CN102569546B - 晶粒结构、其制造方法及其基板结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶粒结构、其制造方法及其基板结构，其中基板结构是由多个导热导电柱及多个绝缘材料层相互堆栈并切割后形成。当其应用在晶粒结构的制作上，则是将承载于载板上的多个磊芯片接合于基板结构，使多个磊芯片与基板结构上的多个导热导电柱相互接触，接着移除载板。然后，将一荧光板贴合于多个磊芯片上，使形成堆栈结构。之后，再切割堆栈结构，即形成多个具有至少一磊芯片的晶粒结构。本发明的晶粒结构具有良好的电性导通与散热效能。因此，可解决现有磊芯片需额外进行定位才能顺利接合以及散热性不佳的问题。

Description

晶粒结构、其制造方法及其基板结构

技术领域

本发明涉及一种晶粒结构、其制造方法及其基板结构，尤其涉及一种具有高导热性及高导电性的发光二极管的晶粒结构、其制造方法及其基板结构。

背景技术

近年来，由于发光二极管(light emitting diode，LED)具备有节能、环保、启动速度快以及可控制发光光谱等优点，使发光二极管逐渐地取代传统光源的使用。同时，目前在发光二极管的使用上，都是通过提高发光二极管的功率来满足高亮度的使用需求。然而，随着发光二极管的功率增加(例如大于1W)，其运作时所产生的热量也随之大幅上升，其主要原因在于发光二极管中，用以承载芯片的基板的热传导效率差，以及自外界输入于发光二极管的功率中，仅有15-20％会转换成光能，而其它80-85％则会转换为热能的形态消耗掉，容易导致热能无法及时的排出至外界，使设置于基板上的芯片(或晶粒)温度过高，而影响发光二极管的发光效率，并且严重缩短发光二极管的使用寿命。

目前对于散热问题的解决方式，主要是更换基板的组成材料，从过去所使用的环氧树脂封装基板置换为具有金属核心的印刷电路板(metal core PCB，MCPCB)，其是以铝合金散热层、绝缘导热胶层与金属线路层(铜箔)进行热压合所构成，以借助铝合金来强化散热效果。虽然这种印刷电路板的热导率可达到1-2.2W/mK，已能够满足部分高功率发光二极管的使用需求，但是，由于受限于绝缘导热胶体的导热速率，而无法更有效快速的进行散热。并且，由于这类型印刷电路板与发光二极管芯片(或晶粒)之间的热膨胀系数差异太大，使发光二极管容易受到温度变化的影响，而造成芯片与印刷电路板之间的接合面产生破裂或位移，使芯片与印刷电路板之间的接合可靠度降低，并且对发光效率造成影响。

相较于现有具有金属核心的印刷电路板，由于陶瓷材料具有与发光二极管芯片相近似的热膨胀系数，因此，目前在高功率发光二极管的发展上，已普遍使用陶瓷材料做为基板的主要组成材料。现有的陶瓷基板主要具有是由多个陶瓷层相互堆栈形成，其制造过程大致上包含：成形陶瓷生胚，以产生多个陶瓷层；接着，在每个陶瓷层上开设至少一贯通孔；然后，以内含有铜或银等金属粉末的导电浆料填充至贯通孔内；接着在陶瓷层上印刷金属导体；之后，将多个陶瓷层相互堆栈，并且使每个陶瓷层的贯通孔相互对齐，使填充有导电浆料的贯通孔连结形成陶瓷基板的导电通道或散热通道，以提升陶瓷基板的导电性或导热性。

例如美国第20100059785号公开专利所揭露的发光二极管装置，其是于高温下以热压技术形成铜-陶瓷基板，并利用机械或激光开孔方式形成通孔(via)，之后，于通孔内填充导电浆料。然而此一设计方式，主要是通过通孔内的导电浆料做为上、下方铜箔的电性连接媒介，其对于发光二极管芯片的散热作用并无帮助。或者是如美国第20080179618号公开专利所揭露的陶瓷发光二极管封装，其是于陶瓷基板上设置多个通孔，然后在通孔内填充高导热特性的导热浆料，用以改善陶瓷基板的散热效果。同样地，在美国第20040188696号公开专利中，以基板上以机械钻孔后，将金属材料以电镀法或沉积法填充于钻孔内，以作为基板的导电通道或散热通道。

