专利名称：打线接合结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种打线接合结构，且特别是涉及一种具有导电性及透光性的透明导线的打线接合结构。
背景技术：
发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)具有寿命长、体积小、发热度小以及耗电量低等优点，以往发光二极管被应用于指示灯或小型发光源上。近年来，由于发光二极管朝向多色彩以及高亮度化发展，发光二极管的应用范围已拓展至大型户外显示看板及交通号志灯等，传统光源已逐渐被发光二极管所取代，成为兼具省电和环保功能的照明灯源。请参照图I，其绘示传统一种表面粘着型发光二极管封装结构的示意图。发光二极管封装结构100包括一发光元件101、一承载器102、一封装胶体130、一透明胶体140以
及两条金线110、120。发光元件101配置于封装胶体130的一凹槽132中，并位于承载器102上。承载器102包括一芯片座103以及两个引脚104、105。发光元件101配置于芯片座103上并通过两条金线110、120与两个引脚104、105电连接。此外，两个引脚104、105分别穿过封装胶体130并延伸出凹槽132之外，并通过焊料152与基板150电连接，以接收一电流。因此，发光元件101可通过两个引脚104、105所接收的电流而电致发光。此外，透明胶体140填入于凹槽132中并覆盖显露于凹槽132中的发光元件101、两条金线110、120、芯片座103以及两个引脚104U05o然而，利用金线来传导输入的电流，因成本及吸光性的考量，使用的金线的线径不会太大，常造成许多应用上的困扰及限制。例如若使用二元透明胶体(固态及液态)时，其界面之间热膨胀系数(CTE)的差异，导致金线受拉扯而断裂。若使用防水性效果较好的透明胶体，通常也伴随较高的热膨胀系数，因此在进行冷热循环测试时常导致产品失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种打线接合结构，是利用具导电特性及透光性的透明导线取代传统所使用的金线。根据本发明的一方面，提出一种打线接合结构，用以电连接一电子元件以及一承载器。电子元件具有一第一电极，承载器具有一第一导电支架。其特征在于，打线接合结构包括第一透明导线。第一透明导线电连接于第一电极与第一导电支架之间。根据本发明的一实施例，电子兀件还具有一第二电极，承载器还具有一第二导电支架。其特征在于，打线接合结构更包括一第二透明导线，电连接于第二电极与第二导电支架之间。为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下
图I为传统一种表面粘着型发光二极管封装结构的示意图；图2为本发明一实施例的打线接合结构的示意图；图3为本发明一实施例的透明导线的局部放大示意图；
图4为本发明一实施例的打线接合结构的示意图；
图5为本发明一实施例的打线接合结构的示意图。主要元件符号说明100 :发光二极管封装结构101 :发光元件102 :承载器103:芯片座104、105:引脚110、120:金线130 :封装胶体132:凹槽140 :透明胶体150 :基板152 :焊料200 :芯片封装结构201:电子元件202、402:第一电极203 :承载器204、304、404 :第一导电支架205、305、405 :第二导电支架208、408:第二电极210、410 :第一透明导线212:透明导电层214 :导线芯材220、420 :第二透明导线230 :封装胶体232:凹槽240 :透明胶体301 :砷化镓发光二极管302:上电极306 :半导体材料层307 :发光外延层308:下电极310:透明导线401 :氮化镓发光二极管406 :第一半导体材料层
407 :发光外延层409 :第二半导体材料层A:区域
具体实施例方式本实施例的打线接合结构，是利用具导电特性的透明导线取代传统所使用的金线，可提高线材的抗张强度(Tensile strength)。抗张强度增加可减少制作工艺过程中断线的机率，避免因线材受拉扯而断裂。此外，由于透明导线本身材质具有透光性，可以改善金线吸光而导致出光量降低的现象。
