本實用新型是有關一種發(fā)光元件，特別是有關一種利用線路的設計與對應的封裝工藝，達成芯片尺寸封裝(Chip Scale Package)的發(fā)光元件。

背景技術：

在發(fā)光元件的技術領域中，發(fā)光二極管是為目前廣泛應用的產(chǎn)品，其可應用在各種技術領域上，且薄型化與小尺寸的應用越來越廣泛，使得越來越多產(chǎn)品朝向芯片尺寸封裝(Chip Scale Package)的技術發(fā)展。例如，目前許多應用發(fā)光二極管的產(chǎn)品使用覆晶封裝(flip chip Package)來縮小尺寸與薄型化達到芯片尺寸封裝。

請參閱圖1A，其是為已知發(fā)光二極管的結構示意圖。發(fā)光二極管1包含透明基板11、外延層12、13、絕緣層14以及電極15、16。圖1A中的電極15、16是為水平式的電極結構，在工藝上，其是以一金屬球17設置于電極16上方，以使電極15、16的高度一致。然而，在電極16上方設置金屬球17的工藝不僅使得電極15、16高低的差異往往造成產(chǎn)品良率不佳，也增加了制造風險與成本。

請參閱圖1B，其是為圖1A發(fā)光二極管結構的改良示意圖。為了克服圖1A中設置金屬球17造成電極15、16高低落差的問題，在圖1B的發(fā)光二極管1結構中是以絕緣層14形成一凹槽，并將電極16設置于凹槽中，以使電極15、16的高度一致。然而，此種工藝不僅必須額外增加設置凹槽的程序，在覆晶封裝工藝中所使用的基板11與圖1A的覆晶工藝亦都必須使用透光基板11，因而提升了電極15、16在封裝對準上的困難度。

此外，在發(fā)光二極管的工藝上一般是以打線電性連接電極，并將打線以及發(fā)光二極管本體封裝后，以黏接技術設置于電路板上以形成表面黏著元件(SMD)。一般而言，表面黏著元件的成品厚度有600μm、400μm、300μm等規(guī)格厚度。然而，由于打線的工藝需要在發(fā)光二極管的表面上使用焊球黏接打線，不僅占用大量面積，后續(xù)更必須進行封裝的程序，因而使得發(fā)光二極管的整體體積變大，無法達到縮小尺寸與薄型化的目的。

再者，使用覆晶封裝來縮小尺寸與薄型化的技術若使用共金工藝的方式形成發(fā)光二極管的結構，在共金工藝的設備使用上則具有更高的標準，因而也增加制造的成本。

據(jù)此，如何提供一種更接近芯片尺寸封裝的工藝是為目前急需研究的課題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于上述問題，本實用新型揭露一種發(fā)光元件，包括基板、接合金屬層、導電氧化層、外延層、絕緣層、第一歐姆接觸層、第二歐姆接觸層、第三歐姆接觸層以及導線。接合金屬層設置于基板第一部分表面上。導電氧化層設置于接合金屬層上。外延層設置于導電氧化層第一部分表面上。絕緣層設置于接合金屬層、導電氧化層及外延層第一側邊，以及設置于外延層第一部分表面上。第一歐姆接觸層設置于基板第二部分表面上。第二歐姆接觸層設置于外延層第二部分表面上。第三歐姆接觸層設置于導電氧化層第二部分表面上。導線電性連接第一歐姆接觸層及第二歐姆接觸層。

