專利名稱：電子元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子元件，尤其涉及一種具有較佳散熱效果的電子元件。
背景技術(shù)：
隨著制造技術(shù)的精進(jìn),發(fā)光二極管(LED,Light Emitting Diode)經(jīng)由不斷的研發(fā)改善，逐漸地加強(qiáng)其發(fā)光的效率，使其發(fā)光亮度能夠進(jìn)一步的提升，藉以擴(kuò)大并適應(yīng)于各種產(chǎn)品上的需求。換言之，為了提高發(fā)光二極管的亮度，除了藉由解決其外在的封裝問題外，亦需要設(shè)計使發(fā)光二極管具有較高的電功率及更強(qiáng)的工作電流，以期待能生產(chǎn)出具有高亮度的發(fā)光二極管。然而，由于在提高發(fā)光二極管電功率及工作電流之下，發(fā)光二極管將會相對產(chǎn)生較多的熱量，使得發(fā)光二極管容易于因過熱而影響其性能的表現(xiàn)，甚至造成發(fā)光二極管的故障。因此，如何同時兼具發(fā)光二極管的發(fā)光效率及散熱效果已成為該領(lǐng)域技術(shù)的一大課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電子元件，具有較佳的散熱效果。本發(fā)明提出一種電子元件，其包括一絕緣基板、多個導(dǎo)電通孔以及一芯片。絕緣基板具有彼此相對的一上表面與一下表面。導(dǎo)電通孔貫穿絕緣基板。芯片配置于絕緣基板的上表面上，且芯片包括一芯片基板、一半導(dǎo)體層以及多個接點。半導(dǎo)體層位于芯片基板與接點之間，而接點與導(dǎo)電通孔電性連接，且絕緣基板的材質(zhì)與芯片基板的材質(zhì)相同。在本發(fā)明的一實施例中，上述的絕緣基板與芯片基板的比熱均高于650J/Kg_K。在本發(fā)明的一實施例中，上述的絕緣基板與芯片基板的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于10W/m-K。在本發(fā)明的一實施例中，上述的絕緣基板與芯片基板均為一透明絕緣基板。在本發(fā)明的一實施例中，上述的芯片還包括一反射層，配置于半導(dǎo)體層與接點之間。在本發(fā)明的一實施例中，上述的電子元件還包括一外部電路，芯片經(jīng)由導(dǎo)電通孔與外部電路電性連接。在本發(fā)明的一實施例中，上述的外部電路包括一導(dǎo)線架、一線路基板或一印刷電路板。在本發(fā)明的一實施例中，上述的電子元件還包括至少一散熱元件，內(nèi)埋于絕緣基板的下表面。在本發(fā)明的一實施例中，上述的絕緣基板還具有至少一盲孔，配置于絕緣基板的下表面。在本發(fā)明的一實施例中，上述的電子元件還包括多個散熱通道，貫穿絕緣基板，且每一散熱通道的一頂表面與絕緣基板的上表面齊平，而每一散熱通道的一底表面與絕緣基板的下表面齊平。在本發(fā)明的一實施例中，上述的絕緣基板的厚度小于等于芯片基板的厚度。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的絕緣基板的厚度為芯片基板的厚度的0.6倍至I倍。在本發(fā)明的一實施例中，上述的絕緣基板的比表面積大于芯片基板的比表面積。在本發(fā)明的一實施例中，上述的絕緣基板的比表面積為芯片基板的比表面積的
1.1倍以上。基于上述，由于本發(fā)明的絕緣基板的材質(zhì)與芯片的芯片基板的材質(zhì)相同，因此當(dāng)芯片所產(chǎn)生的熱傳遞至絕緣基板時，絕緣基板具有與芯片基板相同的導(dǎo)熱能力，即熱傳導(dǎo)系數(shù)相同，可將芯片所產(chǎn)生的熱更有效率地傳遞至外界。故，本發(fā)明的電子元件具有較佳的導(dǎo)熱效果。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。


圖1為本發(fā)明的一實施例的一種電子元件的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖；圖5為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖；圖6為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖；圖7為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖。附圖標(biāo)記:100a、100b、100c、IOOcUIOOeUOOf,IOOg:電子元件；110、110c:絕緣基板；112:上表面；114:下表面；116:盲孔;120:導(dǎo)電通孔；122: 一端；124:另一端；130:芯片；132:芯片基板；134:半導(dǎo)體層；134a:N 型摻雜層；134b:發(fā)光層；134c:P 型摻雜層；136a、136b:接點；138:反射層；140、140f:外部電路；142:導(dǎo)線架；
