发光二极管和发光二极管模块的制作方法

发光二极管和发光二极管模块的制作方法
【专利摘要】公开了一种发光二极管和一种发光二极管模块。发光二极管包括：第一导电型半导体层；台阶，设置在第一导电型半导体层上，并包括活性层和第二导电型半导体层；第一欧姆接触结构，与第一导电型半导体层接触；第二欧姆接触结构，与在台阶上的第二导电型半导体层接触；下绝缘层，覆盖台阶和第一导电型半导体层，并具有暴露第一欧姆接触结构的第一开口部分和暴露第二欧姆接触结构的第二开口部分；以及电流分布层，连接到通过下绝缘层的第一开口部分而暴露的第一欧姆接触结构，并具有暴露第二开口部分的第三开口部分。根据本实用新型，第一欧姆接触结构与电流分布层分开地形成，拓宽电流分布层的金属材料的选择范围，从而可以改善电流分布层的光反射率。
【专利说明】发光二极管和发光二极管模块

【技术领域】
[0001] 本实用新型的示例性实施例涉及发光二极管（LED)和LED模块，更具体地讲，涉及 可以通过焊膏粘附到印刷电路板等的板上的发光二极管和具有发光二极管的模块。

【背景技术】
[0002] 自从开发出氮化镓（GaN)基发光二极管（LED)以来，GaN基LED已普遍用于诸如 天然彩色LED显示元件、LED交通信号灯和白色LED等的多方面的应用。
[0003] 通常，通过在蓝宝石制成的板上沉积外延层来形成GaN基LED，GaN基LED包括N 型半导体层、P型半导体层和设置在N型半导体层和P型半导体层之间的活性层。同时， N-电极焊盘形成在N型半导体层上而P-电极焊盘形成在P型半导体层上。LED通过电极 焊盘电连接到外部电源，继而被驱动。在这种情况下，电流经过半导体层从P-电极焊盘流 动到N-电极焊盘。
[0004] 同时，为了防止由P-电极焊盘引起的光损失并增加散热效率，已使用具有倒装芯 片结构的LED，并且提出了优化大尺寸倒装芯片结构的LED中的电流分布的各种电极结构 (见US6, 486, 499)。例如，通过将反射电极形成在P型半导体层上并蚀刻P型半导体层和 活性层而暴露N型半导体层，在暴露的N型半导体层上形成用于电流分布的延伸部。
[0005] 形成在P型半导体层上的反射电极通过反射从活性层产生的光来改善光提取效 率，并且还有助于P型半导体层内的电流分布。同时，连接到N型半导体层的延伸部有助于 N型半导体层内的电流分布，使光得以在宽活性区域中均匀地产生。在用于光输出的面积为 大约Imm2或更大的大尺寸LED中，同时要求N型半导体层内的电流分布和P型半导体层内 的电流分布。
[0006] 然而，根据相关技术，由于使用了线性的延伸部而导致延伸部的电阻增大的事实， 所以分布电流受到限制。此外，由于反射电极限制性地设置在P型半导体层上，导致显著量 的光没有被反射电极反射而是被焊盘和延伸部损失掉了。
[0007] 同时，根据第10-2013-0030178号韩国专利公开公布，采用覆盖台阶并与N型半导 体层形成欧姆接触的电流分布层来减小延伸部的电阻。此外，其还公开了电流分布层包括 金属反射层，从而减少光损失。
[0008] 然而，根据上述相关技术，由于电流分布层包括欧姆接触层和金属反射层，因此电 流分布层的光反射率会低。
[0009] 同时，当LED被用在最终产品中时，其被模块化为LED模块。LED模块通常包括印 刷电路板（PCB)和安装在PCB上的LED封装件，LED以芯片形式安装在LED封装件中。根 据相关技术的LED芯片利用银膏或AuSn焊料安装并封装在子安装件、引线框架或引线电极 等上，然后通过焊膏将LED封装件安装在PCB等上。因此，LED芯片上的焊盘被设置为远离 焊膏，并且利用诸如银膏或AuSn等的相对稳定的粘附材料对焊盘进行粘附。
[0010] 然而，近来已经在研究利用焊膏将LED的焊盘直接粘附到PCB等以制造 LED模块 的技术。可以通过在不封装LED芯片的情况下将LED芯片直接安装在PCB上来制造 LED模 块，或者可以通过制造所谓的晶圆级别的LED封装件并将所述封装件安装在PCB上来制造 LED模块。在这些情况下，因为焊盘直接与焊膏接触，所以焊膏中的诸如锡（Sn)的金属元素 通过焊盘扩散到LED中，从而在LED中发生电短路并且会导致装置缺陷。
