专利名称：具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体及制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种发光二极体结构，特别是指一种具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构；此外，本发明还涉及该具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体 的制造方法。
背景技术：
现今半导体制程技术发展成熟，更进一步发展制程技术进入奈米阶段，以便于积 体电路可用更小体积执行相同的事务，但是制程越小且越精密的情况下，导致积体电路的 设计须比以往更加注意静电的影响，就光电领域而言，发光二极体晶片虽然制程可以更小， 但是发光二极体封装结构须有更胜以往的静电保护，以消除静电。发光二极体的具体例子 是处处可见，例如交通标志利用发光二极体产生红色光、黄色光与绿色光的灯号。另外较为 显而易见的实际例子即为氮化镓系发光二极体的应用，其是电子装置的背光模组，例如操 作数位影音播放装置的控制介面时，控制介面即为背光显示。静电释放(Electrostatic Discharge，ESD)是由于电路的电子元件与电子元件之 间作动时，电路所累积的电荷于未达一秒的时间内释放，因此电路即衍生出相当大的瞬间 电压，其通常成为电子元件损坏的元凶，尤其是对于精密、体积小的电子元件。虽然氮化镓 系半导体相较于其他系半导体而言，具有相当良好的抗静电释放能力，但承受能力仍然有 限。所以需要为发光二极体晶片提供静电保护(Electrostatic Protection，ESP)，以避免 发光二极体封装结构于作动时因为产生静电导致发光二极体晶片损坏。传统的覆晶式发光二极体封装结构另有一保护电路用于过电压保护，以稳定发光 二极体晶片的偏压，以及保护发光二极体晶片免受静电破坏。请参阅图1，是公知的覆晶式 发光二极体封装结构的侧视示意图。其中图1是参照中国台湾专利证书号为「273822」、专 利名称为「具抗静电之无导线覆晶式封装之表面粘着型发光二极体」的专利说明书。如图1 所示，公知的覆晶式发光二极体封装结构包含有一发光二极体晶片10、一第一 N型电极12、 一第二 N型电极14、一第一 P型电极16、一保护电路20、一导热及导电元件30、一导热及导 电基板40、导电元件50与导电胶体60。其中保护电路20包含有一第二 P型电极22与一 第三N型电极24，保护电路20可为一齐纳二极体(ZENER Diode)，或为一瞬变抑制二极体 (Transient Voltage Suppressor, TVS)。发光二极体晶片10藉由第一 N型电极12与第一 P型电极16各经一个导电元件 50，以分别连接第二 P型电极22与第三N型电极24，使发光二极体晶片10与保护电路20 并联；另外发光二极体晶片10是藉由第二 N型电极14经一个导电元件50连接导热及导电 元件30，保护电路20的第三N型电极24与导热及导电元件30各经一层导电胶体60分别 连接第一支架42与第二支架44，以让发光二极体晶片10与保护电路20皆为连接导热及导 电基板40。如此覆晶式发光二极体封装结构利用保护电路20的特性，以具有静电保护的效 能。齐纳二极体是为电极性相反并联发光二极体晶片，用以稳定发光二极体晶片所接收的一偏压电压，偏压电压相对齐纳二极体与发光二极体晶片的状态如下表所示 其中，齐钠二极体是利用上表所述的三种状态保护发光二极体晶片，以确保发光 二极体晶片可于顺向偏压下工作，与驱使齐纳二极体于发光二极体晶片的逆向偏压下形成 短路，促使电流旁路而不会破坏发光二极体晶片。然而，公知的发光二极体封装结构的保护 电路仅可一般过电压保护，若公知的覆晶式发光二极体封装结构于静电产生时，静电超出 保护电路所能保护的范围时，仍导致发光二极体晶片毁损。如此需要更有效的静电保护，以 避免静电破坏发光二极体晶片。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体 封装结构，其提供覆晶式发光二极体封装结构较佳的抗突波与静电保护、过电压及过电流 保护，以让发光二极体晶片可更好地避免突波或静电的影响而增加覆晶式发光二极体封装 结构的耐久性。为此，本发明还提供该具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体的制造方法。为解决上述技术问题，本发明提供一种具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体 封装结构，其包含有一载体、一发光二极体晶片与一保护电路，其中保护电路是包含有一抗 突波保护层、一第一导电元件与一第二导电元件。