接于该第一结构及该第二结构之间。
2. 如权利要求l所述的具有高密度电性连接的构装结构模块，其 特征在于该第一结构的侧壁具有多个分别面向所述的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。
3. 如权利要求l所述的具有高密度电性连接的构装结构模块，其 特征在于每一个第二开槽的槽深介于50 100微米之间。
4. 如权利要求2所述的具有高密度电性连接的构装结构模块，其 特征在于每一个第一开槽的槽深介于50 100微米之间。
5. 如权利要求l所述的具有高密度电性连接的构装结构模块，其 特征在于该第一结构为一驱动集成电路结构，并且该第二结构为一发光二极管阵列结构。
6. 如权利要求l所述的具有高密度电性连接的构装结构模块，其 特征在于该第一结构为一发光二极管阵列结构，并且该第二结构为 一驱动集成电路结构。
7. 如权利要求l所述的具有高密度电性连接的构装结构模块，其 特征在于，更进一步包括 一具有至少两个输出/输入焊垫的基板， 其中该第一结构及该第二结构皆电性连接地设置于该基板上。
8. 如权利要求7所述的具有高密度电性连接的构装结构模块，其 特征在于，更进一步包括至少两个导电元件，其分别电性连接于该 第一结构与其中一输出/输入焊垫之间及该第二结构与另外一输出/输入焊垫之间。
9. 如权利要求7所述的具有高密度电性连接的构装结构模块，其 特征在于该基板为一电路板。
10. 如权利要求1所述的具有高密度电性连接的构装结构模块， 其特征在于该第二结构的上表面具有多个相对应所述的第二开槽的 焊垫，并且所述的焊垫排列成一直线形状或以彼此交错的方式排列而 成。
11. 如权利要求2所述的具有高密度电性连接的构装结构模块，其特征在于该第一结构的上表面具有多个相对应所述的第一开槽的 焊垫，并且所述的焊垫排列成一直线形状或以彼此交错的方式排列而 成。
12. 如权利要求2所述的具有高密度电性连接的构装结构模块， 其特征在于该第一结构的上表面具有多个相对应所述的第一开槽的 焊垫及多个分别成形于该第一结构的所述的焊垫与所述的第一开槽之 间的第一导电轨迹，并且该第二结构的上表面具有多个相对应所述的 第二开槽的焊垫及多个分别成形于该第二结构的所述的焊垫与所述的 第二开槽之间的第二导电轨迹。
13. 如权利要求12所述的具有高密度电性连接的构装结构模块， 其特征在于每一个导电结构分成三个依序电性相连的第一部分、第 二部分及第三部分，该第一部分成形于该第一结构的相对应焊垫及第 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相对应的第二开槽的侧壁上，并且该第三部分成形于相对应 的第二导电轨迹上以电性连接于该第二结构的相对应焊垫。
14. 如权利要求12所述的具有高密度电性连接的构装结构模块， 其特征在于该第二结构的上表面覆盖一层用以暴露出所述的焊垫及 所述的第二导电轨迹的外侧端的绝缘层。
15. 如权利要求14所述的具有高密度电性连接的构装结构模块， 其特征在于每一个导电结构分成两个电性相连的第一部分及第二部 分，该第一部分成形于该第一结构的相对应焊垫及第一导电轨迹上， 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。
16. —种具有高密度电性连接的构装结构模块的构装方法，其特 征在于，包括下列步骤提供一第一结构及一高度高于该第一结构的第二结构，其中该第 一结构的上表面具有多个导电材料，该第二结构靠近该第一结构的侧 壁形成有多个第二开槽；将该第一结构及该第二结构分别电性连接于一基板上； 于回焊过程中将该基板相对于平面倾斜一预定角度，以使得所述的导电材料形成液态的导电材料，并使所述的液态的导电材料分别横跨所述的第二开槽而流向该第二结构；以及冷却所述的液态的导电材料，以形成多个分别电性连接于该第一结构及该第二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性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于该第一结构的侧壁具有多个分别面向所述的 第二开槽的第一开槽，并且每一个液态的导电材料横跨该相对应的第 一开槽。
18. 如权利要求16所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于每一个第二开槽的槽深介于50 100微米之间。
19. 如权利要求17所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于每一个第一开槽的槽深介于50 100微米之间。
20. 如权利要求17所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于所述的第一开槽及所述的第二开槽通过蚀刻的方式完成。
21. 如权利要求16所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的构装方法，其特征在于该第一结构为一驱动集成电路结构，并且该第二结构为一发光二极管阵列结构。
22. 如权利要求16所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于所述的导电材料通过电镀的方式以成形于该驱动集成电路结构上，并且所述的导电材料为悍锡。
23. 如权利要求16所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于该基板具有至少两个输出/输入焊垫。
24. 如权利要求23所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于，更进一步包括至少两个导电元件，其分别电性连接于该第一结构与其中一输出/输入焊垫之间及该第二结构与 另外一输出/输入焊垫之间。
25. 如权利要求17所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于该第一结构的上表面具有多个相对应所述的第一开槽的焊垫及多个分别成形于该第一结构的所述的焊垫与所述的 第一幵槽之间的第一导电轨迹，并且该第二结构的上表面具有多个相 对应所述的第二开槽的焊垫及多个分别成形于该第二结构的所述的焊 垫与所述的第二开槽之间的第二导电轨迹。
26. 如权利要求25所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的构装方法，其特征在于所述的导电结构分别电性连接于该第一结构 的所述的焊垫及该第二结构的所述的焊垫之间。
27. 如权利要求25所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于每一个导电结构分成三个依序电性相连的第一部分、第二部分及第三部分，该第一部分成形于该第一结构的相对 应焊垫及第一导电轨迹上，并且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相对应的第二开槽的侧壁上，以及该第三部分成形于相对应的第二导电轨迹上以电性连接于该第二结构的相对应 焊垫。
28. 如权利要求25所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于该第二结构的上表面覆盖一层用以暴露所述的第二导电轨迹的外侧端的绝缘层。
29. 如权利要求28所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于每一个导电结构分成两个电性相连的第一部分及第二部分，该第一部分成形于该第一结构的相对应焊垫及第一导 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。
30. 如权利要求25所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的 构装方法，其特征在于每一个液态的导电材料依序延着该相对应的第一导电轨迹、横跨所述的第一开槽及所述的第二开槽、以及延着该相对应的第二开槽的侧壁及该相对应的第二导电轨迹，而流向该相对 应的发光二极管焊垫。
31.如权利要求25所述的具有高密度电性连接的构装结构模块的构装方法，其特征在于每一个液态的导电材料依序延着该相对应的 第一导电轨迹、横跨所述的第一开槽及所述的第二开槽、以及延着该 相对应的第二开槽的侧壁，而流向该相对应的第二导电轨迹的外侧端。
全文摘要
本发明涉及一种具有高密度电性连接的构装结构模块，其包括一驱动集成电路结构、一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面向所述的第一开槽的第二开槽。所述的导电结构分别依序横跨所述的第一开槽及所述的第二开槽，以分别电性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。
文档编号H01L33/00GK101399403SQ20071016198
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月27日 优先权日2007年9月27日
发明者吴明哲 申请人:环隆电气股份有限公司