[0011] 在该【背景技术】部分中公开的上述信息，只是为了增强对本实用新型的背景的理 解，因此，上述信息可能包含不构成现有技术的信息。 实用新型内容
[0012] 本实用新型的示例性实施例提供能够在改善电流分布性能的同时还能减少光损 失的发光二极管（LED)和LED模块。
[0013] 本实用新型的示例性实施例还提供一种具有通过焊膏粘附在板上的LED的发光 二极管（LED)模块。
[0014] 本实用新型的示例性实施例还提供能够防止焊膏中的金属元素扩散的发光二极 管（LED)和LED模块。
[0015] 本实用新型的附加特征将在下面的描述中加以阐述，并且部分地将通过该描述而 变得明显，或者可以通过本实用新型的实践而获知。
[0016] 本实用新型的示例性实施例公开了一种发光二极管，所述发光二极管包括：第一 导电型半导体层；台阶，设置在第一导电型半导体层上，并且包括活性层和第二导电型半导 体层；第一欧姆接触结构，与第一导电型半导体层接触；第二欧姆接触结构，与在台阶上的 第二导电型半导体层接触；下绝缘层，覆盖台阶和第一导电型半导体层，并且具有暴露第一 欧姆接触结构的第一开口部分和暴露第二欧姆接触结构的第二开口部分；电流分布层，连 接到通过下绝缘层的第一开口部分而暴露的第一欧姆接触结构，并且具有暴露第二开口部 分的第三开口部分。
[0017] 第一欧姆接触结构形成为与电流分布层分开，使得拓宽了电流分布层的金属材料 的选择范围，从而可以改善电流分布层的光反射率。
[0018] 发光二极管可以包括多个第一欧姆接触结构。电流分布层可以使所述多个第一欧 姆接触结构彼此电连接。
[0019] 由于所述多个第一欧姆接触结构利用电流分布层彼此电连接，因此电流可以容易 地分布到第一欧姆接触结构中，从而可以改善发光二极管的电流分布性能。由于电流分布 层可以形成为横跨发光二极管的宽的区域，因此可以减小电流分布层的电阻。
[0020] 电流分布层可以具有与第一欧姆接触结构的结构不同的堆叠结构，并且可以包括 金属反射层。金属反射层可以是电流分布层的最下层。经台阶的侧表面发射过来的光直接 被金属反射层反射，结果，可以减少由电流分布层引起的光损失。
[0021] 发光二极管还可以包括防扩散增强层，其设置在电流分布层的第三开口部分中并 且连接到通过第二开口部分而暴露的第二欧姆接触结构。防扩散增强层可以具有与电流分 布层的结构相同的堆叠结构。通过采用防扩散增强层可以防止诸如Sn的金属扩散到第二 欧姆接触结构中。
[0022] 发光二极管可以包括多个台阶以及连接到位于各个台阶上的第二导电型半导体 层的多个第二欧姆接触结构。防扩散增强层可以使第二欧姆接触结构彼此电连接。
[0023] 发光二极管还可以包括覆盖电流分布层的上绝缘层。上绝缘层可以具有通过暴露 电流分布层来限定第一电极焊盘区域的第四开口部分和通过暴露第二欧姆接触结构的上 部区域来限定第二电极焊盘区域的第五开口部分。
[0024] 发光二极管还可以包括防扩散增强层，其设置在电流分布层的第三开口中并且连 接到通过第二开口部分而暴露的第二欧姆接触结构，防扩散增强层可以暴露于第五开口部 分。
[0025] 电流分布层和防扩散增强层可以具有彼此相同的结构，并且都包括金属反射层。
[0026] 电流分布层可以包括金属反射层、防扩散层和防氧化层。电流分布层和防扩散增 强层可以反射从活性层产生的光并可以防止Sn等的扩散，从而可以利用焊膏将发光二极 管安装在印刷电路板等上。
[0027] 电流分布层还可以包括设置在防氧化层上的粘附层。粘附层改善设置在电流分布 层上的上绝缘层的粘附力。
[0028] 根据本实用新型的另一示例性实施例，提供一种发光二极管模块，所述发光二极 管模块包括：印刷电路板；以及发光二极管，粘附在印刷电路板上。发光二极管可以是如上 所述的任何发光二极管，并且可以通过焊膏粘附到印刷电路板上。
