[发明专利]堆栈发光二极管芯片结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管领域，特别是涉及一种堆栈发光二极管芯片结构；本发明还涉及所述堆栈发光二极管的制造方法。

背景技术

发光二极管(LED Light Emitting Diode)是由半导体材料所制成的发光组件。该组件具有两个电极端子，在两个电极端子间施加电压，通入极小的电流，经由电子电洞的结合可将剩余能量以光的形式激发释出，此即发光二极管的基本发光原理。发光二极管不同于一般的白炽灯泡，发光二极管系属发光，具有耗电量低、组件寿命长、无须暖灯时间及反应速度快等优点，再加上其体积小、耐震动、适合量产，容易配合应用上的需求制成极小或阵列式的组件。目前发光二极管已普遍使用于信息、通讯及消费性电子产品的指示器与显示装置上，成为日常生活中不可或缺的重要组件。

关于发光二极管于诸多的现有技术中多有揭露，例如中国台湾专利公告第408497号“发光二极管照明装置”、中国台湾专利公告第452202号“密封式发光二极管照明装置”以及中国台湾专利公告第512548号“发光二极管照明器”均有所揭露。前述各公告案中所揭示的技术，多注重于以多颗发光二极管的发光作为照明用的发光光源，其主要的进步性技术仍着重在如何以多颗发光二极管以最合适的布局，方可达到较好的发光效率以及提升亮度。然而前述所揭示的技术中，在实际生产制造时，则会面临到大量装配所衍生的问题，因为多数的前述技术是必需使用多颗的单一发光二极管布成矩形数组或圆型数组的方式，方可使发光面积加大；如何增加单位面积的发光面积，实为一重大课题。

再者，以发光的效率而言，发光二极管所能承受的功率高低占重要的因素。当发光二极管能承受高功率的应用时，可使单颗发光二极管的亮度往上提升，进一步而言，可有效的增加发光二极管的应用范围，尤其应用于照明；因此，如何提高发光二极管的亮度为一相当重要的课题。而功率的提升，首先要克服的问题即在于发光二极管在电流导通后，其所产生的工作温度提升该如何排除或降低？综观前述技术中所揭露的数据可以发现，多数的发光二极管其有关散热的设计多于进行封装时完成，亦即于进行封装作业时外接具有散热功能的散热器。例如中国台湾专利公告第518775号“液冷式发光二极管及其封装方法”中即有相关的技术揭露，以及中国台湾专利公告第508833号“直冷式发光二极管”亦有相关技术的揭露。此类的散热设计旨在利用外加式的散热设计，例如外加气密罩以填充液体或气体等方式，使发光二极管在电流导后所产生的工作温度得以藉由此散热设计而发散，进而使工作温度不会过高，使发光二极管能承受高功率的应用而不会产生光衰减的现象，以确保其应用性。然而，外加的设计虽可达到散热的目的，但也增加了其封装时的加工程序，且外加式的散热设计于封装时能否有效结合，则势必成为品质检测过程的另一种负担。

另外，请参见图1所示的现有的正面发光二极管设置于承载板的结构示意图。如图所示，一般将发光二极管的基板设置于该承载板之上，且二个发光二极管芯片具有一定的距离，造成承载板的面积并非等于发光面积，使利用性降低。图2为现有技术中覆晶式发光二极管设置于承载板之上的结构示意图；与图1所示的结构存在相同的问题，承载板的面积并非等于发光面积。

有鉴于上述问题，现有技术以增加单一芯片的发光效率为目的，因为散热的问题一直无法解决，所以增加效率后光衰减无法解决。提高发光面积实为目前业界所需解决问题之一，本发明所提供的一种发光二极管芯片组，不以提高单颗晶粒的发光效率为目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种堆栈发光二极管芯片结构，以提高固定面积下的发光面积；为此本发明还要提供一种所述堆栈发光二极管芯片结构的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明的堆栈发光二极管芯片结构包括：

一基板，两个半导体外延层相间隔设置于该基板上；

一覆晶式发光二极管芯片，设置于所述两个半导体外延层之间，且与该两个半导体外延层电连接。

所述堆栈发光二极管芯片结构的制造方法是采用如下技术方案实现的：

提供一基板；

将两个半导体外延层相分隔设置于所述基板上；及

设置一覆晶式发光二极管芯片于所述两个半导体外延层之上，且使该覆晶式发光二极管芯片与所述两个半导体外延层电连接。

本发明的堆栈发光二极管及其制造方法，利用两个正面发光型发光二极管芯片与一覆晶式发光二极管芯片以相叠的方式，藉此提高设置于一基板上的利用面积，可提高该基板整体的发光面积。

附图说明

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：