专利名称：半导体发光二极管组件构造的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体发光二极管组件构造，特别是涉及一种具有安装槽的半导体基板的半导体发光二极管组件构造。
背景技术：
发光二极管(Light Emiting Doide)是以半导体材料制成的固态发光组件,材料使用III-V族化学元素(如磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)等)，发光原理是将电能转换为光，也就是对化合物半导体施加电流，透过电子与电洞的结合，过剩的能量会以光的形式释出，达成发光的效果，属于冷性发光，寿命长达十万小时以上。LED最大的特点在于无须暖灯时间、反应速度快、体积小、用电省、耐震、污染低、适合量产，具高可靠度，容易配合应用上的需要制成极小或数组式的组件。目前LED组件 已普遍应用在生活中多项产品如手机、PDA产品的背光源、信息与消费性电子产品的指示灯、工业仪表设备、汽车用仪表指示灯与煞车灯、大型广告广告牌、交通号志等。LED的组件中的基板主要是用以设置LED芯片以及设置电性连接LED芯片电极及外部电极的导通孔。所述LED基板可采用各种绝缘材质来制作，特别是LED组件在运作时容易产生高温，因此LED基板需要具有良好的散热性，其中LED硅质基板因为质性与LED芯片最接近，并且具有极佳的散热性，而成为优选的LED基板类型。请参照图I所示，图I揭示一种现有半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。一现有半导体发光二极管组件构造90包含一半导体基板91及一发光二极管芯片92，所述半导体基板91上安装所述发光二极管芯片92。所述半导体基板91是以硅为材料的基板，其可在一硅晶圆上同时制作多个所述半导体基板91，及分别安装多个所述发光二极管芯片92。接着，对所述硅晶圆进行切割，以形成单一的具有半导体基板91的半导体发光二极管组件构造90。如图I所不，所述半导体基板91具有一上表面911及一下表面912,所述上表面911向下凹设有一凹陷部91a。并且，所述半导体基板91内部另设有一第一导通孔941及一第二导通孔942，所述第一导通孔941及所述第二导通孔942可以是一种直通硅晶穿孔(TSV, Through-Silicon Via)，其一般的作法是在硅晶材料上蚀刻出一个细长通孔，并填满导电金属材料，例如铜。再者，所述发光二极管芯片92具有位于其下表面的一第一电极(未标不)及位于其上表面的一第二电极(未标不)，所述发光二极管芯片92的第一电极通过一导电黏着层931 (导电银胶或导电锡膏)被固定及电性连接所述凹陷部91a底部的一线路层933，并电性连接所述第一导通孔941 ;所述发光二极管芯片92的第二电极通过一导线932电性连接所述第二导通孔942。另外，所述第一导通孔941及所述第二导通孔942的下端可再电性连接对外的输出端，例如外部电极或锡球(未绘示)。然而，由于在硅晶粒上制作TSV需要时间，TSV贯通形成的时间与硅晶粒的厚度成正比，因此越厚的硅晶粒需要越多的加工时间及成本。另外，所述发光二极管芯片92只通过导电黏着层931来固定，其定位精度及组装可靠度并不足够，若是采用导电锡膏的固定方式，则在回流焊时所述发光二极管芯片92更容易产生偏移的风险。故，有必要提供一种半导体发光二极管组件构造，以解决现有技术所存在的问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种半导体发光二极管组件构造，以解决发光二极管芯片定位精度及组装可靠度不足且直通硅晶穿孔制作费时的技术问题。本实用新型的主要目的在于提供一种半导体发光二极管组件构造，其包含一半导体基板及一发光二极管芯片，所述半导体基板内部设有贯穿所述半导体基板的一第一导通孔及一第二导通孔。所述半导体基板另包含所述半导体基板上表面的一安装槽及导线槽，所述第一导通孔及所述第二导通孔分别设于所述安装槽及所述导线槽下方，并且所述发光二极管芯片被嵌设固定于所述安装槽内。因此，较短的所述第一导通孔及第二导通孔 可节省导通孔的加工时间及成本。