该抗突波保护层，设置于部分该载体之 上；该第一导电元件，设置于部分该载体之上，并覆盖部分该抗突波保护层；该第二导电元 件，设置于该抗突波保护层之上，且未连接该第一导电元件；该发光二极体晶片，设置于该 抗突波保护层之上，且连接该第一导电元件与该第二导电元件；其中，若该发光二极体晶片 的偏压电压超过门槛电压，该第一导电元件、该第二导电元件与该抗突波保护层形成电流 回路，以消除突波与静电。此外，本发明还提供该具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体的制造方法，包 括如下步骤先形成一载体，再在部分该载体上形成抗突波保护层，然后形成第一导电元件 与第二导电元件，并让该第一导电元件形成于部分该载体之上，且让该第二导电元件形成 于该抗突波保护层之上，又让该第一导电元件覆盖部分该抗突波保护层；接着将发光二极 体晶片翻转，接合保护电路的第一导电元件与第二导电元件，最后形成覆晶式发光二极体 封装结构。本发明利用抗突波保护层可依据发光二极体晶片的偏压电压超过门槛电压时，使突波电流经抗突波保护层即形成一电流回路，促使覆晶式发光二极体封装结构的突波电流 通过抗突波保护层，如此达到覆晶式发光二极体封装结构具更佳的抗突波与静电保护的效 能，以让发光二极体晶片更好地避免突波或静电的影响而增加覆晶式发光二极体封装结构 的耐久性。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明 图1是公知抗静电的覆晶式发光二极体的侧视示意图；图2是本发明的一较佳实施例的侧视示意图；图3是图2的电流路径的示意图；图4A是图2所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图4B是图2所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图4C是图2所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图4D是图2所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图5是本发明的另一较佳实施例的侧视示意图；图6是图5的电流路径的示意图；图7A是图5所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图7B是图5所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图7C是图5所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图7D是图5所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图7E是图5所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图8是本发明的另一较佳实施例的侧视示意图；图9是图8的电流路径的示意图；图IOA是图8所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图IOB是图8所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图IOC是图8所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图IOD是图8所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图IOE是图8所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图11是本发明的另一较佳实施例的侧视示意图；图12是图11的电流路径的示意图；图13A是图11所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图13B是图11所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图13C是图11所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图13D是图11所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图13E是图11所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