CN103606606B - 形成电极键合结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种形成电极键合结构的方法，依次包括如下步骤：（1）在发光二极管上形成平坦电极；（2）在平坦电极上蒸镀金属材料层，对该金属材料层进行图案化以形成第一金属电极和第三金属电极；（3）在第一金属电极和第三金属电极之间蒸镀金以形成第二金属电极；（4）将键合金丝至于第一金属电极、第二金属电极和第三金属电极上，通过键合压块将键合金丝压合到第一、第二和第三金属电极上，完成电极键合结构。

Description

形成电极键合结构的方法
技术领域
本发明属于发光二极管技术领域，特别涉及一种发光二极管的电极上形成电极键合结构的方法。
背景技术
发光二极管是由半导体材料所制成的发光元件，元件具有两个电极端子，在端子间施加电压，通入极小的电流，经由电子电洞的结合可将剩余能量以光的形式激发释出，此即发光二极管的基本发光原理。
发光二极管芯片的常规结构包括一个在通电后产生光辐射的半导体发光结构，以及此半导体结构与外界电源相连的电极。发光二极管芯片设计的重点在于提高半导体结构的光辐射效率以及提高半导体结构与外界电源的连接质量。
中国专利公开文献CN102214625A公开了一种发光二极管的电极结构，这种结构通过将电极的表面粗糙化，从而在打线时增强键合金丝与电极的附着力，今儿提高发光二极管芯片与外界电源的连接质量。这种电极结构虽然能够在一定程度上增加电极的连接质量，但是由于电极为平面电极，因此打线后，键合金丝与电极的连接仍然局限于电极的平面范围，因此其键合金丝与电极的结合力仍然无法大幅度的提高，存在脱线的可能，从而影响发光二极管的质量。
而且，在某些对电极电连接质量要求特别严格的场合，特别是电极接触电阻要求特别小的场合，键合金丝与电极键合后的电阻率也是必须考虑的因素之一。
发明内容
本发明针对现有技术的问题，提出了一种电极结构，该电极结构不仅能够大幅度增强电极与键合金丝结合力，而且能够获得较小的电阻率。
首先对本发明所采用的“上”、“下”进行定义，在本发明中，通过参照附图，本发明所述的“上”为附图中面向附图时垂直向上的方向。本发明所述的“下”为附图中面向附图时垂直向下的方向，本文所述的“高度”是指面向附图时垂直方向上的距离。
本发明提出了形成电极键合结构的方法，依次包括如下步骤：
（1）在发光二极管上形成平坦电极；
（2）在平坦电极上蒸镀金属材料层，对该金属材料层进行图案化以形成第一金属电极和第三金属电极；
（3）在第一金属电极和第三金属电极之间蒸镀金以形成第二金属电极；
（4）将键合金丝至于第一金属电极、第二金属电极和第三金属电极上，通过键合压块将键合金丝压合到第一、第二和第三金属电极上，完成电极键合结构。
其中，步骤（1）中，通过采用蒸镀铝或铜的方法来形成平坦电极；
其中，步骤（2）中，在平坦电极上蒸镀金属材料层，该金属材料层可以为铜金属或铝金属；然后对金属材料层进行图案化，具体可采用光刻、刻蚀工艺将不需要的金属材料层完全去除，以便在金属材料层中形成两个开口，在两个开口之间的金属材料层作为第一金属电极，不在两个开口之间的金属材料层作为第三金属电极；
其中，步骤（3）中，在第一金属电极和第三金属电极之间蒸镀金，以便形成第三金属电极；
其中，平坦电极的底面为正方形，第一金属电极的底面为正方形，所述第二金属电极环绕第一金属电极形成，并且其底面也为正方形，所述第三金属电极环绕第二金属电极形成，并且其底面也为正方形。
其中，第一金属电极和第三金属电极的高度相同，第二金属电极的高度小于第一金属电极和第三金属电极；第二金属电极与第一金属电极的高度差介于用作电极键合的键合金丝的直径的1/3至1/2之间。
附图说明
图1-3为本发明提出的形成电极键合结构的示意图。
具体实施方式
参见图1-3来介绍本发明提出形成电极键合结构的方法，所述方法依次包括如下步骤：
（1）在发光二极管上形成平坦电极1；
（2）在平坦电极1上蒸镀金属材料层，对该金属材料层进行图案化以形成第一金属电极2和第三金属电极4；
（3）在第一金属电极2和第三金属电极4之间蒸镀金以形成第二金属电极3；