[0029] 所述发光二极管包括：第一导电型半导体层；台阶，设置在第一导电型半导体层 上，并包括活性层和第二导电型半导体层；第一欧姆接触结构，与第一导电型半导体层接 触；第二欧姆接触结构，与在台阶上的第二导电型半导体层接触；下绝缘层，覆盖台阶和第 一导电型半导体层，并具有暴露第一欧姆接触结构的第一开口部分和暴露第二欧姆接触结 构的第二开口部分；电流分布层，连接到通过下绝缘层的第一开口部分而暴露的第一欧姆 接触结构，并且具有暴露第二开口部分的第三开口部分；上绝缘层，覆盖电流分布层。上绝 缘层可以具有通过暴露电流分布层来限定第一电极焊盘区域的第四开口部分和通过暴露 由第二开口部分暴露的第二欧姆接触结构的上部区域来限定第二电极焊盘区域的第五开 口部分；第一电极焊盘区域和第二电极焊盘区域可以通过焊膏而分别粘附到印刷电路板上 的对应的焊盘。
[0030] 所述发光二极管模块还包括：防扩散增强层，设置在电流分布层的第三开口中并 且连接到第二欧姆接触结构，其中，防扩散增强层暴露于第五开口部分。
[0031] 电流分布层包括金属反射层，金属反射层是电流分布层的最下层。
[0032] 根据本实用新型的另一示例性实施例，提供一种制造发光二极管的方法，所述方 法包括：在板上形成第一导电型半导体层、活性层和第二导电型半导体层；通过将第二导 电型半导体层和活性层图案化而在第一导电型半导体层上形成台阶；形成接触在第一导电 型半导体层上的第一欧姆接触结构和接触在第二导电型半导体层上的第二欧姆接触结构； 形成下绝缘层，所述下绝缘层覆盖台阶和第一导电型半导体层，并且具有暴露第一欧姆接 触结构的第一开口部分和暴露第二欧姆接触结构的第二开口部分；在下绝缘层上形成连接 到第一欧姆接触结构的电流分布层。电流分布层可以具有暴露第二开口部分的第三开口部 分。
[0033] 由于第一欧姆接触结构和电流分布层在分开的工艺中形成，因此不需要利用欧姆 金属来形成电流分布层的最下层，从而可以减少由电流分布层引起的光损失。
[0034] 所述方法还可以包括：在电流分布层的形成期间，形成设置在第三开口部分中的 防扩散增强层。防扩散增强层可以与电流分布层由相同的材料在同一工艺中形成，结果，防 扩散增强层可以具有与电流分布层的结构相同的堆叠结构。
[0035] 所述方法还可以包括：形成覆盖电流分布层的上绝缘层，上绝缘层可以具有暴露 电流分布层的第四开口部分和暴露防扩散增强层的第五开口部分。
[0036] 通过第四开口部分和第五开口部分暴露的电流分布层和防扩散增强层可以分别 用作电极焊盘。

【专利附图】

【附图说明】
[0037] 图1是用于描述根据本实用新型的示例性实施例的发光二极管（LED)模块的示意 性剖视图。
[0038] 图2A至图IOC是用于描述根据本实用新型的示例性实施例的制造发光二极管 (LED)和LED模块的视图，其中，在图2A至图8C的各图中，图2A、图3A、图4A、图5A、图6A、 图7A和图8A示出平面图，图2B、图3B、图4B、图5B、图6B、图7B和图8B示出沿虚线A-A截 取的剖视图，图6C、图7C和图8C示出沿虚线B-B截取的剖视图。

【具体实施方式】
[0039] 在下文中，将参照附图详细描述本实用新型的示例性实施例。以示例的方式提供 将要在下面描述的本实用新型的示例性实施例，从而能够把本实用新型的理念充分传达给 本实用新型所属领域的技术人员。因此，本实用新型不限于将要在下面描述的示例性实施 例，而是可以以其他形式实施。在附图中，为了方便起见，可能夸大组件的宽度、长度或厚度 等。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。
[0040] 图1是用于描述根据本实用新型的示例性实施例的发光二极管（LED)模块的示意 性剖视图。
[0041] 参照图1，发光二极管（LED)模块包括具有焊盘53a和53b的印刷电路板51以及 通过焊膏55粘附到印刷电路板51的发光二极管100。
[0042] 作为其上形成有印刷电路的板，印刷电路板不受具体限制，只要是用于提供发光 模块的板即可。
[0043] 同时，传统上，发光二极管安装在其上形成有引线框架或引线电极的印刷电路板 上，其中安装有发光二极管的封装件安装在印刷电路板上。然而，根据本实用新型示例性实 施例，发光二极管100通过焊膏55直接安装在印刷电路板51上。
