发明名称 光学装置模组及制造方法
摘要 一种例如LED阵列模组或光感测器模组之光学装置模组(36),其包含光学装置(40),其系藉由导电性坚硬颗粒电性附着以及藉由非导电性黏着剂(48)机械性附着至基板(38)上之接触区(44)。该模组(36)可能包含一覆盖(42),其对于由该光学装置(40)发出或侦测之光线系透明的且具有导电性接触垫(46),其系接合至光学装置(40)之接合垫(50)。一种用于制造光学装置模组(36)之制程系包含藉由将导电性坚硬颗粒附着至光学装置(40)之基底表面(52)或电性接触区(44)而将光学装置(40)电性连接至基板上之电性接触区(44)。黏着剂(48)系施加至基板(38)或接触区(44),且该光学装置(40)系放置在该接触区(44)上,并硬化该黏着剂(48)。
申请公布号 TW584972 申请公布日期 2004.04.21
申请号 TW091100856 申请日期 2002.01.21
申请人 纳诺皮尔斯技术公司 发明人 米歇尔E 维勒;米歇尔 科伯;赫伯特J 诺伊豪斯
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种用于制造一光学装置模组之制程,其包含下列步骤:提供一具有一导电性基底表面之光学装置;提供一具有一电性接触区于其表面之安装基板;将复数个导电性坚硬颗粒附着至该基底表面以及该电性接触区至少其中之一;在该接触区以及该基底表面之间放置一黏着剂;将该光学装置之基底表面附着至该接触区;以及硬化该黏着剂,其中在该光学装置以及该安装基板之间形成电性及机械性连接。2.如申请专利范围第1项之制程,其中,将该光学装置附着至该电性接触区之步骤进一步包含施加一大致上垂直该光学装置以及该安装基板之间界面之压缩力,其中每个坚硬颗粒系具有一至少等于该基底表面以及该接触区至少其中之一之硬度,以及该坚硬颗粒穿透该黏着剂且穿入该基底表面以及该接触区至少其中之一。3.如申请专利范围第1项之制程,其中,该附着复数个导电性颗粒之步骤进一步包含:将该光学装置之基底表面与该坚硬颗粒相接触;以及施加一压缩力,其中该坚硬颗粒系附着至该基底表面。4.如申请专利范围第1项之制程,其中,该光学装置进一步包含:一面表面,其系相对该基底表面;以及一接合垫,其系在该面表面上;且其中该制程进一步包含:以该接合垫形成电性连接。5.如申请专利范围第4项之制程,其中,该以该接合垫形成电性连接之步骤进一步包含:将一导线之一第一末端接合至该接合垫;以及将该导线之一第二末端接合至该安装基板上之一第二电性接触区。6.如申请专利范围第4项之制程,其中,该制程进一步包含提供一覆盖,其中该覆盖对于由该光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的,且其中该覆盖进一步包含:一内侧表面;以及一导电层,其系置于该内侧表面上;且其中该以该接合垫形成电性连接之步骤进一步包含将该接合垫电性连接至该导电层。7.如申请专利范围第6项之制程,其中,该导电层系包含一图案化导电层。8.如申请专利范围第6项之制程,其中,该将接合垫电性连接至该导电层之步骤进一步包含:将一第二复数个导电性坚硬颗粒附着到至少一部份之该接合垫及该导电层之至少其中之一;施加一层黏着剂到该光学装置之面表面及该覆盖之内侧表面之至少其中之一,其中该黏着剂系非导电性且对于由该光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的;将该接合垫及该导电层放在一起以形成一界面;以及在大致垂直该界面之方向施加压缩力,其中该第二复数个坚硬颗粒穿入该接合垫及该导电层至少其中之一。9.一种用于制造一光学装置模组之制程,其包含下列步骤:提供至少一部份包含复数个未切割光学装置之晶圆,其中每个该光学装置系具有一导电性表面;提供一具有复数个电性接触区于其表面之安装基板;将复数个导电性坚硬颗粒附着至该导电性表面以及该电性接触区至少其中之一;在至少该接触区以及该导电性表面之间放置一黏着剂;将每个该光学装置之导电性表面附着至一各自之接触区;以及硬化该黏着剂,其中在该晶圆上之光学装置以及该安装基板之间形成电性及机械性连接。