[发明专利]具有导热层的发光二极管芯片

说明书

技术领域

本发明有关于一种发光二极管(light emitting diode，LED)芯片，尤指一种具有导热层的发光二极管芯片。

背景技术

由于全球能源短缺与环境污染每况愈下，发光二极管依靠其节能与环保的优点而大量使用于应用照明领域中，且发光二极管的耐久性更在多种不同应用中展现了明显优势。

请参阅图1，图1为一公知发光二极管封装模块的剖面示意图。如图1所示，公知发光二极管封装模块100包括有一板状结构的发光二极管晶粒(die)102、一散热垫(heat slug)104、一光学透镜106、一透明封装树脂108、一封装材料110、一荧光层112、一电极114、与连接电极114与发光二极管晶粒102的连接线116。由于发光二极管是个光电组件，接受电力后可将电能转换为光能与热能，然而在操作过程中仅有15～25％的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能。而发光二极管封装模块100主要发光都集中在发光二极管晶粒102中；同样地，热量也集中在尺寸很小的发光二极管晶粒102内，使得发光二极管晶粒102的温度在操作时升高，引起热应力(thermal stress)的非均匀分布，导致发光二极管晶粒102发光效率和荧光粉激射效率下降；是以当温度超过一定值时，组件失效率更呈指数规律增加。简单地说，温度越高，发光二极管的出光率及可靠性就越低、寿命也越短。

由于高亮度高功率发光二极管系统所衍生的热问题是影响产品功能优劣的所在，因此热量管理可说是发光二极管，尤其是高亮度发光二极管应用中的主要问题。举例来说，已知包括氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)与氮化铝铟镓(AlInGaN)等三族氮化物材料的发光二极管是制作于晶格较为匹配的蓝宝石基底上，然而因为蓝宝石基底材料极低的热导率会导致发光二极管热阻(thermal resistance)增加，产生严重的自加热(self-heating)效应，所以公知技术已有在蓝宝石基底上完成半导体层的制作后，再剥离(1ift-off)蓝宝石基底并替换以一高导热的金属平板来提供机械性支撑等方法，用意即在于提升发光二极管热量的耗散。另外，在后段工艺中，发光二极管封装模块100则是利用散热垫104来降低发光二极管封装模块100的热阻抗。

然而，随着技术的进步，发光二极管的可发光度越来越高，其产生的热能也越来越多；此外面对许多应用产品逐渐走向多芯片封装等趋势，除了前段工艺适用材料的选择与后段封装模块的改良之外，如何将热量从小小的发光二极管晶粒102中有效地传导出来，避免发光二极管在操作中产生的热量对其本身的性能、可靠性及寿命造成毁灭性的影响，仍受到持续的注目。

发明内容

因此，本发明的一目的为提供一种可有效传导热能的发光二极管芯片。

本发明一种发光二极管芯片，包括有一半导体叠层，所述半导体叠层包括有一第一表面、一相对的第二表面以及一斜面；而所述第一表面与所述第二表面上分别设置有一第一电极与一第二电极。所述发光二极管芯片更包括一第一导热层，包覆(coating)所述半导体叠层的所述第一表面与所述斜面，且所述第一导热层具有一第一开口，暴露出所述第一电极，所述发光二极管芯片更包括一包覆所述第一导热层且与所述第一电极接触的第二导热层。

根据本发明所提供的发光二极管芯片，其主要产生光能及热能的半导体叠层具有一斜面，且所述斜面被所述第一导热层、第二导热层所包覆，因此半导体叠层所产生的热能可透过第一导热层、第二导热层有效地传导至芯片表面，故可提高发光二极管的散热效率。

附图说明

图1为一公知发光二极管封装模块的剖面示意图；

图2为本发明所提供的发光二极管芯片的第一优选实施例的剖面示意图；

图3为本发明所提供的发光二极管芯片的第二优选实施例的剖面示意图；

图4为本发明所提供的发光二极管芯片的第三优选实施例的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

100         发光二极管封装模块    102         芯片

104         散热垫                106         光学透镜

108         透明封装树脂          110         封装材料

112         荧光层                114         电极

116         连接线

200、300    发光二极管芯片        210、310    半导体叠层