專利名稱：打線接合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種打線接合結(jié)構(gòu)，且特別是涉及一種具有導(dǎo)電性及透光性的透明導(dǎo)線的打線接合結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode, LED)具有壽命長(zhǎng)、體積小、發(fā)熱度小以及耗電量低等優(yōu)點(diǎn)，以往發(fā)光二極管被應(yīng)用于指示燈或小型發(fā)光源上。近年來(lái)，由于發(fā)光二極管朝向多色彩以及高亮度化發(fā)展，發(fā)光二極管的應(yīng)用范圍已拓展至大型戶外顯示看板及交通號(hào)志燈等，傳統(tǒng)光源已逐漸被發(fā)光二極管所取代，成為兼具省電和環(huán)保功能的照明燈源。請(qǐng)參照?qǐng)DI，其繪示傳統(tǒng)一種表面粘著型發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)100包括一發(fā)光元件101、一承載器102、一封裝膠體130、一透明膠體140以
及兩條金線110、120。發(fā)光元件101配置于封裝膠體130的一凹槽132中，并位于承載器102上。承載器102包括一芯片座103以及兩個(gè)引腳104、105。發(fā)光元件101配置于芯片座103上并通過(guò)兩條金線110、120與兩個(gè)引腳104、105電連接。此外，兩個(gè)引腳104、105分別穿過(guò)封裝膠體130并延伸出凹槽132之外，并通過(guò)焊料152與基板150電連接，以接收一電流。因此，發(fā)光元件101可通過(guò)兩個(gè)引腳104、105所接收的電流而電致發(fā)光。此外，透明膠體140填入于凹槽132中并覆蓋顯露于凹槽132中的發(fā)光元件101、兩條金線110、120、芯片座103以及兩個(gè)引腳104U05o然而，利用金線來(lái)傳導(dǎo)輸入的電流，因成本及吸光性的考量，使用的金線的線徑不會(huì)太大，常造成許多應(yīng)用上的困擾及限制。例如若使用二元透明膠體(固態(tài)及液態(tài))時(shí)，其界面之間熱膨脹系數(shù)(CTE)的差異，導(dǎo)致金線受拉扯而斷裂。若使用防水性效果較好的透明膠體，通常也伴隨較高的熱膨脹系數(shù)，因此在進(jìn)行冷熱循環(huán)測(cè)試時(shí)常導(dǎo)致產(chǎn)品失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種打線接合結(jié)構(gòu)，是利用具導(dǎo)電特性及透光性的透明導(dǎo)線取代傳統(tǒng)所使用的金線。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種打線接合結(jié)構(gòu)，用以電連接一電子元件以及一承載器。電子元件具有一第一電極，承載器具有一第一導(dǎo)電支架。其特征在于，打線接合結(jié)構(gòu)包括第一透明導(dǎo)線。第一透明導(dǎo)線電連接于第一電極與第一導(dǎo)電支架之間。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，電子兀件還具有一第二電極，承載器還具有一第二導(dǎo)電支架。其特征在于，打線接合結(jié)構(gòu)更包括一第二透明導(dǎo)線，電連接于第二電極與第二導(dǎo)電支架之間。為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下


圖I為傳統(tǒng)一種表面粘著型發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的打線接合結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的透明導(dǎo)線的局部放大示意圖；
圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的打線接合結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的打線接合結(jié)構(gòu)的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明100 :發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)101 :發(fā)光元件102 :承載器103:芯片座104、105:引腳110、120:金線130 :封裝膠體132:凹槽140 :透明膠體150 :基板152 :焊料200 :芯片封裝結(jié)構(gòu)201:電子元件202、402:第一電極203 :承載器204、304、404 :第一導(dǎo)電支架205、305、405 :第二導(dǎo)電支架208、408:第二電極210、410 :第一透明導(dǎo)線212:透明導(dǎo)電層214 :導(dǎo)線芯材220、420 :第二透明導(dǎo)線230 :封裝膠體232:凹槽240 :透明膠體301 :砷化鎵發(fā)光二極管302:上電極306 :半導(dǎo)體材料層307 :發(fā)光外延層308:下電極310:透明導(dǎo)線401 :氮化鎵發(fā)光二極管406 :第一半導(dǎo)體材料層
