一种易于焊接的倒装LED芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种易于焊接的倒装LED芯片，包括衬底、设于衬底上的发光结构、设于发光结构上第一电极、设于发光结构和第一电极上的钝化层、以及设于钝化层上第二电极，所述钝化层设有至少一个电极孔洞，所述电极孔洞内填充有导电物质，所述导电物质与钝化层的表面齐平，所述导电物质将第一电极和第二电极形成导电连接，所述导电物质的硬度≥80HBS。本实用新型专利技术的倒装LED芯片解决了钝化层与第一电极和第二电极的金属硬度不同的问题，减少封装焊接时第二电极与封装基板之间的空洞率，提高芯片的焊接性能。焊接性能。焊接性能。

【技术实现步骤摘要】
一种易于焊接的倒装LED芯片


[0001]本技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种易于焊接的倒装LED芯片。

技术介绍

[0002]倒装LED芯片凭借其具有良好的散热性能、电流分布均匀、高可靠性、高光效等突出特点，被广泛地应用于车用照明、家用照明、背光显示等领域。
[0003]倒装LED芯片在封装应用时普遍使用AuSn共晶焊接技术，无需打线固晶，大大降低了封装时间与成本；但是其对共晶焊接工艺要求较高，对装封装基板的选择、平整度、制作工艺的要求也很高。
[0004]现有倒装LED芯片使用AuSn共晶焊接技术焊接在封装基板上，会产生较高的空洞率(不良率)，空洞率是指芯片焊盘电极金属与封装基板之间的焊接粘附效果，通过X
‑
Ray扫描焊接粘附区域，若全部显示黑色，则焊接粘附效果好，空洞率小，良率高；若焊接粘附区域的局部区域表现为白色，则对应产生空洞情况，白色的区域越多，空洞率越高，良率越低；其中，空洞率等于白色区域与焊接粘附总区域的比例。
[0005]倒装LED芯片的制备的过程中，外延层刻蚀、绝缘层刻蚀形成的孔洞，虽然在后续的工艺中会被其他结构，如电极、焊盘等结构所填平，但这些孔洞在倒装LED芯片封装时会造成倒装LED表面与封装基板之间粘附异常、产生大量空洞、焊接不良，引起光电参数异常、芯片剥离等现象。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题在于，提供一种易于焊接的倒装LED芯片，空洞率低，良率高。
[0007]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种易于焊接的倒装LED芯片，包括衬底、设于衬底上的发光结构、设于发光结构上第一电极、设于发光结构和第一电极上的钝化层、以及设于钝化层上第二电极，所述钝化层设有至少一个电极孔洞，所述电极孔洞内填充有导电物质，所述导电物质与钝化层的表面齐平，所述导电物质将第一电极和第二电极形成导电连接，所述导电物质的硬度≥80HBS。
[0008]作为上述方案的改进，所述导电物质选自镍、铬、钛、钨中的一种。
[0009]作为上述方案的改进，所述电极孔洞的侧壁与钝化层的表面具有预设的夹角θ1，所述夹角θ1为35～65
°
。
[0010]相应地，本技术还提供了一种易于焊接的倒装LED芯片，包括衬底、设于衬底上的发光结构、设于发光结构上第一电极、设于发光结构和第一电极上的钝化层、以及设于钝化层上第二电极，所述钝化层设有至少两个电极孔洞，所述电极孔洞刻蚀至第一电极的表面，所述第二电极填充在所述电极孔洞内并与第一电极形成导电连接，所述第二电极设有至少两个填充孔洞，所述填充孔洞对应设置在电极孔洞的上方，所述填充孔洞内填充有导电物质，所述导电物质与第二电极的表面齐平，所述导电物质的硬度≥80HBS。
[0011]作为上述方案的改进，所述导电物质选自镍、铬、钛、钨中的一种。
[0012]作为上述方案的改进，所述填充孔洞的侧壁与第二电极的表面具有预设的夹角θ2，所述夹角θ2为35～65
°
。
[0013]相应地，本技术还提供了一种易于焊接的倒装LED芯片，包括衬底、设于衬底上的发光结构、设于发光结构上第一电极、设于发光结构和第一电极上的钝化层、以及设于钝化层上第二电极，所述钝化层设有至少一个电极孔洞，所述第二电极设有至少一个填充孔洞，所述填充孔洞对应设置在电极孔洞的上方，所述电极孔洞和填充孔洞内均填充有导电物质，填充在电极孔洞内的导电物质与钝化层的表面齐平，并将第一电极和第二电极形成导电连接，填充在填充孔洞内的导电物质与第二电极的表面齐平，其中，所述导电物质的硬度≥80HBS。
[0014]作为上述方案的改进，所述导电物质选自镍、铬、钛、钨中的一种。