并且，所述发光二极管芯片通过镶嵌固定的方式设于所述安装槽内，可大幅提高所述发光二极管芯片的定位精度及组装可靠度。为达成本实用新型的前述目的，本实用新型提供一种半导体发光二极管组件构造，其包含—半导体基板，具有一上表面及一下表面；以及一发光二极管芯片，具有一第一电极(位于其下表面)及一第二电极(位于其上表面)；其中所述半导体基板另包含一安装槽，设于所述半导体基板的上表面，所述发光二极管芯片设于所述安装槽内；一第一导通孔，贯穿所述半导体基板，位于所述安装槽的底部，并电性连接所述发光二极管芯片的第一电极(至所述半导体基板的下表面)；及一第二导通孔，贯穿所述半导体基板，并电性连接所述发光二极管芯片的第二电极(至所述半导体基板的下表面)。为达成本实用新型的前述目的，本实用新型另提供一种半导体发光二极管组件构造，其包含一半导体基板，具有一上表面及一下表面，所述上表面向下凹设有一凹陷部；以及一发光二极管芯片，具有一第一电极(位于其下表面)及一第二电极(位于其上表面)；其中所述半导体基板另包含一安装槽，设于所述半导体基板的凹陷部的底部，所述发光二极管芯片设于所述安装槽内；一第一导通孔，位于所述安装槽的底部及贯穿所述半导体基板，并电性连接所述发光二极管芯片的第一电极(至所述半导体基板的下表面)；及一第二导通孔，贯穿所述半导体基板，并电性连接所述发光二极管芯片的第二电极(至所述半导体基板的下表面)。在本实用新型的一实施例中，所述半导体基板为硅基板。[0026]在本实用新型的一实施例中，所述发光二极管芯片的第一电极通过一导电黏着层电性连接所述第一导通孔。在本实用新型的一实施例中，所述第一导通孔位于所述安装槽的底部，所述发光二极管芯片的第一电极通过一导电黏着层电性连接所述第一导通孔。在本实用新型的一实施例中，所述发光二极管芯片的第二电极通过一导线电性连接所述第二导通孔。在本实用新型的一实施例中，所述半导体基板另包含一导线槽，所述第二导通孔位于所述导线槽的底部，所述发光二极管芯片的第二电极通过一导线电性连接所述第二导通孔。
图I是一种现有半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。图2是本实用新型第一实施例的半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。图3是本实用新型第二实施例的半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。图4是本实用新型第三实施例的半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。图5是本实用新型第四实施例的半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。图6是本实用新型第五实施例的半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。
具体实施方式
为让本实用新型上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。请参照图2所示，图2揭示本实用新型第一实施例的半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。本实用新型第一实施例的一半导体发光二极管组件构造100包含一半导体基板10及一发光二极管芯片20，所述半导体基板10上安装所述发光二极管芯片20。所述半导体基板10是以硅为材料的基板，其可在一硅晶圆上同时制作多个所述半导体基板10，及分别安装多个所述发光二极管芯片20。接着，对所述硅晶圆进行切割，以形成单一的具有半导体基板10的半导体发光二极管组件构造100。如图2所不,所述半导体基板10具有一上表面11及一下表面12,所述上表面11向下凹设有一凹陷部10a。并且，所述半导体基板10内部另设有贯穿所述半导体基板10的一第一导通孔41及一第二导通孔42，所述第一导通孔41及所述第二导通孔42可以是一种直通硅晶穿孔(TSV，Through-Silicon Via)，其一般的作法是在硅晶材料上蚀刻出一个细长通孔，并填满导电金属材料，例如铜，但本实用新型中所述第一导通孔41及所述第二导通孔42的作法不限于此。