一种倒装LED芯片的共晶电极结构的制作方法

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。

技术实现要素：

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。

技术特征：

1.一种倒装led芯片的共晶电极结构，其特征在于，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。

2.如权利要求1所述的一种倒装led芯片的共晶电极结构，其特征在于，所述ti金属层的厚度为2000埃～3000埃。

3.如权利要求1所述的一种倒装led芯片的共晶电极结构，其特征在于，所述ni金属层或ni合金层的厚度为1000埃～3000埃。

4.如权利要求1所述的一种倒装led芯片的共晶电极结构，其特征在于，所述au金属层的厚度为2000埃～3000埃。

5.如权利要求1所述的一种倒装led芯片的共晶电极结构，其特征在于，所述snau基合金层的厚度大于或等于3微米。

6.如权利要求5所述的一种倒装led芯片的共晶电极结构，其特征在于，所述snau基合金层中的每层sn金属层的厚度为2000埃～5000埃。

7.如权利要求5所述的一种倒装led芯片的共晶电极结构，其特征在于，所述snau基合金层中的每层au金属层的厚度为2000埃～5000埃。

技术总结
本发明公开了一种倒装LED芯片的共晶电极结构，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。本发明中的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。

技术研发人员：郝锐;易翰翔;李玉珠;张洪安;武杰
受保护的技术使用者：广东德力光电有限公司
技术研发日：2021.03.15
技术公布日：2021.06.15