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      光電元件及其制造方法_2

      文檔序號:9515787閱讀:來源:國知局
      一半導(dǎo)體層321表面上與第二半導(dǎo)體層323表面上分別形成多個(gè)彼此完全分離的導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362。這些彼此完全分離的多個(gè)導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362,一端以單一方向分布的方式配置在第一半導(dǎo)體層321上,并通過第一半導(dǎo)體層321使導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362彼此電性連結(jié)。這些在空間上彼此分離的導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362繼續(xù)延伸至另一個(gè)相鄰的光電元件單元U的第二半導(dǎo)體層323上,另一端與光電元件單元U的第二半導(dǎo)體層323電性相連,使兩個(gè)相鄰的光電元件單元U形成電性串聯(lián)。
      [0082]將相鄰的光電元件單元U進(jìn)行電性連結(jié)的方法不限于此,在本技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識的人應(yīng)可以理解,通過將導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)兩端分別配置于不同光電元件單元的相同或不同導(dǎo)電極性的半導(dǎo)體層上,可以使光電元件單元間形成并聯(lián)或串聯(lián)的電性連結(jié)結(jié)構(gòu)。
      [0083]自圖3A-圖3B觀之,光電元件300在電路設(shè)計(jì)上為一串串聯(lián)陣列排列。在光電元件單元U、第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2的第一半導(dǎo)體層321上形成第一電極341,并在第二半導(dǎo)體層323上形成第二電極342。其中,形成第一電極341及第二電極342的制作工藝,可以與導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362于同一形成制作工藝中進(jìn)行,也可以由多次制作工藝所完成。而形成第一電極341及第二電極342的材質(zhì),可以分別與形成導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362的材質(zhì)相同或不同。在一實(shí)施例中,第二電極342可為一多層結(jié)構(gòu),及/或包含一金屬反射層(圖未不),且反射率大于80%。在一實(shí)施例中,導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362可為一金屬反射層,且反射率大于80%。
      [0084]之后,如圖3B所示,可形成一第二絕緣層363于上述多個(gè)導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362、部分第一絕緣層361、及部分外延疊層側(cè)壁之上。在一實(shí)施例中,上述第一絕緣層361、第二絕緣層363可為一透明絕緣層。且上述第一絕緣層361、第二絕緣層363的材質(zhì)可以是氧化物、氮化物、或聚合物(polymer),氧化物可包含氧化鋁(A1203)、氧化硅(Si02)、二氧化鈦(Ti02)、五氧化二鉭(Tantalum Pentoxide, Ta205)或氧化招(A10x);氮化物可包含氮化招(A1N)、氮化石圭(SiNx);聚合物可包含聚酰亞胺(polyimide)或苯并環(huán)丁燒(benzocyclobutane, BCB)等材料或?yàn)樯鲜龅膹?fù)合組合。在一實(shí)施例中,第二絕緣層363可為一布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector)結(jié)構(gòu)。在一實(shí)施例中,第二絕緣層363的厚度大于第一絕緣層361的厚度。
      [0085]最后,形成一第三電極381于上述第一電極341之上,一第四電極382于上述第二電極342之上;及至少一第一散熱墊383于光電元件單元U的第二半導(dǎo)體層323之上,其中上述第一散熱墊383通過第二絕緣層363與光電元件單元U的第二半導(dǎo)體層323電性絕緣。在一實(shí)施例中,第一散熱墊383于垂直基板30表面上的投影,不形成于第一絕緣層361之上。在一實(shí)施例中,第一散熱墊383形成于一平坦表面之上。如圖3A所不,在一實(shí)施例中,光電元件300中的每一個(gè)光電元件單元U的第二半導(dǎo)體層323都具一第一散熱墊383,且此第一散熱墊383通過第二絕緣層363與光電元件單元U的第二半導(dǎo)體層323電性絕緣。
      [0086]在一實(shí)施例中,上述第三電極381、第四電極382及第一散熱墊383可于同一制作工藝中一起形成或于不同制作工藝中分開形成。在一實(shí)施例中,上述第三電極381、第四電極382及第一散熱墊383可具有相同的疊層結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到一定的導(dǎo)電度,第一電極341、第二電極342、導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362、第三電極381、第四電極382及第一散熱墊383的材料可以是金屬,例如金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鋁(A1)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、錫(Sn)等,或其合金或其疊層組合。
      [0087]在一實(shí)施例中,第二半導(dǎo)體層323具有一上表面及一第一表面積,且第一散熱墊383具有一第二表面積,且此第二面積與第一面積的比值介于80?100%。在一實(shí)施例中,任意兩個(gè)第一散熱墊383的邊界可具有一最短距離D,及/或D大于100 μ m。
      [0088]在一實(shí)施例中,如圖3C所示,可提供一載板或一電路元件P,通過打線或焊錫等方式于載板或電路兀件P上形成一第一載板電極E1、及一第二載板電極E2。此第一載板電極E1、及第二載板電極E2可與光電元件300的第三電極381及第四電極382,形成一倒裝式結(jié)構(gòu)。
      [0089]在一實(shí)施例中,此第一載板電極E1、可與光電兀件300的第三電極381及一第一散熱墊383電連接,以及第二載板電極E2、可與第四電極382及另一第一散熱墊383電連接,形成一倒裝式結(jié)構(gòu)。在此實(shí)施例中,此上述第一散熱墊383因?yàn)榕c與第一載板電極E1及第二載板電極E2形成電性連結(jié)而可以幫助散熱。在此實(shí)施例中,因?yàn)榇?lián)陣列排列的光電兀件300中的每個(gè)光電兀件單兀U在作動(dòng)時(shí)會具有一電壓差,通過第一散熱墊383與光電元件單元U的電性絕緣可以避免作動(dòng)時(shí)上述電壓差造成各別光電元件單元U間的擊穿或漏電。此外,第一散熱墊383于垂直基板30表面上的投影不形成于第一絕緣層361之上也可避免制作工藝上因?yàn)闇喜跾的高低差而造成的斷線,或避免因?yàn)榈谝唤^緣層361絕緣不完全造成的漏電或短路。