407 :發(fā)光外延層409 :第二半導(dǎo)體材料層A:區(qū)域
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例的打線接合結(jié)構(gòu)，是利用具導(dǎo)電特性的透明導(dǎo)線取代傳統(tǒng)所使用的金線，可提高線材的抗張強(qiáng)度(Tensile strength)。抗張強(qiáng)度增加可減少制作工藝過(guò)程中斷線的機(jī)率，避免因線材受拉扯而斷裂。此外，由于透明導(dǎo)線本身材質(zhì)具有透光性，可以改善金線吸光而導(dǎo)致出光量降低的現(xiàn)象。
以下是提出各種實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，實(shí)施例僅用以作為范例說(shuō)明，并非用以限縮本發(fā)明欲保護(hù)的范圍。第一實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的打線接合結(jié)構(gòu)的示意圖。以表面粘著型的芯片封裝結(jié)構(gòu)200為例，打線接合結(jié)構(gòu)包括第一透明導(dǎo)線210以及第二透明導(dǎo)線220，用以電連接一電子元件201以及一承載器203。電子元件201例如為發(fā)光二極管或其他集成電路芯片，其具有第一電極202以及第二電極208。承載器203例如為金屬基板，其具有第一導(dǎo)電支架204以及第二導(dǎo)電支架205。電子兀件201的第一電極202通過(guò)第一透明導(dǎo)線210與第一導(dǎo)電支架204電連接。第二電極208通過(guò)第二透明導(dǎo)線220與第二導(dǎo)電支架205電連接。在一實(shí)施例中，電子元件201配置于封裝膠體230的凹槽232中，并位于承載器203上。此外，透明膠體240填入于凹槽232中并覆蓋顯露于凹槽232中的電子元件201、第一及第二透明導(dǎo)線210、220以及第一及第二導(dǎo)電支架204、205。請(qǐng)參照?qǐng)D3，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的透明導(dǎo)線的局部放大示意圖。以位于圖2的區(qū)域A中的透明導(dǎo)線為例，透明導(dǎo)線210為表面形成一透明導(dǎo)電層212的導(dǎo)線芯材214。導(dǎo)線芯材214可為有機(jī)導(dǎo)線芯材、無(wú)機(jī)導(dǎo)線芯材或有機(jī)無(wú)機(jī)混合導(dǎo)線芯材。透明導(dǎo)電層212例如以磁控派鍍法(Magnetron sputtering)、脈沖激光鍍法(Pulsedlaser deposition)、電弧放電離子鍍法(Arc discharge ion plating)或反應(yīng)性蒸鍍法(Reactive Evaporation)形成。利用上述的真空鍍膜技術(shù)，以及制作工藝參數(shù)的調(diào)整,可得到電阻率極低且高透光率的透明導(dǎo)電層212，例如銦錫氧化物(ITO)、銻錫氧化物(ΑΤ0)、鋅銦氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)、納米碳管(CNT)或?qū)щ娦愿叻肿拥?。?dǎo)電性高分子可包括Polyaniline(聚苯胺，PANI) > Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(聚 3,4-乙烯二氧噻吩，PED0T) > Polypyrrole (聚卩比咯，PPY)或其衍生物等。此外，有機(jī)導(dǎo)線芯材214可包括環(huán)氧樹(shù)酯、硅膠、壓克力(PMMA)樹(shù)酯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate, PET)等材質(zhì)。無(wú)機(jī)導(dǎo)線芯材214可包括氮化硅或氮氧化硅等材質(zhì)。