[0044] 发光二极管100以倒装芯片的形式颠倒并安装在印刷电路板上。发光二极管100 具有第一电极焊盘区域43a和第二电极焊盘区域43b，以安装在印刷电路板上。以上所述的 第一电极焊盘区域43a和第二电极焊盘区域43b可以设置为在发光二极管100的一个表面 中凹进。
[0045] 同时，发光二极管的下表面（即，与第一电极焊盘43a和第二电极焊盘43b背对的 表面）可以被波长转换器45所覆盖。波长转换器45可以覆盖发光二极管100的侧表面和 下表面。
[0046] 尽管为了便于解释而示意性示出了图1，但是通过下面描述的制造发光二极管的 方法，将更清楚地理解发光二极管的结构和各个组件。
[0047] 图2A至图IOC是用于描述根据本实用新型的示例性实施例的制造发光二极管 (LED)和LED模块的方法的视图，其中，在图2A至图8C的各图中，图2A、图3A、图4A、图5A、 图6A、图7A和图8A示出平面图，图2B、图3B、图4B、图5B、图6B、图7B和图8B示出沿虚线 A-A截取的剖视图，图6C、图7C和图8C示出沿虚线B-B截取的剖视图。
[0048] 首先，参照图2A和2B，在板21上形成第一导电型半导体层23,在第一导电型半导 体层23上形成彼此分开的多个台阶M。多个台阶M分别包括活性层25和第二导电型半导 体层27。尽管本说明书示出和描述了彼此分开地形成三个台阶M的情况，但是可以形成更 多的台阶M，也可以形成一个或两个台阶M。
[0049] 多个台阶M可以通过下述方法形成：利用金属有机化学气相沉积法等在板21上沉 积包括第一导电型半导体层23、活性层25和第二导电型半导体27的外延层，然后，将第二 导电型半导体层27和活性层25图案化，从而暴露第一导电型半导体层23。可以通过利用 诸如光致抗蚀剂回流的技术，将多个台阶M的侧表面形成为倾斜的。台阶M的侧表面的倾 斜外形改善了从活性层25产生的光的提取效率。
[0050] 板21是能够沉积氮化镓基半导体层的板，例如，板21可以是蓝宝石板、碳化硅板、 氮化镓（GaN)板或尖晶石板等。具体地，板可以是图案化的板，例如图案化的蓝宝石板。
[0051] 例如，第一导电型半导体层23可以包括η型氮化镓基层，第二导电型半导体层27 包括P型氮化镓基层。另外，活性层25可以具有单量子阱结构或多量子阱结构，并可以 包括阱层和势垒层。另外，可以根据光的波长来选择阱层的组成元素，例如，阱层可以包括 AlGaN、GaN或InGaN。根据活性层的组成元素，发光二极管变为发射可见光的发光二极管或 者发射紫外光的发光二极管。
[0052] 如图2A和2B中所示，在多个台阶M形成在第一导电型半导体层23上的情况下， 多个台阶M可以彼此平行地沿一个侧方向延伸，同时具有延长的形状。该形状简化了在板 21上的多个芯片区域中形成形状相同的多个台阶M的工艺。
[0053] 参照图3A和3B，在通过蚀刻台阶而暴露的第一导电型半导体层23上形成第一欧 姆接触结构29。第一欧姆接触结构29可以形成在台阶M和沿台阶M的长度方向的边缘之 间。第一欧姆接触结构29由与第一导电型半导体层23欧姆接触的材料形成，并可以包括 例如Ti/Al。具体地，在紫外发光二极管的情况下，第一欧姆接触结构可以具有Ti/Al/Ti/ Au的堆叠结构。
[0054] 尽管本示例性实施例示出和描述了多个第一欧姆接触结构29形成为彼此分开的 情况，但也可以在第一导电型半导体层23上形成其中多个第一欧姆接触结构29彼此连接 的单个第一欧姆接触结构29。
[0055] 参照图4A和4B，在台阶M上形成第二欧姆接触结构35。可以利用剥离（lift-off) 技术来形成第二欧姆接触结构35。第二欧姆接触结构35形成在每个台阶M上，并具有与台 阶M的形状基本类似的形状。
[0056] 第二欧姆接触结构35可以根据发光二极管的种类而具有不同的结构。例如，在发 射紫外-B(UVB)区域和接近UVB区域的紫外-A(UVA)区域中的紫外光的发光二极管中，第 二欧姆接触结构35可以包括Ni/Au或Ni/Au以及位于其上的粘附层。
