[发明专利]倒装LED芯片的键合电极结构及制作方法

说明书

本发明公开了倒装LED芯片的键合电极结构及制作方法，包括：衬底；发光外延层，位于衬底之上；键合电极，位于发光外延层之上；所述键合电极结构，在垂直方向从下至上划分为由底层和上表层组成的金属叠层，其中底层结构为易氧化金属且侧壁形成氧化层，上表层为不易氧化金属；在水平方向划分为主接触部分以及围绕主接触部分的栅状部分。本发明解决习知倒装LED芯片结构在封装焊接时容易发生短路或者漏电的问题。

技术领域

本发明属于光电技术领域，具体涉及倒装LED芯片的键合电极结构及制作方法。

背景技术

发光二极管（LED）具有寿命长、节能环保等显著优点，被认为是继白炽灯、荧光灯之后又一次照明技术的革命，是目前国际上半导体和照明领域研发和产业关注的焦点，拥有巨大的应用前景。以蓝宝石、AlN等作为绝缘衬底的LED芯片，由于衬底导热率比较低，因此横向结构的LED的PN结的温度比较高。为了解决散热的问题，芯片的倒装焊结构（FC-LED）被提出，发光效率和散热效果都有了改进。但是倒装芯片设计，由于P、N金属电极的大小、位置受限，倒装芯片贴片回流焊已经成为一种产业化的封装方式，在封装时常采用锡膏焊接的作业方式，易造成锡膏涂布不均、锡膏溢流出焊盘区域，若遇到芯片电极焊料挤压就会发生电路不良、漏电等异常。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种倒装LED芯片的键合电极结构及制作方法，解决习知倒装LED芯片结构在封装焊接时容易发生短路或者漏电的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种倒装LED芯片的键合电极结构，其特征在于：所述键合电极结构，在垂直方向从下至上划分为由底层和上表层组成的金属叠层，其中底层结构为易氧化金属且侧壁形成氧化层，上表层为不易氧化金属；在水平方向划分为主接触部分以及围绕主接触部分的栅状部分。

进一步地，所述键合电极底层结构的侧壁形成氧化层，用于倒装LED封装时，由于与锡膏表面附着性很差，表面张力大，使得锡膏向下沿着封装电极扩展，以阻止锡膏往LED芯片端扩散，从而避免芯片漏电和短路，提高可靠性；

进一步地，所述主接触部分的上表层用于接触导电和散热；

进一步地，所述栅状部分电极底层结构的侧壁形成氧化层具有挡墙效果，作为封装用锡膏的挡墙；

进一步地，所述栅状部分电极数目至少4个；

进一步地，所述栅状部分电极图形包括长方形或者正方形或圆形或椭圆形或三角形或多边形或十字形或前述组合；

进一步地，所述栅状部分分布围绕在主接触部分的某个侧面或者各个侧面；

进一步地，所述易氧化金属选用Al或Ag或Cu或前述任意组合之一；

进一步地，所述不易氧化金属选用Cr或Pt或 Au或前述任意组合之一。

根据本发明的第二方面，提供一种倒装LED芯片的键合电极结构的制作方法，包括：

先制作金属叠层，在垂直方向从下至上包括底层和上表层，其中底层为易氧化金属，上表层为不易氧化金属；在水平方向划分为主接触部分以及围绕主接触部分的栅状部分；

再对所述金属叠层进行氧等离子体预处理，上表层不易氧化，氧等离子体对上表层形成清洁，提高表面活性，以形成良好的接触，底层为易氧化金属，氧离子体处理会使底层的侧壁形成氧化层。

进一步地，所述键合电极底层结构的侧壁形成的氧化层，用于倒装LED封装时，由于与锡膏表面附着性很差，表面张力大，使得锡膏向下沿着封装电极扩展，以阻止锡膏往LED芯片端扩散，从而避免芯片漏电和短路，提高可靠性；

进一步地，所述主接触部分的上表层，用于接触导电和散热；

进一步地，所述栅状部分电极底层结构的侧壁形成氧化层具有挡墙效果，作为封装用锡膏的挡墙；