垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法，提供生长基板，在生长基板上形成磊晶层，再将金属组合基板接合至磊晶层上，接着去除生长基板，在磊晶层顶部设有多个电极单元，对应其数量分割磊晶层以形成多个磊晶晶粒，据此形成的每一垂直型发光二极管晶粒的结构包含金属组合基板具有第一金属层及其上下表面的第二金属层，磊晶电极层位于金属组合基板上，第一金属层及第二金属层通过切割、真空加热及研磨抛光的方式组合，本发明专利技术提供的金属组合基板具有高热传导系数、低热膨胀系数与初始磁导率，使其所形成的发光二极管晶粒更具竞争力。

【技术实现步骤摘要】
垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法
本专利技术关于一种发光二极管晶粒结构及其制造方法，特别是一种具有高热传导系数、低热膨胀系数与初始磁导率的垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode，LED)通过半导体技术所制成的光源，由三五族(III-V族)化合物半导体所形成，LED的发光原理是利用半导体中电子和电洞结合而发出光子，不同于传统灯泡需在上千度的高温操作，也不必像日光灯需使用的高电压激发电子束，LED和一般的电子组件相同，只需要2～4伏(V)的电压，且在一般温度即可正常运作，因此发光寿命也比传统光源长。LED可分为两种结构，水平型结构(Horizontal)和垂直型结构(Vertical)，水平型LED的二电极位于LED芯片的同一侧，而垂直型LED的两层电极则是分别位于LED的磊晶层的两侧，垂直型LED与水平型LED相比，垂直型LED更具有亮度高、散热快、光衰小及稳定性高等优点，并且，无论在结构、光电参数、热学特性、光衰及成本等方面，垂直型LED的散热功效均远远优于水平型LED。垂直型LED的良好散热特性，可以将芯片产生的热量及时导出，进而将芯片和荧光粉的性能衰减至最低，使LED具有亮度高、散热快、光衰小及光色漂移小，提供更可靠的稳定性。然而，现今一般LED的运用很广，例如可以运用在智能型手机上，一旦当智能型手机使用产生过热时，同时会影响装设在其中的LED芯片，连带影响LED芯片中用于放置晶粒与连接智能型手机或其它装置的基板，倘若此基板的热膨胀系数不好，容易使基板经温度变化而弯曲变形，进而影响LED芯片的发光效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是在提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法，提供一种更适合用于LED制程中的金属组合基板，其具有高于一般硅基板的引线接合，低于一般金属基板的制造成本，且更匹配于LED制程的热膨胀系数及高热传导系数，使得安装后的LED，不会因为温度影响基板及不会产生形变，维持稳定高效率的发光。本专利技术的另一目的是在提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法，提供的金属组合基板除了具有高热传导及低热膨胀系数外，还具有初始磁导率，可以使发光二极管晶粒导通微电流，以达成无线发光的应用。本专利技术的再一目的是在提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法，具有初始磁导率的金属组合基板还可以解决现今MicroLED的巨量移转困扰，以提供LED在生产制程中可以大量传输或移转作业之用。本专利技术的再一目的是在提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法，提供一种散热效率高于水平型LED的垂直型LED晶粒结构，在形成LED封装制程后，提供更高发光效能的LED模块。为了达成上述的目的，本专利技术提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构，包含有一金属组合基板及一磊晶电极层，金属组合基板具有一第一金属层及两层第二金属层，第二金属层分别位于第一金属层的上、下表面上，第一金属层及第二金属层通过切割、真空加热及研磨抛光的方式组合，以使金属组合基板具有高热传导系数、低热膨胀系数与初始磁导率，磊晶电极层位于金属组合基板上。另外，本专利技术还提供一种垂直型发光二极管晶粒的制造方法，包含下列步骤，先提供一生长基板，并在其上形成一磊晶层，提供一金属组合基板经切割、真空加热及研磨抛光形成，在金属组合基板上形成连接金属层，金属组合基板通过连接金属层接合至磊晶层上，去除生长基板，在磊晶层顶部表面设置多个电极单元，对应电极单元数量进行分割，以使金属组合基板上形成多个磊晶晶粒。在本专利技术中，磊晶电极层包含有一连接金属层，其位于金属组合基板上，至少一磊晶晶粒位于连接金属层上，每一磊晶晶粒上具有一电极单元。在本专利技术中，第一金属层为镍铁合金，第二金属层为铜。在本专利技术中，金属组合基板的第二金属层、第一金属层、第二金属层的厚度比为1：2.5～3.5：1。