[0057] 同时，在接近于蓝光的UVA区域的蓝色发光二极管或紫外发光二极管的情况下， 第二欧姆接触结构35可以包括反射金属部分31、覆盖金属部分32和防氧化金属部分33。 反射金属部分31可以包括欧姆层和反射层，并且可以包括位于反射金属部分31和覆盖金 属部分32之间的应力缓解层。应力缓解层缓解因反射金属部分31和覆盖金属部分32的 热膨胀系数的差异而产生的应力。
[0058] 反射金属部分31可以由例如Ni/Ag/Ni/Au形成并可以具有大约1600A的总厚 度。如示出的，反射金属部分31形成为侧表面是倾斜的，S卩，底部具有相对较宽的形状。可 以通过先形成具有使台阶M暴露的开口部分的光致抗蚀剂图案，然后利用电子束蒸镀来形 成上述的反射金属部分31。
[0059] 同时，覆盖金属部分32覆盖反射金属部分31的上表面和侧表面，从而保护反射金 属部分31。可以通过利用溅射技术或者利用电子束蒸镀（例如，行星电子束蒸镀）对板21 进行倾斜、旋转和真空沉积来形成覆盖金属部分32。覆盖金属部分32可以包括Ni、Pt、Ti 或Cr,并且可以通过例如大约5对Ni/Pt或大约5对Ni/Ti的沉积来形成。与此不同，覆盖 金属部分32可以包括TiW、W或Mo。
[0060] 可以根据反射层和覆盖金属部分32的金属材料来多方面地选择应力缓解层。例 如，在反射层是Al或Al合金且覆盖金属部分32包括W、TiW或Mo的情况下，应力缓解层可 以是Ag、Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Cr的单个层，或者可以是Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Au的 复合层。另外，在反射层是Al或Al合金且覆盖金属部分32是Cr、Pt、Rh、Pd或Ni的情况 下，应力缓解层可以是Ag或Cu的单个层，或者可以是Ni、Au、Cu或Ag的复合层。
[0061] 另外，在反射层是Ag或Ag合金且覆盖金属部分32包括W、TiW或Mo的情况下，应 力缓解层可以是Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Cr的单个层，或者可以是Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、PcU Cr或Au的复合层。另外，在反射层是Ag或Ag合金且覆盖金属部分32是Cr或Ni的情况 下，应力缓解层可以是Cu、Cr、Rh、PcU TiW或Ti的单个层，或者可以是Ni、Au或Cu的复合 层。
[0062] 另外，防氧化金属部分33包括Au以防止覆盖金属部分32的氧化，并可以由例如 Au/Ni或Au/Ti形成。优选为Ti,因为Ti具有对诸如SiO2的氧化层的良好粘附力。可以 通过利用溅射或利用电子束蒸镀（例如，行星电子束蒸镀）对板21进行倾斜、旋转和真空 沉积来形成防氧化金属部分33。
[0063] 如图4A和4B中所示，沉积第二欧姆接触结构35,然后，去除光致抗蚀刻剂图案，使 得第二欧姆接触结构35留在第二导电型半导体层27上。
[0064] 尽管本示例性实施例描述了顺序地形成台阶M、第一欧姆接触结构29和第二欧姆 接触结构35的情况，但是可以改变形成这些组件的顺序。例如，第二欧姆接触结构35可以 在形成第一欧姆接触结构29之前形成，也可以在形成台阶M之前形成。
[0065] 参照图5A和5B，在形成第一欧姆接触结构和第二欧姆接触结构之后，形成下绝缘 层37,以覆盖台阶M和第一导电型半导体层23。可以通过利用诸如化学气相沉积等的技 术，将下绝缘层37形成为诸如SiO 2等的氧化物膜、诸如SiNx等的氮化物膜和诸如MgF2等 的绝缘膜。可以将下绝缘层37形成为具有例如4000A至12000A的厚度。可以将下绝缘 层37形成为单个层，但不限于此。例如，可以将下绝缘层37形成为多个层。此外，可以将 下绝缘层37形成为其中交替地堆叠低折射率材料层和高折射率材料层的分布布拉格反射 器（DBR)。例如，可以通过堆叠诸如SiO 2AiO2或Si02/Nb205等的层来形成具有高反射率的 绝缘反射层。
