[发明专利]具温度感测组件的发光二极管芯片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种发光二极管芯片及其制造方法，尤指一种将温度感测组件整合于发光二极管中的发光二极管芯片及其制造方法。

背景技术

随着半导体制程技术能力不断向上提升，半导体芯片的功能日益强大，而电子组件体积愈来愈小，单位体积的热量急速增加，为避免组件因热量聚集而失效，故必须了解电子构装的散热能力，因此通常会应用温度敏感参数原理来校正与量测相关的电压降(Voltage Drop)，再转换为组件实际的热阻，以评估其散热的能力。

例如在发光二极管(LED)的产业中，热阻的定义为在热平衡的条件下，沿热传导信道上的温度差与信道上所消耗的功率的比值，并利用热阻表示待测发光二极管的散热能力。而传统上会使用外部的工具间接估算上述的温度差，步骤如下：(A)先量测电流所对应的顺向电压与二极管接口温度的斜率关系，通常称为K是数(K factor)；(B)阶段性施加初始电流及稳定电流于二极管，并量测其中的电压差，再通过步骤(A)所求出的K是数与电压差可间接求取二极管在通过初始电流与稳定电流时的温度差。而进行上述步骤求取温度差会有以下缺点：

(1)温度差值并非真实量测所得，而是经过多个步骤的运算、转换才估算出来，故数值的可靠度与可信度无法加以评估；且上述方法也无法实时的量测发光二极管的接口温度。

(2)由于上述步骤需要施加不同的电流于发光二极管上，而在进行电流切换时会受到机台的量测速度所影响，亦即不同量测速度的机台会造成读取数值的差异性。

(3)电压在转换的过程中会因为外部电路的不同，如串、并联电路的设计而因此产生误差。

(4)由于发光二极管粗略可分为大电流、小电流的种类，故上述初始电流的选定也会造成不同种类的发光二极管量测结果的误差。

除了以上的方法，更有文献将发光二极管与外部的感温组件整合一颗发光二极管的封装内部，例如美国公开专利号US2006/0239314揭露一种发光二极管单元，其中同时包含有独立的两个组件：发光二极管组件及感温组件，所述技术是利用热传导性佳的接合材料将两者接合在一起，但利用此方式所量测到发光二极管接口温度亦非相当准确，因为感温组件是为一独立组件，感温组件与所述发光二极管组件的PN接口之间也存在有相当的距离，或是所述接合材料可能因为制程条件的差异或是材料本身的特性造成热传导路径的改变，上述多种因素均会造成量测结果并非真实的PN接口温度。

另外，也有现有技术利用红外线量测的方式进行发光二极管的温度量测，但此方法只适用于未封装前的发光二极管，故其并不适合在一般生产的应用面。

因此，提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种具温度感测组件的发光二极管芯片及其制造方法，所述发光二极管芯片的结构中具有一温度感测组件，故所述温度感测组件可以较正确的感测发光二极管的实际温度(即半导体堆叠发光结构的接口温度)，同时可以具有实时监测温度的功能。

为了达到上述的目的，本发明是提供一种具温度感测组件的发光二极管芯片，包括：一基板；一温度感测组件，其形成于所述基板上面；一绝缘层，其覆盖于所述温度感测组件，以及一半导体堆叠发光结构，形成于所述基板以及所述温度感测组件之上。

在本发明的一个较佳实施例中，所述发光二极管芯片更进一步具有一设置于所述基板与所述半导体堆叠发光结构之间的绝缘层，所述绝缘层具有一平整面，以利上述半导体堆叠发光结构的制作。

本发明亦提供一种具温度感测组件的发光二极管芯片的制造方法，包括以下步骤：(a)提供一基板；(b)制作一半导体堆叠发光结构于该基板上；以及(c)制作一温度感测组件于该半导体堆叠发光结构上或下。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的效果：本发明提出的制造方法是将温度感测组件制作与发光二极管的制作加以整合，使生产出的发光二极管内部即”内建”有温度感测组件，让使用者可以实时且准确的测知发光二极管的温度，而上述的温度数据可以直接用以计算热阻，不必再经过多层的数值运算，故本制造方式所制作的发光二极管能提供更佳的温度感知结果，更能提供较有效的热阻计算基准。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1是本发明的具温度感测组件的发光二极管芯片的制造方法的流程图；

图2是本发明的温度感测组件成型于基板上的示意图；

图3是本发明的具温度感测组件的发光二极管芯片的第一实施例的示意图；