发光二极管组件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种发光二极管（LED）组件及其制造方法。根据本发明专利技术，提供了一种LED组件，所述LED组件包括：LED，至少包括N型半导体层和P型半导体层；以及凸块，设置在LED上并且电连接到半导体层，其中，凸块包括由包含锡（Sn）的金化合物构成的第一区域和由金构成的第二区域。

【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及其制造方法。
技术介绍
发光二极管(LED)基本上是包括P型半导体和N型半导体的结的PN结二极管。在LED中，在P型半导体和N型半导体结合在一起之后，通过向P型和N型半导体供电来使电流流入LED中。然后，当N型半导体中的电子向P型半导体运动时，P型半导体中的空穴向N型半导体运动，从而电子和空穴运动到PN结部分。当从导带落向价带时，运动到PN结部分的电子与空穴复合。这里，能量辐射到与导带与价带的高度之间的差(即，导电和价带能量之间的能量差)对应的程度。这里，能量以光的形式发射。这样的LED是发射光的半导体装置并且具有环境友好、低电压、长寿命和低价格等特性。通常，LED经常被应用到用于显示器的灯具或者用于显示诸如数字的简单信息的装置。然而，随着工业技术的发展，特别是随着信息显示和半导体技术的发展，近来已经将LED用于诸如的显示器、照明装置、汽车前灯和投影机的各种应用。同时，通过在生长基板等上生长或者沉积N型半导体和P型半导体，LED可以被形成为LED芯片。此外,可以通过在诸如submount (子安装件)的载体基板上安装LED芯片来形成LED组件。这里，有用于在载体基板等上安装LED芯片的几种方法。·在第一种安装方法中，在载体基板上对齐LED芯片，然后通过弓I线键合将LED芯片安装在载体基板上。在第二种安装方法中，凸块形成在LED芯片上，通过使用凸块的倒装结合来将LED芯片直接安装在载体基板等上。这里，用于通过使用凸块来直接安装LED芯片的第二种方法是用于安装倒装芯片的一种方法。在LED芯片中，由于P型半导体层的光吸收和由光吸收引起的热产生，发射具有紫外区波长的光的紫外LED芯片经常以倒装芯片的形式安装。同时，与使用引线键合的第一种安装方法相比，第二种安装方法可以实现微型化、重量轻和成本降低等。然而，需要提高诸如LED组件的寿命的可靠性。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供一种实施了可靠的倒装结合的LED组件及其制造方法。本专利技术的另一目的是提供一种具有增强的可靠性的紫外LED组件及其制造方法。本专利技术的又一目的是提供一种稳定地实施了倒装结合的LED组件及其制造方法。本专利技术的再一目的是提供一种具有新结构凸块的LED组件及其制造方法。技术方案根据本专利技术的一方面提供了一种LED组件，所述LED组件包括:LED，至少包括N型半导体层和P型半导体层；以及凸块，设置在LED上并且电连接到半导体层，其中，凸块包括由包含锡(Sn)的金(Au)化合物构成的第一区域和由金构成的第二区域。LED组件还可以包括与N型半导体层和P型半导体层对应的电极焊盘，其中，凸块的第一区域是凸块在电极焊盘侧的预定区域，凸块的第二区域是凸块在半导体层侧的预定区域。凸块还可以包括在第一区域和第二区域之间的第三区域，第三区域是扩散阻挡层。扩散阻挡层可以包括镍。电极焊盘可以由金构成并结合到凸块的第一区域。N焊盘可以设置在N型半导体层和凸块之间，P焊盘可以设置在P型半导体层和凸块之间。N焊盘和P焊盘可以分别键合到凸块，N型半导体层和P型半导体层可以分别通过N焊盘和P焊盘电连接到凸块。LED可以设置在第一基板上，电极焊盘可以设置在第二基板上。第一基板可以是蓝宝石基板，第二基板可以是AlN基板。凸块可以使LED和电极焊盘彼`此分隔开预定的间隔。金化合物可以是其中混合了 80% (重量)的金和20% (重量)的锡的化合物。LED可以是用于发射具有紫外波长的光的紫外LED。 