[發(fā)明專利]焊盤結(jié)構(gòu)的制作方法及倒裝LED芯片的制作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711437486.5
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108110127A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李東昇;丁海生;馬新剛;趙進超
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州士蘭明芯科技有限公司
• 主分類號: H01L33/62
• 分類號: H01L33/62;H01L33/60;H01L33/00;H01L33/14;H01L33/40
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

公開了一種焊盤結(jié)構(gòu)的制作方法，所述焊盤結(jié)構(gòu)應(yīng)用于倒裝LED芯片，所述倒裝LED芯片包括由上而下的襯底、外延層、電流擴展層、連通電極、絕緣反射層和焊盤結(jié)構(gòu)，包括：通過蒸發(fā)或濺射方式在所述絕緣反射層上形成第一接觸層；通過電鍍或化學(xué)鍍方式在所述第一接觸層上形成阻隔層；通過電鍍或化學(xué)鍍方式形成共金層；所述共金層的材料為錫銀合金。本發(fā)明還提供了一種倒裝LED芯片的制作方法，解決了回流焊過程中錫向芯片表面擴展的問題，工藝簡單、成本低，便于大量生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光電芯片制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種焊盤結(jié)構(gòu)的制作方法及倒裝LED芯片的制作方法。

背景技術(shù)

自從20世紀(jì)90年代初商業(yè)化以來，經(jīng)過二十幾年的發(fā)展，GaN基LED已被廣泛應(yīng)用于戶內(nèi)外顯示屏、投影顯示用照明光源、背光源、景觀亮化照明、廣告、交通指示等領(lǐng)域，并被譽為二十一世紀(jì)最有競爭力的新一代固體光源。然而，對于LED來說，要代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源進入高端照明領(lǐng)域，其發(fā)光亮度的提高是至關(guān)重要的。

倒裝LED芯片的基本結(jié)構(gòu)是將正裝LED芯片倒裝焊接于導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好的基板上，使發(fā)熱比較集中的發(fā)光外延層更接近于散熱熱沉，以便大部分熱量通過基板導(dǎo)出，而不是通過散熱不良的藍寶石生長襯底導(dǎo)出，這在一定程度上緩解了LED芯片的散熱問題；并且，倒裝LED芯片的出光面與焊盤面是方向相反的兩個面，避免了LED焊盤對LED芯片發(fā)光面積的影響，即在LED芯片面積確定的情況下，與正裝LED芯片相比，倒裝LED芯片的發(fā)光面積更大，發(fā)光效率更高；同時，倒裝LED芯片可實現(xiàn)無金線芯片級封裝；綜上，倒裝LED芯片因具有散熱好，出光面積大，可實現(xiàn)芯片級封裝等優(yōu)勢，越來越受到LED領(lǐng)域尤其是中大功率應(yīng)用市場的重視和青睞。

倒裝LED芯片有共晶焊和回流焊兩種焊接工藝，與共晶焊相比，回流焊因產(chǎn)能大、成本低等優(yōu)點被廣大LED封裝企業(yè)所接受。倒裝LED芯片倒置于基板之上，在LED焊盤和基本之間設(shè)置錫膏，并將其放置在回流爐內(nèi)，經(jīng)過預(yù)熱、恒溫、回流、冷卻等方式使倒裝LED芯片焊盤和基板通過錫膏形成共金，完成焊接的過程即為金錫回流焊。

金錫回流焊的溫度一般高于280度，在金錫回流焊過程中，高溫的錫易于擴散到芯片表面，導(dǎo)致芯片失效，是影響倒裝LED良率的關(guān)鍵因素之一，業(yè)界通常在倒裝芯片焊盤中加入鎳等難熔金屬來阻止錫擴散。但鎳等難熔金屬蒸發(fā)速率非常低，故鎳層厚度一般只有一千埃左右，此厚度難以完全阻止回流焊過程中錫的擴散，如若封裝體再次使用回流焊焊接到線路板上，錫會再次擴散，進一步降低倒裝LED芯片的良率，故倒裝LED芯片回流焊過程中導(dǎo)致的錫擴散問題亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種焊盤結(jié)構(gòu)的制作方法及倒裝LED芯片的制作方法，以解決回流焊過程中導(dǎo)致錫擴散的問題。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種焊盤結(jié)構(gòu)的制作方法，所述焊盤結(jié)構(gòu)應(yīng)用于倒裝LED芯片，所述LED倒裝芯片包括由上而下的襯底、外延層、電流擴展層、連通電極、絕緣反射層和焊盤結(jié)構(gòu)，包括：通過蒸發(fā)或濺射方式在所述絕緣反射層上形成第一接觸層；通過電鍍或化學(xué)鍍方式在所述第一接觸層上形成阻隔層；通過電鍍或化學(xué)鍍方式形成共金層；所述共金層的材料為錫銀合金。

優(yōu)選地，所述錫銀合金中銀的含量為3％-5％。

優(yōu)選地，所述共金層的厚度為0.1-1μm。

優(yōu)選地，所述第一接觸層包括鈦層及鈦層之上的鋁層。

優(yōu)選地，所述阻隔層的材料為鎳。

優(yōu)選地，所述阻隔層的厚度為0.1-5μm。