一种垂直式发光二极管结构制造技术

本发明专利技术为一种垂直式发光二极管结构，其包含一发光二极管元件、一侧壁绝缘层、一焊接电极与一金属保护层，其主要是让该金属保护层电性连接该焊接电极，且该金属保护层隔着该侧壁绝缘层披覆保护该发光二极管元件的一晶粒侧边缘与一载板侧边缘；据此，透过该金属保护层的披覆保护，可以解决该发光二极管元件在电镀或化镀制程与其他环境严苛制程中，潜在侧壁绝缘层(Passivation)的失效问题，且该金属保护层可以提供测试接点，利用检测该发光二极管元件的顺向偏压(Vf)、逆向漏电流(Ir)而评估该侧壁绝缘层的品质。壁绝缘层的品质。壁绝缘层的品质。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直式发光二极管结构


[0001]本专利技术有关于发光二极管结构，尤其有关于一种具有可测试及保护侧壁的金属层的垂直式发光二极管结构。

技术介绍

[0002]习知垂直式发光二极管，其晶粒结构包含组成三明治结构的一N型半导体层、一发光层与一P型半导体层，该P型半导体层之下依序设置一反射层(Mirror layer)、一缓冲层(Buffer layer)、一结合层、一硅基板与一P型电极，而该N型半导体层的表面可以粗化处理以增加光出射率，并供设置一N型电极，据此，于该N型电极与该P型电极施予电压后，该N型半导体层提供电子，而该P型半导体层提供电洞，该电子与该电洞于该发光层结合后即可产生光。
[0003]当垂直式发光二极管的晶粒P
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N接面侧边有水气附着或导电物质沾粘时，可能会使元件通电操作后失效，因而垂直式发光二极管一般会制作绝缘侧壁层(Passivation)，绝缘侧壁层通常为厚度在0.1微米(um)
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1微米(um)的SiO2)，用来保护晶粒(chip)的P
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N接面处，防止潜在水气附着与导电物质沾粘。
[0004]垂直式发光二极管的绝缘侧壁层的镀膜品质难以掌控与确认，也时常会出现微裂痕，但在制程条件不佳下，即使让厚度增加，不会改善品质，反而会引起区块分离(Peeling)。但习知垂直式发光二极管，由于后续的封装(Package)制程多半采用固晶与打线制程，并无太大影响。而且当垂直式发光二极管完成封装制程，垂直式发光二极管的晶粒就已得到较佳保护，绝缘侧壁层的镀膜品质好坏几乎没有影响。
[0005]然而，当后续封装制程中有涉及电镀或化镀等严苛制程时，如果绝缘侧壁层的保护有缺陷的晶粒置于电镀或化镀制程中，电解液中的金属离子会通过此微裂痕进入与附着于P
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N接面，会造成后续制程时，垂直式发光二极管会失效，同时信赖度降低而会造成成本与产品风险的巨大增加。

