CN102208520B - 一种led晶片正极焊垫及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于LED晶片焊垫技术领域，具体涉及一种LED晶片正极焊垫及其制作工艺，它包括四层镀层，从下往上依次为第一钛层、第二铝层、第三钛层、第四金层。本发明采用第一钛层、第二铝层、第三钛层和第四金层的组合取代原来的纯金LED晶片正极焊垫，在焊垫相同厚度的情况下可以节省一半以上的黄金，大大降低了成本。根据实验情况可以看到LED晶片正极焊垫结构的改变并没有造成LED晶片电性及外观等的改变，完全符合标准要求，可完全应用于生产中。
Description
技术领域
本发明属于LED晶片焊垫技术领域，具体涉及一种LED晶片正极焊垫及其制作工艺。
背景技术
近年来LED晶片行业的竞争日趋激烈，特别是2008年的经济危机以来，LED行业的竞争就尤为明显。2009年后半年市场逐步恢复活力，各个国家大力发展LED照明业，使得出现众多的LED晶片生产商，竞争更加激烈。为了增加竞争力，各公司在成本的控制上也是别出心裁，主要从LED晶片的结构上来降低成本。
LED晶片包括由砷(AS)、铝(AL)、镓(Ga)、铟(IN)、磷(P)、氮(N)锶(Ｓi)这几种元素中组成的中间发光层、下层的衬底、最下层的晶片负极和最上层的晶片正极焊垫。
现有技术中，晶片正极焊垫是以纯金作为导体，金在导热导电性能上比较优越，但是金属于贵金属，使得LED晶片的成本明显增加，市场竞争力下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种LED晶片正极焊垫及其制作工艺，该种LED晶片正极焊垫成本低、制作工艺简单。
本发明的目的之一是这样实现的：一种LED晶片正极焊垫，它包括四层镀层，从下往上依次为第一钛层、第二铝层、第三钛层、第四金层。
优选的，所述第一钛层、所述第二铝层、所述第三钛层、所述第四金层的厚度比为2-3：30-40：2-3：2-4。
较为优选的，所述第一钛层、所述第二铝层、所述第三钛层和所述第四金层的厚度比为2.25：35：2.25：3。
更为优选的，所述第一钛层的厚度为2.25 KÅ，所述第二铝层的厚度为35 KÅ，所述第三钛层的厚度为2.25 KÅ，所述第四金层的厚度为3 KÅ。
本发明的目的之二是这样实现的：一种LED晶片正极焊垫的制作工艺，它包括以下工艺步骤：
A、温度为35-40℃、真空度为3.5×10-6- 4.5×10-6Torr的条件下，在磊晶片上面以2.0-2.5 Å/S的速度蒸镀第一钛层，冷却；
B、温度为35-40℃、真空度为3.5×10-6- 4.5×10-6 Torr的条件下，在步骤A得到的第一钛层上面以12-17Å/S的速度蒸镀第二铝层，冷却；
C、温度为35-40℃、真空度为3.5×10-6- 4.5×10-6 Torr的条件下，在步骤B得到的第二铝层上面以2.0-2.5Å/S的速度蒸镀第三钛层，冷却；
D、温度为35-40℃、真空度为3.5×10-6- 4.5×10-6 Torr的条件下，在步骤C得到的第三钛层上面以5-7Å/S的速度蒸镀第四金层，冷却，完成LED晶片正极焊垫的制作。
优选的，一种LED晶片正极焊垫及其制作工艺，它包括以下工艺步骤：
A、温度为35-40℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在磊晶片上面以2.2Å/S的速度蒸镀第一钛层，冷却；
B、温度为35-40℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在步骤A得到的第一钛层上面以15Å/S的速度蒸镀第二铝层，冷却；
C、温度为35-40℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在步骤B得到的第二铝层上面以2.2Å/S的速度蒸镀第三钛层，冷却；
D、温度为35-40℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在步骤C得到的第三钛层上面以6Å/S的速度蒸镀第四金层，冷却，完成LED晶片正极焊垫的制作。