（4）将键合金丝5至于第一金属电极2、第二金属电极3和第三金属电极4上，通过键合压块6将键合金丝5压合到第一金属电极2、第二金属电极3和第三金属电极4上，完成电极键合结构。
其中，步骤（1）中，通过采用蒸镀铝或铜的方法来形成平坦电极1；
其中，步骤（2）中，在平坦电极1上蒸镀金属材料层，该金属材料层可以为铜金属或铝金属；然后对金属材料层进行图案化，具体可采用光刻、刻蚀工艺将不需要的金属材料层完全去除，以便在金属材料层中形成两个开口，在两个开口之间的金属材料层作为第一金属电极2，不在两个开口之间的金属材料层作为第三金属电极3；
其中，步骤（3）中，在第一金属电极2和第三金属电极4之间蒸镀金，以便形成第二金属电极3；
其中，平坦电极1的底面为正方形，第一金属电极2的底面为正方形，所述第二金属电极3环绕第一金属电极3形成，并且其底面也为正方形，所述第三金属电极4环绕第二金属电极3形成，并且其底面也为正方形。
其中，第一金属电极2和第三金属电极4的高度相同，第二金属电极3的高度小于第一金属电极2和第三金属电极4；第二金属电极3与第一金属电极2的高度差介于用作电极键合的键合金丝5的直径的1/3至1/2之间。
参见图1和3，在对发光二极管电极进行键合的过程中，键合金丝5被置于发光二极管电极的上方，通过键合压块6将键合金丝5压到发光二极管电极上。由于第一金属电极2与第三金属电极4的高度相同，并且第二金属电极3与第一金属电极2、第三金属电极4的高度不同，即具有高低落差，因此，在键合金丝5被向下键合的过程中，键合金丝5除了被键合至第一金属电极2和第三金属电极4的表面以外，还被键合至由第一金属电极2、第二金属电极3以及第三金属电极4所共同构成的凹陷之中，因此键合面积相对平坦形电极结构来说更大，因而其结合力更大。更重要的是，由于第二金属电极3所采用的材料与键合金丝5所才采用的材料相同，都为金，因而键合金丝5与第二金属电极3的结合更强。与此同时，由于第二金属电极3采用金来构成，因此与键合金丝5键合之后，他们之间的电阻率更小，可以适用于对键合电阻率要求更高的场合。
参照图3，在本发明中，第二金属电极3与第一金属电极2的高度差介于用作电极键合的键合金丝5的直径的1/3至1/2之间。这样设置的目的是在键合时，键合金丝5能够填满第一金属电极2、第二金属电极3和第三金属电极4共同构成的凹陷区域，而且又不至于造成键合金丝5的断裂，从而保证键合金丝能够牢固连续的与发光二极管电极的键合。
需要说明的是，本发明的附图仅示出了发光二极管的电极结构，而并没有示出发光二极管本身的结构，本领域技术人员应当知晓的是，本领域常规的发光二极管结构都能应用于本发明。
至此已对本发明做了详细的说明，但前文的描述的实施例仅仅只是本发明的优选实施例，其并非用于限定本发明。本领域技术人员在不脱离本发明精神的前提下，可对本发明做任何的修改，而本发明的保护范围由所附的权利要求来限定。

Claims (2)

1.一种形成电极键合结构的方法，依次包括如下步骤：
(1)在发光二极管上形成平坦电极；
(2)在平坦电极上蒸镀金属材料层，对该金属材料层进行图案化以形成第一金属电极和第三金属电极；
(3)在第一金属电极和第三金属电极之间蒸镀金以形成第二金属电极；
(4)将键合金丝置于第一金属电极、第二金属电极和第三金属电极上，通过键合压块将键合金丝压合到第一、第二和第三金属电极上，完成电极键合结构；
其中，第一金属电极和第三金属电极的高度相同，第二金属电极的高度小于第一金属电极和第三金属电极。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
其中，步骤(1)中，通过采用蒸镀铝或铜的方法来形成平坦电极；
其中，步骤(2)中，对金属材料层采用光刻、刻蚀工艺将不需要的金属材料层完全去除，以便在金属材料层中形成两个开口，在两个开口之间的金属材料层作为第一金属电极，不在两个开口之间的金属材料层作为第三金属电极；
其中，步骤(3)中，在第一金属电极和第三金属电极之间蒸镀金，以便形成第三金属电极。
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