[发明专利]光电半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电半导体装置，详言之，涉及一种电路板具有孔洞的垂直电极型光电半导体装置。

背景技术

为了提高半导体元件的效率，越来越多的半导体元件朝向高功率发展，例如高亮度发光二极管（High Brightness LED）、聚光型太阳能电池（HCPV）、功率放大器（PA）、双极型晶体管（Bipolar Transistor）、高电子迁移率晶体管（High Electron Mobility Transistor，HEMT）、光敏二极管、激光二极管及集成电路元件等。

由于高功率的半导体元件在工作时通常会产生大量的热，若热能无法适时地排除，将会使半导体元件的性能受损。在高温的半导体工作温度下，会导致其工作效率变差，发光二极管还有颜色漂移的问题。尤其是聚光型太阳能电池及高功率发光二极管，其散热能力更显重要。因此，高功率半导体/光电半导体元件需要快速有效的散热。

参考图1，显示现有光电半导体装置的剖视示意图。该光电半导体装置1包括一光电半导体元件，进一步的为一发光二极管（LED）元件10、一基板12、一容器16及一冷却水14。该基板12为一封装基板，且具有一第一表面121及一第二表面122。该发光二极管元件10位于该基板12的第一表面121。该基板12的第二表面122位于该容器16上。该冷却水14在该容器16内流动，以带走该发光二极管元件10发光所产生的热。

该现有光电半导体装置1的缺点如下。该发光二极管元件10的热先通过该基板12及该容器16的侧壁之后才会进入该冷却水14，而被该冷却水14带走。由于该基板12及该容器16通常不是热的良导体，因此，该发光二极管元件10的热并无法快速地传导到该冷却水14，导致该现有光电半导体装置1的散热效率并不高。换言之，现有技术的热阻过大。

发明内容

本发明提供一种光电半导体装置，其包括一电路板、一光电半导体元件及至少一导线。该电路板具有一基板、一电路层及至少一孔洞，该电路层为邻接到该基板，该孔洞为位于该基板。该光电半导体元件具有一顶电极及一底电极，该顶电极位于该光电半导体元件的顶部，该底电极位于该光电半导体元件的底部，该底电极为邻接且电气连接至该电路板的电路层，其中该光电半导体元件的位置为相对于该电路板的孔洞。该导线电气连接该光电半导体元件的顶电极至该电路板的电路层。该孔洞供一冷却液在其内流动，从而吸收且带走该光电半导体元件的热。因此，可有效地降低该光电半导体元件的工作温度。

本发明另提供一种光电半导体装置，其包括一电路板、一光电半导体元件、至少一导线、一均热装置及一冷却液。该电路板具有至少一孔洞，该孔洞贯穿该电路板。该光电半导体元件具有一顶电极及一底电极，该顶电极位于该光电半导体元件的顶部，该底电极位于该光电半导体元件的底部，其中该光电半导体元件的底电极完全盖住该孔洞且电气连接至该电路板，且部分该底电极显露于该孔洞中。该导线电气连接该光电半导体元件的顶电极至该电路板。该均热装置附着至该电路板，且具有一中空容置空间及至少一开口，该中空容置空间为经由该开口连通至该电路板的孔洞。该冷却液位于该中空容置空间及该电路板的孔洞内，且用以接触该底电极，从而吸收该光电半导体元件的热以形成一蒸发气体而在该均热装置内流动，其中该冷却液为不导电材料，其电阻率大于1000Ωm。因此，可有效地降低该光电半导体元件的工作温度。

附图说明

图1显示现有光电半导体装置的剖视示意图；

图2显示本发明光电半导体装置的一实施例的剖视示意图；

图3显示本发明光电半导体装置的另一实施例的剖视示意图；

图4显示本发明光电半导体装置的另一实施例的剖视示意图；

图5显示本发明光电半导体装置的另一实施例的剖视示意图；

图6显示本发明光电半导体装置的另一实施例的立体示意图；及

图7显示图6的剖视示意图。

主要元件符号说明

1     现有光电半导体装置

2     本发明光电半导体装置的一实施例

2a    本发明光电半导体装置的另一实施例

2b    本发明光电半导体装置的另一实施例

2c    本发明光电半导体装置的另一实施例

2d    本发明光电半导体装置的另一实施例

2e    本发明光电半导体装置的另一实施例

2f    本发明光电半导体装置的另一实施例

10    发光二极管（LED）元件