图13F是图11所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图14是本发明的另一较佳实施例的侧视示意图；图15是图14的的电流路径的示意图；图16A是图14所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图16B是图14所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图16C是图14所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图16D是图14所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图；图16E是图14所示覆晶式发光二极体的部分制造流程的示意图。图中附图标记说明 10为发光二极体晶片12为第一 N型电极14为第二 N型电极16为第一 P型电极20为保护电路22为第二 P型电极24为第三N型电极30为导热及导电元件40为导热及导电基板42为第一支架44为第二支架50为导电元件60为导电胶体100为发光二极体晶片102为第一电极104为第二电极112为载体114为第一导电元件116为第二导电元件118为绝缘层120为反射层130为抗突波保护层140为导电体I1为第一电流I2为第二电流
具体实施例方式首先，请参阅图2，是本发明的一较佳实施例的侧视示意图。如图2所示，本发明 的覆晶式发光二极体封装结构包含有一发光二极体晶片100、一第一电极102、一第二电极 104、一载体112、一第一导电元件114、一第二导电元件116与一抗突波保护层130与多个 导电体140。发光二极体晶片100是经第一电极102连接第一导电元件114以及经第二电 极104连接第二导电元件116 ；抗突波保护层130设置于部分载体112之上，第一导电元件 114设置于部分载体112之上，且覆盖部分抗突波保护层130，第二导电元件116设置于部 分抗突波保护层130之上。其中，载体112的材料是选自于III- V族的化学元素、II-VI族的化学元素、IV族 的化学元素、IV - IV族的化学元素、非晶体半导体、非结晶体半导体及上述的任意组合的其 中之一。抗突波保护层130可选自于氧化锌、氧化镍、二氧化钛、氧化物、变阻材料、压电材 料、铁电材料、陶瓷材料及上述的任意组合的其中之一。第一电极102与第二电极104分别 为P型金属层与N型金属层，第一电极102及第二电极104分别通过导电体140，以连接第 一导电元件114及第二导电元件116，例如利用焊锡使第一电极102与第一导电元件114接 合，以及使第二电极104与第二导电元件116接合。当发光二极体晶片100接收到突波电流 而导致偏压电压超过门槛电压时，将使抗突波保护层130形成一电流路径，以导出突波电 流，如图3所示。如此促使覆晶式发光二极体封装结构的突波电流通过抗突波保护层130， 以提供比齐纳二极体更有效的保护，用于达成发光二极体封装结构具抗突波与静电保护的 目的。请参阅图3，是图2的电流路径的示意图。如图3所示，本发明的覆晶式发光二极 体封装结构是藉由抗突波保护层130的双重保护，以避免电路产生的突波与静电导致发光二极体晶片100受损。若偏压电压是顺向偏压且超过门槛电压，则即导致抗突波保护层130 形成一电流路径，以促使第一电流I1通过抗突波保护层130而形成第一电流路径，因此避 免发光二极体晶片100于顺向偏压时，造成突波或静电超出门槛电压而使发光二极体晶片 100受损；若偏压电压是逆向偏压且超过门槛电压，则亦即导致抗突波保护层130形成一电 流路径，以促使第二电流I2通过抗突波保护层130而形成第二电流路径，因此达到如同抗 突波保护层130促使第一电流I1通过而形成第一电流路径的功效。请一并参阅图4A至图4D，是本发明的一较佳实施例的部分制造流程的示意图。如 图4A至图4D所示，其是本发明的覆晶式发光二极体封装结构于制造流程中的结构变化。 首先按图4A所示，形成一层载体112，以用于承载覆晶式发光二极体封装结构；按图4B所 示，在部分载体112之上形成一层抗突波保护层130;按图4C所示，第一导电元件114形成 于部分载体112之上，且第一导电元件114覆盖部分抗突波保护层130，同时第二导电元件 116形成于抗突波保护层130之上，以用于后续流程中与发光二极体晶片100的第一电极 102与第二电极104接合。