一种倒装LED芯片的共晶电极结构
文献发布时间:2023-06-19 11:26:00
技术领域
本发明属于倒装LED芯片技术领域,特别是涉及一种倒装LED芯片的共晶电极结构。
背景技术
目前倒装LED芯片的晶片通常采用锡合金作为电极结构,晶片焊接于镀有金或银的基板上,其主要是利用锡膏焊接,当基板被加热至适合的共晶温度时,基板上的金或银元素渗透到晶片的电极结构,共晶层固化并将LED焊于基板上,但锡膏具有很强的渗透性,在焊接过程中往往出现渗锡现象,严重影响晶片的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种能提高电极的抗锡渗透性,且电极的内部结构牢固的倒装LED芯片的共晶电极结构。
为了实现上述目的,本发明提供了一种倒装LED芯片的共晶电极结构,其包括自上而下依次设置的Ti金属层、Ni金属层或Ni合金层、Au金属层、以及SnAu基合金层,所述SnAu基合金层由n层Sn金属层和n层Au金属层周期性交错设置形成,其中,n≥6。
作为本发明优选的方案,所述Ti金属层的厚度为2000埃~3000埃。
作为本发明优选的方案,所述Ni金属层或Ni合金层的厚度为1000埃~3000埃。
作为本发明优选的方案,所述Au金属层的厚度为2000埃~3000埃。
作为本发明优选的方案,所述SnAu基合金层的厚度大于或等于3微米。
作为本发明优选的方案,所述SnAu基合金层中的每层Sn金属层的厚度为2000埃~5000埃。
作为本发明优选的方案,所述SnAu基合金层中的每层Au金属层的厚度为2000埃~5000埃。
实施本发明提供的一种倒装LED芯片的共晶电极结构,与现有技术相比较,其有益效果在于:
本发明的共晶电极结构中的Ti金属层形成良好的欧姆接触并粘附在芯片上;Ni金属层或Ni合金层能够作为抗锡渗透的阻挡层;Au金属层用于连接Ni金属层或Ni合金层与SnAu基合金层;SnAu基合金层作为焊接层,其为多周期结构能够避免锡膏向下渗透至芯片;可见,本发明通过Ti金属层、Ni金属层或Ni合金层、Au金属层、以及SnAu基合金层的复合设计,能够提高电极的抗锡渗透性,且电极的内部结构牢固。
附图说明
图1为本发明提供的一种倒装LED芯片的共晶电极结构的结构示意图;
图2为采用本发明实施例中的共晶电极结构的渗锡测试图;
图3为常规的共晶电极结构的渗锡测试图;
图4为采用本发明实施例中的共晶电极结构的推力测试图;
图5为常规的共晶电极结构的推力测试图;
图中所示:
1为Ti金属层;2为Ni金属层或Ni合金层;3为Au金属层;4为SnAu基合金层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
如图1所示,本发明的优选实施例,一种倒装LED芯片的共晶电极结构,其包括自上而下依次设置的Ti金属层1、Ni金属层或Ni合金层2、Au金属层3、以及SnAu基合金层4,所述SnAu基合金层4由n层Sn金属层和n层Au金属层3周期性交错设置形成,其中,n≥6。
示例性的,所述Ti金属层1的厚度为2000埃~3000埃,所述Ni金属层或Ni合金层2的厚度为1000埃~3000埃;所述Au金属层3的厚度为2000埃~3000埃;所述SnAu基合金层4的厚度大于或等于3微米,所述SnAu基合金层4中的每层Sn金属层的厚度为2000埃~5000埃,所述SnAu基合金层4中的每层Au金属层的厚度为2000埃~5000埃。
由此,本发明的共晶电极结构中的Ti金属层1形成良好的欧姆接触并粘附在芯片上;Ni金属层或Ni合金层2能够作为抗锡渗透的阻挡层;Au金属层3用于连接Ni金属层或Ni合金层2与SnAu基合金层4;SnAu基合金层4作为焊接层,其为多周期结构能够避免锡膏向下渗透至芯片;可见,本发明通过Ti金属层1、Ni金属层或Ni合金层2、Au金属层3、以及SnAu基合金层4的复合设计,能够提高电极的抗锡渗透性,经多次实验证明,如图2所示,芯片焊接后在250℃环境下加热12小时后无渗锡现象;而采用现有电极,如图3所示,芯片焊接后在250℃环境下加热12小时后出现渗锡现象。而且芯片焊接后,经推力测试,如图4所示,其断裂位置为芯片,而非电极处断裂,断裂层为芯片内部结构,由此可见,本发明的电极的内部结构牢固,而采用现有电极,芯片焊接后,经推力测试,如图5所示,断裂位置为电极,该电极内部结构相对不牢固。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
- 倒装LED芯片的共晶电极结构及倒装LED芯片
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