其中該絕緣層包括二氧化硅或氮化硅。

其中該絕緣層還包括設置于該外延層的一第三部分表面上，以及設置于該外延層的一第二側邊以及該第三歐姆接觸層之間。

其中該導線的寬度小于一焊球的一直徑。

還包括一電路板，電性連接該第二歐姆接觸層及該第三歐姆接觸層。

其中該電路板是以銀膠或錫膏電性連接該導線以及該第三歐姆接觸層。

其中該發(fā)光元件的一厚度介于80至350微米之間。

其中該基板包括不導電基板。

其中該不導電基板包括陶瓷基板、氮化鋁基板或氧化鋁基板。

其中該基板包括透光基板或不透光基板。

還包括一不導電氧化層，設置于該外延層與該導電氧化層之間。

其中該不導電氧化層包括至少一接孔，連通該外延層及該導電氧化層。

其中該接孔為一金屬材料。

其中該金屬材料包括鋅化金、鈹化金、鉻或金。

承上所述，相較于已知技術中，設置金屬球在電極上方以及設置凹槽以使電極的高度一致，本實用新型通過設置導線的工藝，可更精準地控制電極高度，以避免產(chǎn)生電極高低落差的問題。再者，本實用新型發(fā)光元件通過設置導線的工藝連接歐姆接觸層，而非使用打線連接，因而可減少打線工藝所需的封裝程序，因而可減小發(fā)光元件體積。此外，本實用新型的發(fā)光元件在歐姆接觸層上形成導線后，則可直接進行黏著至電路板上的步驟，因而可減少封裝的體積以及減少封裝程序所需使用的設備，進一步降低制造成本，達到簡化程序以及快速生產(chǎn)的功效，以便于廣泛地應用至芯片尺寸封裝的技術領域中。

附圖說明

為進一步說明本實用新型的技術內容，以下結合實施例及附圖詳細說明如后，其中：

圖1A為已知發(fā)光二極管的結構示意圖；

圖1B為圖1A發(fā)光二極管結構的改良示意圖；

圖2為本實用新型發(fā)光元件制造方法的流程圖；

圖3A至圖3H為本實用新型發(fā)光元件工藝結構流程圖；

圖4為本實用新型發(fā)光元件的結構示意圖；以及

圖5為本實用新型另一發(fā)光元件的結構示意圖。

具體實施方式

請一并參閱圖2及圖3A至圖3H，其是為本實用新型發(fā)光元件制造方法的流程圖以及工藝結構流程圖。發(fā)光元件3的制造方法包括下列步驟：于步驟S2中，設置第一基板31。于步驟S4中，形成外延層32于第一基板31上。于步驟S6中，形成導電氧化層33于外延層32上。于步驟S8中，形成第一接合金屬層34于導電氧化層33上。于步驟S10中，設置第二基板35。于步驟S12中，形成第二接合金屬層36于第二基板35上。于步驟S14中，鍵結第一接合金屬層34及第二接合金屬層36。于步驟S16中，移除第一基板31。于步驟S18中，移除部分外延層32。于步驟S20中，移除部分第一接合金屬層34、第二接合金屬層36與導電氧化層33。于步驟S22中，形成絕緣層37，以包覆第二基板35、第一接合金屬層34、第二接合金屬層36、導電氧化層33與外延層32。于步驟S24中，移除于第二基板35、導電氧化層33與外延層32上的部分絕緣層37，以暴露部分第二基板35的表面、導電氧化層33的表面與外延層32的表面。于步驟S26中，形成第一歐姆接觸層E1于第二基板35的表面上，形成第二歐姆接觸層E2于外延層32的表面上。于步驟S28中，形成第三歐姆接觸層E3于導電氧化層33的表面上。于步驟S30中，形成一導線38，以連接第一歐姆接觸層E1及第二歐姆接觸層E2。

于本實用新型中，第二基板35包括不導電基板，并可使用透光基板或不透光基板。

在上述移除部分外延層32的步驟中，包括移除第一側邊以及第二側邊的外延層32，以暴露部分導電氧化層33的表面，以便于在形成絕緣層37后設置第三歐姆接觸層E3。

移除部分第一接合金屬層34、第二接合金屬層36與導電氧化層33的步驟包括移除第一側邊的第一接合金屬層34、第一側邊的第二接合金屬層36以及第一側邊的導電氧化層33，以便于在移除之后形成絕緣層37，并于第二基板35的表面上設置第一歐姆接觸層E1。

需注意的是如圖3F所示，在移除部分絕緣層37后，是形成絕緣層371、372，其是包覆部分第二基板35表面、部分外延層32表面，以及包覆第一側邊的第一接合金屬層34、第一側邊的第二接合金屬層36以及第一側邊的導電氧化層33。

此外，上述第一歐姆接觸層E1、第二歐姆接觸層E2及第三歐姆接觸層E3并無設置順序的先后，而是可在形成絕緣層371、372后同時設置。

于上述步驟中，還包括消減第二基板35的厚度，以便于減小發(fā)光元件3整體厚度。發(fā)光元件3的整體厚度是介于80至350微米之間，其實際的厚度可根據(jù)實務上的設計及需求制作，相較之下，其是遠小于已知技術中發(fā)光元件的厚度。第二基板35消減的厚度只需使銀膠或者錫膏可順利電性連接電路板與歐姆接觸層的信號即可，并以黏著技術黏貼發(fā)光元件3至電路板上。黏著技術包括表面黏著技術，于本實用新型中并不以此為限。