其中，所述步骤A、步骤B、步骤C和步骤D中冷却的时间为15-20min。
其中，所述步骤A、步骤B、步骤C和步骤D中采用电子枪蒸镀机进行蒸镀。
本发明的有益效果为：本发明采用第一钛层、第二铝层、第三钛层和第四金层的组合取代原来的纯金LED晶片正极焊垫，在焊垫相同厚度的情况下可以节省一半以上的黄金，大大降低了成本。根据实验情况可以看到LED晶片正极焊垫结构的改变并没有造成LED晶片电性及外观等的改变，完全符合标准要求，可完全应用于生产中。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施范围并不限于此。
实施例1
一种LED晶片正极焊垫，它包括四层镀层，从下往上依次为第一钛层、第二铝层、第三钛层、第四金层，所述LED晶片正极焊垫的制作工艺，它包括以下工艺步骤：
A、温度为35℃、真空度为3.5×10-6Torr的条件下，在磊晶片上面以2.0Å/S的速度蒸镀第一钛层，使得第一钛层的厚度为2KÅ，冷却15min；
B、温度为35℃、真空度为3.5×10-6Torr的条件下，在步骤A得到的第一钛层上面以12Å/S的速度蒸镀第二铝层，使得第二铝层的厚度为37 KÅ，冷却15min；
C、温度为35℃、真空度为3.5×10-6Torr的条件下，在步骤B得到的第二铝层上面以2.0Å/S的速度蒸镀第三钛层，使得第三钛层的厚度为2 KÅ，冷却15min；
D、温度为35℃、真空度为3.5×10-6Torr的条件下，在步骤C得到的第三钛层上面以5Å/S的速度蒸镀第四金层，使得第四金层的厚度为2 KÅ，冷却15min，完成LED晶片正极焊垫的制作。
实施例2
一种LED晶片正极焊垫，它包括四层镀层，从下往上依次为第一钛层、第二铝层、第三钛层、第四金层，所述LED晶片正极焊垫及其制作工艺，它包括以下工艺步骤：
A、温度为35℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在磊晶片上面以2.2Å/S的速度蒸镀第一钛层，使得第一钛层的厚度为2.25 KÅ，冷却15min；
B、温度为35℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在步骤A得到的第一钛层上面以15Å/S的速度蒸镀第二铝层，使得第二铝层的厚度为35 KÅ，冷却15min；
C、温度为35℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在步骤B得到的第二铝层上面以2.2Å/S的速度蒸镀第三钛层，使得第三钛层的厚度为2.25 KÅ，冷却15min；
D、温度为35℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在步骤C得到的第三钛层上面以6Å/S的速度蒸镀第四金层，使得第四金层的厚度为3 KÅ，冷却15min，完成LED晶片正极焊垫的制作。
实施例3
一种LED晶片正极焊垫，它包括四层镀层，从下往上依次为第一钛层、第二铝层、第三钛层、第四金层，所述LED晶片正极焊垫的制作工艺，它包括以下工艺步骤：
A、温度为40℃、真空度为4.5×10-6Torr的条件下，在磊晶片上面以2.5 Å/S的速度蒸镀第一钛层，使得第一钛层的厚度为3 KÅ，冷却20min；
B、温度为40℃、真空度为4.5×10-6 Torr的条件下，在步骤A得到的第一钛层上面以17Å/S的速度蒸镀第二铝层，使得第二铝层的厚度为33 KÅ，冷却20min；
C、温度为40℃、真空度为4.5×10-6 Torr的条件下，在步骤B得到的第二铝层上面以2.5Å/S的速度蒸镀第三钛层，使得第三钛层的厚度为3 KÅ，冷却20min；
D、温度为40℃、真空度为4.5×10-6 Torr的条件下，在步骤C得到的第三钛层上面以7Å/S的速度蒸镀第四金层，使得第四金层的厚度为4 KÅ，冷却20min，完成LED晶片正极焊垫的制作。
外观与性能测试。
1、将实施例1-3完成的LED晶片正极焊垫制作的LED晶片和43KÅ纯金正极焊垫制作的LED晶片高温合金后进行外观比对，外观基本上没太大变化。