10.一种用于制造一光学装置模组之制程,其包含下列步骤:提供一具有一导电性基底表面之光学装置;提供一具有电性接触区于其表面之安装基板;拿起该光学装置;将该光学装置之基底表面压入一导电性坚硬颗粒之储存器内,其中复数个导电性坚硬颗粒系附着至该光学装置之基底表面;对该接触区以及该基底表面至少其中之一施加一黏着剂;将该光学装置放置在该接触区上,其中该基底表面上之坚硬颗粒系接触到该接触区;以及硬化该黏着剂,其中在该光学装置以及该安装基板之间形成电性及机械性连接。11.如申请专利范围第10项之制程,其中该基底表面系包含一层金属;以及当该光学装置之基底表面压入储存器时,该复数个坚硬颗粒系变成部份嵌入该层金属中。12.如申请专利范围第10项之制程,其中,该将光学装置放置在电性接触区上之步骤进一步包含:施加大致上垂直该光学装置以及该安装基板之间界面之压缩力,其中每个该坚硬颗粒系具有至少等于该基底表面以及该接触区至少其中之一之硬度,以及该坚硬颗粒穿透该黏着剂且穿入该基底表面以及该接触区至少其中之一。13.一种用于一制造光学装置模组之制程,其包含:提供一上面安装有复数个光学装置之安装基板,其中每个该复数个光学装置在其一面表面系具有一接合垫;提供一覆盖,其中该覆盖对于由该复数个光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的,且其中该覆盖进一步包含:一内侧表面;以及复数个置于该内侧表面上之导电性接触垫,其中每个该接触垫系对应至该光学装置一各自之接合垫;在每个该接触垫及每个该接合垫至少其中之一上放置复数个导电性坚硬颗粒,在每个该光学装置之面表面以及每个该接触垫至少其中之一上面施加一层黏着剂,其中该黏着剂对于由该复数个光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的;以及将每个该接触垫接合至该各自之接合垫,其中在该光学装置以及该安装基板之间形成电性及机械性连接。14.如申请专利范围第13项之制程,其中,该复数个光学装置系包含至少一部份包含复数个未切割光学装置之晶圆。15.如申请专利范围第13项之制程,其中,在该覆盖之内侧表面上进一步放置复数个导电图形,每个导电图形系分别连接至该接触垫之至少其中之一,以及该导电图形系放置成使得当该接触垫接合至该接合垫时,该导电图形不会直接在该光学装置上方。16.如申请专利范围第15项之制程,其中,该导电图形系包含从下列群组中选出之一金属,其包含:铜、金及铝。17.如申请专利范围第15项之制程,其中,该接触垫以及该导电图形一起进一步组成放置在该覆盖之内侧表面上之一图案化导电层。18.如申请专利范围第13项之制程,其中,该提供一覆盖之步骤系包含提供一具有复数个透镜之覆盖,其中每个该透镜系分别相对着该接触垫之至少其中之一与该内侧表面分离成间隔关系而放置,以及每个该透镜系分别对应至该光学装置至少其中之一。19.如申请专利范围第18项之制程,其中,该覆盖进一步包含复数个开口,以及每个该透镜系安装在该覆盖中之一各自开口内。20.如申请专利范围第13项之制程,其中,该覆盖系包含一模造聚碳酸盐。21.一种用于制造一光学装置模组之制程,其包含下列步骤:提供一安装基板,其包含:一在该安装基板一表面上之第一电性接触区;以及一在该安装基板表面上之第二电性接触区;提供一光学装置,其包含:一面表面;一在该面表面上之第一接合垫;一在该面表面上之第二接合垫;将复数个导电性坚硬颗粒黏着于该第一及第二接触区以及该第一及第二接合垫至少其中之一之上;在该安装基板以及该光学装置之间放置一黏着剂;形成该第一接触区及该第一接合垫之间之一第一电性连接以及该第二接触区及该第二接合垫之间之一第二电性连接。22.如申请专利范围第21项之制程,其中,该形成之步骤进一步包含施加一大致上垂直该光学装置以及该安装基板之间界面之压缩力,其中每个坚硬颗粒系具有至少等于该第一及第二接触区以及该第一及第二接合垫至少其中之一之硬度,以及该坚硬颗粒穿透该黏着剂且穿入该第一及第二接触区以及该第一及第二接合垫至少其中之一。