進一步而言，于本實用新型中導線38包括任何可以導電的材質，用于傳輸?shù)谝粴W姆接觸層E1及第二歐姆接觸層E2的信號。因此，通過導線38傳輸?shù)谝粴W姆接觸層E1及第二歐姆接觸層E2的導電而非以打線的工藝連接第一歐姆接觸層E1及第二歐姆接觸層E2，可減少封裝發(fā)光元件的程序，據(jù)此，可達到縮小尺寸與薄型化的目的，并進一步應用于芯片尺寸封裝的技術領域中。

請參閱圖4，其是為本實用新型發(fā)光元件的結構示意圖。發(fā)光元件4包括基板41、接合金屬層42、導電氧化層43、外延層44、絕緣層451、452、第一歐姆接觸層E1、第二歐姆接觸層E2、第三歐姆接觸層E3以及導線46。接合金屬層42設置于基板41第一部分表面上。導電氧化層43設置于接合金屬層42上。外延層44設置于導電氧化層43第一部分表面上。絕緣層451設置于接合金屬層42、導電氧化層43及外延層44第一側邊，以及設置于外延層44第一部分表面上。第一歐姆接觸層E1設置于基板41第二部分表面上。第二歐姆接觸層E2設置于外延層44第二部分表面上。第三歐姆接觸層E3設置于導電氧化層43第二部分表面上。導線46電性連接第一歐姆接觸層E1及第二歐姆接觸層E2。

請參閱圖5，其是為本實用新型另一發(fā)光元件的結構示意圖。承上所述，本實用新型發(fā)光元件還包括一不導電氧化層47，設置于外延層44及導電氧化層43之間。不導電氧化層47包括氮化硅(SiN_y)、氮氧化硅(SiON)或者二氧化硅至少一種以上。此外，不導電氧化層47包括至少一接孔471，連通44外延層及導電氧化層43，以便于和外延層44形成歐姆接觸。再者，接孔471是為金屬材料，包括鋅化金(AuZn)、鈹化金(AuBe)、鉻(Cr)或金(Au)等金屬材料。

于本實用新型的一實施例中，基板41包括不導電基板。不導電基板包括陶瓷基板、氮化鋁基板或氧化鋁基板。此外，于本實用新型中，基板41可使用透光基板或不透光基板。

絕緣層451包括二氧化硅或氮化硅，用于隔絕第一歐姆接觸層E1、第二歐姆接觸層E2。于本實用新型的另一實施例中，絕緣層452還包括設置于外延層44第三部分表面上，以及設置于外延層44第二側邊以及第三歐姆接觸層E3之間，進一步隔絕第三歐姆接觸層E3以避免短路。

導線46的寬度小于打線工藝中焊球的直徑。一般而言，打線的工藝其使用的焊球直徑是大于100μm，但于本實用新型中，由于不需要使用打線的工藝，因此可根據(jù)實務上的需求與設計，輕易地制作出各種寬度大小的導線，例如，寬度大于5微米以上的導線。相較之下，其是遠小于焊球的直徑，因而可達到節(jié)省成本的功效。

發(fā)光元件4是以黏著技術黏接至一電路板，電路板電性連接第二歐姆接觸層E2及第三歐姆接觸層E3，并以銀膠或錫膏電性連接導線46以及第三歐姆接觸層E3。于本實用新型中，發(fā)光元件4的整體厚度是介于80至350微米之間，其實際的厚度可根據(jù)實務上的設計及需求制作，相較于已知技術，可大幅減小發(fā)光元件的厚度。

綜上所述，相較于已知技術中，設置金屬球在電極上方以及設置凹槽以使電極的高度一致，本實用新型通過設置導線的工藝，可更精準地控制電極高度，以避免產(chǎn)生電極高低落差的問題。再者，本實用新型發(fā)光元件通過設置導線的工藝連接歐姆接觸層，而非使用打線連接，因而可減少打線工藝所需的封裝程序，因而可減小發(fā)光元件體積。此外，本實用新型的發(fā)光元件在歐姆接觸層上形成導線后，則可直接進行黏著至電路板上的步驟，因而可減少封裝的體積以及減少封裝程序所需使用的設備，進一步降低制造成本，達到簡化程序以及快速生產(chǎn)的功效，以便于廣泛地應用至芯片尺寸封裝的技術領域中。