如图2所示，所述半导体基板10另包含一安装槽13，所述安装槽13设于所述半导体基板10的凹陷部IOa的底部，并且所述第一导通孔41优选的设于所述安装槽13及所述导线槽14下方。所述发光二极管芯片20被嵌设固定于所述安装槽13内。所述发光二极管芯片20具有位于其下表面的一第一电极及位于其上表面的一第二电极，所述发光二极管芯片20的第一电极通过一导电黏着层31 (导电银胶或导电锡膏)电性连接所述安装槽13底部的所述第一导通孔41 ;所述发光二极管芯片20的第二电极通过一导线32电性连接所述第二导通孔42。另外，所述第一导通孔41及所述第二导通孔42的下端可再电性连接对外的输出端，例如外部电极或锡球(未绘示)。如图2所示，由于在所述半导体基板10上以TSV制作所述第一导通孔41需要时间，所述第一导通孔41贯通形成的时间与所述第一导通孔41的长度成正比，因此越短的所述第一导通孔41可节省加工时间及成本。另外，所述发光二极管芯片20通过嵌设固定于所述安装槽13内，可大幅提高所述发光二极管芯片20的定位精度及组装可靠度。并且，所述导电黏着层31设于所述安装槽13的底部，因此即使是采用导电锡膏的固定方式，在回流焊时所述发光二极管芯片20也不会有偏移的风险。请参照图3所示，图3揭示本实用新型第二实施例的半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。本实用新型第二实施例的半导体发光二极管组件构造相似于本实用新型第一实施例，并大致沿用相同组件名称及图号，但第二实施例的差异特征在于在本实施例中，所述半导体基板10另包含一导线槽14，所述第二导通孔42位于所述导线槽14的底部，所述发光二极管芯片20的第二电极通过一导线32电性连接所述第二导通孔42。由于在所述·半导体基板10上以TSV制作所述第二导通孔42需要时间，所述第二导通孔42贯通形成的时间与所述第二导通孔42的长度成正比，因此越短的所述第二导通孔42可节省加工时间及成本。请参照图4所示，图4揭示本实用新型第三实施例的半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。本实用新型第三实施例的半导体发光二极管组件构造相似于本实用新型第一实施例，并大致沿用相同组件名称及图号，但第三实施例的差异特征在于在本实施例中，所述半导体发光二极管组件构造100’的半导体基板10’不设有凹陷部。因此，所述安装槽13是直接设于所述半导体基板10’的上表面。因此，在所述半导体基板10’上以TSV制作所述第一导通孔41可节省加工时间及成本。另外，所述安装槽I可大幅提高所述发光二极管芯片20的定位精度及组装可靠度。请参照图5所示，图5揭示本实用新型第四实施例的半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。本实用新型第四实施例的半导体发光二极管组件构造相似于本实用新型第三实施例，并大致沿用相同组件名称及图号，但第四实施例的差异特征在于在本实施例中，所述半导体发光二极管组件构造100’的半导体基板10’不设有凹陷部，并且所述半导体基板10另包含一导线槽14，所述第二导通孔42位于所述导线槽14的底部，所述发光二极管芯片20的第二电极通过一导线32电性连接所述第二导通孔42。由于在所述半导体基板10’上以TSV制作所述第二导通孔42需要时间，所述第二导通孔42贯通形成的时间与所述第二导通孔42的长度成正比，因此越短的所述第二导通孔42可节省加工时间及成本。请参照图6所示，图6揭示本实用新型第五实施例的半导体发光二极管组件构造的侧剖视图。本实用新型第五实施例的半导体发光二极管组件构造相似于本实用新型第四实施例，并大致沿用相同组件名称及图号，但第四实施例的差异特征在于所述半导体发光二极管组件构造100”的半导体基板10”上设有两个以上的发光二极管芯片20，每一所述发光二极管芯片20对应设有安装槽13及导线槽14。通过对应的串连导电黏着层32设置在其中一个发光二极管芯片20的导线槽14与另一个发光二极管芯片20的安装槽13之间的电性连接来形成所述发光二极管芯片20的电性串连。