[0066] 可以形成划分区域23h，其利用激光划片技术将下绝缘层37和第一导电型半导体 层23划分成芯片单元。还可以通过激光划片在板21的上表面中形成槽。结果，第一导电 型半导体层23的边缘附近暴露出板21。
[0067] 由于利用了激光划片技术将第一导电型半导体层23划分成芯片单元，因此不再 使用单独的光掩模。
[0068] 尽管本示例性实施例示出在形成下绝缘层37之后，利用激光划片技术将下绝缘 层37和第一导电型半导体层23划分成芯片单元的情况，但是可以在形成下绝缘层37之 前，利用激光划片技术将第一导电型半导体层23划分成芯片单元。
[0069] 参照图6A至6C，通过将下绝缘层37图案化，形成暴露第一欧姆接触结构29的第 一开口部分37a和暴露第二欧姆接触结构35的第二开口部分37b。
[0070] 如图6A中所示，可以在偏向于板21的一侧的边缘的情况下在各个台阶M上形成 第二开口部分37b。另外，如图6B中所示，设置在第二开口部分37b之间的第一欧姆接触结 构29被下绝缘层37覆盖。
[0071] 同时，在多个第一欧姆接触结构29中，设置在板21的边缘处的第一欧姆接触结构 29可以通过第一开口部分37a而充分暴露。然而，在多个台阶M之间设置有第一欧姆接触 结构29的情况下，为了防止第一欧姆接触结构29和第二欧姆接触结构35在后续工艺中短 路，将通过第一开口部分37a暴露的区域设置为与第二开口部分37b之间的区域分开。
[0072] 参照图7 A至7C，在下绝缘层37上形成电流分布层39。电流分布层39覆盖台阶 M和第一导电型半导体层23。另外，电流分布层39具有使第二开口部分37b暴露的第三开 口部分39a。第三开口部分39a暴露通过第二开口部分37b而暴露的第二欧姆接触结构35。 因此，电流分布层39通过下绝缘层37与台阶M和第二欧姆接触结构35绝缘。
[0073] 同时，电流分布层39通过下绝缘层37的第一开口部分37a电连接到第一欧姆接 触结构29。彼此分开的多个第一欧姆接触结构29可以通过电流分布层39彼此电连接。此 夕卜，电流分布层39可以覆盖第一欧姆接触结构29的侧表面，结果，入射到第一欧姆接触结 构29的侧表面上的光可以被电流分布层39反射。
[0074] 如图7A至7C中所示，由于电流分布层39覆盖板21上的大部分区域并且具有低 电阻，从而可以使电流容易地分布到第一欧姆接触结构29中。
[0075] 电流分布层39可以包括金属反射层、防扩散层和防氧化层。此外，金属反射层可 以是电流分布层39的最下层。金属反射层反射入射到电流分布层上的光，从而提高发光二 极管的反射率。可以使用Al作为金属反射层。另外，防扩散层防止金属原子的扩散，从而 保护金属反射层。具体地，防扩散层可以防止焊膏中诸如Sn的金属原子的扩散。防扩散层 可以包括〇、11、附、]?〇、111或1，或者它们的组合。]\1〇、111和1可以在单个层中形成。同 时，Cr、Ti和Ni可以成对地形成。具体地，防扩散层可以包括至少两对Ti/Ni或Ti/Cr。同 时，防氧化层可以形成为防止防扩散层的氧化，防氧化层可以包括Au。
[0076] 与在最下层中包括欧姆接触层的传统电流分布层相比，电流分布层39具有更加 改善的反射率。因此，可以减少因电流分布层39的光吸收而产生的光损失。
[0077] 电流分布层还可以包括设置在防氧化层上的粘附层。粘附层可以包括Ti、Cr、Ni 或Ta。粘附层可以用于改善电流分布层和上绝缘层的粘附力，也可以省略粘附层。
[0078] 例如，电流分布层39可以具有Al/Ni/Ti/Ni/Ti/Au/Ti的多层结构。
[0079] 同时，在形成电流分布层39的同时，可以在第三开口部分39a中形成防扩散增强 层40。防扩散增强层40可以与电流分布层39由相同的材料通过同一工艺形成。防扩散增 强层40可以具有与电流分布层39的结构相同的堆叠结构。
[0080] 同时，防扩散增强层40与电流分布层39分开，并且连接到通过第二开口部分37b 而暴露的第二欧姆接触结构35。彼此分开的第二欧姆接触结构35可以通过防扩散增强层 40而彼此电连接。另外，如图7C中所示，防扩散增强层40通过下绝缘层37与第一欧姆接 触结构29绝缘。