其中，形成该抗突波保护层130所利用的方式可选自于化学气 相磊晶法(Chemical Vapor Deposition, CVD)、有机金属化学气相磊晶法(Metal Organic Chemi cal Vapor Deposition, M0CVD)、畠 ±曾 U f ^(才目胃曰$ 夕去(Plasma Enhanced Chemical Vapor D印osition，PECVD)、溅镀法(Sputter)、电子枪蒸镀法(Electron Gun Evaporation)及热阻丝蒸镀法(Thermal Evaporation)的其中之一。按图4D所示，发光二极体晶片100固定于抗突波保护层130的上方，并使第一电 极102与第二电极104分别面向第一导电元件114与第二导电元件116，以让第一电极102 与第二电极104分别经由图2的导电体140接合第一导电元件114与第二导电元件116。 当图4D的发光二极体晶片100经由导电体140接合第一导电元件114与第二导电元件116 时，将形成如图2所示的覆晶式发光二极体封装结构。基于以上所述，本发明的覆晶式发光二极体封装结构是设置一抗突波保护层130 于载体112上，且连接第一导电元件114与第二导电元件116，若偏压电压超过门槛电压时， 致使抗突波保护层130形成一电流路径而促使偏压电压所衍生的电流通过抗突波保护层 130，以避免突波或静电产生时，不致于损坏发光二极体晶片100。请参阅图5，是本发明的另一较佳实施例的侧视示意图。其中，图5与图2的不同 是图2的抗突波保护层130设置于部分载体112之上，而图5更设置一绝缘层118于部分 载体112之上，抗突波保护层130改以设置于部分载体112之上与部分绝缘层118之上，第 二导电元件116改以设置于部分绝缘层118之上且覆盖部分抗突波保护层130。如图5所 示，本发明的覆晶式发光二极体封装结构的保护电路更包含有一绝缘层118。发光二极体晶 片100是经第一电极102连接第一导电元件114，经第二电极104连接第二导电元件116， 其中第一导电元件114设置于部分载体112之上，且覆盖部分抗突波保护层130，第二导电 元件116设置于部分绝缘层118之上，且覆盖部分抗突波保护层130。载体112是覆晶式发光二极体封装结构的底部，绝缘层118设置于部分载体112 之上，抗突波保护层130设置于部分载体112之上与部分绝缘层118之上，且覆盖于第一导 电元件114与第二导电元件116之间。其中第一导电元件114、第二导电元件116及抗突波 保护层130用以消除突波或静电。载体112的材料是选自于III-V族的化学元素、II -VI 族的化学元素、IV族的化学元素、IV _ IV族的化学元素、非晶体半导体、非结晶体半导体及上述的任意组合的其中之一。绝缘层118的材料是选自于二氧化硅、一氧化硅、四氮化硅、氮化物、非晶体半导 体及非结晶体半导体的其中之一。抗突波保护层130可选自于氧化锌、氧化镍、二氧化钛、 氧化物、变阻材料、压电材料、铁电材料、陶瓷材料及上述的任意组合的其中之一，而抗突波 保护层130所形成的电流路径如图6所示。若偏压电压于发光二极体晶片100为顺向偏压 时超过门槛电压，抗突波保护层130即形成第一电流路径，以促使第一电流I1通过抗突波 保护层130 ；若偏压电压于发光二极体晶片100为逆向偏压时超过门槛电压，抗突波保护层 130亦即形成第二电流路径，以促使第二电流I2通过抗突波保护层130。
请一并参阅图7A至图7E，是本发明的另一较佳实施例的部分制造流程的示意 图。如图7A至图7E所示，其是本发明的覆晶式发光二极体封装结构于制造流程中的结构 变化，以形成如图5所示的覆晶式发光二极体封装结构。首先按图7A所示，形成一层载 体112，以承载覆晶式发光二极体封装结构；按图7B所示，部分载体112之上形成一层绝 缘层118 ；按图7C所示，一层抗突波保护层130形成于部分载体112与部分绝缘层118之 上，且抗突波保护层130仅覆盖部分绝缘层118。其中，形成该抗突波保护层130所利用 的方式可选自于化学气相磊晶法(Chemical Vapor Deposition, CVD)、有机金属化学气相 磊晶法(Metal Organic Chemical Vapor D印osition，M0CVD)、离子增强化学气相磊晶法 (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)(Sputter) >