由于這些導(dǎo)線芯材214具有透光性，因此導(dǎo)線芯材214的線徑可加大，且不影響透光率。再者，線徑越粗，抗拉強(qiáng)度越強(qiáng)，因此可通過(guò)加大導(dǎo)線芯材214的線徑，來(lái)提高其抗拉強(qiáng)度。無(wú)論是有機(jī)導(dǎo)線芯材、無(wú)機(jī)導(dǎo)線芯材或有機(jī)無(wú)機(jī)混合導(dǎo)線芯材的表面，均可通過(guò)上述的真空鍍膜技術(shù)形成透明導(dǎo)電層212，以使透明導(dǎo)線210具有導(dǎo)電性。此外，透明導(dǎo)線210也可加入納米導(dǎo)電材料來(lái)提高其導(dǎo)電性，例如在高分子材料中加入納米碳管之類的導(dǎo)電材料，以降低表面電阻并增加導(dǎo)電性。第二實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的打線接合結(jié)構(gòu)的示意圖。以砷化鎵發(fā)光二極管301為例,其包括一上電極302、半導(dǎo)體材料層306、一發(fā)光外延層307以及一下電極308。上電極302配置于發(fā)光外延層307上方的半導(dǎo)體材料層306上，以形成歐姆接觸。此外，上電極302通過(guò)一透明導(dǎo)線310與第一導(dǎo)電支架304電連接，以接收一電流。下電極308與第二導(dǎo)電支架305電連接。因此，由上電極302注入的電流可通過(guò)均勻的電流擴(kuò)散而流經(jīng)發(fā)光外延層307，以使發(fā)光外延層307產(chǎn)生光電效應(yīng)而發(fā)光。 在本實(shí)施例中，上電極302及下電極308可為透明導(dǎo)電電極，其材質(zhì)包括銦錫氧化物(ITO)、銻錫氧化物(ΑΤ0)、鋅銦氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)或鎳金合金。此外，如圖3所不，透明導(dǎo)線310可為表面形成一透明導(dǎo)電層212的導(dǎo)線芯材214。由于上電極302、下電極308以及透明導(dǎo)線310具有高透光性，因此可改善出光量降低的現(xiàn)象。有關(guān)透明導(dǎo)電層212的制作方法以及材質(zhì)的選用，已具體描述于第一實(shí)施例中，在此不再贅述。值得說(shuō)明的是，本實(shí)施例雖未繪示封裝膠體以及透明膠體，但是將本實(shí)施例的發(fā)光二極管301配置于圖2的封裝膠體230的凹槽232中，并位于承載器203上，再以透明膠體240填入于凹槽232中并覆蓋顯露于凹槽232中的發(fā)光二極管301及透明導(dǎo)線310，是可想而知的。第三實(shí)施例請(qǐng)參照?qǐng)D5，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的打線接合結(jié)構(gòu)的示意圖。以氮化鎵發(fā)光二極管401為例，其包括一第一電極402、一第一半導(dǎo)體材料層406、一發(fā)光外延層407、一第二半導(dǎo)體材料層409以及一第二電極408。第一電極402配置于發(fā)光外延層407上方的第一半導(dǎo)體材料層406上，以形成歐姆接觸。第一電極402可通過(guò)第一透明導(dǎo)線410與第一導(dǎo)電支架404電連接，以接收一電流。此外，第二電極408配置于發(fā)光外延層407下方的第二半導(dǎo)體材料層409上，以形成歐姆接觸。第二電極408可通過(guò)第二透明導(dǎo)線420與第二導(dǎo)電支架405電連接。因此，由第一電極402注入的電流可通過(guò)均勻的電流擴(kuò)散而流經(jīng)發(fā)光外延層407,以使發(fā)光外延層407產(chǎn)生光電效應(yīng)而發(fā)光。在本實(shí)施例中，第一電極402及第二電極408可為透明導(dǎo)電電極，其材質(zhì)包括銦錫氧化物(ITO)、銻錫氧化物(ΑΤ0)、鋅銦氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)或鎳金合金。此外，如圖3所示，第一及第二透明導(dǎo)線410、420可為表面形成一透明導(dǎo)電層212的導(dǎo)線芯材214。由于第一電極402、第二電極408以及第一及第二透明導(dǎo)線410、420具有高透光性，因此可改善出光量降低的現(xiàn)象。有關(guān)透明導(dǎo)電層212的制作方法以及材質(zhì)的選用，已具體描述于第一實(shí)施例中，在此不再贅述。值得說(shuō)明的是，本實(shí)施例雖未繪示封裝膠體以及透明膠體，但是將本實(shí)施例的發(fā)光二極管401配置于圖2的封裝膠體230的凹槽232中，并位于承載器203上，再以透明膠體240填入于凹槽232中并覆蓋顯露于凹槽232中的發(fā)光二極管401及第一、第二透明導(dǎo)線410、420，是可想而知的。