以下是提出各种实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。第一实施例请参照图2，其绘示依照本发明一实施例的打线接合结构的示意图。以表面粘着型的芯片封装结构200为例，打线接合结构包括第一透明导线210以及第二透明导线220，用以电连接一电子元件201以及一承载器203。电子元件201例如为发光二极管或其他集成电路芯片，其具有第一电极202以及第二电极208。承载器203例如为金属基板，其具有第一导电支架204以及第二导电支架205。电子兀件201的第一电极202通过第一透明导线210与第一导电支架204电连接。第二电极208通过第二透明导线220与第二导电支架205电连接。在一实施例中，电子元件201配置于封装胶体230的凹槽232中，并位于承载器203上。此外，透明胶体240填入于凹槽232中并覆盖显露于凹槽232中的电子元件201、第一及第二透明导线210、220以及第一及第二导电支架204、205。请参照图3，其绘示依照本发明一实施例的透明导线的局部放大示意图。以位于图2的区域A中的透明导线为例，透明导线210为表面形成一透明导电层212的导线芯材214。导线芯材214可为有机导线芯材、无机导线芯材或有机无机混合导线芯材。透明导电层212例如以磁控派镀法(Magnetron sputtering)、脉冲激光镀法(Pulsedlaser deposition)、电弧放电离子镀法(Arc discharge ion plating)或反应性蒸镀法(Reactive Evaporation)形成。利用上述的真空镀膜技术，以及制作工艺参数的调整,可得到电阻率极低且高透光率的透明导电层212，例如铟锡氧化物(ITO)、锑锡氧化物(ΑΤ0)、锌铟氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、纳米碳管(CNT)或导电性高分子等。导电性高分子可包括Polyaniline(聚苯胺，PANI) > Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(聚 3,4-乙烯二氧噻吩，PED0T) > Polypyrrole (聚卩比咯，PPY)或其衍生物等。此外，有机导线芯材214可包括环氧树酯、硅胶、压克力(PMMA)树酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate, PET)等材质。无机导线芯材214可包括氮化硅或氮氧化硅等材质。由于这些导线芯材214具有透光性，因此导线芯材214的线径可加大，且不影响透光率。再者，线径越粗，抗拉强度越强，因此可通过加大导线芯材214的线径，来提高其抗拉强度。无论是有机导线芯材、无机导线芯材或有机无机混合导线芯材的表面，均可通过上述的真空镀膜技术形成透明导电层212，以使透明导线210具有导电性。此外，透明导线210也可加入纳米导电材料来提高其导电性，例如在高分子材料中加入纳米碳管之类的导电材料，以降低表面电阻并增加导电性。第二实施例请参照图4，其绘示依照本发明一实施例的打线接合结构的示意图。以砷化镓发光二极管301为例,其包括一上电极302、半导体材料层306、一发光外延层307以及一下电极308。上电极302配置于发光外延层307上方的半导体材料层306上，以形成欧姆接触。此外，上电极302通过一透明导线310与第一导电支架304电连接，以接收一电流。下电极308与第二导电支架305电连接。因此，由上电极302注入的电流可通过均匀的电流扩散而流经发光外延层307，以使发光外延层307产生光电效应而发光。 在本实施例中，上电极302及下电极308可为透明导电电极，其材质包括铟锡氧化物(ITO)、锑锡氧化物(ΑΤ0)、锌铟氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)或镍金合金。此外，如图3所不，透明导线310可为表面形成一透明导电层212的导线芯材214。由于上电极302、下电极308以及透明导线310具有高透光性，因此可改善出光量降低的现象。有关透明导电层212的制作方法以及材质的选用，已具体描述于第一实施例中，在此不再赘述。值得说明的是，本实施例虽未绘示封装胶体以及透明胶体，但是将本实施例的发光二极管301配置于图2的封装胶体230的凹槽232中，并位于承载器203上，再以透明胶体240填入于凹槽232中并覆盖显露于凹槽232中的发光二极管301及透明导线310，是可想而知的。第三实施例请参照图5，其绘示依照本发明一实施例的打线接合结构的示意图。以氮化镓发光二极管401为例，其包括一第一电极402、一第一半导体材料层406、一发光外延层407、一第二半导体材料层409以及一第二电极408。第一电极402配置于发光外延层407上方的第一半导体材料层406上，以形成欧姆接触。第一电极402可通过第一透明导线410与第一导电支架404电连接，以接收一电流。