專利名稱：發(fā)光二極管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管，還涉及一種發(fā)光二極管的制造方法。
背景技術(shù)：
相比于傳統(tǒng)的發(fā)光源，發(fā)光二極管(LightEmittingDiode，LED)具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，其作為一種新型的發(fā)光源，已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用到各領(lǐng)域當(dāng)中，如路燈、交通燈、信號燈、射燈及裝飾燈等等。發(fā)光二極管的核心為發(fā)光二極管芯片，在封裝過程中，發(fā)光二極管芯片需與外界電源進(jìn)行連接才能實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的發(fā)光效果?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用打線方式將發(fā)光二極管芯片電連接于電路結(jié)構(gòu)中，但是在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)導(dǎo)線與發(fā)光二極管芯片脫落的現(xiàn)象，造成發(fā)光二極管良率不佳。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種導(dǎo)線不易脫落的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。一種發(fā)光二極管，包括基板、生長于基板上的緩沖層、生長于緩沖層上的發(fā)光層、 生長于發(fā)光層上的歐姆接觸層、生長于歐姆接觸層上的電流擴(kuò)散層、電極及導(dǎo)線，所述導(dǎo)線的一端與電極打線連接，所述導(dǎo)線與電極經(jīng)打線形成連接結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)與電極的接合面積大于等于電極面積的60%。一種發(fā)光二極管制造方法，包括以下步驟形成基板并在基板上依次生長緩沖層、發(fā)光層、歐姆接觸層和電流擴(kuò)散層；在發(fā)光二極管上形成電極；將電極與導(dǎo)線打線連接，并且打線中形成的熔融金屬與電極接合形成連接結(jié)構(gòu)， 該連接結(jié)構(gòu)與電極的接合面積大于等于電極面積的60%。增加導(dǎo)線與發(fā)光二極管芯片電極表面接合的面積使其大于等于60%，能夠使導(dǎo)線與電極連接更加緊密和牢固，使導(dǎo)線不易脫落，提高發(fā)光二極管的良率。下面參照附圖，接合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管芯片打線結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2為圖1所示的發(fā)光二極管芯片打線結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光二極管芯片打線結(jié)構(gòu)的示意圖。主要元件符號說明基板10緩沖層20發(fā)光層30、90N型半導(dǎo)體層32
P型半導(dǎo)體層34外延結(jié)構(gòu)36歐姆接觸層40電流擴(kuò)散層50透明導(dǎo)電層60電極70第一電極72第二電極74、75連接結(jié)構(gòu) 76導(dǎo)線80
具體實(shí)施例方式請參閱圖1和圖2，該發(fā)光二極管自下至上依次生長有基板10，緩沖層20，發(fā)光層 30、歐姆接觸層40、電流擴(kuò)散層50和透明導(dǎo)電層60。所述發(fā)光二極管上設(shè)有電極70，該電極70與導(dǎo)線80通過打線連接。所述基板10的材料可以為藍(lán)寶石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、氮化鎵(GaN)或氧化鋅(ZnO)中的一種，根據(jù)所需要達(dá)到的物理性能和光學(xué)特性以及成本預(yù)算而定。所述緩沖層20生長于基板10之上，采用材料為氮化鎵(GaN)或氮化鋁(AlN)等中的一種。所述發(fā)光層30包括緊貼著緩沖層20生長并位于下部的N型半導(dǎo)體層32和位于上部的P型半導(dǎo)體層34，該N型半導(dǎo)體層32具有橫向的外延結(jié)構(gòu)36。所述N型半導(dǎo)體層 32的材料為N型氮化鎵(GaN)，前述緩沖層20用于降低基板10與N型半導(dǎo)體層32之間因晶格差異所產(chǎn)生的應(yīng)力。所述P型半導(dǎo)體層34生長于N型半導(dǎo)體層32之上，該P(yáng)型半導(dǎo)體層34的材料為P型氮化鎵(GaN)。當(dāng)然在生成該發(fā)光層30時，可利用氮化鎵銦和氮化鎵鋁材料不同的配比及摻雜形成不同的結(jié)構(gòu)，如雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。在P型半導(dǎo)體層34之上依次形成歐姆接觸層40、電流擴(kuò)散層50和透明導(dǎo)電層60。 該歐姆接觸層40所用材料可以為摻雜鎂(Mg)的氮化鎵銦鋁(InMGaN)或者摻雜鎂(Mg) 的氮化鎵(GaN)。透明導(dǎo)電層60的材料可以是氧化銦錫(ITO)。所述電極70包括第一電極72和第二電極74，所述第一電極72設(shè)置于透明導(dǎo)電層60上表面，所述第二電極74設(shè)置于N型半導(dǎo)體層32的外延結(jié)構(gòu)36上表面，該第一電極 72和第二電極74并行設(shè)置在該發(fā)光二極管的一側(cè)。該發(fā)光二極管經(jīng)由導(dǎo)線80在第一電極 72和第二電極74上打線連接。所述導(dǎo)線80的材料為金、銀、銅或鋁中的一種，或者其他金屬的合金。所述電極70—般采用金或鋁材料，當(dāng)然也可以為其他金屬的合金。