[0015]作为上述方案的改进，所述电极孔洞的侧壁与钝化层的表面具有预设的夹角θ1，所述夹角θ1为35～65
°
；
[0016]所述填充孔洞的侧壁与第二电极的表面具有预设的夹角θ2，所述夹角θ2为35～65
°
。
[0017]作为上述方案的改进，填充在电极孔洞和填充孔洞内的导电物质的厚度均为0.6～1.2μm。
[0018]实施本技术，具有如下有益效果：
[0019]本技术提供的一种易于焊接的倒装LED芯片，在所述钝化层的电极孔洞内填充硬度≥80HBS导电物质，不仅将钝化层填平，还将第一电极和第二电极形成导电连接，更重要的是对第一电极和第二电极起到良好的支撑作用，解决了钝化层与第一电极和第二电极的金属硬度不同的问题，减少封装焊接时第二电极与封装基板之间的空洞率，提高芯片的焊接性能。
[0020]本技术将电极孔洞的侧壁与钝化层的表面设有预设的夹角θ1，并将夹角θ1的范围设为35～65
°
，这样可以避免导电物质与钝化层之间产生裂缝，进一步减少第二电极与封装基板之间的空洞率，提高芯片的焊接性能。
[0021]本技术提供的一种易于焊接的倒装LED芯片，在第二电极上形成与电极孔洞位置对应的填充孔洞，并在填充可用的填充硬度≥80HBS导电物质，不仅将第二电极填平，还将第二电极和封装基板形成导电连接，更重要的是对第二电极起到良好的支撑作用，避免了第二电极在挤压时与封装基板产生缝隙，进而减少封装焊接时第二电极与封装基板之间的空洞率，提高芯片的焊接性能。
[0022]本技术将填充孔洞的侧壁与第二电极的设有预设的夹角θ2，并将夹角θ2的范围设为35～65
°
，这样可以避免导电物质与第二电极之间产生裂缝，进一步减少第二电极与封装基板之间的空洞率，提高芯片的焊接性能。
[0023]本技术提供的一种易于焊接的倒装LED芯片，在所述钝化层的电极孔洞内填充硬度≥80HBS导电物质，并在第二电极上形成与电极孔洞位置对应的填充孔洞，并在填充可用的填充硬度≥80HBS导电物质，不仅将钝化层和第二电极填平，还将第一电极和第二电极形成导电连接，将第二电极和封装基板形成导电连接，更重要的是对第一电极和第二电极起到良好的支撑作用，解决了钝化层与第一电极和第二电极的金属硬度不同的问题，减
少封装焊接时第二电极与封装基板之间的空洞率，提高芯片的焊接性能。
附图说明
[0024]图1是本技术优选方案1的倒装LED芯片的结构示意图；
[0025]图2是本技术所有方案的发光结构的结构示意图；
[0026]图3是本技术所有方案的第一电极形成在发光结构后的示意图；
[0027]图4是本技术所有方案的钝化层形成电极孔洞后的示意图；
[0028]图5是本技术所有方案的第二电极的结构示意图；
[0029]图6是本技术优选方案2的倒装LED芯片的结构示意图；
[0030]图7是本技术优选方案2的第二电极形成填充孔洞后的示意图；
[0031]图8是本技术优选方案3的倒装LED芯片的结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种易于焊接的倒装LED芯片，包括衬底、设于衬底上的发光结构、设于发光结构上第一电极、设于发光结构和第一电极上的钝化层、以及设于钝化层上第二电极，其特征在于，所述钝化层设有至少一个电极孔洞，所述电极孔洞内填充有导电物质，所述导电物质与钝化层的表面齐平，所述导电物质将第一电极和第二电极形成导电连接，所述导电物质的硬度≥80HBS。2.如权利要求1所述的易于焊接的倒装LED芯片，其特征在于，所述导电物质选自镍、铬、钛、钨中的一种。3.如权利要求1所述的易于焊接的倒装LED芯片，其特征在于，所述电极孔洞的侧壁与钝化层的表面具有预设的夹角θ1，所述夹角θ1为35～65
°
。4.一种易于焊接的倒装LED芯片，包括衬底、设于衬底上的发光结构、设于发光结构上第一电极、设于发光结构和第一电极上的钝化层、以及设于钝化层上第二电极，其特征在于，所述钝化层设有至少两个电极孔洞，所述电极孔洞刻蚀至第一电极的表面，所述第二电极填充在所述电极孔洞内并与第一电极形成导电连接，所述第二电极设有至少两个填充孔洞，所述填充孔洞对应设置在电极孔洞的上方，所述填充孔洞内填充有导电物质，所述导电物质与第二电极的表面齐平，所述导电物质的硬度≥80HBS。5.如权利要求4所述的易于焊接的倒装LED芯片，其特征在于，所述导电物质选自镍、铬、钛、钨中的一种。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：范凯平，旷明胜，徐亮，仇美懿，何俊聪，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：