因此，在现有陶瓷基板中，为了使陶瓷基板除了具有低热膨胀系数的特性外，能同时具有良好的导电或导热性质，其所使用的方法都是在陶瓷基板上以机械钻孔或激光开孔方式，设置多个贯通孔，然后再以金属浆料填充至贯通孔内，以通过金属浆料于陶瓷基板内部形成导电或导热通道。然而，这种导电或导热通道的设置方式，由于必须先借助其它的机械或电子设备才能有效完成贯通孔的设置，然后才能进行金属浆料的填充，因此增加了陶瓷基板制造上的复杂度。

并且，由于受限于贯通孔在陶瓷基板的设置位置，在上述发光二极管的制造过程中，由于导电或导电通道无法均匀且高密度的分布，因此，当这些基板应用在发光二极管晶粒或芯片的制造时，为了确保发光二极管晶粒或芯片在接合至基板上能维持良好的导电或导热性，则必需对每一发光二极管晶粒或芯片进行额外的对位校正，以确保每一发光二极管晶粒或芯片正确的设置于导热或导电通道上，并且与导热或导电通道相接触。因此，除了增加发光二极管在制造上的困难度，同时造成发光二极管的整体生产速度受到延误，并且无法批次化的大量生产。

此外，由于所开设的贯通孔孔径必须大到足以让金属浆料能顺利的填充于其中，因此，所形成的贯通孔都具有相当大的直径，如此将无法缩减导热或导电通道的直径，而扩大发光二极管芯片与通道内的金属浆料的接触面积，进而使发光二极管芯片与通道之间的应力增加，导致发光二极管芯片容易自通道处断裂分离。同时，由于受限于贯通孔的孔径大小，使贯通孔内仅能以溅镀、电镀或沉积等方法填充半固态的金属浆料，容易造成金属浆料无法完全填满贯通孔，或者是在贯通孔内留有间隙，以致于严重的影响导电或导热通道所能提供的导热及导电效能，而依然无法解决发光二极管的散热问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种晶粒结构、其制造方法及其基板结构，借以改良现有陶瓷基板的贯通孔中所填入的导电浆料无法紧密的填充于贯通孔内，以及现有陶瓷基板的贯通孔孔径过大，造成导电或散热通道的数量受到限制，而影响陶瓷基板的导电或导热效能的问题。

本发明揭露一种晶粒结构的制造方法，包括以下步骤：提供一设置有多个磊芯片(epitaxial chip)的载板；提供一基板结构，具有多个导热导电柱，并且多个导热导电柱贯穿基板结构的相对二侧面；将多个磊芯片接合于基板结构的一侧面，令多个导热导电柱接触于多个磊芯片；移除载板；贴合一荧光板于多个磊芯片上，使形成一堆栈结构；以及切割堆栈结构，以形成多个晶粒结构。

本发明并揭露一种晶粒结构，包括有一基板结构，具有多个导热导电柱，并且多个导热导电柱贯穿基板结构的相对二侧面；一磊芯片，设置于基板结构的一侧面，并且接触多个导热导电柱；以及一荧光板，设置于磊芯片相对基板结构的另一侧面。

其中，该基板结构更具有一本体，该本体包含多个沿一迭置方向堆栈的第一绝缘材料层，该多个导热导电柱间隔排列于每一相邻的二该第一绝缘材料层之间，并且该多个导热导电柱的轴心方向垂直于该迭置方向，其中该多个导热导电柱相对的二端露出于该本体表面。

其中，该本体更包含多个第二绝缘材料层，设置于每一相邻的二该第一绝缘材料层之间，该多个导热导电柱间隔排列于每一该第二绝缘材料层中。

其中，该本体的材料选自由陶瓷、类钻石、钻石、单晶硅、多晶硅、玻璃及其组合所组成的族群其中之一。

其中，该多个导热导电柱的排列间距介于0.02-1.0毫米之间。

其中，该多个导热导电柱的材料选自由铜、银、金、铝及其合金所组成的族群其中之一。

其中，该多个导热导电柱的材料为石墨。

其中，每一该导热导电柱的直径介于10-500微米之间。

本发明同时揭露一种基板结构，应用于一晶粒结构中，其包括一本体，包含多个沿一迭置方向堆栈的第一绝缘材料层；以及多个导热导电柱，每一导热导电柱的直径介于10-500微米之间，多个导热导电柱以相互间隔0.02-1.0毫米的距离排列于每一相邻的二第一绝缘材料层之间，并且多个导热导电柱的轴心方向垂直于迭置方向，其中多个导热导电柱相对的二端露出于本体表面。