法(Electron Gun Evaporation)及热阻丝蒸键法(Thermal Evaporation)的其中之一。按图7D所示，第一导电元件114形成于部分载体112之上，且第一导电元件114 覆盖部分抗突波保护层130，同时第二导电元件116形成于部分绝缘层118之上，第二导电 元件116亦覆盖部分抗突波保护层130 ；按图7E所示，发光二极体晶片100固定于抗突波 保护层130的上方，并使第一电极102与第二电极104分别面向第一导电元件114与第二 导电元件116，以让第一电极102与第二电极104分别经由图5的导电体140接合第一导电 元件114与第二导电元件116。当图7E的发光二极体晶片100经由导电体140接合第一导 电元件114与第二导电元件116时，将形成如图5所示的覆晶式发光二极体封装结构。请参阅图8，是本发明的另一较佳实施例的侧视示意图。其中图8与图2的不同是 图2的抗突波保护层130设置于部分载体112之上，第二导电元件116设置于抗突波保护 层130之上，而图8的部分载体112之上更设置绝缘层118，抗突波保护层130改设置于部 分绝缘层118之上。如图8所示的抗突波保护层130与如图2所示的抗突波保护层130具 相同功效。第一导电元件114、第二导电元件116与抗突波保护层130用以保护发光二极体 晶片100免于突波或静电的影响。其中抗突波保护层130于偏压电压超过门槛电压时，形 成第一电流I1与第二电流I2，且第一电流I1与第二电流I2分别通过第一电流路径与第二 电流路径，其如图9所示。其中，该载体112的材料是选自于III- V族的化学元素、II -VI族的化学元素、IV 族的化学元素、IV - IV族的化学元素、非晶体半导体、非结晶体半导体及上述的任意组合的 其中之一。绝缘层118的材料是选自于二氧化硅、一氧化硅、四氮化硅、氮化物、非晶体半导 体及非结晶体半导体的其中之一。抗突波保护层130可选自于氧化锌、氧化镍、二氧化钛、 氧化物、变阻材料、压电材料、铁电材料、陶瓷材料及上述的任意组合的其中之一。请一并参阅图10A至图10E，是本发明的另一较佳实施例的部分制造流程的示意图。如图IOA至图IOE所示，其是本发明的覆晶式发光二极体封装结构于制造流程中的结 构变化，以形成如图8所示的覆晶式发光二极体封装结构。首先按图IOA所示，形成一层 载体112，以承载覆晶式发光二极体结构；按图IOB所示，部分载体112之上形成一层绝缘 层118 ；按图IOC所示，一层抗突波保护层130形成于绝缘层118之上，且抗突波保护层130 仅覆盖部分绝缘层118。其中，形成该抗突波保护层130所利用的方式可选自于化学气相 磊晶法(Chemical Vapor D印osition，CVD)、有机金属化学气相磊晶法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) > ^ ^ ±| ^ ffi Ii Ih ^ (Plasma Enhanced Chemical Vapor D印osition，PECVD)、溅镀法(Sputter)、电子枪蒸镀法(Electron Gun Evaporation)及热阻丝蒸镀法(Thermal Evaporation)的其中之一。按图10D所示，第一导电元件114形成于部分载体112之上，且第一导电元件114 覆盖部分抗突波保护层130和部分绝缘层118，同时第二导电元件116形成于抗突波保护 层130之上，第二导电元件116亦覆盖部分抗突波保护层130 ；按图10E所示，发光 二极体 晶片100设置于抗突波保护层130的上方，并使第一电极102与第二电极104面向第一导 电元件114与第二导电元件116，以让第一电极102与第二电极104分别经由图8的导电体 140接合第一导电元件114与第二导电元件116。当图10E的发光二极体晶片100经由导 电体140接合第一导电元件114与第二导电元件116时，将形成如图8所示的覆晶式发光 二极体封装结构。请参阅图11，是本发明的另一较佳实施例的侧视示意图。其中图11与图8的不同 是图11的覆晶式发光二极体封装结构更包含有一反射层120，其设置于载体112之上，并让 绝缘层118设置于部分反射层120之上，以及让第一导电元件114设置于一部分反射层120 之上。如图11所示的覆晶式发光二极体封装结构与图8所示的覆晶式发光二极体封装结 构同样利用抗突波保护层130做为偏压电压若超过门槛电压时形成一电流路径，促使电流 旁路以提供更有效的抗突波与静电保护。其中抗突波保护层130于发光二极体晶片100为 顺向偏压且偏压电压超过门槛电压时，形成第一电流I1的第一电流路径，以及于发光二极 体晶片100为逆向偏压且偏压电压超过门槛电压时，形成第二电流I2的第二电流路径，前 述的第一电流I1与第二电流I2如图12所示。其中，载体112的材料是选自于III- V族的化学元素、II -VI族的化学元素、IV族 的化学元素、IV - IV族的化学元素、非晶体半导体、非结晶体半导体及上述的任意组合的其 中之一。绝缘层118的材料是选自于二氧化硅、一氧化硅、四氮化硅、氮化物、非晶体半导体 及非结晶体半导体的其中之一。