[发明专利]基于锡合金电极应用的微发光器件及其制备方法

说明书

本发明提供了基于锡合金电极应用的微发光器件及其制备方法，通过在外延叠层表面设置DBR结构层，其包括沿所述外延叠层的表面依次层叠的DBR反射层和应力缓冲层，且所述DBR结构层具有第一通孔和第二通孔；第一电极，其沉积于所述第一通孔与所述第一型半导体层电连接，并向上延伸至所述DBR结构层的表面；且所述第一电极包括锡合金电极；第二电极，其沉积于所述第二通孔与所述第二型半导体层电连接，并向上延伸至所述DBR结构层的表面，且所述第二电极包括锡合金电极。使LED芯片表面采用锡合金电极结构，实现了免锡膏封装方式，避免锡膏钢网印刷精度不高导致的连锡等异常问题；同时，避免了锡膏印刷情况下钢网精准控制等问题。

技术领域

本发明涉及发光二极管领域，尤其涉及一种基于锡合金电极应用的微发光器件及其制备方法。

背景技术

随着半导体发光技术的不断发展，LED的应用日新月异，特别是LED在显示技术的发展。同时，由于LED显示屏的高分辨率的需要，LED芯片的间距及芯片的尺寸也越来越小，如Mini-LED等微发光器件。

Mini-LED等微发光器件，其尺寸为微米等级，每张基板上通常会有数千个芯片，上万个焊点；如此巨量的焊点，且受到芯片尺寸及两极性电极间距的限制，电极焊盘尺寸较小，给芯片的封装焊接带来了很大的难度。同时，为克服分立器件尺寸对点间距限制，大多采用集成封装(COB)方式进行，其对作业过程中的稳定性一致性等要求较高；因此，在封装过程中稳定可靠地实现芯片与基板的焊接是Mini-LED等微发光器件应用过程最重要的环节之一。

针对LED芯片焊接，常规方式包括回流焊及共晶焊两种方式。

其中，回流焊则是：在封装过程中通过锡膏固定方式进行，对应电极表面为Au结构，具体的需要在基板对应焊盘位置点锡膏，再固定芯片，然后再按照一定的温度曲线通过回流焊炉进行高温固化，锡膏的选择决定了固化所有需要的温度，通常会在180～260℃之间进行选择，温度相对较低，与芯片制程温度基本一致，对芯片结构影响较小，同时由于Mini-LED等微发光器件及焊盘尺寸较小，锡膏使用量及位置准确度极为重要；与此同时，芯片电极焊盘对锡膏的适应性也较为重要，若防护不足，极易发生电极侵蚀而脱落情况，造成锡膏固晶工艺成品率较低，且返修成本较高。

共晶焊则是：在封装过程中通过助焊剂固定方式进行，对应芯片电极焊盘若采用AuSn电极结构，过程中由于AuSn材料本身共晶温度限制，通常温度在320℃左右，对芯片结构及辅材等高温的稳定要求较高。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种基于锡合金电极应用的微发光器件及其制备方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于锡合金电极应用的微发光器件及其制备方法，以解决微发光器件的封装焊接问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于锡合金电极应用的微发光器件，包括衬底及及设置于所述衬底表面且通过沟槽相互间隔排布的若干个LED阵列单元，所述LED阵列单元包括：

外延叠层，所述外延叠层包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源区以及第二型半导体层，且所述外延叠层的局部区域蚀刻至部分所述的第一型半导体层形成凹槽及台面；所述第一方向垂直于所述衬底，并由所述衬底指向所述外延叠层；

DBR结构层，其包括沿所述外延叠层的表面依次层叠的DBR反射层和应力缓冲层，且所述DBR结构层具有第一通孔和第二通孔，且所述第二通孔裸露所述台面的部分表面，所述第一通孔裸露所述凹槽的部分表面；

第一电极，其沉积于所述第一通孔与所述第一型半导体层电连接，并向上延伸至所述DBR结构层的表面；且所述第一电极包括锡合金电极；

第二电极，其沉积于所述第二通孔与所述第二型半导体层电连接，并向上延伸至所述DBR结构层的表面，且所述第二电极包括锡合金电极，所述第二电极与所述第一电极相互远离设置。