[發(fā)明專利]倒裝LED芯片的鍵合電極結(jié)構(gòu)及制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610030189.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN105489727B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘志白;楊力勛;鄭錦堅(jiān);李佳恩;徐宸科;康俊勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/36
• 分類號(hào): H01L33/36;H01L33/38;H01L33/00
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了倒裝LED芯片的鍵合電極結(jié)構(gòu)及制作方法，包括：襯底；發(fā)光外延層，位于襯底之上；鍵合電極，位于發(fā)光外延層之上；所述鍵合電極結(jié)構(gòu)，在垂直方向從下至上劃分為由底層和上表層組成的金屬疊層，其中底層結(jié)構(gòu)為易氧化金屬且側(cè)壁形成氧化層，上表層為不易氧化金屬；在水平方向劃分為主接觸部分以及圍繞主接觸部分的柵狀部分。本發(fā)明解決習(xí)知倒裝LED芯片結(jié)構(gòu)在封裝焊接時(shí)容易發(fā)生短路或者漏電的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及倒裝LED芯片的鍵合電極結(jié)構(gòu)及制作方法。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管（LED）具有壽命長、節(jié)能環(huán)保等顯著優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是繼白熾燈、熒光燈之后又一次照明技術(shù)的革命，是目前國際上半導(dǎo)體和照明領(lǐng)域研發(fā)和產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，擁有巨大的應(yīng)用前景。以藍(lán)寶石、AlN等作為絕緣襯底的LED芯片，由于襯底導(dǎo)熱率比較低，因此橫向結(jié)構(gòu)的LED的PN結(jié)的溫度比較高。為了解決散熱的問題，芯片的倒裝焊結(jié)構(gòu)（FC-LED）被提出，發(fā)光效率和散熱效果都有了改進(jìn)。但是倒裝芯片設(shè)計(jì)，由于P、N金屬電極的大小、位置受限，倒裝芯片貼片回流焊已經(jīng)成為一種產(chǎn)業(yè)化的封裝方式，在封裝時(shí)常采用錫膏焊接的作業(yè)方式，易造成錫膏涂布不均、錫膏溢流出焊盤區(qū)域，若遇到芯片電極焊料擠壓就會(huì)發(fā)生電路不良、漏電等異常。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種倒裝LED芯片的鍵合電極結(jié)構(gòu)及制作方法，解決習(xí)知倒裝LED芯片結(jié)構(gòu)在封裝焊接時(shí)容易發(fā)生短路或者漏電的問題。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種倒裝LED芯片的鍵合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述鍵合電極結(jié)構(gòu)，在垂直方向從下至上劃分為由底層和上表層組成的金屬疊層，其中底層結(jié)構(gòu)為易氧化金屬且側(cè)壁形成氧化層，上表層為不易氧化金屬；在水平方向劃分為主接觸部分以及圍繞主接觸部分的柵狀部分。

進(jìn)一步地，所述鍵合電極底層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成氧化層，用于倒裝LED封裝時(shí)，由于與錫膏表面附著性很差，表面張力大，使得錫膏向下沿著封裝電極擴(kuò)展，以阻止錫膏往LED芯片端擴(kuò)散，從而避免芯片漏電和短路，提高可靠性；

進(jìn)一步地，所述主接觸部分的上表層用于接觸導(dǎo)電和散熱；

進(jìn)一步地，所述柵狀部分電極底層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成氧化層具有擋墻效果，作為封裝用錫膏的擋墻；

進(jìn)一步地，所述柵狀部分電極數(shù)目至少4個(gè)；

進(jìn)一步地，所述柵狀部分電極圖形包括長方形或者正方形或圓形或橢圓形或三角形或多邊形或十字形或前述組合；

進(jìn)一步地，所述柵狀部分分布圍繞在主接觸部分的某個(gè)側(cè)面或者各個(gè)側(cè)面；

進(jìn)一步地，所述易氧化金屬選用Al或Ag或Cu或前述任意組合之一；

進(jìn)一步地，所述不易氧化金屬選用Cr或Pt或 Au或前述任意組合之一。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種倒裝LED芯片的鍵合電極結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：

先制作金屬疊層，在垂直方向從下至上包括底層和上表層，其中底層為易氧化金屬，上表層為不易氧化金屬；在水平方向劃分為主接觸部分以及圍繞主接觸部分的柵狀部分；

再對(duì)所述金屬疊層進(jìn)行氧等離子體預(yù)處理，上表層不易氧化，氧等離子體對(duì)上表層形成清潔，提高表面活性，以形成良好的接觸，底層為易氧化金屬，氧離子體處理會(huì)使底層的側(cè)壁形成氧化層。

進(jìn)一步地，所述鍵合電極底層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成的氧化層，用于倒裝LED封裝時(shí)，由于與錫膏表面附著性很差，表面張力大，使得錫膏向下沿著封裝電極擴(kuò)展，以阻止錫膏往LED芯片端擴(kuò)散，從而避免芯片漏電和短路，提高可靠性；

進(jìn)一步地，所述主接觸部分的上表層，用于接觸導(dǎo)電和散熱；

進(jìn)一步地，所述柵狀部分電極底層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成氧化層具有擋墻效果，作為封裝用錫膏的擋墻；