用于表面贴装技术的发光二极管模块及其制备方法技术

提供一种发光二极管(LED)，其中，反射金属层的侧表面具有预定的角度，并且能够防止在反射金属层上形成的导电阻挡层中破裂的发生。此外，公开一种使用LED的LED模块。电连接到第二半导体层的反射图案通过图案化第一绝缘层而被部分地暴露。因此，第一焊盘通过部分开放的第一焊盘区域而形成。此外，电连接到第一半导体层的导电反射层形成通过图案化第二绝缘层而形成的第二焊盘区域。第二焊盘形成在第二焊盘区域上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种发光二极管（LED)，且更特别地，涉及一种用于表面贴装技术的 LED模块和其制备方法。
技术介绍
发光二极管（LED)是一种包括η型半导体层、P型半导体层、和设置于η型和P型 半导体层之间的有源层的装置。当正向电场施加到η型和ρ型半导体层时，电子和空穴会 注入有源层并且在有源层内复合以发光。 美国专利No. 2011-0127568中公开了包括多个LED的LED模块。该LED模块为表 面贴装式，其中P型和η型焊盘形成于LED的顶面上。然而，因为ρ型焊盘电连接到p-GaN 的暴露在绝缘层外的整个表面，会发生电流集聚。 另外，LED可以包括依据芯片类型的反射层。即是，倒装芯片的类型的特征是穿过 衬底的发射光。因此，在半导体层在衬底上形成后，由金属制成的反射层被引入设置在半导 体层或电流扩展层上，且光被反射层反射。同样，阻挡层设置在反射层上。阻挡层被提供用 于阻挡形成反射层的金属的扩散。 图1是传统LED的图，反射层和阻挡层被设置于其中。 反射层20设置在P型半导体层10上。反射层20的制备通过使用电子束蒸发过 程实施。因此，反射层20的形状可以通过一个角度确定，金属离子或原子在此角度上通过 电子束指向性进入。特别地，反射层20的侧面部分相对于ρ型半导体层10不具有基本垂 直的侧面，且以预定角度相对于P型半导体层10形成。特别地，当反射层20由银（Ag)制 成，反射层20由于其特别的扩散系数很难具有垂直侧面。因此，通常通过控制衬底的角度 来获得接近垂直的侧面，该角度与金属离子或原子从靶开始行进的方向有关。 同样，阻挡层30被设置在反射层20上。在图1中，阻挡层30具有这样的结构，其 中两种金属层交替设置。阻挡层30用来阻挡形成反射层20的金属原子的扩散。例如，阻 挡层30通过交替堆叠 Ti层和TiW层来制备。可变换地，阻挡层30可以通过重复制备单一 类型的金属层来制得，而不是两种类型的金属层。 然而，由于不同原因，阻挡层30的结构会发生自发破坏或破裂，例如在制备阻挡 层30的过程中，形成阻挡层30堆叠的金属的扩散系数或热膨胀系数。这个问题在下面的 反射层20变成接近垂直的侧面时变得更为严重。 在图1中，钛（Ti)被用于第一阻挡层31，其设置在由Ag制成的反射层20上，且钛 钨（TiW)被用于第二阻挡层32。通过ρ型半导体层10的表面和反射层20的侧面形成一个 角，其超过大约45°。阻挡层30沉积在具有高斜角的侧面上。沉积过程通常通过溅射过程 实施。 第一阻挡层31和第二阻挡层32沿着倾斜的侧面交替堆叠。然而，当第一和第二 阻挡层31和32的堆叠次数增加时，阻挡层30的厚度增加，阻挡层30在反射层20的倾斜 侧表面内破裂。在两种不同金属交替堆叠形成的结构中，破裂的发生变得严重，且当反射层 20的侧面的倾斜角增加时更加恶化。在图1中，由于以上描述的现象形成了破裂部分40。 图2是图1的破裂部分的截面图。 参考图2,当在反射层20的侧面上交替形成的第一阻挡层31和第二阻挡层32的 数量增加时，形成与反射层20侧面上的第一和第二阻挡层31和32的厚度减少，在反射层 20的侧面上的第一和第二阻挡层31和32的沉积被省略。由此，以相同材料制成的阻挡层 30的部分是不连续的。因此，阻挡层30发生了破裂。阻挡层30的破裂引起制成反射层20 的金属原子的扩散。相应地，由于异质金属的提供，随后的电极的电特性发生了退化。 如图1和图2显示的破裂部分的形成原因可以通过不同的方法分析。 例如，在反射层20的顶面附近的阻挡层30可以形成为相对大的厚度，同时在反射 层20的侧面上的阻挡层30可以形成为小的厚度。当该现象恶化时，在第一阻挡层31或第 二阻挡层32内形成不连续部分。 另外，破裂会出现在特定的阻挡层，由于在两种金属材料的沉积过程中两种金属 材料的热膨胀系数的不同造成。第一阻挡层31或第二阻挡层32的破裂在接下来的沉积过 程中不会消除，且在沉积过程中，破裂的发生继续恶化。这可以从图1中看出，破裂或不连 续向着破裂部分40的上面部分继续恶化。 阻挡层的破裂，其被预测为由于不同原因造成，对LED的特性产生不良影响。例 如，金属原子会从反射层扩散，通过此造成电特性的退化。同样，因为LED具有多层堆叠结 构，阻挡层的破裂的恶化与LED使用的环境有关。阻挡层的破裂对LED的可靠性造成毁灭 性的影响。 另外，当表面贴装LED模块使用上述LED制备时，由于阻挡层的破裂造成了从焊盘 施加的电流的局部集聚。例如，甚至即使施加高电压或电流以增加发光度，因为在P-GaN层 内的电流集聚，发光度被消减。
技术实现思路
