專利名稱：發(fā)光二極管晶片的固晶方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二極管晶片的固晶方法及其結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前的發(fā)光二極管的制造方法，是先使用導(dǎo)電銀膠漿將發(fā)光二極管晶片粘著于一 基體上，所述基體根據(jù)發(fā)光二極管的形式不同分為lead-frame、PCB、PLCC、LTCC或FR4等， 并以150°C的溫度加熱1. 5小時(shí)，使導(dǎo)電銀膠定型進(jìn)而將發(fā)光二極管晶片固定在基體上。如圖1所示，其為公知技術(shù)的發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，發(fā)光 二極管晶片10是透過一導(dǎo)電銀膠20將所述發(fā)光二極管晶片10固定于基體30上，如TW專 利公告編號(hào)第433553號(hào)，專利名稱發(fā)光二極管封裝散熱結(jié)構(gòu)，其揭示發(fā)光二極管晶片可 用銀膠予以固接，以及TW專利公告編號(hào)第463394號(hào)，專利名稱晶片式發(fā)光二極管及其制 造方法，其揭示以銀膠將晶片固定；以及TW專利公告編號(hào)第290733號(hào)，專利名稱表面粘 著發(fā)光二極管的制造方法及其產(chǎn)品，其說明半導(dǎo)體晶片用銀膠固定；以及TW專利公告編號(hào) 第541731號(hào)，專利名稱發(fā)光二極管的封裝模組，其所說明發(fā)光二極管晶粒是用銀膠固定 在所述基板上。目前，使用膠質(zhì)材料作為發(fā)光二極管晶片的固晶接著材料，常因接著中的涂 膠不均造成發(fā)光二極管晶片位置不正確，并且膠質(zhì)材料的導(dǎo)熱效果不佳。再者，發(fā)光二極管晶片通過一焊接材料，將所述發(fā)光二極管晶片固定于基體上，如 圖2所示，其為公知技術(shù)的發(fā)光二極管晶片通過焊接材料固定于基體的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖 所示，所述發(fā)光二極管晶片10是通過一錫球(Solder Ball) 40固定于基體20上，如TW專 利證號(hào)第232600號(hào)，專利名稱為發(fā)光二極管的封裝方法，“一種發(fā)光二極管的封裝方法，至 少包含以下步驟將一發(fā)光二極管晶片焊在一基板上，使得所述發(fā)光二極管晶片形成導(dǎo)電回 路，覆蓋封裝材料于所述發(fā)光二極管晶片上”；以及TW專利公告編號(hào)第533750號(hào)，專利名稱 為發(fā)光二極管燈具，其揭示將LED元件排列安置于電路板上，經(jīng)過錫爐自動(dòng)焊接；目前，焊 接材料的操作溫度皆大于210°C以上，造成發(fā)光二極管晶片于高溫時(shí)其結(jié)構(gòu)遭受破壞，進(jìn)而 造成不良率提高。為了解決公知技術(shù)的發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，膠質(zhì)材料造成導(dǎo)熱效果 差且涂膠不均造成發(fā)光二極管晶片的接著位置不正，或利用焊接材料固定時(shí)需使用高溫固 接的缺點(diǎn)，本發(fā)明是提供一種低溫即可完成固接并導(dǎo)熱性佳的結(jié)構(gòu)及其方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)光二極管晶片的固晶方法，于低溫下即可 完成發(fā)光二極管晶片的固晶，同時(shí)利用二焊接材料的固晶方式，使其具有較佳的散熱效果。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的發(fā)光二極管晶片的固晶方法，包括將一發(fā)光 二極管晶片的一側(cè)設(shè)置一第一焊接層；將一基體的一側(cè)設(shè)置一第二焊接層；使用超聲波將 所述第一焊接層與所述第二焊接層表面離子化，以將所述第一焊接層與所述第二焊接層固 接。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于利用超聲波使二焊接材料的表面離子化，使所述發(fā)光二 極管晶片與所述基體在固接時(shí)，在低溫的操作條件下，產(chǎn)生較佳的散熱結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)，包括一發(fā)光二極管晶片；一第一焊接 層，其設(shè)置于所述發(fā)光二極管晶片的一側(cè)；一第二焊接層，其連接于所述第一焊接層的一 側(cè)；一基體，其連接于所述第二焊接層的一側(cè)；其中，所述第一焊接層與所述第二焊接層是 透過超聲波使其相互連接。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是公知技術(shù)的發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是公知技術(shù)的發(fā)光二極管晶片透過焊接材料固定于基體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的制造流程圖；圖4是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的制造流程的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的制造流程的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的制造流程的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的制造流程的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記說明10’為發(fā)光二極管晶片，20’為基體，30’為導(dǎo)電銀膠，40’為錫球，10為發(fā)光二極管晶片，12為第一焊接層，20為基體，22為第二焊接層，
