[发明专利]发光二极管模块和发光二极管以及制造发光二极管的方法

说明书

本发明公开了发光二极管模块和发光二极管以及制造发光二极管的方法。所述发光二极管模块包括印刷电路板和通过焊膏粘结至该印刷电路板的发光二极管。所述发光二极管包括电连接至第一导电型半导体层的第一电极焊盘和连接至第二导电型半导体层的第二电极焊盘，其中，第一电极焊盘和第二电极焊盘中的每个电极焊盘包括至少五对钛/镍层或至少五对钛/铬层和最上面的金层。因此，防止了焊膏中的例如锡等的金属元素的扩散，从而提供了可靠的发光二极管模块。

技术领域

本发明涉及一种发光二极管和一种发光二极管模块，更特别地，涉及一种发光二极管模块，该发光二极管模块包括通过焊膏粘结到诸如印刷电路板等的基板上的发光二极管。

背景技术

随着氮化镓(GaN)基发光二极管(LED)的发展，GaN基LED被用在了包括天然彩色LED显示器件、LED交通标识牌、白色LED等在内的各种应用范围中。

通常，GaN基LED是通过在基板(例如蓝宝石基板)上生长外延层来形成的，并且包括N型半导体层、P型半导体层和置于其间的有源层。N-电极焊盘形成在N型半导体层上，而P-电极焊盘形成在P型半导体层上。发光二极管通过电极焊盘而电连接到外部电源。在运行时，电流通过半导体层从P-电极焊盘流至N-电极焊盘。

另一方面，使用倒装芯片型发光二极管，以防止由P-电极焊盘引起的光损失并同时改善散热效率，已经提出了有助于大型倒装芯片型发光二极管中的电流散布的各种电极结构(见美国专利第6486499号)。例如，反射电极形成在P型半导体层上，并且在通过蚀刻P型半导体层和有源层而形成的N型半导体层的暴露区域上，形成用于电流散布的延伸。

形成在P型半导体层上的反射电极反射在有源层中产生的光，从而改善光提取效率，同时有助于P型半导体层中的电流散布。另一方面，连接至N型半导体层的延伸有助于N型半导体层中的电流散布，以允许在较大的有效面积上一致发光。特别地，具有约1mm²或以上的较大面积的适用于大功率的发光二极管不仅需要在P型半导体层中的、也需要在N型半导体层中的电流散布。

然而，传统技术采用了具有高阻抗的线性延伸，因此在电流散布上受到了限制。此外，由于反射电极被约束放置于P型半导体层上，大量的光不被反射电极反射，而是被吸收到焊盘和延伸中，进而引起显著的光损失。

另一方面，在最终产品中，发光二极管是以LED模块的形式提供的。一般而言，LED模块包括印刷电路板和安装于印刷电路板上的LED封装，其中，发光二极管以芯片形式被安装在LED封装内。传统的LED芯片通过银膏或金锡焊料被安装于次基台、引线框架或引线电极上并且被封装来形成LED封装，其随之通过焊膏被安装于印刷电路板上。因此，LED芯片上的焊盘被放置为远离焊膏，并且通过相对稳定的粘结材料(如银膏或金锡焊料)粘结。

近来，已经研究开发通过将发光二极管的焊盘通过焊膏直接粘结在印刷电路板上来制造LED模块的技术。例如，通过将LED芯片直接安装在PCB上而不是对LED芯片进行封装，或者通过制造所谓的晶圆级LED封装并接着将该LED封装安装在印刷电路板上，来制造LED模块。由于在这些LED模块中焊盘与焊膏直接邻接，诸如焊膏中的锡等的金属元素会通过焊盘扩散到发光二极管中，会在发光二极管中造成短路，由此造成器件故障。

发明内容

【技术问题】

本发明的实施例提供一种包括通过焊膏粘结到基板上的发光二极管的LED模块。

本发明的实施例提供一种能够防止焊膏的金属元素扩散的发光二极管以及一种包括该发光二极管的LED模块。

本发明的实施例提供一种具有改善的电流散布性能的发光二极管。

本发明的实施例提供一种能够通过改善反射率来改善光提取效率的发光二极管。

本发明的实施例提供一种在改善电流散布性能的同时实现制造工艺的简化的发光二极管、包括其的LED模块及其制造方法。