综上所述，相较于现有半导体发光二极管组件构造在制作TSV需要较多的加工时间及成本，以及发光二极管芯片的定位精度及组装可靠度不足的技术问题，图2至6的本实用新型是提供一种半导体发光二极管组件构造100，其包含一半导体基板10及一发光二极管芯片20，所述半导体基板10内部设有贯穿所述半导体基板的一第一导通孔41及一第二导通孔42。所述半导体基板10另包含所述半导体基板上表面的一安装槽13及导线槽14，所述第一导通孔41及所述第二导通孔42分别设于所述安装槽13及所述导线槽14下方，并且所述发光二极管芯片20被嵌设固定于所述安装槽13内。因此，较短的所述第一导通孔41及第二导通孔42可节省导通孔的加工时间及成本。并且，所述发光二极管芯片20通过镶嵌固定的方式设于所述安装槽13内，可大幅提高所述发光二极管芯片20的定位精度及组装可靠度。本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型 的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本实用新型的范围内。
权利要求1.ー种半导体发光二极管组件构造，其特征在干其包含一半导体基板，具有一上表面及一下表面；以及ー发光二极管芯片，具有一第一电极及一第二电极；其中所述半导体基板另包含一安装槽，设于所述半导体基板的上表面，所述发光二极管芯片设于所述安装槽内；一第一导通孔，位于所述安装槽的底部及贯穿所述半导体基板，并电性连接所述发光ニ极管芯片的第一电极；及 一第二导通孔，贯穿所述半导体基板，并电性连接所述发光二极管芯片的第二电极。
2.如权利要求I所述的半导体发光二极管组件构造，其特征在于所述半导体基板为娃基板。
3.如权利要求I所述的半导体发光二极管组件构造，其特征在于所述发光二极管芯片的第一电极通过ー导电黏着层电性连接所述第一导通孔。
4.如权利要求I所述的半导体发光二极管组件构造，其特征在于所述发光二极管芯片的第二电极通过ー导线电性连接所述第二导通孔。
5.如权利要求I所述的半导体发光二极管组件构造，其特征在于所述半导体基板另包含一导线槽，所述第二导通孔位于所述导线槽的底部，所述发光二极管芯片的第二电极通过ー导线电性连接所述第二导通孔。
6.ー种半导体发光二极管组件构造，其特征在干其包含一半导体基板，具有一上表面及一下表面，所述上表面凹设有ー凹陷部；以及ー发光二极管芯片，具有一第一电极及一第二电极；其中所述半导体基板另包含一安装槽，设于所述半导体基板的凹陷部的底部，所述发光二极管芯片设于所述安装槽内；一第一导通孔，位于所述安装槽的底部及贯穿所述半导体基板，并电性连接所述发光ニ极管芯片的第一电极；及一第二导通孔，贯穿所述半导体基板，并电性连接所述发光二极管芯片的第二电极。
7.如权利要求6所述的半导体发光二极管组件构造，其特征在于所述半导体基板为娃基板。
8.如权利要求6所述的半导体发光二极管组件构造，其特征在于所述发光二极管芯片的第一电极通过ー导电黏着层电性连接所述第一导通孔。
9.如权利要求6所述的半导体发光二极管组件构造，其特征在于所述发光二极管芯片的第二电极通过ー导线电性连接所述第二导通孔。
10.如权利要求6所述的半导体发光二极管组件构造，其特征在于所述半导体基板另包含一导线槽，所述第二导通孔位于所述导线槽的底部，所述发光二极管芯片的第二电极通过ー导线电性连接所述第二导通孔。
专利摘要本实用新型公开一种半导体发光二极管组件构造，其包含一半导体基板及一发光二极管芯片，所述半导体基板内部设有贯穿所述半导体基板的一第一导通孔及一第二导通孔。所述半导体基板另包含所述半导体基板上表面的一安装槽及一导线槽，所述第一及第二导通孔分别设于所述安装槽及导线槽的下方，并且所述发光二极管芯片被嵌设固定于所述安装槽内。因此，较短的所述第一导通孔及第二导通孔可节省导通孔的加工时间及成本。并且，所述发光二极管芯片通过镶嵌固定的方式设于所述安装槽内，可大幅提高所述发光二极管芯片的定位精度及组装可靠度。
文档编号H01L33/48GK202616285SQ201220030630
公开日2012年12月19日 申请日期2012年2月1日 优先权日2012年2月1日
发明者古顺延 申请人:日月光半导体制造股份有限公司