[发明专利]发光二极管结构与其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管结构与其制作方法，尤指一种利用半导体工艺所制作出具有硅质载板的发光二极管结构。

背景技术

传统照明产业为了将白炽灯泡光源做有效集光，将灯杯制作成抛物面的形状，将灯泡放置在灯杯的焦点使散射的光线能有效被收集，而成近乎直线射出，而灯杯表面更可制作漫射结构(diffuser)增加其光线柔和效果。然而，近年来由于白炽灯泡本身的发光效率不高，并且会产生较高的辐射热，因此具有寿命长、体积小、发光效率高、耗电量低以及环境污染低等优点的发光二极管渐渐地取代了白炽灯泡，而成为新照明光源的主流。

但当光源由传统的白炽灯泡进化到发光二极管光源时，由于发光二极管晶粒结构与白炽灯泡结构差异甚大，因此无法沿用白炽灯泡的抛物面集光灯杯。请参考图1，图1为现有技术发光二极管结构示意图。如图1所示，现有技术发光二极管结构10包含有发光二极管晶粒12、粘着引脚14以及引脚16，其中粘着引脚14包含有平底杯型槽，且发光二极管晶粒12设置于粘着引脚14的平底杯型槽中。此外，发光二极管晶粒12的两电极藉由导线18分别电连接到粘着引脚14与引脚16上。

在现有技术发光二极管结构10中，光线从发光二极管晶粒12发射出后，除了向上发射的部分外，还有侧向的散光，虽然光线可藉由平底杯型槽将一部分的光线向上反射，但因为平底杯型槽并非为良好的集光结构，仍会有部分的光线于此平底杯型槽中被散乱反射而浪费掉，比起传统白炽灯泡的抛物面灯杯的集光效率逊色许多，因此改善发光二极管结构的集光效率，仍为业界极力改善的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种发光二极管结构与其制作方法，其具有指向性发光与良好散热效果的发光二极管结构，并且可利用半导体工艺制作出具有集光效果的发光二极管结构。

为达上述的目的，本发明提供一种具有硅质载板的发光二极管结构，包含有硅质载板，该硅质载板的上表面具有抛物面形状的凹杯结构，并且该凹杯结构底部具有多个孔洞贯穿该硅质载板、反射层，设置于该凹杯结构的上表面、导电层，填满该凹杯结构底部的该孔洞，并且突出于该孔洞上，其中该导电层突出于该孔洞上的部分为支撑底座以及发光二极管设置于该支撑底座的顶端，并且该发光二极管位于该凹杯结构的焦点。

为达上述的目的，本发明提供一种制作具有硅质载板的发光二极管结构的方法。首先提供硅质载板，并于该硅质载板的下表面制作出多个孔洞。接着于该硅质载板的下表面形成一导电层，且该导电层填满该孔洞以作为支撑底座。随后于该硅质载板的上表面制作出具有抛物面形状的凹杯结构，并使该支撑底座由该凹杯结构的底部突出而外露。之后再于该凹杯结构的上表面形成反射层，并将发光二极管与该支撑底座接合，使该发光二极管位于该凹杯结构的焦点。

本发明利用微机电工艺与半导体工艺制作出使发光二极管得以悬空的置放的支撑底座与抛物面形状的凹杯结构，有效地避免非平坦的凹杯结构无法置放发光二极管的问题，使得发光二极管的侧向散光与背面散光可以被聚集，而向上发光，达到指向性的功效，并且本发明利用半导体蚀刻工艺于凹杯结构表面形成微漫射结构，可有效避免炫光发生。

附图说明

图1为现有技术发光二极管结构示意图。

图2为本发明发光二极管结构的示意图。

图3为凹杯结构的微漫射结构的扫描电子显微镜图。

图4、5、6、7、8、9和10为制作本发明实施例的发光二极管结构的方法示意图。

附图标记说明

10发光二极管结构       12发光二极管晶粒

14粘着引脚             16引脚

18导线                 50发光二极管结构

52硅质载板          54凹杯结构

56导电层            58反射层

60发光二极管        62介电层

100硅质载板         102孔洞

104遮罩             106蚀刻停止层

108导电层           110遮罩

112凹杯结构         114反射层

116发光二极管

具体实施方式