      [0090]圖4A-圖4E為一結(jié)構(gòu)圖,顯示依據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的光電元件單元上視結(jié)構(gòu)圖。圖4A至圖4E顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的光電元件的可能變化例,其制作方法、使用材料及標(biāo)號等與上述第一實(shí)施例相同,在此不再贅述。
      [0091]如圖4A所示,各個(gè)光電元件單元U、第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2呈一直線排列。在此實(shí)施例中,在各個(gè)光電元件單元U、第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2的第一電極341或第二電極342可具有一延伸電極3421,以增加各個(gè)光電元件單元U、第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2的電流散布,在本技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識的人應(yīng)可以理解,此延伸電極的形狀可依產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要而調(diào)整,而不局限于目前附圖的形狀。此外,形成于光電元件單元U的第一散熱墊383也會因應(yīng)此延伸電極的形狀而作調(diào)整,使之不直接接觸上述導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362、第一電極341或第二電極342,且與之電性絕緣。
      [0092]圖4B顯示本發(fā)明另一可能變化例,在此實(shí)施例中,各個(gè)光電元件單元U、第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2之間不似前述實(shí)施例呈直線排列,而呈一環(huán)形連接,其中第一接觸光電元件單元U1的至少一側(cè)壁與第二接觸光電元件單元U2的側(cè)壁相連接。此外,形成于光電元件單元U的第一散熱墊383也會因應(yīng)此延伸電極的形狀而作調(diào)整,使之不直接接觸上述導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362、第一電極341或第二電極342,且與之電性絕緣。
      [0093]圖4C顯示本發(fā)明另一可能變化例,在此實(shí)施例中,各個(gè)光電元件單元U、第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2可為一環(huán)形連接。除第一接觸光電元件單元U1夕卜,各個(gè)光電元件單元U及第二接觸光電元件單元U2的第一電極341的寬度較導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362細(xì)并進(jìn)一步往各單元內(nèi)部延伸,以增加電流散布。此外,形成于光電元件單元U的第一散熱墊383也會因應(yīng)此導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362、第一電極341或第二電極342的形狀而作調(diào)整,使之不直接接觸上述導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362、第一電極341或第二電極342,且與之電性絕緣。
      [0094]圖4D顯示本發(fā)明另一可能變化例,在此實(shí)施例中,各個(gè)光電元件單元U、第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2可為一環(huán)形連接,且各個(gè)光電元件單元U、第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2的形狀可依設(shè)計(jì)需要變化,而非完全相同。在此實(shí)施例中,包含三個(gè)形狀不同的光電元件單元U,在本技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識的人應(yīng)可以理解,光電元件單元U的數(shù)量、形狀、大小或排列方式可以配合產(chǎn)品需要的驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)而調(diào)整設(shè)計(jì)。此外,形成于光電元件單元U的第一散熱墊383也會因應(yīng)此導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362、第一電極341或第二電極342的形狀而作調(diào)整,使之不直接接觸上述導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362、第一電極341或第二電極342,且與之電性絕緣。
      [0095]圖4E顯示本發(fā)明另一可能變化例,在此實(shí)施例中,各個(gè)光電元件單元U、第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2可為一 W形連接,即相鄰兩行的光電元件單元U的連接方向相異,且形成一具有四行四列的矩陣排列。在本技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識的人應(yīng)可以理解,光電元件單元U的數(shù)量、或排列方式可以配合產(chǎn)品需要的驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)而調(diào)整設(shè)計(jì)。在本實(shí)施例中,通過上述螺旋形排列,第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2可形成在同一列上,因?yàn)榈谝唤佑|光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2的位置需配合后續(xù)與外部電路的連接,因此在另一實(shí)施例中,也可通過調(diào)整光電元件單元U的排列方式,使第一接觸光電元件單元U1及第二接觸光電元件單元U2位于矩陣的對角線兩端。此外,形成于光電元件單元U的第一散熱墊383也會因應(yīng)此導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362、第一電極341或第二電極342的形狀而作調(diào)整,使之不直接接觸上述導(dǎo)電配線結(jié)構(gòu)362、第一電極341或第二電極342,且與之電性絕緣。
      [0096]圖5A至圖5E顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的光電元件制造流程的側(cè)視圖與上視圖。光電元件300’為上述第一實(shí)施例的改變例。其中圖5A-圖5B是接續(xù)上述圖3A-圖3B之后制作,其制作方法、使用材料及標(biāo)號等與上述第一實(shí)施例相同,在此不再贅述。在此實(shí)施例的上視圖中,為了明顯顯示出與上述第一實(shí)施例的差異,省略繪制部分元件,以保持圖面的簡潔,在本技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識的人應(yīng)可以對照前述實(shí)施例而充分理解本實(shí)施例的說明。
      [0097]如圖5A-圖5B所示,可形成一支撐元件44于基板30之上并包覆基板30的側(cè)壁。在一實(shí)施例中,此支撐元件44可為透明,材料可為硅膠樹脂、環(huán)氧樹脂或
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