2、将实施例1-3完成的LED晶片正极焊垫制作的LED晶片和43KÅ纯金正极焊垫制作的LED晶片高温合金后进行相同条件的焊线测试，对比焊线拉力和推力，焊线使用直径为1mil正常金线，每片LED晶片各取20EA进行焊线测试，测试结果如下数据：
表1
表2
表3
表4
根据以上测试，可以看出表中数据都比较正常，没有出现较大差异。
3、将经过焊线测试实施例1-3完成的LED晶片正极焊垫制作的LED晶片和43KÅ纯金正极焊垫制作的LED晶片送入下一制程进行微切，并在微切后进行电性测试，对测试之电性数据进行比对，分别每半片各取10EA进行电性测试，测试数据如下：
表5
表6
表7
表8
可以看到，表中数据比较均匀，相差不大，表6、表7和表8与表5中的数据比较接近。
4、将实施例1-3完成的LED晶片正极焊垫制作的LED晶片已经测试过电性的微切晶片进行全切，并取切割时相接近位置处的晶粒若干，进行正常的高温老化测试，测试条件25℃168Hr，测试数据如下表：
表9
表10
表 11
老化的数据全结果部处于正常范围内，完全符合正常品质之要求。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (6)
1.一种LED晶片正极焊垫，其特征在于：它包括四层镀层，从下往上依次为第一钛层、第二铝层、第三钛层、第四金层，所述第一钛层、所述第二铝层、所述第三钛层、所述第四金层的厚度比为2-3：30-40：2-3：2-4，
该种LED晶片正极焊垫的制作工艺，它包括以下工艺步骤：
A、温度为35-40℃、真空度为3.5×10-6- 4.5×10-6Torr的条件下，在磊晶片上面以2.0-2.5 Å/S的速度蒸镀第一钛层，冷却；
B、温度为35-40℃、真空度为3.5×10-6- 4.5×10-6 Torr的条件下，在步骤A得到的第一钛层上面以12-17Å/S的速度蒸镀第二铝层，冷却；
C、温度为35-40℃、真空度为3.5×10-6- 4.5×10-6 Torr的条件下，在步骤B得到的第二铝层上面以2.0-2.5Å/S的速度蒸镀第三钛层，冷却；
D、温度为35-40℃、真空度为3.5×10-6- 4.5×10-6 Torr的条件下，在步骤C得到的第三钛层上面以5-7Å/S的速度蒸镀第四金层，冷却，完成LED晶片正极焊垫的制作。
2.根据权利要求1所述的一种LED晶片正极焊垫，其特征在于：所述第一钛层、所述第二铝层、所述第三钛层和所述第四金层的厚度比为2.25：35：2.25：3。
3.根据权利要求2所述的一种LED晶片正极焊垫，其特征在于：所述第一钛层的厚度为2.25 KÅ，所述第二铝层的厚度为35 KÅ，所述第三钛层的厚度为2.25 KÅ，所述第四金层的厚度为3 KÅ。
4.根据权利要求1所述的一种LED晶片正极焊垫，其特征在于：它包括以下工艺步骤：
A、温度为35-40℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在磊晶片上面以2.2Å/S的速度蒸镀第一钛层，冷却；
B、温度为35-40℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在步骤A得到的第一钛层上面以15Å/S的速度蒸镀第二铝层，冷却；
C、温度为35-40℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在步骤B得到的第二铝层上面以2.2Å/S的速度蒸镀第三钛层，冷却；
D、温度为35-40℃、真空度为4.0×10-6 Torr的条件下，在步骤C得到的第三钛层上面以6Å/S的速度蒸镀第四金层，冷却，完成LED晶片正极焊垫的制作。
5.根据权利要求1所述的一种LED晶片正极焊垫，其特征在于：所述步骤A、步骤B、步骤C和步骤D中冷却的时间为15-20min。
6.根据权利要求1所述的一种LED晶片正极焊垫，其特征在于：所述步骤A、步骤B、步骤C和步骤D中采用电子枪蒸镀机进行蒸镀。
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