具體實(shí)施例方式公知技術(shù)的發(fā)光二極管晶片的固晶方式一般使用銀膠或利用焊接材料以將發(fā)光 二極管晶片固定于一基體之上，然而，銀膠具有散熱差以及會(huì)產(chǎn)生發(fā)光二極管的接著位置 不正確的缺點(diǎn)，焊接材料會(huì)產(chǎn)生溫度高達(dá)200°C，對(duì)發(fā)光二級(jí)體晶片高溫破壞的缺點(diǎn)，故本 發(fā)明是提供一種于低溫下的方法并產(chǎn)生高散熱性的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的制造流程圖；如圖所示，本發(fā)明為一種 發(fā)光二極管晶片的固晶方法，所述方法的步驟包含步驟S10，將一發(fā)光二極管晶片的一側(cè) 設(shè)置一第一焊接層；步驟S20，將一基體的一側(cè)設(shè)置一第二焊接層；步驟S30，利用超聲波將 所述第一焊接層與所述第二焊接層表面離子化，以將所述第一焊接層與所述第二焊接層連 接。其中，于步驟S30中，是利用一晶片覆合機(jī)(Flip Chip Bonder)以產(chǎn)生超聲波， 使得所述第一焊接層與所述第二焊接層的表面離子化，以達(dá)到相互固接的作用；由于使用 超聲波的固接方式，所以可以在低于150°C下完成固接，不會(huì)因?yàn)楦邷囟鴵p壞發(fā)光二極管晶 片。請(qǐng)參閱圖4至圖7，其為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的制造流程的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所 示，本發(fā)明其是提供一發(fā)光二極管晶片10，于所述發(fā)光二極管晶片10的一側(cè)設(shè)置一第一焊 接層12，如圖4所示；并于一基體20的一側(cè)設(shè)置有一第二焊接層22，如圖5所示；利用超聲 波的方式使所述第一焊接層12與第二焊接層22的表面離子化，請(qǐng)參閱圖6所示；最后，而 使所述第一焊接層12與第二焊接層22相互固接，如圖7所示。
其中所述發(fā)光二極管晶片10可為一氮化鎵發(fā)光二極管晶片，且所述基體20可選 自下列形式的lead-frame、PCB、PLCC、LTCC或FR4其中之一，且所述基體20為一高導(dǎo)熱材 料，其可選自于A1N、Si、Cu、Al或陶瓷的其中之一，所述第一焊接層或第二焊接層其可選自 于 AuSn、Au、InAu、Sn 或 SnPb 的其中之一。 綜上所述，本發(fā)明是利用超聲波以將發(fā)光二極管晶片固著于基體上，提供一低溫 固晶，并具有高散熱性的結(jié)構(gòu)。以上通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。 在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視 為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種發(fā)光二極管晶片的固晶方法，其特征在于，包括將一發(fā)光二極管晶片的一側(cè)設(shè)置一第一焊接層；將一基體的一側(cè)設(shè)置一第二焊接層；使用超聲波將所述第一焊接層與所述第二焊接層表面離子化，以將所述第一焊接層與所述第二焊接層固接。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管晶片的固晶方法，其特征在于，所述超聲波是使用 一晶片覆合機(jī)產(chǎn)生的。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管晶片的固晶方法，其特征在于，所述第一焊接層與 所述第二焊接層連接時(shí)，其要低于操作溫度150°C。
4.一種發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一發(fā)光二極管晶片；一第一焊接層，其設(shè)置于所述發(fā)光二極管晶片的一側(cè)；一第二焊接層，其連接于所述第一焊接層的一側(cè)；一基體，其連接于所述第二焊接層的一側(cè)；其中，所述第一焊接層與所述第二焊接層是透過超聲波使其相互連接。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二極管晶 片為氮化鎵發(fā)光二極管晶片。
6.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一焊接層選 自于 AuSn、Au、InAu、Sn 或 SnPb 其中之一。
7.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二焊接層選 自于 AuSn、Au、InAu、Sn 或 SnPb 其中之一。
8.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基體是使用一 高導(dǎo)熱材料。
9.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基體的材質(zhì)選 自于AlN、Si、Cu、Al或陶瓷其中之一。
10.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管晶片的固晶結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基體的形式為 lead-frame、PCB、PLCC、LTCC 或 FR4。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管晶片的固晶方法及其結(jié)構(gòu)，包括將一發(fā)光二極管晶片的一側(cè)設(shè)置一第一焊接層；將一基體的一側(cè)設(shè)置一第二焊接層；使用超聲波將所述第一焊接層與所述第二焊接層表面離子化，以將所述第一焊接層與所述第二焊接層固接。本發(fā)明使所述發(fā)光二極管晶片與所述基體固接時(shí)，在低溫的操作條件下，成為較佳的散熱結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101859826SQ20091005704
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者林藝峰, 溫偉值, 潘錫明, 簡(jiǎn)奉任 申請(qǐng)人:山東璨圓光電科技有限公司