144:印刷電路板；145:導(dǎo)電凸塊；146:線路層；150:散熱元件；152:表面；160:散熱通道；162:頂表面；164:底表面；T1、T2:厚度。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明的一實施例的一種電子元件的剖面示意圖。請參考圖1，在本實施例中，電子元件IOOa包括一絕緣基板110、多個導(dǎo)電通孔120以及一芯片130。詳細(xì)來說，絕緣基板110具有彼此相對的一上表面112與一下表面114。導(dǎo)電通孔120貫穿絕緣基板110。芯片130配置于絕緣基板110的上表面112上，且芯片130包括一芯片基板132、一半導(dǎo)體層134以及多個接點136a、136b。于此，半導(dǎo)體層134位于芯片基板132與接點136a、136b之間，且接點136a、136b與導(dǎo)電通孔120電性連接。特別是，絕緣基板110的材質(zhì)與芯片基板132的材質(zhì)實質(zhì)上相同。更具體來說，本實施例的芯片130為一覆晶式發(fā)光二極管(LED)芯片，其中半導(dǎo)體層134包括一 N型摻雜層134a、一發(fā)光層134b以及一 P型摻雜層134c，且發(fā)光層134b位于N型摻雜層134a與P型摻雜層134c之間，而接點136a、136b則分別與N型摻雜層134a與P型摻雜層134c電性連接。再者，本實施例的導(dǎo)電通孔120貫穿絕緣基板110，且導(dǎo)電通孔120的一端122突出于絕緣基板110的上表面112并分別與接點136a、136b電性連接，而導(dǎo)電通孔120的另一端124與絕緣基板110的下表面114實質(zhì)上齊平。當(dāng)然，于其他未顯不的實施例中，導(dǎo)電通孔120的一端122亦可與絕緣基板110的上表面112實質(zhì)上齊平，而導(dǎo)電通孔120的另一端124亦可突出于絕緣基板110的下表面114。只要其他能使導(dǎo)電通孔120與接點136a、136b達(dá)到同等電性連接效果的結(jié)構(gòu)設(shè)計，皆屬于本發(fā)明可采用的技術(shù)方案，不脫離本發(fā)明所欲保護(hù)的范圍。為了讓絕緣基板110來置納發(fā)光過程中芯片130所產(chǎn)生的熱能，降低熱能堆積在芯片130而產(chǎn)生的發(fā)光效率下降的問題，因此，較佳地，絕緣基板110與芯片基板132的比熱均高于650J/Kg-K，且絕緣基板110與芯片基板132的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于10W/m_K。再者，為了增加光取出效率，必須避免發(fā)光層134b所發(fā)出的光線被絕緣基板110吸收，因此絕緣基板110與芯片基板132可例如為透明的絕緣基板。舉例來說，絕緣基板110與芯片基板132可以是玻璃基板、神化嫁基板、氣化嫁基板、氣化招基板、監(jiān)寶石基板、碳化娃基板等。若為了兼具透明與高電容等特性，較佳者，絕緣基板110與芯片基板132亦可均為藍(lán)寶石基板。特別是，本實施例的絕緣基板HO的厚度小于等于芯片基板132的厚度，較佳地，絕緣基板110的厚度Tl為芯片基板132的厚度T2的0.6倍至I倍。此外，絕緣基板110的比表面積大于芯片基板132的比表面積，較佳地，絕緣基板110的比表面積為芯片基板132的比表面積的1.1倍以上。
由于本實施例的絕緣基板110的材質(zhì)與芯片130的芯片基板132的材質(zhì)相同，因此當(dāng)芯片130所產(chǎn)生的熱傳遞至絕緣基板110時，絕緣基板110具有與芯片基板132相同的導(dǎo)熱能力，即熱傳導(dǎo)系數(shù)相同，可將芯片130所產(chǎn)生的熱快速地傳遞至外界。故，本實施例的電子元件IOOa具有較佳的導(dǎo)熱效果。此外，由于絕緣基板110與芯片基板132的比熱均高于650J/Kg-K，因此絕緣基板110可置納較多的熱能。再者，由于絕緣基板與芯片基板的導(dǎo)熱系數(shù)均大于101/!11-1(，且絕緣基板110相對于芯片基板132具有較大的比表面積且較薄的厚度，因此可更有效率地將芯片130所產(chǎn)生的熱傳遞至外界，以避免芯片130因過熱而導(dǎo)致亮度衰減、使用壽命縮短、甚至造成永久性的損壞等問題產(chǎn)生。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標(biāo)號與部分內(nèi)容，其中采用相同的標(biāo)號來表示相同或近似的元件，并且省略了相同技術(shù)內(nèi)容的說明。關(guān)于省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重復(fù)贅述。圖2為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖。請參考圖2，本實施例的電子元件IOOb與圖1的電子元件IOOa相似，惟二者主要差異之處在于:本實施例的電子元件IOOb還包括一外部電路140，其中芯片130經(jīng)由導(dǎo)電通孔120的另一端124與外部電路140電性連接，而外部電路140例如是一導(dǎo)線架。