[0081] 为了防止光损失，电流分布层39和防扩散增强层40可以覆盖总芯片面积的80% 或更多。
[0082] 参照图8A至8C，在电流分布层39上形成上绝缘层41。上绝缘层41具有通过暴 露电流分布层39来限定第一焊盘区域43a的开口部分41a和通过暴露防扩散增强层40来 限定第二焊盘区域43b的开口部分41b。开口部分41a和开口部分41b可以具有在垂直于 台阶M的方向上延长的形状。同时，上绝缘层41的开口部分41b的面积比电流分布层39 的开口部分39a的面积更窄，还可以比防扩散增强层40的面积更窄。因此，上绝缘层41覆 盖第三开口部分39a的侧壁。
[0083] 同时，在省略防扩散增强层40的情况下，开口部分41b暴露第二开口部分37b并 且还暴露通过第二开口部分37b而暴露的第二欧姆接触结构35。
[0084] 另外，上绝缘层41还可以形成在芯片划分区域23h上，从而覆盖第一导电型半导 体层23的侧表面。因此，可以防止湿气等渗透穿过第一导电型半导体层的上下交界面。
[0085] 可以将上绝缘层41形成为氮化硅膜以防止焊膏的金属元素扩散，并且可以将上 绝缘层41形成为厚度为Ιμ--至2 μ--。在上绝缘层41的厚度小于Ιμ--的情况下，难以防 止焊膏的金属元素扩散。
[0086] 选择性地，可以利用诸如无电镀镍浸金（ENIG)的无电镀覆技术在第一电极焊盘 区域43a和第二电极焊盘区域43b上额外地形成防Sn扩散镀层（未示出）。
[0087] 第一电极焊盘区域43a通过电流分布层39和第一欧姆接触结构29而电连接到第 一导电型半导体层23,第二电极焊盘区域43b通过防扩散增强层40和第二欧姆接触结构 35而电连接到第二导电型半导体层27。
[0088] 第一电极焊盘区域43a和第二电极焊盘区域43b可以用于通过焊膏将发光二极管 安装在印刷电路板等上。因此，为了防止由焊膏引起的第一电极焊盘区域43a和第二电极 焊盘区域43b之间的电短路，这些电极焊盘之间的距离可以是大约300 μ m或更大。
[0089] 在此之后，通过碾磨和/或研磨（lapping)工艺部分地去除板21的下表面，从而 可以减小板21的厚度。随后，通过将板21划分成独立的芯片单元来制造彼此分开的发光 二极管。在这种情况下，可以从利用激光划片技术形成的划分区域23h把板21分开，因此， 不需要为了执行芯片划分而再额外地执行激光划片技术。
[0090] 在将发光二极管的芯片划分成独立的发光二极管芯片单元之前或者之后，可以去 除其上的板21。
[0091] 同时，可以在彼此分开的发光二极管上形成图1的波长转换器45。可以通过利用 印刷法在发光二极管上涂覆包含荧光物质的树脂，或利用气溶胶喷涂装置在板21上涂覆 荧光粉来形成波长转换器45。具体地，由于可以通过利用气溶胶沉积法在发光二极管上形 成具有均匀厚度的荧光薄膜，因此可以改善从发光二极管发射出的光的色均匀度。因此，制 成根据本实用新型的示例性实施例的发光二极管，并且如图1中所示，通过焊膏将发光二 极管粘附到印刷电路板51的对应的焊盘53a和53b上，从而制成发光二极管模块。
[0092] 具体地，参照图9至图10C，图9示出发光二极管模块的示意性透视图，图IOA示出 沿图9的虚线A-A截取的发光二极管模块的剖视图，图IOB示出沿图9的虚线B-B截取的 发光二极管模块的剖视图，图IOC示出沿图9的虚线C-C截取的发光二极管模块的剖视图。 与图1的示例性实施例不同，为了在本示例性实施例中解释本实用新型而省略了波长转换 器，但本实用新型不限于此。
[0093] 如图9至图IOC中所示，将焊膏55的至少一部分设置在第一电极焊盘区域43a和 第二电极焊盘区域43b中，并分别粘附到印刷电路板51的对应的焊盘53a和53b，从而可以 制成根据本实用新型的发光二极管模块。
[0094] 根据本实用新型的示例性实施例，第一欧姆接触结构与电流分布层分开地形成， 拓宽了电流分布层的金属材料的选择范围，从而可以改善电流分布层的光反射率。此外， 可以提供能够利用电流分布层和防扩散增强层来防止焊膏中金属元素扩散的发光二极管 (LED)和具有该发光二极管的LED模块，具体地，可以提供倒装芯片式发光二极管。