此外，第二电极408配置于发光外延层407下方的第二半导体材料层409上，以形成欧姆接触。第二电极408可通过第二透明导线420与第二导电支架405电连接。因此，由第一电极402注入的电流可通过均匀的电流扩散而流经发光外延层407,以使发光外延层407产生光电效应而发光。在本实施例中，第一电极402及第二电极408可为透明导电电极，其材质包括铟锡氧化物(ITO)、锑锡氧化物(ΑΤ0)、锌铟氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)或镍金合金。此外，如图3所示，第一及第二透明导线410、420可为表面形成一透明导电层212的导线芯材214。由于第一电极402、第二电极408以及第一及第二透明导线410、420具有高透光性，因此可改善出光量降低的现象。有关透明导电层212的制作方法以及材质的选用，已具体描述于第一实施例中，在此不再赘述。值得说明的是，本实施例虽未绘示封装胶体以及透明胶体，但是将本实施例的发光二极管401配置于图2的封装胶体230的凹槽232中，并位于承载器203上，再以透明胶体240填入于凹槽232中并覆盖显露于凹槽232中的发光二极管401及第一、第二透明导线410、420，是可想而知的。本发明上述实施例所揭露的打线接合结构，是利用具导电特性的透明导线取代传统所使用的金线，可提高线材的抗张强度(Tensile strength)。抗张强度增加可减少制作工艺过程中断线的机率，避免因线材受拉扯而断裂。此外，由于透明导线本身材质具有透光性，可以改善金线吸光而导致出光量降低的现象。也由于透明导线的芯材可为有机或无机材料，其热膨胀系数较低，与透明胶体的热膨胀系数能相匹配，因此可自由选择不同的透明胶体，进而提高透明胶体的使用自由性。综上所述，虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明。 本发明所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种打线接合结构，用以电连接一电子元件以及一承载器，该电子元件具有一第一电极，该承载器具有一第一导电支架，其特征在于，该打线接合结构包括 第一透明导线，电连接于该第一电极与该第一导电支架之间。
2.如权利要求I所述的打线接合结构，其中该电子元件为砷化镓发光二极管。
3.如权利要求I所述的打线接合结构，其中该电子元件还具有第二电极，该承载器还具有第二导电支架，其特征在于，该打线接合结构还包括 第二透明导线，电连接于该第二电极与该第二导电支架之间。
4.如权利要求3所述的打线接合结构，其中该电子元件为氮化镓发光二极管。
5.如权利要求I或3所述的打线接合结构，其中该第一电极及该第二电极为透明导电电极，其材质包括铟锡氧化物(ITO)、锑锡氧化物(ATO)、锌铟氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)或镍金合金。
6.如权利要求I或3所述的打线接合结构，其中该第一透明导线及该第二透明导线为表面形成一透明导电层的有机导线芯材、无机导线芯材或有机无机混合导线芯材。
7.如权利要求6所述的打线接合结构，其中该有机导线芯材的材质包括环氧树酯、硅胶、压克力(PMMA)树酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
8.如权利要求6所述的打线接合结构，其中该无机导线芯材的材质包括氮化硅或氮氧化硅。
9.如权利要求6所述的打线接合结构，其中该透明导电层的材质包括铟锡氧化物(ITO)、锑锡氧化物(ΑΤ0)、锌铟氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、纳米碳管或导电性高分子。
10.如权利要求9所述的打线接合结构，其中该导电性高分子包括聚苯胺(Polyaniline)、聚 3,4-乙烯二氧噻吩(Poly (3,4-ethylenedioxythiophene))或聚卩比咯(Polypyrrole)。
全文摘要
本发明公开一种打线接合结构，其用以电连接一电子元件以及一承载器。电子元件具有一第一电极，承载器具有一第一导电支架。打线接合结构的特征在于其包括第一透明导线。第一透明导线电连接于第一电极与第一导电支架之间。
文档编号H01L33/48GK102790160SQ20111017451
公开日2012年11月21日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年5月16日
发明者宋佳明, 戴文婉, 陈怡君 申请人:隆达电子股份有限公司