23.如申请专利范围第21项之制程,其中,该放置复数个导电性坚硬颗粒之步骤系包含在该第一及第二接触区以及该第一及第二接合垫至少其中之一上镀层该坚硬颗粒。24.如申请专利范围第1项、第9项、第10项、第13项或第21项之制程,其中,该黏着剂系包含一非导电性黏着剂。25.如申请专利范围第24项之制程,其中,该非导电性黏着剂系包含从下列群组中选出之黏着剂,其包含:一环氧树脂、氰基丙烯酸酯、一聚氨酯基黏着剂及一紫外线硬化黏着剂。26.如申请专利范围第1项、第8项、第9项、第10项、第13项或第21项之制程,其中,每个该坚硬颗粒系包含一由一金属层围绕之坚硬核心。27.如申请专利范围第26项之制程,其中,该坚硬核心系包含一非导电性颗粒核心,其包含至少下列其中之一:钻石、石榴石、陶瓷、氧化物、矽化物、矽酸盐、碳化物、碳酸盐、硼化物、硼纤维及氮化物。28.如申请专利范围第26项之制程,其中,该金属层系包含至少下列其中之一:铜、铝、镍、锡、铋、银、金、铂、钯、锂、铍、硼、钠、镁、钾、钙、镓、锗、铷、锶、铟、锑、铯及钡之金属颗粒以及这些金属之合金及含金属物。29.如申请专利范围第1项、第8项、第9项、第10项、第13项或第21项之制程,其中,该坚硬颗粒系包含金属颗粒,其至少包含下列其中之一:铜、铝、镍、锡、铋、银、金、铂、钯、锂、铍、硼、钠、镁、钾、钙、镓、锗、铷、锶、铟、锑、铯及钡之金属颗粒以及这些金属之合金及含金属物。30.如申请专利范围第6项或第17项之制程,其中,该导电层系包含对于由该光学装置发出或侦测之光线大致上透明之材料。31.如申请专利范围第30项之制程,其中,该导电层系包含铟锡氧化物。32.如申请专利范围第1项、第10项或第21项之制程,其中,该光学装置系包含至少下列其中之一:一发光二极体、一光学感测器装置以及一光感测器装置。33.如申请专利范围第9项或第13项之制程,其中,该光学装置系包含至少下列其中之一:一发光二极体、一光学感测器装置以及一光感测器装置。34.如申请专利范围第8项之制程,其中,该施加一层黏着剂之步骤进一步包含在该覆盖以及该安装表面之间放置黏着剂,其中,该黏着剂围绕住该光学装置,填充该覆盖以及该安装基板之间之任何空间,并机械性地将该覆盖连接至该基板。35.如申请专利范围第13项之制程,其中,该施加一层黏着剂之步骤进一步包含在该覆盖以及该安装表面之间放置黏着剂,其中,该黏着剂围绕住每个该复数个光学装置,填充该覆盖以及该安装基板之间之任何空间,并机械性地将该覆盖连接至该基板。36.如申请专利范围第5项或第21项之制程,其进一步包含:将一覆盖放置在该光学装置以及该安装表面上方,其中该覆盖对于由该光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的;在该覆盖以及该安装表面之间放置黏着剂,其中该黏着剂系非导电性且对于由该光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的;以及该黏着剂围绕住该光学装置并填充该覆盖以及该安装基板之间之任何空间;在垂直该覆盖、黏着剂以及安装表面之间之界面方向施加一压缩力;以及硬化该黏着剂,其中该黏着剂将该覆盖机械性地连接至该安装基板。37.如申请专利范围第36项之制程,其中该提供一覆盖之步骤系包含提供一具有一透镜之覆盖,其中该透镜系与该光学装置对应且相隔地放置。38.如申请专利范围第37项之制程,其中,该覆盖进一步包含一开口,以及该透镜系安装在该覆盖之开口内。39.如申请专利范围第37项之制程,其中,该覆盖系包含一模造聚碳酸盐。40.一种光学装置模组,其包含:一具有一电性接触区之安装基板;一具有一导电性基底表面之光学装置,其中该基底表面系对应且对准该接触区;复数个导电性坚硬颗粒,其系放置在该基底表面以及该接触区之间并与其相接触,其中该坚硬颗粒系提供该基底表面以及该接触区之间之电性连接;一层黏着剂,其系放置在该基底表面以及该接触区之间,其中该黏着剂围绕住该坚硬颗粒并提供该光学装置以及该安装基板之间之机械性连接。