N型半导体层可以包括n-AlGaN，P型半导体层可以包括p_AlGaN，在N型半导体层和P型半导体层之间还可以设置了包括AlGaN的活性层。LED组件还可以包括在电极焊盘上的反射构件或反射膜以沿朝向第一基板的方向反射LED中发射的光。根据本专利技术的另一方面，提供了一种LED芯片，所述LED芯片包括:基板；LED，设置在基板上，LED至少包括N型半导体层和P型半导体层；以及凸块，设置在LED上并且电连接到半导体层，其中，凸块包括由包含锡的金化合物构成的第一区域和由金构成的第二区域。根据本专利技术的又一方面，提供了一种LED组件的制造方法，所述方法包括下述步骤:在第一基板上形成LED，发光二极管至少包括N型半导体层和P型半导体层，形成LED使得N型半导体层和P型半导体层的表面被暴露；形成分别电连接到N型半导体层和P型半导体层的凸块；在第二基板上对应于凸块来形成电极焊盘；对齐LED芯片和第二基板使凸块分别对应于电极焊盘，并使至少凸块的温度增加到第一温度；向第一基板和第二基板施加预定压力，当保持预定压力时，在第一时间内，使至少凸块的温度增加到第二温度；以及当保持预定压力时，从第一时间到第二时间保持第二温度，然后释放预定压力并且冷却凸块，其中，凸块在电极焊盘侧的第一区域由包含锡的金化合物构成，凸块在半导体层侧的第二区域由金构成。优选地，第一温度是150°C，第二温度是320°C，预定压力是200g，第一时间是70秒，第二时间是80秒。有益效果根据本专利技术，有利地提供了一种执行了可靠的倒装结合的LED组件及其制造方法。另外，根据本专利技术，有利地提供了一种具有增强的可靠性的LED组件及其制造方法。此外，根据本专利技术，有利地提供了一种稳定地执行了倒装键合的LED组件及其制造方法。此外，根据本专利技术，有利地提供了一种具有新结构凸块的LED组件及其制造方法。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的LED组件的透视图。图2和图3是图1中示出的LED组件的分解透视图。图4至图10是示出根据本专利技术实施例的LED组件的制造工艺的剖视图和曲线图。图11是示出根据本专利技术另一实施例的LED组件的剖视图。图12是示出根据本 专利技术又一实施例的LED组件的剖视图。图13是示出根据本专利技术示例的LED组件的可靠性的曲线图。图14是示出根据第一对比示例的LED组件的可靠性的曲线图。图15是示出根据第二对比示例的LED组件的可靠性的曲线图。图16是示出根据第三对比示例的LED组件的可靠性的曲线图。具体实施例方式在下文中，将参照附图来详细描述本专利技术的优选实施例。图1是示出根据本专利技术实施例的LED组件的透视图。图2和图3是图1中示出的LED组件的分解透视图。参照图1至图3，根据本专利技术实施例的LED组件100包括第一基板110、LED120、凸块130、第二基板140和电极焊盘150。第一基板110可以是使光透射的透光基板。优选地，第一基板110可以是用于生长半导体层的生长基板。例如，生长基板可以是蓝宝石基板、碳化硅基板或硅基板等，但是不具体限制。LED120至少包括N型半导体层122和P型半导体层124。如图1和图2所示，LED120可以包括设置在N型半导体层122和P型半导体层124之间的活性层126、以及用于保护N型半导体层122、P型半导体层124和活性层126的绝缘层128。N型半导体层122可以是由用N型杂质掺杂的半导体材料构成的层，P型半导体层124可以是由用P型杂质掺杂的半导体材料构成的层。N型半导体层122和P型半导体层124可以形成为具有单层或多次结构。尽管在图中未示出，但是N型半导体层或P型半导体层可以包括接触层和覆盖，并且还可以包括超晶格层(superlattice layer)。活性层126本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李圭浩，徐大雄，崔载良，金昶勋，
申请(专利权)人：首尔OPTO仪器股份有限公司，
类型：
国别省市：