一种LED芯片P面厚铝电极、制备厚铝电极用刻蚀液及厚铝电极制备方法技术

本发明专利技术公开了一种LED芯片P面厚铝电极、制备厚铝电极用刻蚀液及厚铝电极制备方法，属于LED电极制备技术领域。本发明专利技术的P面电极包括接触电极和焊线电极，接触电极包括第一镀金层、金铍层和第二镀金层，焊线电极的第一镀钛层厚度为厚铝层的厚度为本发明专利技术的刻蚀液包括钛刻蚀液、铝刻蚀液和金刻蚀液，组成简单、配比合理，避免了电极金属层厚度增加造成的湿法刻蚀电极图形变形问题，本发明专利技术P面厚铝电极的制备方法，对LED芯片P面厚铝电极依次进行光刻和湿法刻蚀处理以获得厚度适度增加的焊线电极，工艺简单，重复性好。本发明专利技术很好的解决了焊线电极与封装导线之间的虚焊、脱离问题。

【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片P面厚铝电极及厚铝电极制备方法
本专利技术涉及LED电极制备
，更具体地说，涉及一种LED芯片P面厚铝电极及厚铝电极制备方法。
技术介绍
发光二极管(LED)是一种具有发光效率高、耗电量小、寿命长、发热量低、体积小、环保节能等诸多优点的照明器件，因而具有广泛的应用市场，如汽车、背光源、交通灯、大屏幕显示、军事等领域。LED芯片的常规结构包括一个在通电后产生光辐射的半导体发光结构，以及此半导体结构与外界电源相连的电极。LED芯片设计的重点在于提高半导体结构的光辐射效率以及提高半导体结构与外界电源的连接质量。通常LED芯片的P面电极分为上下两层：第一层为接触电极，接触电极和LED芯片P面形成欧姆接触，降低电极和芯片P面的接触电阻，使电流通过电极传导至LED芯片P面时电阻较小，提高外量子效应和降低芯片的发热；第二层为焊线电极，用于电极和封装导线的接触。LED芯片P面第一层电极的制作方法是在LED芯片的P面通过真空镀膜技术分别蒸镀金/金铍/金层，后光刻电极图形腐蚀形成接触电极，最后通过合金形成欧姆接触；第二层电极是再次通过真空镀膜技术蒸镀钛/铝或者钛/金层，后进行对位光刻电极图形腐蚀形成焊线电极。出于生产成本的考虑，目前封装导线使用合金线(金铜合金)为主，焊线电极材料则使用钛铝和钛金材料。由于钛铝成本相比钛金低很多，所以采用钛铝材料制备焊线电极已越来越成为行业发展的趋势。但由于金铜材料和铝材料自身化学性质等因素，使得金铜材料和铝材料不易牢固焊接，且电极表面的铝易氧化和沾污有机物、灰尘等，氧化、沾污现象轻微的会造成焊线后形成虚焊，焊线电极和封装导线焊接不良，导致表面接触电压升高；严重时则会造成导线和电极脱离，最终使封装后的LED芯片失效。上述因素严重影响了钛铝作为焊线电极材料的推广应用。传统提高P面焊线电极与封装导线焊接质量有以下方法：(1)使用有机溶剂清洗P面焊线电极，但该方法只能去除电极表面的有机物和灰尘等，水消耗量大，不能从根本上提高焊线质量；(2)采用PLASMA(等离子清洗)，该方法虽能去除电极表面有机物和灰尘，但易造成电极表面铝过度氧化，造成焊线困难和接触电压增大。经检索，关于提高LED芯片电极焊线质量的问题，中国专利申请号200510107751.4，申请日为2005年10月6日，专利技术创造名称为：一种发光二极管的电极制备方法，该申请案在常规打线盘与半导体发光结构之间加入一层粘附性强的粘附层以避免打线盘脱离，将打线盘表面粗糙化以提高打线盘与外部焊线的连接强度。