41.一种光学装置模组,其包含:一安装基板,其进一步包含:一在该安装基板一表面上之第一电性接触区;一在该安装基板表面上之第二电性接触区;一光学装置,其进一步包含:一面表面;一在该面表面上之第一接合垫;以及一在该面表面上之第二接合垫;其中该第一接触区系对应且对准该第一接合垫且该第二接触区系对应且对准该第二接合垫;复数个导电性坚硬颗粒,其系放置在该第一及第二接合垫以及该第一及第二接触区之间并与其相接触,其中该坚硬颗粒系提供该第一接触区及第一接合垫之间以及该第二接触区及第二接合垫之间之电性连接;一层黏着剂,其系放置在至少在该第一及第二接合垫以及第一及第二接触区之间,其中该黏着剂围绕住该坚硬颗粒并提供该光学装置以及该安装基板之间之机械性连接。42.一种光学装置模组,其包含:一具有复数个光学装置放置于其上之安装基板,其中,该每个光学装置进一步包含:一面表面;以及一在该面表面上之接合垫;一覆盖,其进一步包含:一内侧表面;以及复数个放置在该内侧表面上之导电性接触垫,其中每个接触垫系对应且对准各个面表面上各自之接合垫;以及该覆盖对于由该复数个光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的;复数个导电性坚硬颗粒,其系放置在该每个接触垫以及各自之接合垫之间并与其相接触,其中该坚硬颗粒系提供该每个电性接触垫以及各自之接合垫之间之电性连接;以及一层黏着剂,其系放置在该每个接触垫以及各自之面表面之间,其中该黏着剂对于由该每个光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的;以及该黏着剂围绕住该坚硬颗粒并提供该每个光学装置之面表面以及该覆盖之间之机械性连接。43.如申请专利范围第40项之光学装置模组,其中,该光学装置进一步包含:一相对着该基底表面之面表面;以及一在该面表面上之接合垫;该安装基板进一步包含一第二电性接触区;以及该光学装置模组进一步包含一导线,该导线系于一第一末端接合至该接合垫以及于一第二末端接合至该第二接触区,其中在该接合垫以及该第二电性接触区之间形成电性连接。44.如申请专利范围第40项之光学装置模组,其中,该光学装置进一步包含:一相对着该基底表面之面表面;以及一在该面表面上之接合垫;且其中该光学装置模组进一步包含:一覆盖,其中该覆盖对于由该复数个光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的,且其中,该覆盖进一步包含:一内侧表面;以及一放置在该内侧表面上之导电层;一第二复数个导电性坚硬颗粒,其系放置在该接合垫以及该导电层之间并与其相接触,其中该坚硬颗粒系提供该接合垫以及该导电层之间之电性连接;以及一第二层黏着剂,其系放置在至少该接合垫以及该导电层之间,其中该第二层黏着剂系非导电性且对于由该光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的;以及该第二层黏着剂围绕住该第二复数个坚硬颗粒并提供该光学装置之面表面以及该覆盖之间之机械性连接。45.如申请专利范围第41项或第43项之光学装置模组,其进一步包含一覆盖,其中该覆盖对于由该光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的;以及一放置在该覆盖以及该安装表面之间之第二层黏着剂,其中该第二层黏着剂系非导电性且对于由该光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的;该第二层黏着剂围绕住该光学装置并填充该覆盖以及该安装基板之间之任何空间;以及该第二层黏着剂将该覆盖机械性地连接至该安装基板。46.如申请专利范围第44项之光学装置模组,其中,该第二层黏着剂围绕住该光学装置并填充该覆盖以及该安装基板之间之任何空间。47.如申请专利范围第42项之光学装置模组,其进一步包含复数个导电图形,其中,每个该导电图形系:分别电性连接到该接触垫之至少其中之一;以及放置成使该导电图形不会直接在该光学装置上方。