【权利要求】
1. 一种发光二极管，所述发光二极管包括： 第一导电型半导体层； 台阶，设置在第一导电型半导体层上，并且包括活性层和第二导电型半导体层； 第一欧姆接触结构，与第一导电型半导体层接触； 第二欧姆接触结构，与在台阶上的第二导电型半导体层接触； 下绝缘层，覆盖台阶和第一导电型半导体层，并且具有暴露第一欧姆接触结构的第一 开口部分和暴露第二欧姆接触结构的第二开口部分；以及 电流分布层，连接到通过下绝缘层的第一开口部分而暴露的第一欧姆接触结构，并且 具有暴露第二开口部分的第三开口部分。
2. 根据权利要求1所述的发光二极管，其中，发光二极管包括多个第一欧姆接触结构， 并且 电流分布层使所述多个第一欧姆接触结构彼此电连接。
3. 根据权利要求1所述的发光二极管，其中，电流分布层具有与第一欧姆接触结构的 结构不同的堆叠结构，并且包括金属反射层。
4. 根据权利要求3所述的发光二极管，其中，金属反射层是电流分布层的最下层。
5. 根据权利要求1所述的发光二极管，所述发光二极管还包括：防扩散增强层，设置在 电流分布层的第三开口部分中并且连接到通过第二开口部分而暴露的第二欧姆接触结构。
6. 根据权利要求5所述的发光二极管，其中，防扩散增强层具有与电流分布层的结构 相同的堆叠结构。
7. 根据权利要求5所述的发光二极管，其中，所述发光二极管包括多个台阶以及连接 到位于相应的台阶上的第二导电型半导体层的多个第二欧姆接触结构，并且 防扩散增强层使第二欧姆接触结构彼此电连接。
8. 根据权利要求1所述的发光二极管，所述发光二极管还可以包括覆盖电流分布层的 上绝缘层， 其中，上绝缘层具有通过暴露电流分布层来限定第一电极焊盘区域的第四开口部分 和通过暴露第二欧姆接触结构的上部区域来限定第二电极焊盘区域的第五开口部分。
9. 根据权利要求8所述的发光二极管，所述发光二极管还可以包括：防扩散增强层，设 置在电流分布层的第三开口中并且连接到通过第二开口部分而暴露的第二欧姆接触结构， 其中，防扩散增强层暴露于第五开口部分。
10. 根据权利要求9所述的发光二极管，其中，电流分布层和防扩散增强层具有彼此相 同的结构，并且都包括金属反射层。
11. 根据权利要求10所述的发光二极管，其中，电流分布层包括金属反射层、防扩散层 和防氧化层。
12. 根据权利要求11所述的发光二极管，其中，电流分布层还可以包括设置在防氧化 层上的粘附层。
13. -种发光二极管模块，所述发光二极管模块包括： 印刷电路板；以及 发光二极管，粘附在印刷电路板上， 其中，所述发光二极管包括： 第一导电型半导体层； 台阶，设置在第一导电型半导体层上，并且包括活性层和第二导电型半导体层； 第一欧姆接触结构，与第一导电型半导体层接触； 第二欧姆接触结构，与在台阶上的第二导电型半导体层接触； 下绝缘层，覆盖台阶和第一导电型半导体层，并具有暴露第一欧姆接触结构的第一开 口部分和暴露第二欧姆接触结构的第二开口部分；以及 电流分布层，连接到通过下绝缘层的第一开口部分而暴露的第一欧姆接触结构，并且 具有暴露第二开口部分的第三开口部分；以及 上绝缘层，覆盖电流分布层， 其中，上绝缘层具有通过暴露电流分布层来限定第一电极焊盘区域的第四开口部分和 通过暴露由第二开口部分暴露的第二欧姆接触结构的上部区域来限定第二电极焊盘区域 的第五开口部分；以及 第一电极焊盘区域和第二电极焊盘区域通过焊膏而分别粘附到印刷电路板上的对应 的焊盘。
14. 根据权利要求13所述的发光二极管模块，所述发光二极管模块还包括：防扩散增 强层，设置在电流分布层的第三开口中并且连接到第二欧姆接触结构， 其中，防扩散增强层暴露于第五开口部分。
15. 根据权利要求13所述的发光二极管模块，其中，电流分布层包括金属反射层，金属 反射层是电流分布层的最下层。
【文档编号】H01L33/00GK204167351SQ201420551907
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】蔡钟炫, 卢元英, 李俊燮, 姜珉佑, 张锺敏, 金贤儿, 裴善敏, 徐大雄 申请人:首尔伟傲世有限公司