技术问题 因此，本专利技术涉及一种减少电流集聚的发光二极管模块。 本专利技术还涉及一种制备LED模块的方法，其被用于达成第一目标。 问题的解决方案 本专利技术的一个方面提供了一种发光二极管（LED)模块，其包括：LED，所述LED包 括形成于衬底上的第一半导体层、有源层、第二半导体层、和反射图案，且包括台面区域其 形成以暴露第一半导体层、台面区域上形成的第一绝缘层其使部分第一半导体层的表面暴 露、在反射图案上形成图案并设计为形成第一焊盘区域、在第一绝缘层和台面区域内暴露 的第一半导体层上形成的导电反射层、在导电反射层上形成的第二绝缘层且设计为形成第 二焊盘区域其使导电反射层的部分暴露，形成在第一焊盘区域上的第一焊盘和形成在第二 焊盘区域上的第二焊盘。 本专利技术的另一方面提供了一种制备LED模块的方法，其包括：在一结构上覆盖第 一绝缘层，所述结构中有第一半导体层、有源层、第二半导体层和反射图案形成于衬底上， 通过将反射图案的部分暴露以形成第一焊盘区域，和将设置在台面区域上的第一半导体层 暴露，在第一绝缘层上形成导电反射层，将导电反射层与暴露的第一半导体层电连接，和将 第一焊盘区域保持开放状态，在导电反射层上覆盖第二绝缘层以暴露设置在第一焊盘区域 内的反射图案，和形成第二焊盘区域其使得电连接第一半导体层的导电反射层的部分暴 露，和在第一焊盘区域上形成第一焊盘以及在第二焊盘区域上形成第二焊盘。 专利技术的有益效果 根据本专利技术，在发光二极管（LED)模块的制备过程中焊盘形成在图案化的焊盘区 域上。因此，能够避免局部电流集聚。同样，由于在导电反射层和焊盘之间设置了反射阻挡 层，金属的扩散被阻止了。例如，防止了形成导电反射层的金属移动到第二焊盘且增加了第 二焊盘的电阻的现象的发生。另外，第二半导体层电连接到第一焊盘。在每个焊盘上形成 了焊盘阻挡层。焊盘阻挡层阻止了在接合或焊接中金属扩散的产生，这样第一焊盘和第二 焊盘可以具有高传导性且与外界保持电连接。 另外，在本专利技术中，在LED芯片上可以提供荧光层，且其包括多个荧光层。因此，校 正色坐标的操作可以使用至少一个波长转换操作，且色坐标的校正可以通过控制荧光体的 浓度来简化。 本专利技术的各方面不限于以上描述，且对于本领域技术人员来说，从本文描述的示 例性实施例中将清楚地理解其他未提及的方面。 【附图说明】 图1是传统发光二极管（LED)的示意图，其中设置了反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管(LED)模块，其包括：LED，所述LED包括形成于衬底上的第一半导体层、有源层、第二半导体层、和反射图案，还包括形成为暴露第一半导体层的台面区域；第一绝缘层，形成于暴露第一半导体层的部分表面的台面区域上，在反射图案上图案化，且设计为形成第一焊盘区域；导电反射层，形成于第一绝缘层和暴露在台面区域内的第一半导体层上；第二绝缘层，形成于导电反射层上，且设计为形成暴露部分导电反射层的第二焊盘区域；第一焊盘，形成于第一焊盘区域上；和第二焊盘，形成于第二焊盘区域上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.02 KR 10-2012-00715761. 一种发光二极管（LED)模块，其包括： LED,所述L邸包括形成于衬底上的第一半导体层、有源层、第二半导体层、和反射图 案，还包括形成为暴露第一半导体层的台面区域； 第一绝缘层，形成于暴露第一半导体层的部分表面的台面区域上，在反射图案上图案 化，且设计为形成第一焊盘区域； 导电反射层，形成于第一绝缘层和暴露在台面区域内的第一半导体层上； 第二绝缘层，形成于导电反射层上，且设计为形成暴露部分导电反射层的第二焊盘区 域； 第一焊盘，形成于第一焊盘区域上；和 第二焊盘，形成于第二焊盘区域上。2. 根据权利要求1的L邸模块，其中所述第一焊盘区域通过图案化的第一绝缘层暴露 了部分反射图案。3. 根据权利要求2的L邸模块，其中所述第二焊盘区域通过图案化的第二绝缘层暴露 了部分导电反射层。4. 根据权利要求3的LED模块，其中暴露的反射图案的面积大于暴露的导电反射层的 面积。5. 根据权利要求3的LED模块，其中形成于反射图案上图案化的第一绝缘层内设置的 孔的数量等于或大于暴露部分导电反射层的第二绝缘层内的设置的孔的数量。6. 根据权利要求3的L邸模块，其中所述第一焊盘的面积大于所述第二焊盘的面积。7. 根据权利要求1的LED模块，其中，当所述有源层内产生的光的波长为A时，所述第 一绝缘层的厚度为A/4的整数倍。8. 根据权利要求1的LED模块，其中所述反射图案包括： 反射金属层，形成于第二半导体层上且设计为反射光；和 导电阻挡层，设计为遮蔽反射金属层且在第二半导体层上连续地延伸。9. 根据权利要求8的LE...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡钟炫，张钟敏，卢元英，徐大雄，姜珉佑，李俊燮，金贤儿，
申请(专利权)人：首尔伟傲世有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR