[发明专利]发光二极管晶粒结构及其底部电极制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管晶粒结构及其底部电极制造方法，尤其涉及一种底部电极包含底面与侧面电极，当应用于垂直导通型态的封装结构，仍能维持电性连接品质稳定的设计。

背景技术

发光二极管(LED)为一体积小、发光效能高且横跨全色彩的光源元件，而因为这些特征，使得发光二极管的应用方式千变万化，故衍生出许多形式的封装(Assembly)外型；封装后的产品普遍称之为灯(Lamp)或表面黏着元件(SMD)，而除了外型为封装的主要考量点以外，品质信赖度也是重要考量点。于是，无论是Lamp形式或是SMD形式，封装制程前段包含一个重要的步骤-固晶(Die bonding)，固晶指的是将LED晶粒(Die)吸起、黏起或夹起后，再置放到沾有黏性、流动性胶材的固体导线架(Lead frame)上，同时施加压力使得LED晶粒底部与流动性胶材密合，而后再加热使得胶材固化而完成固晶。

另，导线架通常为金属材质或镀上金属膜的固体材料，选择金属材质的目的除了取其容易加工及散热特性外，对某些LED晶粒而言，导电性也是必要的要求；例如垂直式(Vertical)LED晶粒，其电流由上方电极灌入，垂直通过晶粒后由底部流出，其封装则必须使用具导电性的导线架；再者，银胶为一普遍被使用的固晶胶，除了黏性、流动性外，因掺入银粉，故同时也具备了导电性；因此，结合垂直式晶粒、固晶胶以及导电导线架，则可形成由上至下电流贯穿的路径，此种结构设计常见于四元材料的LED元件，并已大量商品化。

于是，如图1所示，一种典型的垂直导通式LED Assembly元件，是将垂直式LED晶粒10底部借由导电固晶胶20黏接于第一导线架30a，构成底面电极11与第一导线架30a的电性连接关系，而顶面电极12则借由导线31电性连接至第二导线架30b，电流即可由第一导线架30a导入，而在垂直通过LED晶粒10后由第二导线架30b导出。因此，垂直式LED晶粒10的固晶制程有其严格要求以确保导电性稳定，若有以下情况则会对固晶品质造成影响：晶粒背面不平整、导线架表面不平整，银胶的粘度不良和使用期限超过、储存条件和解冻条件不符标准、银胶槽是否定时清洗以及环境灰尘、温度、湿度异常……等。

然而，如图2所示的固晶结构剖面相片，可以明显看到在LED晶粒10底部与固晶胶20的接合面，出现许多接合不良(有缝隙)的现象，但LED晶粒10侧面则与固晶胶20保持良好的接合状态。以上情形会造成LED Assembly元件的电性不稳，特别是施加以冷热循环时，因缝隙内的空气膨胀收缩，使得固晶胶20与LED晶粒10的电性连接品质更加恶化。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种发光二极管晶粒结构及其底部电极制造方法，而具有提升固晶胶与发光二极管晶粒电性连接品质的功效。

本发明发光二极管晶粒结构是：

一种发光二极管晶粒结构，其特征在于，包括有：一基材；一发光层，形成于该基材顶面；至少一底面电极，形成于该基材底面；至少一顶面电极，形成于该发光层顶面；至少一侧面电极，形成于该基材底部侧面。

前述的发光二极管晶粒结构，其中侧面电极的高度配合封装制程的固晶胶高度。

前述的发光二极管晶粒结构，其中固晶胶为银胶。

前述的发光二极管晶粒结构，其中基材为硅、锗、砷化镓或磷化镓。

本发明发光二极管晶粒的底部电极制造方法是：

一种发光二极管晶粒的底部电极制造方法，其特征在于，所述发光二极管晶粒结构包括有：一基材；一发光层，形成于该基材顶面；至少一底面电极，形成于该基材底面；至少一顶面电极，形成于该发光层顶面；以及至少一侧面电极，形成于该基材底部侧面；其中，先在发光二极管晶圆的基材底面开出一定深度的沟槽，再使用金属镀膜技术将金属膜镀至底面及沟槽内部，而后沿着沟槽将晶圆切成晶粒，借以形成底面电极与侧面电极于晶粒的基材底部。

前述的发光二极管晶粒的底部电极制造方法，其中金属镀膜技术具有包覆特性。

前述的发光二极管晶粒的底部电极制造方法，其中以切割或崩裂技术将晶圆切成晶粒。

本发明发光二极管晶粒的底部电极制造方法是：

一种发光二极管晶粒的底部电极制造方法，其特征在于，所述发光二极管晶粒结构包括有：一基材；一发光层，形成于该基材顶面；至少一底面电极，形成于该基材底面；至少一顶面电极，形成于该发光层顶面；以及至少一侧面电极，形成于该基材底部侧面；其中，先将发光二极管晶圆切成晶粒后，再使用金属镀膜技术将金属膜镀至晶粒的基材底面及侧面，借以形成底面电极与侧面电极于晶粒的基材底部。