抗突波保护层130可选自于氧化锌、氧化镍、二氧化钛、氧 化物、变阻材料、压电材料、铁电材料、陶瓷材料及上述的任意组合的其中之一。反射层120 可选自于 Au、AuZn, AuBe, AuGe, PbSn、氧化铟锡(ITO)、Al、Pt、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、Sn、 Cr、Ni、二氧化硅、二氧化钛及上述的任意组合的其中之一。请一并参阅图13A至图13F，是本发明的另一较佳实施例的部分制造流程的示意 图。如图13A至图13F所示，其是本发明的覆晶式发光二极体封装结构于制造流程中的结构 变化，以形成如图11所示的覆晶式发光二极体封装结构。首先按图13A所示，形成一层载体 112，以承载覆晶式发光二极体封装结构。按图13B所示，一层反射层120形成于载体112之 上。按图13C所示，部分反射层120之上形成一层绝缘层118，以让第一导电元件114与第二 导电元件116避免于透过反射层120短路；按图13D所示，一层抗突波保护层130形成于部分绝缘层118之上。其中，形成该抗突波保护层130所利用的方式可选自于化学气相磊晶法 (Chemical Vapor D印osition，CVD)、有机金属化学气相磊晶法(Metal Organic Chemical Vapor D印osition，MOCVD)、离子增强化学气相磊晶法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)(Sputter)、电子枪蒸镀法(Electron Gun Evaporation)及热
阻丝蒸镀法(Thermal Evaporation)的其中之一。按图13E所示，第一导电元件114形成于部分反射层120之上，且第一导电元件 114更可覆盖部分抗突波保护层130与部分绝缘层118，同时第二导电元件116形成于抗突 波保护层130之上，且第二导电元件116覆盖部分抗突波保护层130 ；按图13F所示，发光 二极体晶片100设置于抗突波保护层130的上方，并使第一电极102与第二电极104面向 第一导电元件114与第二导电元件116，以让第一电极102与第二电极104分别经由图11 所示的导电体140接合第一导电元件114与第二导电元件116。当图13F的发光二极体晶 片100经由导电体140接合第一导电元件114与第二导电元件116时，将形成如图11所示 的结构。
请参阅图14，是本发明的另一较佳实施例的侧视示意图。其中图14与图11的不 同是图14未包含绝缘层118，仅以第一导电元件114、第二导电元件116与抗突波保护层 130构成一保护电路。如图14所示的覆晶式发光二极体封装结构与图8所示的覆晶式发光 二极体封装结构同样利用抗突波保护层130于偏压电压超过门槛电压时形成电流路径，以 促使电流旁路而提供较佳的抗突波与静电保护。其中当发光二极体晶片100的偏压电压超 过门槛电压且顺向偏压时，将使抗突波保护层130形成第一电流I1的第一电流路径，以及 当发光二极体晶片100的偏压电压超过门槛电压且逆向偏压时，将使抗突波保护层130形 成第二电流I2的第二电流路径，如图15所示。其中该载体112的材料是选自于III- V族的化学元素、II-VI族的化学元素、IV 族的化学元素、IV - IV族的化学元素、非晶体半导体、非结晶体半导体及上述的任意组合的 其中之一。抗突波保护层130可选自于氧化锌、氧化镍、二氧化钛、氧化物、变阻材料、压电 材料、铁电材料、陶瓷材料及上述的任意组合的其中之一。反射层120可选自于Au、AuZru AuBe, AuGe, PbSn、氧化铟锡(ITO)、Al、Pt、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、Sn、Cr、Ni、二氧化硅、二 氧化钛及上述的任意组合的其中之一。请一并参阅图16A至图16E，是本发明的另一较佳实施例的部分制造流程的示意 图。如图16A至图16E所示，其是本发明的覆晶式发光二极体封装结构于制造流程中的结 构变化，以形成如图14所示的覆晶式发光二极体封装结构。首先按图16A所示，形成一层 载体112，以承载覆晶式发光二极体封装结构；图16B所示，一层反射层120形成于载体112 之上；按图16C所示，一层抗突波保护层130形成于部分反射层120之上；按图16D所示，第 一导电元件114形成于部分反射层120之上，且第一导电元件114覆盖部分抗突波保护层 130，同时第二导电元件116形成于抗突波保护层130之上，且第二导电元件116覆盖部分 抗突波保护层130。其中，形成该抗突波保护层130所利用的方式可选自于化学气相磊晶法 (Chemical Vapor D印osition，CVD)、有机金属化学气相磊晶法(Metal Organic Chemical Vapor D印osition，M0CVD)、离子增强化学气相磊晶法(Plasma Enhanced Chemical Vapor D印osition, PECVD)、溅镀法(Sputter)、电子枪蒸镀法(Electron Gun Evaporation)及热 阻丝蒸镀法(Thermal Evaporation)的其中之一。