也有通过蒸镀不同厚度金属层提高LED芯片电极质量的方案公开，如中国专利号ZL03146826.8，授权公告日为2008年4月23日，专利技术创造名称为：蓝宝石衬底发光二极管芯片电极制作方法；该申请案通过依次蒸镀第一厚度镍、第二厚度金、第三厚度镍、第四厚度金、第五厚度钛、第六厚度铝、第七厚度镍和第八厚度金，实现LED芯片电极质量的提高。但上述申请案并不适用于解决因金铜材料和铝材料不易牢固焊接，导致的焊线电极与封装导线之间的虚焊、脱离问题。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有半导体发光二极管(LED)的P面焊线电极与封装导线焊接质量差的不足，提供了一种LED芯片P面厚铝电极及厚铝电极制备方法。本专利技术LED芯片的P面焊线电极采用钛/铝蒸镀层，并从节约成本及确保焊接质量的角度考虑，确定了P面焊线电极各蒸镀层的最佳厚度，本专利技术提供的技术方案很好的解决了焊线电极与封装导线之间的虚焊、脱离问题，且不会引起LED芯片P面接触电压升高，同时降低了LED芯片的生产成本。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种LED芯片P面厚铝电极，包括接触电极和焊线电极，所述的接触电极包括第一镀金层、金铍层和第二镀金层，所述的第一镀金层的厚度为金铍层的厚度为第二镀金层的厚度为所述的焊线电极包括第一镀钛层和厚铝层，第一镀钛层的厚度为厚铝层的厚度为更进一步地，所述的第一镀金层的厚度为金铍层的厚度为第二镀金层的厚度为所述的第一镀钛层的厚度为厚铝层的厚度为本专利技术的一种制备LED芯片厚铝电极用刻蚀液，包括钛刻蚀液、铝刻蚀液和金刻蚀液，所述的钛刻蚀液由氟化氢和氟化铵溶液组成，该氟化氢和氟化铵溶液的体积比为1:4-9；所述的铝刻蚀液为磷酸和硝酸的混合液；所述的金刻蚀液为碘和碘化钾的混合液，碘和碘化钾的质量比为1:1-3。本专利技术的一种LED芯片厚铝电极的制备方法，其步骤为：步骤一、接触电极的制备：a、真空镀膜：在LED芯片P面依次蒸镀第一镀金层、金铍层和第二镀金层，第一镀金层的厚度为金铍层的厚度为第二镀金层的厚度为b、光刻：对经步骤a镀膜后的金属层进行光刻蚀处理，不需刻蚀的区域使用正性光刻胶保护；c、湿法刻蚀：对经步骤b处理后的LED芯片P面接触电极各金属层进行湿法刻蚀，然后去胶清洗；d、合金：对经步骤c处理后的LED芯片进行高温融合处理；步骤二、焊线电极的制备：e、真空镀膜：在LED芯片P面接触电极上依次蒸镀第一镀钛层和厚铝层，第一镀钛层的厚度为厚铝层的厚度为f、光刻：对经步骤e镀膜后的金属层进行光刻蚀处理，不需刻蚀的区域使用正性光刻胶保护；g、湿法刻蚀：对经步骤f处理后的LED芯片P面焊线电极各金属层进行湿法刻蚀，然后去胶清洗。更进一步地，步骤a和e的真空镀膜处理在压力小于3.0×10-5Pa条件下进行。更进一步地，步骤e所述的真空镀膜过程为：1)在80-100℃的温度条件下使用的速率蒸镀第一镀钛层；2)在20-30℃的温度条件下使用的速率蒸镀厚铝层。更进一步地，步骤b和f使用的正性光刻胶的粘度为30-50PaS，正性光刻胶的涂布速率为3000-4000r/min。更进一步地，步骤c所述湿法刻蚀采用的刻蚀液为碘和碘化钾的混合溶液，碘和碘化钾的质量比为1:1-3。更进一步地，步骤d所述的合金处理在氮气氛围下400-500℃高温融合8-12min。更进一步地，步骤g所述湿法刻蚀处理中对第一镀钛层采用的刻蚀液为氟化氢和氟化铵的混合溶液，氟化氢和氟化铵溶液的体积比为1:4-9；对厚铝层采用的刻蚀液为磷酸和硝酸的混合液。