[发明专利]覆晶发光二极管晶粒及其晶粒阵列

说明书

技术领域

本发明是有关于一种发光二极管，且特别是有关于一种覆晶发光二极管。

背景技术

请参考图1，图1是已知的覆晶(flip chip)发光二极管封装制程的步骤流程图。传统的覆晶发光二极管制程包括至少七个步骤：首先，如步骤101所示，将晶圆(wafer)上的多个晶粒(die)110以扩晶技术取出。接下来，如步骤102所示，以一第一机器手臂210及其真空吸嘴211取下晶粒；如步骤103所示，第一机器手臂210翻转晶粒110；如步骤104所示，晶粒110被翻转后交由一第二机器手臂220及其真空吸嘴221接手。当然，另一种可行的做法是采用蓝膜翻转技术来实现上述过程。然后，如步骤105所示，将晶粒110上的金属突球(Bump)111精准定位在一覆晶转接板(Board)120上的导电接点121。之后，如步骤106所示，以微波等方式加热金属突球111，使晶粒110与覆晶转接板120电性连接。最后，如步骤107所示，利用点胶技术封装晶粒110与覆晶转接板120间的空隙，至此完成一芯片(chip)130的封装制作；此外，芯片130通常还需要再进行一次烘烤，以固化点胶时填充的材料。至此，芯片130方为一可直接使用的产品；使用时，芯片130是利用覆晶转接板120上预设的导电结构，与一电路板上的电路再进行电性连接。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种覆晶发光二极管晶粒及其晶粒阵列，以免除芯片的封装制程。

根据本发明一目的，提出一种覆晶发光二极管晶粒，包括一第一型掺杂半导体层、一第二型掺杂半导体层、一第一电极层、一第二电极层及一绝缘层。第二型掺杂半导体层铺设于第一型掺杂半导体层的底面，第一电极层铺设于第一型掺杂半导体层的底面且不接触第二型掺杂半导体层，而且具有一裸露面积以供直接涂布一导电接合剂。第二电极层铺设于第二型掺杂半导体层的底面，且具有一裸露面积以供直接涂布导电接合剂。绝缘层则位于第一电极层与第二电极层间，以电性隔离且支撑第一电极层与第二电极层。

根据本发明又一目的，提出一种覆晶发光二极管晶粒阵列，包括多个前述的覆晶发光二极管晶粒，以及一金属图案层。金属图案层用以对每一个覆晶发光二极管晶粒里面的第一电极层与第二电极层进行选择性电性连接，以串并联这些覆晶发光二极管晶粒。

值得注意的是，根据本发明其它实施方式，当导电接合剂选用银胶时，上述的裸露面积须至少625平方微米，以供直接涂布。当导电接合剂选用锡膏时，上述的裸露面积须至少10000平方微米，以供直接涂布。此外，在覆晶发光二极管晶粒的细部结构上，还可铺设一金属反射层于第二型掺杂半导体层与第二电极层间；铺设一布拉格反射结构于金属反射层与第二型掺杂半导体层间；以及，铺设一透光覆盖层于第一型掺杂半导体层的顶面。承上所述，在覆晶发光二极管晶粒的细部结构上，还可设计一粗化结构于透光覆盖层的外表面与第一型掺杂半导体层的侧表面。此外，透光覆盖层可为一图案化蓝宝石基板。

因此，上述诸实施方式的覆晶发光二极管晶粒及其阵列，可在晶圆制造过程上，即实现可直接被使用的完整成品；因而省略传统覆晶发光二极管封装制程的所有步骤；无论在设备上、成本上与耗时上，皆展现长足的进步。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是已知的覆晶发光二极管芯片封装制程的步骤流程图；

图2是本发明一实施方式的覆晶发光二极管晶粒的结构示意图；

图3A是本发明另一实施方式的覆晶发光二极管晶粒的结构示意图；

图3B是本发明又一实施方式的覆晶发光二极管晶粒的结构示意图；

图3C是本发明再一实施方式的覆晶发光二极管晶粒的结构示意图；

图4是本发明一实施方式的覆晶发光二极管晶粒阵列的结构示意图；

图5是图3A的覆晶发光二极管晶粒的详细结构示意图；

图6是图3A的覆晶发光二极管晶粒的详细结构示意图。

【主要组件符号说明】

101-107：步骤                    110：已知的覆晶发光二极管晶粒

111：金属突球                    121：导电接点

120：覆晶转接板                  210：第一机器手臂

130：已知的覆晶发光二极管芯片    211、221：真空吸嘴

220：第二机器手臂