本發(fā)明上述實(shí)施例所揭露的打線接合結(jié)構(gòu)，是利用具導(dǎo)電特性的透明導(dǎo)線取代傳統(tǒng)所使用的金線，可提高線材的抗張強(qiáng)度(Tensile strength)?？箯垙?qiáng)度增加可減少制作工藝過(guò)程中斷線的機(jī)率，避免因線材受拉扯而斷裂。此外，由于透明導(dǎo)線本身材質(zhì)具有透光性，可以改善金線吸光而導(dǎo)致出光量降低的現(xiàn)象。也由于透明導(dǎo)線的芯材可為有機(jī)或無(wú)機(jī)材料，其熱膨脹系數(shù)較低，與透明膠體的熱膨脹系數(shù)能相匹配，因此可自由選擇不同的透明膠體，進(jìn)而提高透明膠體的使用自由性。綜上所述，雖然結(jié)合以上較佳實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明。 本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種打線接合結(jié)構(gòu)，用以電連接一電子元件以及一承載器，該電子元件具有一第一電極，該承載器具有一第一導(dǎo)電支架，其特征在于，該打線接合結(jié)構(gòu)包括 第一透明導(dǎo)線，電連接于該第一電極與該第一導(dǎo)電支架之間。
2.如權(quán)利要求I所述的打線接合結(jié)構(gòu)，其中該電子元件為砷化鎵發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求I所述的打線接合結(jié)構(gòu)，其中該電子元件還具有第二電極，該承載器還具有第二導(dǎo)電支架，其特征在于，該打線接合結(jié)構(gòu)還包括 第二透明導(dǎo)線，電連接于該第二電極與該第二導(dǎo)電支架之間。
4.如權(quán)利要求3所述的打線接合結(jié)構(gòu)，其中該電子元件為氮化鎵發(fā)光二極管。
5.如權(quán)利要求I或3所述的打線接合結(jié)構(gòu)，其中該第一電極及該第二電極為透明導(dǎo)電電極，其材質(zhì)包括銦錫氧化物(ITO)、銻錫氧化物(ATO)、鋅銦氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)或鎳金合金。
6.如權(quán)利要求I或3所述的打線接合結(jié)構(gòu)，其中該第一透明導(dǎo)線及該第二透明導(dǎo)線為表面形成一透明導(dǎo)電層的有機(jī)導(dǎo)線芯材、無(wú)機(jī)導(dǎo)線芯材或有機(jī)無(wú)機(jī)混合導(dǎo)線芯材。
7.如權(quán)利要求6所述的打線接合結(jié)構(gòu)，其中該有機(jī)導(dǎo)線芯材的材質(zhì)包括環(huán)氧樹(shù)酯、硅膠、壓克力(PMMA)樹(shù)酯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
8.如權(quán)利要求6所述的打線接合結(jié)構(gòu)，其中該無(wú)機(jī)導(dǎo)線芯材的材質(zhì)包括氮化硅或氮氧化硅。
9.如權(quán)利要求6所述的打線接合結(jié)構(gòu)，其中該透明導(dǎo)電層的材質(zhì)包括銦錫氧化物(ITO)、銻錫氧化物(ΑΤ0)、鋅銦氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)、納米碳管或?qū)щ娦愿叻肿印?br> 10.如權(quán)利要求9所述的打線接合結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)電性高分子包括聚苯胺(Polyaniline)、聚 3,4-乙烯二氧噻吩(Poly (3,4-ethylenedioxythiophene))或聚卩比咯(Polypyrrole)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種打線接合結(jié)構(gòu)，其用以電連接一電子元件以及一承載器。電子元件具有一第一電極，承載器具有一第一導(dǎo)電支架。打線接合結(jié)構(gòu)的特征在于其包括第一透明導(dǎo)線。第一透明導(dǎo)線電連接于第一電極與第一導(dǎo)電支架之間。
文檔編號(hào)H01L33/48GK102790160SQ20111017451
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者宋佳明, 戴文婉, 陳怡君 申請(qǐng)人:隆達(dá)電子股份有限公司