在打線過程中，導(dǎo)線80在其與電極70接觸的末端形成熔融金屬，該熔融金屬覆蓋于電極70的表面，當(dāng)覆蓋面積達(dá)到60%以后停止打線，使熔融金屬固化，由此得到覆蓋電極面積大于等于60% 的連接結(jié)構(gòu)76。導(dǎo)線80與電極70的接合面積達(dá)到此比例可以使兩者連接更加緊密和牢固，避免導(dǎo)線80輕易地與電極70脫落和連接斷裂。優(yōu)選的，當(dāng)連接結(jié)構(gòu)76與電極70的接合面積達(dá)到電極70面積的80%或以上時，導(dǎo)線80與電極70的連接狀況最為牢固。特別的，打線過程中，要嚴(yán)格保證熔融金屬不溢出電極70的表面，從而污染到晶片表面，由此影響發(fā)光二極管的出光效率。圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光二極管的剖面示意圖。該發(fā)光二極管包括基板 10，緩沖層20，發(fā)光層90、歐姆接觸層40、電流擴(kuò)散層50和透明導(dǎo)電層60。所述發(fā)光二極管上設(shè)有電極70，該電極70與導(dǎo)線80通過打線連接。所述電極70包括第一電極72和第二電極75，與前述實(shí)施例不同之處在于，該第二電極75設(shè)置于所述基板10的底部，使該發(fā)光二極管形成一垂直結(jié)構(gòu)。需要通過打線方式與導(dǎo)線80連接的僅為第一電極72，第二電極75直接與外界電路結(jié)構(gòu)相連。所述第一電極72與導(dǎo)線80經(jīng)打線連接時熔融金屬形成的連接結(jié)構(gòu)76覆蓋第一電極72的面積達(dá)第一電極72面積的60%以上，以能夠達(dá)到80%以上為最優(yōu)。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭露如上，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作出種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為所附的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管，包括基板、生長于基板上的緩沖層、生長于緩沖層上的發(fā)光層、生長于發(fā)光層上的歐姆接觸層、生長于歐姆接觸層上的電流擴(kuò)散層、電極及導(dǎo)線，所述導(dǎo)線的一端與電極打線連接，其特征在于所述導(dǎo)線與電極經(jīng)打線形成連接結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)與電極的接合面積大于等于電極面積的60%。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述連接結(jié)構(gòu)與電極接合面積大于電極面積的80%。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述電極包括并且并行設(shè)置于該發(fā)光二極管的同一側(cè)的第一電極和第二電極，該第一電極與第二電極分別與導(dǎo)線連接。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述電極包括第一電極和第二電極， 該第一電極設(shè)置于電流擴(kuò)散層上且與導(dǎo)線經(jīng)由打線連接，該第二電極設(shè)置于基板的底部。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述導(dǎo)線的材料為金、 銀、銅或鋁。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述基板的材料為藍(lán)寶石、碳化硅、硅、氮化鎵或氧化鋅。
7.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述發(fā)光層包括N型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層，該N型半導(dǎo)體層為N型氮化鎵材料，P型半導(dǎo)體層為P型氮化鎵材料。
8.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述發(fā)光層為雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述電流擴(kuò)散層上還形成有一層透明導(dǎo)電層。
10.一種發(fā)光二極管制造方法，包括以下步驟形成基板并在基板上依次生長緩沖層、發(fā)光層、歐姆接觸層和電流擴(kuò)散層；在發(fā)光二極管上形成電極；將電極與導(dǎo)線打線連接，并且打線中形成的熔融金屬與電極接合形成連接結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)與電極的接合面積大于等于電極面積的60%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管，包括基板、生長于基板上的緩沖層、生長于緩沖層上的發(fā)光層、生長于發(fā)光層上的歐姆接觸層、生長于歐姆接觸層上的電流擴(kuò)散層、電極及導(dǎo)線，所述導(dǎo)線的一端與電極打線連接，所述導(dǎo)線與電極經(jīng)打線形成連接結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)與電極的接合面積大于等于電極面積的60％。增大導(dǎo)線與電極的連接誒面積能夠使導(dǎo)線與電極連接更加緊密和牢固，使導(dǎo)線不易脫落。本發(fā)明還涉及一種發(fā)光二極管的制造方法。
文檔編號H01L33/36GK102456825SQ20101051973
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者簡克偉, 類延愷 申請人:展晶科技(深圳)有限公司, 榮創(chuàng)能源科技股份有限公司