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术的一种LED芯片P面厚铝电极，其焊线电极采用价格相对较低的钛铝材料，焊线电极依次蒸镀第一镀钛层和厚铝层，并从节约成本及确保焊接质量的角度考虑，确定了P面焊线电极各蒸镀层的最佳厚度，通过P面焊线电极金属层厚度的适当增加，有效的减少由于电极表面沾污、破损和氧化造成的虚焊和拉力值过低，减少了LED产品由于断路造成的失效，提高了良率；(2)本专利技术的一种制备LED芯片厚铝电极用刻蚀液，其钛刻蚀液、铝刻蚀液和金刻蚀液的组成简单、配比合理，避免了由于湿法刻蚀存在各向同性，P面焊线电极金属层厚度增加造成的湿法刻蚀过程中电极图形变形问题，保证了P面电极的质量；(3)本专利技术的一种LED芯片厚铝电极的制备方法，工艺简单，重复性好，对LED芯片P面电极依次进行光刻和湿法刻蚀处理以获得厚度适度增加的焊线电极，并通过改善湿法刻蚀中刻蚀液的组成和刻蚀条件，避免了电极厚度增加造成的湿法刻蚀过程中电极图形变形问题，焊线电极与封装导线结合更紧密，从根本上减少了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片P面厚铝电极，包括接触电极和焊线电极，其特征在于：所述的接触电极包括第一镀金层(11)、金铍层(12)和第二镀金层(13)，所述的第一镀金层(11)的厚度为金铍层(12)的厚度为第二镀金层(13)的厚度为所述的焊线电极包括第一镀钛层(21)和厚铝层(22)，第一镀钛层(21)的厚度为厚铝层(22)的厚度为

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片P面厚铝电极，包括接触电极和焊线电极，其特征在于：所述的接触电极包括第一镀金层(11)、金铍层(12)和第二镀金层(13)，所述的第一镀金层(11)的厚度为金铍层(12)的厚度为第二镀金层(13)的厚度为所述的焊线电极包括第一镀钛层(21)和厚铝层(22)，第一镀钛层(21)的厚度为厚铝层(22)的厚度为2.根据权利要求1所述的一种LED芯片P面厚铝电极，其特征在于：所述的第一镀金层(11)的厚度为金铍层(12)的厚度为第二镀金层(13)的厚度为所述的第一镀钛层(21)的厚度为厚铝层(22)的厚度为3.一种如权利要求1或2所述的LED芯片P面厚铝电极的制备方法，其步骤为：步骤一、接触电极的制备：a、真空镀膜：在LED芯片P面依次蒸镀第一镀金层(11)、金铍层(12)和第二镀金层(13)，第一镀金层(11)的厚度为金铍层(12)的厚度为第二镀金层(13)的厚度为b、光刻：对经步骤a镀膜后的金属层进行光刻蚀处理，不需刻蚀的区域使用正性光刻胶保护；c、湿法刻蚀：对经步骤b处理后的LED芯片P面接触电极各金属层进行湿法刻蚀，然后去胶清洗；d、合金：对经步骤c处理后的LED芯片进行高温融合处理；步骤二、焊线电极的制备：e、真空镀膜：在LED芯片P面接触电极上依次蒸镀第一镀钛层(21)和厚铝层(22)，第一镀钛层(21)的厚度为厚铝层(22)的厚度为f、光刻：对经步骤e镀膜后的金属层进行光刻蚀处理，不...

【专利技术属性】
技术研发人员：李有群，廖伟，秦坤，廉鹏，
申请(专利权)人：马鞍山太时芯光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34