由于本實施例的電子元件IOOa可使芯片130通過導(dǎo)電通孔120與外部電路140電性連接，因此可有效擴(kuò)充電子元件IOOb的應(yīng)用范圍。圖3為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖。請參考圖3，本實施例的電子元件IOOc與圖1的電子元件IOOa相似，惟二者主要差異之處在于:本實施例的電子元件IOOc的絕緣基板IlOc還具有至少一盲孔116(圖3中僅示意地顯示三個盲孔116)，其中盲孔116配置于絕緣基 板IlOc的下表面114上。由于絕緣基板IlOc具有盲孔116的設(shè)計，因此可增加空氣的對流，以有效提升電子元件IOOc的散熱效果。圖4為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖。請參考圖4，本實施例的電子元件IOOd與圖1的電子元件IOOa相似，惟二者主要差異之處在于:本實施例的電子元件IOOd還包括至少一散熱元件150(圖4中僅示意地顯示五個散熱元件150)，其中散熱元件150內(nèi)埋于絕緣基板110的下表面114，且散熱元件150的一表面152與絕緣基板110的下表面114實質(zhì)上齊平。于此，散熱元件150例如是由金屬(例如是金、鋁或銅)、金屬合金或其他適當(dāng)導(dǎo)熱材料所構(gòu)成的散熱柱或散熱塊。如此一來，當(dāng)芯片130所產(chǎn)生的熱傳遞至絕緣基板110時，可同時通過絕緣基板110及散熱元件150將芯片130所產(chǎn)生的熱傳遞至外界，可有效提升電子元件IOOd的散熱效果。圖5為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖。請參考圖5，本實施例的電子元件IOOe與圖1的電子元件IOOa相似，惟二者主要差異之處在于:本實施例的電子元件IOOe還包括多個散熱通道160(圖5中僅示意地顯示五個散熱通道160)，其中散熱通道160貫穿絕緣基板110，且每一散熱通道160的一頂表面162與絕緣基板110的上表面112實質(zhì)上齊平，而每一散熱通道160的一底表面164與絕緣基板110的下表面114實質(zhì)上齊平。如此一來，當(dāng)芯片130所產(chǎn)生的熱傳遞至絕緣基板110時，可同時通過絕緣基板110及散熱通道160將芯片130所產(chǎn)生的熱傳遞至外界，可有效提升電子元件IOOe的散熱效果。特別是，散熱通道160可為一空氣通道，意即中空無填充的通道，亦或是，可為一由金屬(例如是金、鋁或銅)、金屬合金或其他適當(dāng)導(dǎo)熱材料填充所構(gòu)成的通道。于此，圖5中所顯示的散熱通道160是以金屬填充所構(gòu)成的通道作為舉例說明，但不以此為限。圖6為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖。請參考圖6，本實施例的電子元件IOOf與圖1的電子元件IOOa相似，惟二者主要差異之處在于:本實施例的電子元件IOOf的芯片130f還包括一反射層138，其中反射層138配置于芯片130f的半導(dǎo)體層134與接點136a、136b之間，用以增加芯片130f的發(fā)光效率，使電子元件IOOf具有較佳的發(fā)光效能。圖7為本發(fā)明的另一實施例的一種電子元件的剖面示意圖。請參考圖7，本實施例的電子元件IOOg與圖1的電子元件IOOa相似，惟二者主要差異之處在于:本實施例的電子元件IOOg還包括一外部電路140f，其中芯片130經(jīng)由導(dǎo)電通孔120與外部電路140f電性連接。于此,外部電路140f例如是由一導(dǎo)線架142與一印刷電路板144的組合，其中導(dǎo)線架142與導(dǎo)電通孔120的另一端124電性連接，而導(dǎo)線架142通過多個導(dǎo)電凸塊145 (例如是焊料凸塊或金凸塊)與印刷電路板144上的一線路層146電性連接。如此一來，可有效擴(kuò)充電子元件IOOf的應(yīng)用范圍。需說明的是，本發(fā)明并不限定外部電路140、140f的結(jié)構(gòu)形態(tài)，雖然此處所提及的外部電路140具體化為一導(dǎo)線架，而外部電路140f具體化為一導(dǎo)線架142與一印刷電路板144的組合。但于其他未顯示的實施例中，外部線路140亦可為一導(dǎo)線架、一線路基板、一印刷電路板或上述的組合，此仍屬于本發(fā)明可采用的技術(shù)方案，不脫離本發(fā)明所欲保護(hù)的范圍。此外，于其他未顯不的實施例中，亦可選用于如前述實施例所提及的盲孔116、反射層138、外部電路140、140f、散熱元件150、及散熱通道160的設(shè)計，本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可參照前述實施例的說明，依據(jù)實際需求，而選用前述構(gòu)件，以達(dá)到所需的技術(shù)效果。