48.如申请专利范围第47项之光学装置模组,其中,该导电图形系包含从下列群组中选出之金属,其包含:铜、金及铝。49.如申请专利范围第47项之光学装置模组,其中,该接触垫以及该导电图形一起进一步组成放置在该覆盖之内侧表面上之图案化导电层。50.如申请专利范围第44项或第49项之光学装置模组,其中,该导电层对于由该光学装置发出或侦测之光线大致上系透明的。51.如申请专利范围第50项之光学装置模组,其中,该导电层系包含铟锡氧化物。52.如申请专利范围第44项之光学装置模组,其中,该导电层系包含一图案化导电层。53.如申请专利范围第40项、第41项或第42项之光学装置模组,其中,该黏着剂系包含一非导电性黏着剂。54.如申请专利范围第53项之光学装置模组,其中,该非导电性黏着剂系包含一从下列群组中选出之黏着剂,其包含:一环氧树脂、氰基丙烯酸酯、一聚氨酯基黏着剂及一紫外线硬化黏着剂。55.如申请专利范围第44项之光学装置模组,其中,该第二层黏着剂系包含从下列群组中选出之一黏着剂,其包含:一环氧树脂、氰基丙烯酸酯、一聚氨酯基黏着剂及一紫外线硬化黏着剂。56.如申请专利范围第45项之光学装置模组,其中,该第二层黏着剂系包含从下列群组中选出之一黏着剂,其包含:一环氧树脂、氰基丙烯酸酯、一聚氨酯基黏着剂及一紫外线硬化黏着剂。57.如申请专利范围第40项、第41项、第42项或第44项之光学装置模组,其中,每个该坚硬颗粒系包含一由一金属层围绕之坚硬核心。58.如申请专利范围第57项之光学装置模组,其中,该坚硬核心系包含一非导电性颗粒核心,其包含至少下列其中之一:钻石、石榴石、陶瓷、氧化物、矽化物、矽酸盐、碳化物、碳酸盐、硼化物、硼纤维及氮化物。59.如申请专利范围第57项之光学装置模组,其中,该金属层系包含至少下列其中之一:铜、铝、镍、锡、铋、银、金、铂、钯、锂、铍、硼、钠、镁、钾、钙、镓、锗、铷、锶、铟、锑、铯及钡之金属颗粒以及这些金属之合金及含金属物。60.如申请专利范围第40项、第41项、第42项或第44项之光学装置模组,其中,该坚硬颗粒系包含金属颗粒,其包含至少下列其中之一:铜、铝、镍、锡、铋、银、金、铂、钯、锂、铍、硼、钠、镁、钾、钙、镓、锗、铷、锶、铟、锑、铯及钡之金属颗粒以及这些金属之合金及含金属物。61.如申请专利范围第40项或第41项之光学装置模组,其中,该光学装置系包含至少下列其中之一:一发光二极体、一光学感测器装置以及一光感测器装置。62.如申请专利范围第42项之光学装置模组,其中,该光学装置系包含至少下列其中之一:一发光二极体、一光学感测器装置以及一光感测器装置。63.如申请专利范围第45项之光学装置模组,其中,该覆盖进一步包含一对应该光学装置并与其相隔置放之透镜。64.如申请专利范围第63项之光学装置模组,其中,该覆盖进一步包含一开口,以及该透镜系安装在该覆盖中之开口内。65.如申请专利范围第42项之光学装置模组,其中,该覆盖进一步包含复数个透镜,其中每个该透镜系分别相对着该接触垫之至少其中之一而与该内侧表面成间隔关系放置,以及每个该透镜系分别对应至该光学装置之至少其中之一。66.如申请专利范围第65项之光学装置模组,其中,该覆盖进一步包含复数个开口;以及每个该透镜系安装在该覆盖中之各自一开口内。67.如申请专利范围第42项之光学装置模组,其中,该覆盖系包含一模造聚碳酸盐材料。68.如申请专利范围第45项之光学装置模组,其中,该覆盖系包含一模造聚碳酸盐材料。69.如申请专利范围第42项之光学装置模组,其中,该复数个光学装置系包含至少一部份包含复数个未切割光学装置之晶圆。图式简单说明:图1系显示如本发明之具有照明装置安装于其上之基板一部份的剖面图。图2-5系显示如本发明用于将照明装置接合至基板之制程步骤的截面图。图6系显示如本发明之覆晶式接合制程的分解剖面图。图7系显示如本发明配置之照明装置阵列模组之一部份的截面图。图8系显示如本发明之照明装置阵列模组组件的立体图。
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