[發明專利]一種具有粗化表面的電極結構

有效

• 申請號: 201310495713.5
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103606607A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 叢國芳
• 申請（專利權）人: 溧陽市東大技術轉移中心有限公司
• 主分類號: H01L33/38
• 分類號: H01L33/38
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

技術領域

本發明屬于發光二極管電極的技術領域，特別涉及一種具有粗化表面的發光二極管的電極結構。

背景技術

發光二極管是由半導體材料所制成的發光元件，元件具有兩個電極端子，在端子間施加電壓，通入極小的電流，經由電子電洞的結合可將剩余能量以光的形式激發釋出，此即發光二極管的基本發光原理。

發光二極管芯片的常規結構包括一個在通電后產生光輻射的半導體發光結構，以及此半導體結構與外界電源相連的電極。發光二極管芯片設計的重點在于提高半導體結構的光輻射效率以及提高半導體結構與外界電源的連接質量。

中國專利公開文獻CN102214625A公開了一種發光二極管的電極結構，這種結構通過將電極的表面粗糙化，從而在打線時增強鍵合金絲與電極的附著力，今兒提高發光二極管芯片與外界電源的連接質量。這種電極結構雖然能夠在一定程度上增加電極的連接質量，但是由于電極為平面電極，因此打線后，鍵合金絲與電極的連接仍然局限于電極的平面范圍，因此其鍵合金絲與電極的結合力仍然無法大幅度的提高，存在脫線的可能，從而影響發光二極管的質量。

而且，在某些對電極電連接質量要求特別嚴格的場合，特別是電極接觸電阻要求特別小的場合，鍵合金絲與電極鍵合后的電阻率也是必須考慮的因素之一。

發明內容

本發明針對現有技術的問題，提出了一種電極結構，該電極結構不僅能夠大幅度增強電極與鍵合金絲結合力，而且能夠獲得較小的電阻率。

首先對本發明所采用的“上”、“下”進行定義，在本發明中，通過參照附圖，本發明所述的“上”為附圖中面向附圖時垂直向上的方向。本發明所述的“下”為附圖中面向附圖時垂直向下的方向，本文所述的“高度”是指面向附圖時垂直方向上的距離。

本發明提出了一種具有粗化表面的電極結構，該電極結構包括底部平坦電極，在該底部平坦電極上具有：第一金屬電極、第二金屬電極和第三金屬電極，其中第一金屬電極的底面為正方形，所述第二金屬電極環繞第一金屬電極形成，并且其底面也為正方形，所述第三金屬電極環繞第二金屬電極形成，并且其底面也為正方形。

其中，第一金屬電極和第三金屬電極的上表面具有粗化層，第二金屬電極的上表面不具有粗化層；

其中，第一金屬電極和第三金屬電極的高度相同，第二金屬電極的高度小于第一金屬電極和第三金屬電極；第二金屬電極的上表面與第一金屬電極上的粗化層的上表面的高度差介于用作電極鍵合的鍵合金絲的直徑的1/4至1/3之間。

其中，所述第一金屬電極和第三金屬電極的材料為銅或鋁，優選為鋁；所述第二金屬電極的材料為金。

附圖說明

圖1-3為本發明提出的具有粗化表面的電極的結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1-3來介紹本發明提出的具有粗化表面的電極結構。

參見圖1和2，圖1為發光二極管電極結構的截面圖，底部平坦電極1，所述底部平坦電極1的底面為正方形；在該底部平坦電極1上具有：第一金屬電極2、第二金屬電極3和第三金屬電極4，其中第一金屬電極2的底面為正方形，所述第二金屬電極3環繞第一金屬電極2形成，并且其底面也為正方形，所述第三金屬電極4環繞第二金屬電極3形成，并且其底面也為正方形。

其中，所述第一金屬電極2和第三金屬電極4的材料為銅或鋁，優選為鋁；所述第二金屬電極2的材料為金。第一金屬電極2和第三金屬電極4的上表面具有粗化層6，第二金屬電極3的上表面為平坦表面，即其不具有粗化層；這樣設置的目的是因為第一金屬電極2和第三金屬電極4的材料為銅或鋁，因此可以通過噴砂、等離子體刻蝕、化學腐蝕等工藝來輕易的形成粗化層6；而第二金屬電極3的上表面不形成有粗化層，是因為第二金屬電極3的材料為金，如果要在金的表面形成粗化層，不管是通過噴砂、等離子體刻蝕或者化學腐蝕等工藝，都會造成金的損失，這種損失對于一個電極來說雖然可以忽略不計，但是對于實際生產中，制造大量發光二極管就必然需要形成大量的電極結構，因為金屬于昂貴的金屬，因而金的損失在大規模制造的情況下就會顯得相當可觀，因此本發明不對由金形成的第二金屬電極3的上表面進行粗化，正是出于節約的目的。

對于粗化層6的粗化度而言，理論上來說，各種粗化度都能在一定程度上增加鍵合金絲與電極結構的結合面積，從而也就能夠增加它們之間的結合強度，但是在本發明中，粗化層6的粗化度優選控制在5微米至100微米之間，更優選地控制在20微米至60微米之間。