CN103606607B - 一种具有粗化表面的电极结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有粗化表面的电极结构，该电极结构包括底部平坦电极，在该底部平坦电极上具有：第一金属电极、第二金属电极和第三金属电极，第一金属电极和第三金属电极的上表面具有粗化层，第二金属电极的上表面不具有粗化层。

Description

一种具有粗化表面的电极结构
技术领域
本发明属于发光二极管电极的技术领域，特别涉及一种具有粗化表面的发光二极管的电极结构。
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。
本发明提出了一种具有粗化表面的电极结构，该电极结构包括底部平坦电极，在该底部平坦电极上具有：第一金属电极、第二金属电极和第三金属电极，其中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上表面具有粗化层，第二金属电极的上表面不具有粗化层；
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；第二金属电极的上表面与第一金属电极上的粗化层的上表面的高度差介于用作电极键合的键合金丝的直径的1/4至1/3之间。
其中，所述第一金属电极和第三金属电极的材料为铜或铝，优选为铝；所述第二金属电极的材料为金。
附图说明
图1-3为本发明提出的具有粗化表面的电极的结构示意图。
具体实施方式
参见图1-3来介绍本发明提出的具有粗化表面的电极结构。
参见图1和2，图1为发光二极管电极结构的截面图，底部平坦电极1，所述底部平坦电极1的底面为正方形；在该底部平坦电极1上具有：第一金属电极2、第二金属电极3和第三金属电极4，其中第一金属电极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2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，所述第一金属电极2和第三金属电极4的材料为铜或铝，优选为铝；所述第二金属电极2的材料为金。第一金属电极2和第三金属电极4的上表面具有粗化层6，第二金属电极3的上表面为平坦表面，即其不具有粗化层；这样设置的目的是因为第一金属电极2和第三金属电极4的材料为铜或铝，因此可以通过喷砂、等离子体刻蚀、化学腐蚀等工艺来轻易的形成粗化层6；而第二金属电极3的上表面不形成有粗化层，是因为第二金属电极3的材料为金，如果要在金的表面形成粗化层，不管是通过喷砂、等离子体刻蚀或者化学腐蚀等工艺，都会造成金的损失，这种损失对于一个电极来说虽然可以忽略不计，但是对于实际生产中，制造大量发光二极管就必然需要形成大量的电极结构，因为金属于昂贵的金属，因而金的损失在大规模制造的情况下就会显得相当可观，因此本发明不对由金形成的第二金属电极3的上表面进行粗化，正是出于节约的目的。
对于粗化层6的粗化度而言，理论上来说，各种粗化度都能在一定程度上增加键合金丝与电极结构的结合面积，从而也就能够增加它们之间的结合强度，但是在本发明中，粗化层6的粗化度优选控制在5微米至100微米之间，更优选地控制在20微米至60微米之间。
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的上表面与第一金属电极2上的粗化层6的上表面的高度差介于用作电极键合的键合金丝的直径的1/4至1/3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。
参见图3，图3是将键合金丝5键合到电极上之后的结构示意图；由图可见，键合金丝5被键合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。
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)

1.一种具有粗化表面的电极结构，其特征在于：
该电极结构包括底部平坦电极，在该底部平坦电极上具有：第一金属电极、第二金属电极和第三金属电极，第一金属电极和第三金属电极的上表面具有粗化层，第二金属电极的上表面不具有粗化层；
其中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；第二金属电极的上表面与第一金属电极上的粗化层的上表面的高度差介于用作电极键合的键合金丝的直径的1/4至1/3之间。
2.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于：
粗化层的粗化度控制在5微米至100微米之间。
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