一种发光二极管及发光装置的制作方法

本申请涉及半导体，具体而言，涉及一种发光二极管及发光装置。

背景技术：

1、发光二极管，简称为led，是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。发光二极管可高效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，如应用在照明、显示器背光、键盘背光等领域。

2、随着发光二极管封装技术的发展，csp(chip scale package，芯片级封装)产品成为趋势。在一种常规csp封装结构中，如图1所述，发光二极管的波长转换层包裹发光芯片的顶面、侧面和底面，并使芯片电极底面裸露，在芯片电极上还设置有扩展电极，扩展电极的顶面直接与芯片电极及波长转换层的底面贴合，在遇到较大的温度变化时，波长转换层的热胀冷缩形变量大于扩展电极的热胀冷缩形变量，极有可能导致扩展电极产生开裂。

3、在发光二极管贴装至电路板上后，如果发光二极管的扩展电极产生开裂，会导致产品的导电性受到影响，最终可能导致产品不能正常发挥应用的功能，影响产品的质量和使用寿命。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种发光二极管及发光装置，其中，在温度变化时，本申请的发光二极管的扩展电极不易开裂，能够保证导电性能正常且稳定地发挥。

2、第一方面，提供了一种发光二极管，包括发光芯片、波长转换层、绝缘过渡层和扩展电极。

3、其中，发光芯片具有顶面、侧面和底面，底面设置有芯片电极。波长转换层覆盖在发光芯片的顶面、侧面和底面，并至少使芯片电极的底面裸露。绝缘过渡层形成在波长转换层的底面一侧及发光芯片的底面一侧，绝缘过渡层上设置有窗口，窗口至少裸露芯片电极的底面的部分区域。扩展电极形成在绝缘过渡层远离发光芯片的一侧，并填充窗口，且扩展电极的底面面积大于芯片电极的底面面积。

4、第二方面，还提供了一种发光装置，包括至少一个前述方案中的发光二极管。

5、与现有技术相比，本申请的有益效果至少包括：

6、本申请的发光二极管结构中，扩展电极的底面面积大于芯片电极的底面面积，相当于扩展电极对发光芯片本身固有的芯片电极进行扩展，增大了贴装面积，降低了贴装难度，能够降低吃锡不良的问题，同时提高了固晶推力。此外，比芯片电极表面积更大的扩展电极也能提升散热效果。

7、本申请利用绝缘过渡层将波长转换层和扩展电极隔离开，可以降低波长转换层的热胀冷缩形变量对扩展电极的撕扯作用，对降低扩展电极的开裂风险有一定帮助作用。

8、在进一步的方案中，本申请的发光二极管结构的波长转换层的热膨胀系数为ta，扩展电极的热膨胀系数为tb，绝缘过渡层的热膨胀系数为tc，tb＜tc＜ta。同时绝缘过渡层的热膨胀系数处于波长转换层和扩展电极的热膨胀系数之间，减小了相邻层之间的热膨胀系数差异。如此，当温度产生变化时，绝缘过渡层的热胀冷缩形变量介于波长转换层的热胀冷缩形变量和扩展电极的热胀冷缩形变量之间，减小了相邻层之间的热胀冷缩形变量差异，由此可减小波长转换层的热胀冷缩对扩展电极的撕扯作用，降低扩展电极的开裂风险。

9、同时，本申请的发光二极管贴装至电路板表面时或者是贴装完毕后，由于扩展电极的开裂风险较低，因此可保证贴装本申请发光二极管的产品，其导电性能正常且稳定的发挥，提高了产品的耐温性和长期使用稳定性。

技术特征：

1.一种发光二极管，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述波长转换层的热膨胀系数为ta，所述扩展电极的热膨胀系数为tb，所述绝缘过渡层的热膨胀系数为tc，tb＜tc＜ta。

3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述绝缘过渡层为光刻胶层。

4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述波长转换层为荧光胶层。

5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，以所述发光芯片的底面为投影面，所述窗口向所述投影面的投影边界与所述芯片电极向所述投影面的投影边界重合。

6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，以所述发光芯片的底面为投影面，所述窗口向所述投影面的投影边界位于所述芯片电极向所述投影面的投影边界以内。

7.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于，所述窗口向所述投影面的投影边界与所述芯片电极向所述投影面的投影边界之间的间距取值范围为15～50um。

8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，每个所述扩展电极的底面面积为s1，与所述扩展电极对应的所述芯片电极的底面面积为s2，β＝s1/s2，2≤β≤3。

9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述扩展电极数量为两个，分别为第一扩展电极和第二扩展电极；

10.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括绝缘层，所述绝缘层形成在所述绝缘过渡层的底面且包裹住所述扩展电极的侧面，所述绝缘层的底面不超出所述扩展电极的底面。

11.根据权利要求9或10所述的发光二极管，其特征在于，所述绝缘层的底面与所述扩展电极的底面齐平。

12.根据权利要求10所述的发光二极管，其特征在于，所述绝缘过渡层的侧面与所述波长转换层的侧面齐平。

13.根据权利要求12所述的发光二极管，其特征在于，所述绝缘层的侧面与所述绝缘过渡层的侧面齐平。

14.根据权利要求1-10中任一项所述的发光二极管，其特征在于，每个所述扩展电极包括种子层、电镀层和保护层，所述种子层形成在在所述绝缘过渡层的底面及所述绝缘过渡层的所述窗口中，所述电镀层形成在所述种子层的底面，所述保护层形成在所述电镀层的底面。

15.根据权利要求14所述的发光二极管，其特征在于，所述种子层与所述绝缘过渡层的厚度比值为n，n＜1。

16.根据权利要求15所述的发光二极管，其特征在于，所述绝缘过渡层的厚度取值范围为1～20μm。

17.根据权利要求14所述的发光二极管，其特征在于，所述种子层包括依次叠置的钛材料层和第一铜材料层，所述钛材料层形成在所述绝缘过渡层的底面及所述绝缘过渡层的所述窗口中，所述第一铜材料层形成在所述钛材料层的底面；

18.一种发光装置，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-17任一项所述的发光二极管。

技术总结
本申请提供一种发光二极管及发光装置，其中，发光二极管包括发光芯片、波长转换层、绝缘过渡层和扩展电极。发光芯片具有顶面、侧面和底面，底面设置有芯片电极。波长转换层覆盖在发光芯片顶面、侧面和底面，并至少使芯片电极底面裸露。绝缘过渡层形成在波长转换层底面一侧及发光芯片底面一侧，绝缘过渡层上设置有窗口，窗口至少裸露芯片电极的底面的部分区域。扩展电极形成在绝缘过渡层远离发光芯片的一侧，并填充窗口，扩展电极底面面积大于芯片电极底面面积。在温度变化时，本申请的发光二极管的扩展电极不易开裂，能够保证导电性能正常且稳定地发挥。

技术研发人员：黄巧力,黄森鹏,黄鑫,李达诚,胡金泉,余长治,徐宸科
受保护的技术使用者：泉州三安半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17