如上述本发明所揭露的基板结构，更包括多个第二绝缘材料层，设置于每一相邻的二第一绝缘材料层之间，多个导热导电柱系间隔排列于每一第二绝缘材料层中。

其中，该第一绝缘材料层的材料选自由一陶瓷、类钻石、钻石、单晶硅、多晶硅、玻璃及其组合所组成的族群其中之一。

其中，该第二绝缘材料层的材料选自由一陶瓷、类钻石、钻石、单晶硅、多晶硅、玻璃及其组合所组成的族群其中之一。

其中，该陶瓷为低温共烧陶瓷、氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷。

其中，该多个导热导电柱的材料选自由铜、银、金、铝及其合金所组成的族群其中之一。

其中，该多个导热导电柱的材料为石墨。

其中，此基板结构的制造方法包括：提供多个第一绝缘材料层及多个导热导电柱；沿一迭置方向交互堆栈多个第一绝缘材料层及多个导热导电柱，使形成一夹层结构，其中多个导热导电柱间隔排列于相邻的二第一绝缘材料层之间，并且多个导热导电柱的轴心方向垂直于迭置方向；烧结夹层结构；以及沿多个导热导电柱的一径向方向切割夹层结构，以形成多个基板结构。

此外，如上述基板结构的制造方法，其中在沿迭置方向交互堆栈多个第一绝缘材料层及多个导热导电柱的步骤，更包含下列步骤：提供多个第二绝缘材料层；以及沿迭置方向交互堆栈多个第一绝缘材料层、多个导热导电柱以及多个第二绝缘材料层，使形成夹层结构，其中多个导热导电柱间隔排列于每一第二绝缘材料层内。

本发明的晶粒结构，其所包含的基板结构具有多个导热导电柱，并且多个导热导电柱可以实心柱体(或线材)的形式密集的设置在基板结构中，在接合上磊芯片后，使磊芯片与多个导热导电柱接触，而具有良好的电性导通与散热效能。因此，可解决现有磊芯片需额外进行定位才能顺利接合以及散热性不佳的问题。同时，使晶粒结构可以批次化的大量生产，以降低生产成本。此外，在其使用的基板结构的制造上，由于不需在基板结构上钻孔，因此除了可简化其制造程序外，并可依据需求而设置不同直径大小的导热导电柱。同时，配合多个导热导电柱的间隔距离的调整，可大幅提升导热导电柱在基板结构中的分布密度，进而提升基板结构的导电及导热性能。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明第一实施例的立体示意图。

图2为本发明第一实施例的流程示意图。

图3A为本发明第一实施例的导热导电柱迭置于第一绝缘材料层的立体示意图。

图3B为本发明第一实施例的第一绝缘材料层、导热导电柱以及第二绝缘材料层交互堆栈的立体示意图。

图3C为本发明第一实施例的堆栈结构的立体示意图。

图4为本发明的一实施例的制造流程示意图。

图5A至图5E为本发明的一实施例的制造流程的结构示意图。

图6A和图6B为本发明的一实施例的使用状态示意图。

图7为本发明第二实施例的制造流程示意图。

图8A为本发明第二实施例的导热导电柱迭置于第一绝缘材料层的立体示意图。

图8B为本发明第二实施例的导热导电柱夹置于二第一绝缘材料层的间的立体示意图。

图8C为本发明第二实施例的堆栈结构的立体示意图。

图8D为本发明第二实施例的立体示意图。

其中，附图标记：

10：基板结构

120：本体

122：第一绝缘材料层

124：第二绝缘材料层

126：烧结界面

128：烧结界面

140：导热导电柱

20：夹层结构

30：磊芯片

40：载板

50：荧光板

60：堆栈结构

70：晶粒结构

80：发光二极管封装

90：基板

920：表面线路

x：迭置方向

具体实施方式

如图1所示，为本发明第一实施例所揭露的基板结构10，其包括有一本体120以及多个导热导电柱140，本体120具有多个第一绝缘材料层122及多个第二绝缘材料层124，其中第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124是由具有低热膨胀系数(约小于10ppm/℃)的材料所组成，其可以是但不局限于陶瓷(例如为氧化铝陶瓷及氮化铝陶瓷等)、类钻石、钻石、单晶硅、多晶硅、玻璃及其组合所组成的族群的其中之一。在本实施例中，是以第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124的组成材料为烧结温度低于1000℃的低温共烧陶瓷做为举例说明，但并不以此为限。