按图16E所示，发光二极体晶片100固定于抗突波保护层130的上方，并使第一电 极102与第二电极104面向第一导电元件114与第二导电元件116，以让第一电极102与第 二电极104分别经由图14所示的导电体140接合第一导电元件114与第二导电元件116。 当图16E的发光二极体晶片100经由导电体140接合第一导电元件114与第二导电元件 116时，将形成如图14所示的结构。此外，由于抗突波保护层130于覆晶式发光二极体封装结构的偏压电压超过门槛 电压时，会形成一电流旁路而促使偏压电压所衍生的电流通过，以避免覆晶式发光二极体 封装结构因此受损，所以更可用于提供过电压保护与过电流保护，以更有效地保护覆晶式 发光二极体封装结构。综上所述，本发明提供一种具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构及 制造方法，其是一覆晶式发光二极体封装结构包含有一发光二极体晶片、一第一电极、一第 二电极、一第一导电元件、一第二导电元件、一抗突波保护层与一载体，且 更可包含有一反 射层或一绝缘层。当偏压电压超过门槛电压时，将使抗突波保护层立即形成促使第一电流 或第二电流通过的电流路径，以避免突波或静电造成发光二极体损坏。制造时，先形成载 体，接着形成抗突波保护层，随后接着形成第一导电元件与第二导电元件，然后接合发光二 极体晶片，以构成覆晶式发光二极体封装结构。此外，抗突波保护层亦可提供过电压保护及 过电流保护。以上通过实施例，对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。 在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视 为本发明的保护范围。
权利要求
一种具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征在于，其包含有一载体；一抗突波保护层，设置于部分该载体之上；一第一导电元件，设置于部分该载体之上，并覆盖部分该抗突波保护层；一第二导电元件，设置于该抗突波保护层之上，且未连接该第一导电元件；一发光二极体晶片，设置于该抗突波保护层之上，且连接该第一导电元件与该第二导电元件；其中，若该发光二极体晶片的偏压电压超过门槛电压，该第一导电元件、该第二导电元件与该抗突波保护层形成电流回路，以消除突波与静电。
2.如权利要求1所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征在 于，还包含有一绝缘层，其设置于部分所述载体与部分所述抗突波保护层之间，且连接该第 一导电元件。
3.如权利要求2所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征在 于，该绝缘层的材料是选自于二氧化硅、一氧化硅、四氮化硅、氮化物、非晶体半导体及非结 晶体半导体的其中之一。
4.如权利要求1所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征在 于，还包含有一绝缘层，其设置于部分所述载体与部分所述抗突波保护层之间，且未连接该 第一导电元件。
5.如权利要求4所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征在 于，该绝缘层的材料是选自于二氧化硅、一氧化硅、四氮化硅、氮化物、非晶体半导体及非结 晶体半导体的其中之一。
6.如权利要求1所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征在 于，还包含有一反射层，其设置于该载体与该抗突波保护层之间，且该反射层覆盖该载体。
7.如权利要求6所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征在 于，该反射层选自于Au、AuZn、AuBe、AuGe、PbSn、氧化铟锡(IT0)、Al、Pt、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、 Cu、Sn、Cr、Ni、二氧化硅、二氧化钛及上述的任意组合的其中之一。