在本专利技术中，金属组合基板厚度小于或等于200μm。在本专利技术中，切割为雷射切割，抛光研磨为化学机研磨或铜金属抛光方法。在本专利技术中，金属组合基板通过初始磁导率以使磊晶电极层导通一微电流。在本专利技术中，形成磊晶晶粒后，更能够根据磊晶晶粒的组数进行分割，并通过打线及封装，以形成发光二极管。在本专利技术中，发光二极管具有无线生电功能，以进行无线发光。在本专利技术中，生长基板通过化学溶液或雷射方法去除。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术垂直型发光二极管晶粒第一实施例的结构的示意图。图2为本专利技术垂直型发光二极管晶粒第一实施例的制造方法的步骤流程图。图3a～图3f为本专利技术制作第一实施例结构的各步骤结构示意图。图4为本专利技术垂直型发光二极管晶粒第二实施例的结构的示意图。【符号说明】10垂直型发光二极管晶粒12金属组合基板122第一金属层124第二金属层13磊晶电极层14连接金属层142接触层144反射层146电流散布层16磊晶晶粒162第一磷化铝镓铟层164多量子井层166第二磷化铝镓铟层168砷化镓层18电极单元20生长基板22磊晶层30垂直型发光二极管晶粒32金属组合基板322第一金属层324第二金属层33磊晶电极层34连接金属层342接触层344反射层346电流散布层36磊晶晶粒362第一磷化铝镓铟层364多量子井层366第二磷化铝镓铟层368砷化镓层38电极单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了稳定以及提升LED的发光效率，并且有效应用在垂直型LED，本专利技术通过改良晶粒的结构及制造方法，予以改变晶粒下的基板的热膨胀系数及提高热传导，使得日后LED在温度较高的环境下，也不会因为基板的形变，导致发光强度的改变，并且通过基板的特殊材料，形成具有可以无线生电以进行无线发光的应用。首先，请先参照本专利技术图1所示，一种垂直型发光二极管晶粒10的结构包含一金属组合基板12及一磊晶电极层13，磊晶电极层13还包含一连接金属层14、至少一磊晶晶粒16及至少一电极单元18，在本实施例中，先以一个磊晶晶粒16为例说明，连接金属层14位于金属组合基板12上，磊晶晶粒16位于连接金属层14上，而电极单元18位于磊晶晶粒16上。承接上段，更进一步地，金属组合基板12包含有一第一金属层122及两层第二金属层124，两个所述第二金属层124分别位于第一金属层122的上、下表面上，在本实施例中第一金属层122为镍铁合金，其为镍含量为36％的镍铁合金，第二金属层124为铜，而第一金属层122与第二金属层124的厚度比为2.5～3.5：1，以形成从下至上为第二金属层124：第一金属层122：第二金属层124为1：2.5～3.5：1，在本实施例中先以第一金属层122与第二金属层124的厚度比为3：1说明，例如第一金属层122的最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直型发光二极管晶粒的结构，包含：一金属组合基板，其包含一第一金属层，及两层第二金属层分别位于该第一金属层的上、下表面上，该第一金属层及各该第二金属层通过切割、真空加热及研磨抛光的方式组合，以使该金属组合基板具有高热传导系数、低热膨胀系数与初始磁导率；以及一磊晶电极层，其位于该金属组合基板上。

【技术特征摘要】
1.一种垂直型发光二极管晶粒的结构，包含：一金属组合基板，其包含一第一金属层，及两层第二金属层分别位于该第一金属层的上、下表面上，该第一金属层及各该第二金属层通过切割、真空加热及研磨抛光的方式组合，以使该金属组合基板具有高热传导系数、低热膨胀系数与初始磁导率；以及一磊晶电极层，其位于该金属组合基板上。2.根据权利要求1的垂直型发光二极管晶粒的结构，其中该磊晶电极层更包含：一连接金属层，其位于该金属组合基板上；及至少一磊晶晶粒，其位于该连接金属层上，每一该磊晶晶粒上具有一电极单元。3.根据权利要求1的垂直型发光二极管晶粒的结构，其中该第一金属层为镍铁合金，该第二金属层为铜。4.根据权利要求1的垂直型发光二极管晶粒的结构，其中该金属组合基板的该第二金属层、该第一金属层、该第二金属层的厚度比为1：2.5～3.5：1。5.根据权利要求1的垂直型发光二极管晶粒的结构，其中该金属组合基板的厚度小于或等于200μm。6.根据权利要求1的垂直型发光二极管晶粒的结构，其中该切割为雷射切割，该抛光研磨为化学机研磨或铜金属抛光方法。7.根据权利要求1的垂直型发光二极管晶粒的结构，其中该金属组合基板通过该初始磁导率以使该磊晶电极层导通一微电流。8.一种垂直型发光二极管晶粒的制造方法，包含：提供一生长基板，并在该生长基板上形成一磊晶层；提供一金属组合基板，其经由切割、真空加热及研磨抛光形成；在该金属组...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚理，王起明，涂家玮，钟承育，冯祥铵，
申请(专利权)人：晶呈科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71