多个第一绝缘材料层122及多个第二绝缘材料层124是沿一迭置方向x交互堆栈，使多个第一绝缘材料层122及多个第二绝缘材料层124以交错的排列方式相互连接，并且在第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124之间具有一烧结界面126。此烧结界面126为第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层126在烧结工艺中，彼此之间相互接触的位置处因相变化所形成的接合界面；或者是，第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124选用相同的材料，当在烧结过程中达到融熔温度时，第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124将相互融合为一整体，进而使第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124之间具有稳固的接合结构。

多个导热导电柱140设置于每一第二绝缘材料层124中，并且第二绝缘材料层124及第一绝缘材料层122的厚度大于或等于导热导电柱140的直径，其中导热导电柱140的直径可以是但不局限于介于10-500微米(μm)之间。多个导热导电柱140是由兼具有良好导热性质及导电性质的非金属或金属材料所组成，其可以是但不局限于石墨或者是由铜、银、金、铝及其合金所组成的族群的其中之一。

多个导热导电柱140是以相互间隔小于1.0毫米(mm)的距离，例如为0.02-1.0毫米的距离，排列于第二绝缘材料层124中，并且多个导热导电柱140的轴心方向垂直于迭置方向x，使每一导热导电柱140的相对二端贯穿第二绝缘材料层124而露出于本体120的相对二侧表面，并且齐平于本体120表面。

请参阅图1至图3C，在本发明第一实施例所揭露的基板结构10的制造上，首先提供多个第一绝缘材料层122及多个导热导电柱140(S101)，同时并提供多个第二绝缘材料层(S102)。其中，第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124的组成材料选自由陶瓷、类钻石、钻石、单晶硅、多晶硅、玻璃及其组合所组成的族群的其中之一，导热导电柱140是由具有良好热传导及导电性质的非金属或金属材料所组成的线材或柱状物，其可以是但不局限于由石墨所组成的实心纯石墨棒；或者是由铜、银、金、铝及其合金等金属材料所组成，不掺杂有其它物质(如散热膏或导电胶等)的实心纯金属柱。在本实施施例中，是以第一绝缘材料层122为低温共烧陶瓷生胚，第二绝缘材料层124为低温共烧陶瓷浆料以及导热导电柱140为实心铜金属柱做为举例说明，但并不以此为限。

接着，沿一迭置方向x交互堆栈多个第一绝缘材料层122、多个导热导电柱140以及多个第二绝缘材料层124，其是将多个导热导电柱140的其中一部分先设置于其中一第一绝缘材料层122上，并以相互间隔小于1.0毫米的距离排列于此第一绝缘材料层122表面(如图3A所示)。其中，迭置方向x即为多个导热导电柱140置放于第一绝缘材料层122的方向，并且多个导热导电柱140可以是但不局限于以相互平行的方式间隔排列，使多个导热导电柱140的轴心方向垂直于迭置方向x。此外，多个导热导电柱140可以相等间距或不等间距的方式排列于第一绝缘材料层122表面。

然后，沿迭置方向x，将其中一第二绝缘材料层124堆栈于第一绝缘材料层122表面，并且包覆多个导热导电柱140(如图3B所非)。接着，依据第一绝缘材料层122、导热导电柱140以及第二绝缘材料层124的堆栈顺序，沿迭置方向x堆栈其余的第一绝缘材料层122、导热导电柱140以及第二绝缘材料层124，并且使多个导热导电柱140间隔排列于每一第二绝缘材料层124内，进而使多个第一绝缘材料层122、多个导热导电柱140以及多个第二绝缘材料层124三者之间构成一相互交错堆栈的夹层结构20(S103)。