8.如权利要求1所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征在 于，还包含有一反射层，设置于该载体与该抗突波保护层之间，且该反射层覆盖该载体；一绝缘层，设置于该反射层与该抗突波保护层之间，连接该第一导电元件。
9.如权利要求8所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征在 于，该绝缘层的材料是选自于二氧化硅、一氧化硅、四氮化硅、氮化物、非晶体半导体及非结 晶体半导体的其中之一。
10.如权利要求8所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征 在于，该反射层选自于 Au、AuZn、AuBe、AuGe、PbSn、氧化铟锡(ITO)、Al、Pt、kg、Ti、Pb、Pd、 Ge、Cu、Sn、Cr、Ni、二氧化硅、二氧化钛及上述的任意组合的其中之一。
11.如权利要求1所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征 在于，该发光二极体晶片为氮化镓系半导体。
12.如权利要求1所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征在于，该载体的材料是选自于III- V族的化学元素、II -VI族的化学元素、IV族的化学元素、 IV - IV族的化学元素、非晶体半导体、非结晶体半导体及上述的任意组合的其中之一。
13.如权利要求1所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征 在于，所述发光二极体晶片包含有一第一电极，接合该第一导电元件；一第二电极，接合该第二导电元件。
14.如权利要求13所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特 征在于，该第一电极与该第二电极分别各经一导电体接合该第一导电元件与该第二导电元 件。
15.如权利要求1所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其特征 在于，该抗突波保护层选自于氧化锌、氧化镍、二氧化钛、氧化物、变阻材料、压电材料、铁电 材料、陶瓷材料及上述的任意组合的其中之一。
16.一种具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体的制造方法，其特征在于，其依次包 含如下步骤提供一载体；形成一抗突波保护层于部分该载体之上；形成一第一导电元件与一第二导电元件，并让该第一导电元件形成于部分该载体之 上，且让该第二导电元件形成于该抗突波保护层之上，又让该第一导电元件覆盖部分该抗 突波保护层；翻转一发光二极体晶片接合该第一导电元件与该第二导电元件；形成一覆晶式发光二极体封装结构。
17.如权利要求16所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体的制造方法，其特 征在于，在部分所述载体和部分所述抗突波保护层之间还形成一反射层和/或一绝缘层。
18.如权利要求16所述的具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体的制造方法，其特 征在于，形成所述抗突波保护层所利用的方式选自于化学气相磊晶法、有机金属化学气相 磊晶法、离子增强化学气相磊晶法、溅镀法、电子枪蒸镀法及热阻丝蒸镀法的其中之一。
全文摘要
本发明公开了一种具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体封装结构，其包含有一载体、一发光二极体晶片、一抗突波保护层、一第一导电元件与一第二导电元件。此外，本发明还公开了该具抗突波与静电保护的覆晶式发光二极体的制造方法，包括如下步骤先形成一层抗突波保护层于载体上，接着形成第一导电元件与第二导电元件，再使发光二极体晶片接合第一导电元件与第二导电元件，最后形成覆晶式发光二极体封装结构。本发明利用抗突波保护层可依据偏压电压超过门槛电压时，将使突波电流经抗突波保护层即形成一电流路径，以促使突波电流通过抗突波保护层，用于更有效避免突波或静电破坏发光二极体晶片。
文档编号H01L33/00GK101859832SQ20091013153
公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者杨志伟, 潘锡明, 简奉任, 蓝文厚, 黄国钦 申请人:璨扬投资有限公司