[發明專利]一種易于焊接的倒裝LED芯片

在審

• 申請號: 202110070402.9
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112802939A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 范凱平;曠明勝;徐亮;仇美懿;何俊聰
• 申請（專利權）人: 佛山市國星半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L33/44
• 分類號: H01L33/44;H01L33/62
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 胡楓;李素蘭

本發明公開了一種易于焊接的倒裝LED芯片，包括襯底、設于襯底上的發光結構、設于發光結構上第一電極、設于發光結構和第一電極上的鈍化層、以及設于鈍化層上第二電極，所述鈍化層設有至少一個電極孔洞，所述電極孔洞內填充有預設硬度的導電物質；其中，所述導電物質與鈍化層的表面齊平，并將第一電極和第二電極形成導電連接，且與鈍化層、第一電極和第二電極形成無縫連接；所述導電物質的硬度≥80HBS。本發明的倒裝LED芯片解決了鈍化層與第一電極和第二電極的金屬硬度不同的問題，減少封裝焊接時第二電極與封裝基板之間的空洞率，提高芯片的焊接性能。

技術領域

本發明涉及發光二極管技術領域，尤其涉及一種易于焊接的倒裝LED芯片。

背景技術

倒裝LED芯片憑借其具有良好的散熱性能、電流分布均勻、高可靠性、高光效等突出特點，被廣泛地應用于車用照明、家用照明、背光顯示等領域。

倒裝LED芯片在封裝應用時普遍使用AuSn共晶焊接技術，無需打線固晶，大大降低了封裝時間與成本；但是其對共晶焊接工藝要求較高，對裝封裝基板的選擇、平整度、制作工藝的要求也很高。

現有倒裝LED芯片使用AuSn共晶焊接技術焊接在封裝基板上，會產生較高的空洞率(不良率)，空洞率是指芯片焊盤電極金屬與封裝基板之間的焊接粘附效果，通過X-Ray掃描焊接粘附區域，若全部顯示黑色，則焊接粘附效果好，空洞率小，良率高；若焊接粘附區域的局部區域表現為白色，則對應產生空洞情況，白色的區域越多，空洞率越高，良率越低；其中，空洞率等于白色區域與焊接粘附總區域的比例。

倒裝LED芯片的制備的過程中，外延層刻蝕、絕緣層刻蝕形成的孔洞，雖然在后續的工藝中會被其他結構，如電極、焊盤等結構所填平，但這些孔洞在倒裝LED芯片封裝時會造成倒裝LED表面與封裝基板之間粘附異常、產生大量空洞、焊接不良，引起光電參數異常、芯片剝離等現象。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種易于焊接的倒裝LED芯片，空洞率低，良率高。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種易于焊接的倒裝LED芯片，包括襯底、設于襯底上的發光結構、設于發光結構上第一電極、設于發光結構和第一電極上的鈍化層、以及設于鈍化層上第二電極，所述鈍化層設有至少一個電極孔洞，所述電極孔洞內填充有預設硬度的導電物質；

其中，所述導電物質與鈍化層的表面齊平，并將第一電極和第二電極形成導電連接，且與鈍化層、第一電極和第二電極形成無縫連接；

所述導電物質的硬度≥80HBS。

作為上述方案的改進，所述導電物質選自鎳、鉻、鈦、鎢中的一種或幾種；

所述導電物質通過電子束蒸鍍或者熱蒸發的方法填充在電極孔洞內，以使其與鈍化層、第一電極和第二電極形成無縫連接；

其中，所述導電物質的制成真空度≤1.0*10^-4Pa，鍍率為0.8～2.0埃/秒。

作為上述方案的改進，所述電極孔洞的側壁與鈍化層的表面具有預設的夾角θ₁，所述夾角θ₁為115～145°。

相應地，本發明還提供了一種易于焊接的倒裝LED芯片，包括襯底、設于襯底上的發光結構、設于發光結構上第一電極、設于發光結構和第一電極上的鈍化層、以及設于鈍化層上第二電極，所述鈍化層設有至少兩個電極孔洞，所述電極孔洞刻蝕至第一電極的表面，所述第二電極填充在所述電極孔洞內并與第一電極形成導電連接，所述第二電極設有至少兩個填充孔洞，所述填充孔洞對應設置在電極孔洞的上方，所述填充孔洞內填充有預設硬度的導電物質；

其中，所述導電物質與第二電極的表面齊平，并與第二電極形成無縫連接；

所述導電物質的硬度≥80HBS。