技术实现思路

[0006]爰此，本专利技术的主要目的在于揭露一种具有金属层披覆的垂直式发光二极管结构，此金属层可用来检测垂直式发光二极管结构的晶粒(chip)四个侧边P
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N接面处外部绝缘层的致密性与品质。同时，此稳定的金属层也可防止后续制程潜在水气附着与避免导电物质沾粘P
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N接面的功效。
[0007]本专利技术为一种垂直式发光二极管结构，其包含一发光二极管元件、一侧壁绝缘层、一焊接电极以及一金属保护层，其中该发光二极管元件包含一导电载板与一发光二极管晶粒，该发光二极管晶粒形成于该导电载板。该发光二极管晶粒具有一晶粒上边缘与一晶粒侧边缘，该晶粒侧边缘连接该晶粒上边缘且围绕该发光二极管晶粒。
[0008]该导电载板具有一载板侧边缘与一载板上边缘，该载板侧边缘连接该晶粒侧边缘，该载板上边缘连接该载板侧边缘且该载板上边缘上方无该发光二极管晶粒。该侧壁绝
缘层覆盖于该晶粒上边缘、该晶粒侧边缘与该载板侧边缘，且该侧壁绝缘层于该晶粒上边缘处具有一第一电极裸露区，该第一电极裸露区裸露该发光二极管晶粒。
[0009]而该焊接电极穿过该第一电极裸露区而电性连接该发光二极管晶粒。该金属保护层电性连接该焊接电极，且该金属保护层隔着该侧壁绝缘层披覆保护该晶粒侧边缘与该载板侧边缘。
[0010]据此，本专利技术透过该金属保护层披覆该晶粒上边缘、该晶粒侧边缘与该载板侧边缘，因此可阻绝水气与导电物质沾粘该发光二极管元件的P
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N接面处。
[0011]又通过该金属保护层细致紧密的镀膜层，形成良好的阻隔层，可以解决该发光二极管元件在电镀或化镀制程与其他环境严苛制程中，潜在侧壁绝缘层的失效问题。
[0012]且该金属保护层可以提供测试接点，利用检测该发光二极管元件的顺向偏压(Vf)、逆向漏电流(Ir)而评估该侧壁绝缘层的品质。
[0013]更详细的说，该金属保护层施作于该侧壁绝缘层的外部，以沉积金属薄膜方式施作(如金属蒸镀、金属溅镀等方法)。如果P
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N接面外侧的该侧壁绝缘层本身存在裂痕与缺陷时，则在其后的该金属保护层施作时，沉积的金属会渗入P
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N接面侧壁。此时会造成元件漏电或导通，此不良元件可以经由LED晶粒电性检测出来，于此可以于晶粒段淘汰侧壁绝缘层不佳的元件。同时，可选择稳定性较佳的金属为该金属保护层，使LED晶粒P
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N接面侧壁于后续制程更加稳定。
附图说明
[0014]图1，为本专利技术第一实施例的结构断面图；
[0015]图2，为本专利技术第一实施例的后续制程结构断面图；
[0016]图3，为本专利技术第二实施例的结构断面图；
[0017]图4，为本专利技术第三实施例的结构断面图。
具体实施方式
[0018]为对本专利技术的特征、目的及功效，有着更加深入的了解与认同，兹列举一较佳实施例并配合附图说明如后：
[0019]请参阅“图1”所示，为本专利技术第一实施例的结构断面图，本专利技术揭露一种垂直式发光二极管结构，其包含一发光二极管元件10、一侧壁绝缘层40、一焊接电极50以及一金属保护层60。
[0020]其中该发光二极管元件10包含一导电载板20与一发光二极管晶粒30，该发光二极管晶粒30形成于该导电载板20。该发光二极管晶粒30具有一晶粒上边缘301与一晶粒侧边缘302，该晶粒侧边缘302连接该晶粒上边缘301且围绕该发光二极管晶粒30。该导电载板20具有一载板侧边缘201与一载板上边缘202，该载板侧边缘201连接该晶粒侧边缘302，该载板上边缘202连接该载板侧边缘201且该载板上边缘202上方无该发光二极管晶粒30。
[0021]该侧壁绝缘层40覆盖于该晶粒上边缘301、该晶粒侧边缘302与该载板侧边缘201，且该侧壁绝缘层40于该晶粒上边缘301处具有一第一电极裸露区401，该第一电极裸露区401裸露该发光二极管晶粒30，该侧壁绝缘层40的厚度约在0.5微米(um)。
[0022]而该焊接电极50穿过该第一电极裸露区401而电性连接该发光二极管晶粒30。在
一实施例中，该发光二极管晶粒30可以包含依序堆叠的一第一金属接触层31、一第一电性半导体层32、一主动层33与一第二电性半导体层34，该发光二极管晶粒30的厚度约在3微米(um)。其中该焊接电极50电性连接于该第二电性半导体层34上。而该导电载板20包含依序堆叠的一金属电极21、一导电块材22与一金属连接层23，且该第一金属接触层31为形成于该金属连接层23上。
[0023]该金属保护层60电性连接该焊接电极50，且该金属保护层60隔着该侧壁绝缘层40披覆保护该晶粒侧边缘302与该载板侧边缘201，为清楚表示该金属保护层60，仅针对该金属保护层60的部分绘制剖面线。而在实际实施时，该侧壁绝缘层40的材料为选自SiO2、SiN、SiN/SiO2/SiN、TiO2与TiO2/SiO2/TiO2所组成的群组，而该金属保护层60的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直式发光二极管结构，其特征在于，包含：一发光二极管元件，该发光二极管元件包含一导电载板与一形成于该导电载板上的发光二极管晶粒，该发光二极管晶粒具有一晶粒上边缘与一连接该晶粒上边缘且围绕该发光二极管晶粒的晶粒侧边缘，该导电载板具有一连接该晶粒侧边缘的载板侧边缘与一连接该载板侧边缘且该载板上边缘上方无该发光二极管晶粒的载板上边缘；一侧壁绝缘层，该侧壁绝缘层覆盖于该晶粒上边缘、该晶粒侧边缘与该载板侧边缘，且该侧壁绝缘层于该晶粒上边缘处具有一第一电极裸露区，该第一电极裸露区裸露该发光二极管晶粒；一焊接电极，该焊接电极穿过该第一电极裸露区而电性连接该发光二极管晶粒；以及一金属保护层，该金属保护层电性连接该焊接电极，且该金属保护层隔着该侧壁绝缘层披覆保护该晶粒侧边缘与该载板侧边缘。2.根据权利要求1所述的垂直式发光二极管结构，其特征在于，该发光二极管晶粒包含依序堆叠的一第一金属接触层、一第一电性半导体层、一主动层与一第二电性半导体层，其中该焊接电极电性连接于该第二电性半导体层上。3.根据权利要求2所述的垂直式发光二极管结构，其特征在于，该导电载板包含依序堆叠的一金属电极、一导电块材与一金属连接层，且该第一金属接触层为形成于该金属连接层上。4.根据权利要求1所述的垂直式发光二极管结构，其特征在于，该侧壁绝缘层覆盖该载板上边缘，而该金属保护层隔着该侧壁绝缘层披覆该载板上边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈復邦，颜伟昱，蔡增光，张智松，黄国欣，
申请(专利权)人：联嘉光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：