綜上所述，由于本發(fā)明的絕緣基板的材質(zhì)與芯片的芯片基板的材質(zhì)實質(zhì)上相同，因此當(dāng)芯片所產(chǎn)生的熱傳遞至絕緣基板時，絕緣基板具有與芯片基板相同的導(dǎo)熱能力，即熱傳導(dǎo)系數(shù)相同，可將芯片所產(chǎn)生的熱更有效率地傳遞至外界。故，本發(fā)明的電子元件具有較佳的導(dǎo)熱效果。此外，由于絕緣基板與芯片基板的比熱均高于650J/Kg-K，因此絕緣基板可置納較多的熱能。再者，由于絕緣基板與芯片基板的導(dǎo)熱系數(shù)均大于10W/m-K，且絕緣基板相對于芯片基板具有較大的比表面積且較薄的厚度，因此可更有效率地將芯片所產(chǎn)生的熱能傳遞至外界，以避免芯片因過熱而導(dǎo)致亮度衰減、使用壽命縮短、甚至造成永久性的損壞等問題產(chǎn)生。雖然本發(fā)明已以實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，當(dāng)可作些許更動與潤飾，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子元件,包括: 一絕緣基板，具有彼此相對的一上表面與一下表面； 多個導(dǎo)電通孔，貫穿該絕緣基板；以及 一芯片，配置于該絕緣基板的該上表面上，且該芯片包括一芯片基板、一半導(dǎo)體層以及多個接點，其中該半導(dǎo)體層位于該芯片基板與該些接點之間，而該些接點與該些導(dǎo)電通孔電性連接,且該絕緣基板的材質(zhì)與該芯片基板的材質(zhì)相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件，其中該絕緣基板與該芯片基板的比熱均高于650J/Kg-K。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件，其中該絕緣基板與該芯片基板的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于10ff/m-Ko
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件，其中該絕緣基板與該芯片基板均為一透明絕緣基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件，其中該芯片還包括一反射層，配置于該半導(dǎo)體層與該些接點之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件，其中還包括一外部電路，該芯片經(jīng)由該些導(dǎo)電通孔與該外部電路電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子元件，其中該外部電路包括一導(dǎo)線架、一線路基板或一印刷電路板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件，其中還包括至少一散熱元件，內(nèi)埋于該絕緣基板的該下表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件，其中該絕緣基板還具有至少一盲孔，配置于該絕緣基板的該下表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件，其中還包括多個散熱通道，貫穿該絕緣基板，且各該散熱通道的一頂表面與該絕緣基板的該上表面齊平，而各該散熱通道的一底表面與該絕緣基板的該下表面齊平。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件，其中該絕緣基板的厚度小于等于該芯片基板的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子元件，其中該絕緣基板的厚度為該芯片基板的厚度的0.6倍至I倍。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子元件，其中該絕緣基板的比表面積大于該芯片基板的比表面積。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子元件，其中該絕緣基板的比表面積為該芯片基板的比表面積的1.1倍以上。
全文摘要
一種電子元件，包括一絕緣基板、多個導(dǎo)電通孔以及一芯片。絕緣基板具有彼此相對的一上表面與一下表面。導(dǎo)電通孔貫穿絕緣基板。芯片配置于絕緣基板的上表面上，且包括一芯片基板、一半導(dǎo)體層以及多個接點。半導(dǎo)體層位于芯片基板與接點之間。接點與導(dǎo)電通孔電性連接。絕緣基板的材質(zhì)與芯片基板的材質(zhì)相同。
文檔編號H01L33/64GK103165805SQ201210055600
公開日2013年6月19日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者蘇柏仁, 李允立, 陳正言, 許國君 申請人:新世紀(jì)光電股份有限公司