之后，以低于1000C的温度烧结此夹层结构20(S104)，此烧结温度系可依据第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124的组成材料不同而进行调整。同时，当第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124达到烧结温度时，第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124之间相互接触的界面将受到相变化作用而互相接合，并且于第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124之间形成一烧结界面126，进而提升第一绝缘材料层122及第二绝缘材料层124之间的接合强度。因此，在烧结步骤完成后，夹层结构20中的多个第一绝缘材料层122、多个导热导电柱140以及多个第二绝缘材料层124三者之间将结合为一整体(如图3C所示)。

最后，切割烧结后的夹层结构20(S105)，其是以切割刀、水刀或激光等设备，沿多个导热导电柱140的径向方向切割夹层结构20，以获得如图1所示的基板结构10，其中多个第一绝缘材料层122及多个第二绝缘材料层124沿迭置方向x交错接合而构成基板结构10的本体120，多个导热导电柱140间隔排列于第二绝缘材料层124中，并且每一导热导电柱140的相对二端齐平于本体120的相对二侧表面，如此，使多个导热导电柱140在基板结构10中具有垂直方向(即导热导电柱140的轴心方向)导电，侧向(即导热导电柱140的径向方向)不导电的特性。

因此，在本发明所揭露的基板结构的制造上，经由交互堆栈多个第一绝缘材料层、多个导热导电柱以及多个第二绝缘材料层，并且对所形成的堆栈结构进行烧结、切割后，即能获得具有多个导热导电柱呈数组排列的基板结构，由于其不需额外对基板结构进行钻孔及填充浆料等程序，因此可有效简化基板结构的工艺。同时，由于导热导电柱是以实心线材或柱体的方式预先包埋于堆栈结构中，因此，可依据使用需求而包埋不同直径大小的导热导电柱，以及调整相邻的二导热导电柱之间的距离来增加导热导电柱在基板结构中的设置数量，使多个导热导电柱在基板结构中的分布密度增加，而在基板结构表面形成密集的导热及导电接点，进而大幅提升基板结构的导热及导电效能。此外，由于在堆栈结构切割后，导热导电柱仍然维持实心的结构状态，如此可避免现有基板结构中由于导电浆料填充不确实所导致热传导及导电效率降低的情形发生。

本发明所揭露的基板结构可应用于发光二极管中作为发光二极管晶粒的次粘着基台(submount)或者是发光二极管芯片的散热基板，又或者是应用于中央处理器(central processing unit，CPU)等电子装置中，用以承载运作时会产生高热排放的电子元件，例如微处理芯片。在以下本发明实施例的说明中，是以基板结构应用于发光二极管晶粒的组成结构中做为举例说明，但并非用以限定本发明。

如图4以及图5A至图5E所示，为本发明的一实施例所揭露的晶粒结构的制造流程，首先提供一配置有多个磊芯片30的载板40(S201)，例如在蓝宝石、碳化硅或氮化镓等基板上配置有多个发光二极管磊芯片。同时，并提供如第一实施例所述的基板结构，其具有多个导热导电柱(S202)。接着，将多个磊芯片30以银胶粘着、锡球回焊或共晶接合等方式接合于基板结构10的一侧面，使多个磊芯片30与多个导热导电柱140相互接触(S203)。在此过程中，由于基板结构10上分布有相当数量的导热导电柱140，使多个导热导电柱140在基板结构10的相对二侧面形成高密度的导热及导电接点。因此，当基板结构10与多个磊芯片30相互接合时，不需额外的对多个磊芯片30的分布位置进行对位校正，便足以让每一磊芯片30与多个导热导电柱140中至少一部分的导热导电柱140同时接触，而具有良好的电性连接关系。如此，在基板结构10接合于多个磊芯片30的操作上相当的省时、便利。

之后，移除载板40(S204)，使多个磊芯片30自载板40上脱离。接着，将一荧光板50贴合于多个磊芯片30相对基板结构10的另一侧面，使形成一堆栈结构60(S205)。接着，沿相邻的二磊芯片30之间切割堆栈结构60，以获得多个晶粒结构70(S206)。其中每一晶粒结构70并具有至少一贴合有荧光板的磊芯片30。

如图6A和图6B所示，本发明的一实施例所揭露的晶粒结构制造完成后，即可应用于不同形式的发光二极管封装80中，并且可通过将基板结构10相对磊芯片30的另一侧接合于另一基板90表面，例如为电路板、陶瓷基板或本发明中的基板结构等，使晶粒结构70可通过基板结构10的多个导热导电柱140接触于基板90上的表面线路920，进而使磊芯片30可通过多个导热导电柱140与表面线路920电性连接，同时也可经由多个导热导电柱140做为热传导媒介，将磊芯片30于运作时所产生的热能传导至基板90上，以达到让晶粒结构70降温的功效。

基于上述的结构，当提供一外界电源至晶粒结构70时，外界电源可经由基板90的表面线路820以及多个导热导电柱140传递至磊芯片30，使其产生运作。此时，磊芯片30运作所产生的热量同样可通过多个导热导电柱140传导至基板90上散热，可避免磊芯片30因温度过高而烧毁。同时，由于基板结构10中所分布的多个导热导电柱140的直径小于500微米，能有效缩减每一导热导电柱140与磊芯片30之间的接触面积，进而降低导热导电柱140与磊芯片30之间的应力，因此可避免磊芯片30与导热导电柱140之间因应力过大而产生断裂的情形发生。

此外，由于在晶粒结构的制造过程中，可预先将相当数量的磊芯片排列于载板上，之后，直接以基板结构接合于磊芯片上，由于在基板结构上具有高密度分布的导热导电柱，因此，在接合过程中不需额外的对基板结构与磊芯片之间的接合位置进行定位，除了简化晶粒结构的制造流程外，同时让晶粒结构可以批次化大量生产，而提高晶粒结构的制造产能。

请参阅图7至图8D，为本发明第二实施例所揭露的基板结构及其制造方法。在本发明第二实施例所揭露的基板结构10的制造上，首先提供多个第一绝缘材料层122以及多个导热导电柱140(S301)。第一绝缘材料层122的组成材料可以是但不局限于陶瓷、类钻石、钻石、单晶硅、多晶硅、玻璃及其组合所组成的族群的其中之一，例如为低温共烧陶瓷生胚或陶瓷浆料。导热导电柱140的组成材料可以是但不局限于由石墨或铜、银、金、铝及上述金属的合金所组成的线状或柱状物。

接着，沿一迭置方向x交互堆栈多个第一绝缘材料层122以及多个导热导电柱140，以构成一夹层结构20(S302)，其是先将多个导热导电柱140的其中一部分以相互间隔小于1毫米的距离排列于其中一第一绝缘材料层122表面。并且，多个导热导电柱140可以是但不局限于以相互平行的方式间隔排列，使多个导热导电柱140的轴心方向垂直于迭置方向x。然后，沿迭置方向x，将其余的第一绝缘材料层122以及导热导电柱140交互堆栈，使多个导热导电柱140间隔排列于相邻的二第一绝缘材料层124之间，进而构成多个第一绝缘材料层122以及多个导热导电柱140相互交错的夹层结构20。

之后，以低于1000℃的温度烧结上述的夹层结构20(S303)。当第一绝缘材料层122达到烧结温度时，相邻的二第一绝缘材料层122之间的界面将受到相变化作用而形成一烧结界面128，进而使多个第一绝缘材料层122以及多个导热导电柱140相互接合。

最后，沿多个导热导电柱140的径向方向切割烧结后的夹层结构20(S304)，以获得多个基板结构10。其中，基板结构10的多个导热导电柱140间隔排列于每一烧结界面128中，并且每一导热导电柱140的相对二端齐平于本体120的相对二侧表面，使多个导热导电柱140在基板结构10中具有垂直方向导电，侧向不导电的导电特性。因此，当基板结构10应用于承载磊芯片或微处理芯片等运作时会产生高热的电子元件时(图中未示)，将可通过多个导热导电柱140直接的接触于这些电子组件表面，使这些电子组件可通过多个导热导电柱140进行散热及导电作用。同时，通过第一绝缘材料层122所具有的低热膨系数特性，可避免基板结构10与电子元件之间因为基板结构10的受热变形而产生断裂或位移的情形发生。

本发明的基板结构的制造，由于不需额外的对基板结构进行钻孔及填充导电浆料的程序，因此可简化基板结构的制造程序。同时，由于导热导电柱不会受到贯通孔的孔径大小的限制，因此在导热导电柱的设置上，可选择使用具有极小直径(例如小于500微米)的导热导电柱间隔分布在基板结构中，以藉由导热导电柱于基板结构中的分布密度来提升基板结构的导热及导电性能。此外，由于导热导电柱是以实心柱体(或线材)设置于基板结构中，因此在基板结构中所形成的导电及散热通道具有密实的组成结构，可有效增加基板结构的导电及导热性能。同时，当此基板结构应用于发光二极管的晶粒结构的制造时，可通过基板结构中所具有高密度导热导电柱的分布特性，让多个磊芯片可同时接合于基板结构上，而不需额外对每一磊芯片进行定位，因此可加速晶粒结构的生产程序，并且让晶粒结构可批次化大量的生产，而促进其产能的提升以及使制造生产成本降低。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种晶粒结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一设置有多个磊芯片的载板；

提供一基板结构，具有多个导热导电柱，并且该多个导热导电柱贯穿该基板结构的相对二侧面；

将该多个磊芯片接合于该基板结构的一侧面，令该多个导热导电柱接触于该多个磊芯片；

移除该载板；

贴合一荧光板于该多个磊芯片上，使形成一堆栈结构；以及

切割该堆栈结构，以形成多个晶粒结构，

其中，该多个导热导电柱的排列间距介于0.02-1.0毫米之间，每一该导热导电柱的直径介于10-500微米之间。

2.一种晶粒结构，其特征在于，包括有：

一基板结构，具有多个导热导电柱，该多个导热导电柱贯穿该基板结构的相对二侧面；

一磊芯片，设置于该基板结构的一侧面，并接触于该多个导热导电柱；以及

一荧光板，设置于该磊芯片相对该基板结构的另一侧面，

其中，该多个导热导电柱的排列间距介于0.02-1.0毫米之间，每一该导热导电柱的直径介于10-500微米之间。

3.根据权利要求2所述的晶粒结构，其特征在于，该基板结构更具有一本体，该本体包含多个沿一迭置方向堆栈的第一绝缘材料层，该多个导热导电柱间隔排列于每一相邻的二该第一绝缘材料层之间，并且该多个导热导电柱的轴心方向垂直于该迭置方向，其中该多个导热导电柱相对的二端露出于该本体表面。

4.根据权利要求3所述的晶粒结构，其特征在于，该本体更包含多个第二绝缘材料层，设置于每一相邻的二该第一绝缘材料层之间，该多个导热导电柱间隔排列于每一该第二绝缘材料层中。

5.根据权利要求3所述的晶粒结构，其特征在于，该本体的材料选自由陶瓷、类钻石、钻石、单晶硅、多晶硅、玻璃及其组合所组成的族群其中之一。

6.根据权利要求2所述的晶粒结构，其特征在于，该多个导热导电柱的材料选自由铜、银、金、铝及其合金所组成的族群其中之一。

7.根据权利要求2所述的晶粒结构，其特征在于，该多个导热导电柱的材料为石墨。

8.一种基板结构，应用于一晶粒结构中，其特征在于，包括：

一本体，包含多个沿一迭置方向堆栈的第一绝缘材料层；以及

多个导热导电柱，每一该导热导电柱的直径介于10-500微米之间，该多个导热导电柱以相互间隔0.02-1.0毫米的距离排列于每一相邻的二该第一绝缘材料层之间，并且该多个导热导电柱的轴心方向垂直于该迭置方向，其中该多个导热导电柱相对的二端露出于该本体表面。

9.根据权利要求8所述的基板结构，其特征在于，该本体更包括多个第二绝缘材料层，设置于每一相邻的二该第一绝缘材料层之间，该多个导热导电柱间隔排列于每一该第二绝缘材料层中。

10.根据权利要求8所述的基板结构，其特征在于，该第一绝缘材料层的材料选自由一陶瓷、类钻石、钻石、单晶硅、多晶硅、玻璃及其组合所组成的族群其中之一。

11.根据权利要求9所述的基板结构，其特征在于，该第二绝缘材料层的材料选自由一陶瓷、类钻石、钻石、单晶硅、多晶硅、玻璃及其组合所组成的族群其中之一。

12.根据权利要求10或11所述的基板结构，其特征在于，该陶瓷为低温共烧陶瓷、氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷。

13.根据权利要求8所述的基板结构，其特征在于，该多个导热导电柱的材料选自由铜、银、金、铝及其合金所组成的族群其中之一。

14.根据权利要求8所述的基板结构，其特征在于，该多个导热导电柱的材料为石墨。

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