TWI406387B - Light emitting diode (LED) element and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

發光二極體(LED)元件及其製造方法
本發明是有關LED元件及其製造方法，更詳細是有關作為顯示裝置或照明裝置等的光源使用之LED元件及其製造方法。
近年來，作為顯示裝置或照明裝置的光源，漸漸有使用LED晶片被接合於放熱構件而成的構成之LED元件，在如此的LED元件中，通常在例如由氮化鋁(AlN)、碳化矽(SiC)、銅(Cu)及鋁(Al)等所構成的放熱構件、或作為放熱構件作用的照明器具本體與LED晶片的接合，使用矽樹脂(Silicone Resin)等的樹脂作為接合構件。
然而，作為形成LED晶片與放熱構件的接合部之接合構件使用的樹脂，其耐熱溫度例如為100C以下，對於從LED晶片發生的熱而言不具有充分的耐熱性，因此在LED元件中，接合部會因為來自LED晶片的熱而產生變質，會有發生膜裂縫的問題。並且，在LED元件中，從LED晶片發生的熱不會經由接合部來充分地傳導至放熱構件，因此無法取得所期望的放熱性，這將會成為高亮度化的弊端。
因而，有不是樹脂而是使用AuSn合金(金錫合金)等的共晶合金作為LED晶片與放熱構件的接合構件者被 提案(參照專利文獻1)。
在該專利文獻1中，如圖11所示，在放熱構件11的上面(圖11中上面)全面形成Au(金)膜51，且於該Au膜51上，藉由AuSn合金等的共晶合金所構成的接合構件來形成由合金層52所構成的接合部，接合LED晶片12。
在圖11的例子中，LED晶片12是在藍寶石基板13上形成有依序積層n型半導體層14A、發光層14B及p型半導體層14C而成的氮化物系半導體層者。
然而，根據本發明者們的實驗，在形成有Au膜51的放熱構件11上使用AuSn合金作為接合構件來形成接合部時，在用以接合LED晶片12的熱處理中，會產生金屬擴散，因AuSn合金的Sn原子擴散於Au膜51中而造成LED晶片12與放熱構件11的接合強度會變小，明顯有發生剝離的問題。
[專利文獻1]日本特開2004－134797號公報
因而，本發明者們檢討了有關在放熱構件的上面直接形成AuSn合金的蒸鍍膜，接合LED晶片的手法，但該手法中，為了在一個放熱構件上接合複數的LED晶片，而於放熱構件的上面圖案化形成AuSn合金蒸鍍膜時，因為該被圖案化形成的AuSn合金蒸鍍膜的組成比(構成比率 )發生不均一，所以在放熱構件上所必要的熱處理溫度(黏晶(Die Bond)溫度)不會形成均一，明顯難以同時接合複數的LED晶片。
在此，分析所被圖案化形成的AuSn合金蒸鍍膜的組成比的不均一時，確認重量比達±5~20%。
並且，在該手法中，為了將LED晶片接合於放熱構件，需要加熱及加壓LED晶片，因此在同時接合複數的LED晶片時，明顯加壓的不均一性會成為大問題。
本發明是有鑑於上述情事而研發者，其目的是在於提供一種具有良好的放熱性，且具有可在放熱構件上同時接合複數的LED晶片的構造之LED元件及其製造方法。
本發明之LED元件，係LED晶片會被接合於放熱構件上而成的構成，其特徵為：該LED晶片會藉由形成於該放熱構件的上面之AuSn系合金(金錫系合金)層來接合，在該AuSn系合金層形成有延伸於與放熱構件的上面垂直的方向之柱狀結晶。
本發明之LED元件，亦可為複數的LED晶片會被接合於共通的放熱構件上者。
本發明之LED元件中，最好LED晶片會在藍寶石基板的上面積層有氮化物系半導體層，該藍寶石基板的下面會被接合於放熱構件。
本發明之LED元件，亦可共通的放熱構件為矽基板 所構成，在由該矽基板所構成之共通的放熱構件上，分別接合有紅色發光LED晶片、綠色發光LED晶片及藍色發光LED晶片的3種LED晶片。
本發明之LED元件的製造方法，係用以製造LED晶片會被接合於放熱構件上而成的構成之LED元件，其特徵係具有：在放熱構件的上面直接形成Sn(錫)膜之工程；在LED晶片的下面形成Au(金)膜之工程；在形成於放熱構件的上面之Sn膜上，以該Au膜為下方來載置形成Au膜的LED晶片之工程；及在由氫氣體與氮氣體的混合氣體所構成的混合氣體流動的環境中加熱載置LED晶片的放熱構件，將LED晶片接合於放熱構件上之工程。
在本發明之LED元件的製造方法中，在共通的放熱構件的上面圖案化形成複數的Sn膜，將分別在該圖案化形成的複數的Sn膜上載置LED晶片之共通的放熱構件予以加熱，藉此在共通的放熱構件的上面同時接合複數的LED晶片。
若利用本發明的LED元件，則LED晶片會藉由AuSn系合金層來直接接合於放熱構件上，該AuSn系合金層為形成有柱狀結晶者，所以可取得對電流的高發光效率，放熱構件與LED晶片的接合強固，且由AuSn系合金層所構 成的接合部可取得良好的耐熱性及熱傳導性，因此從LED晶片發生的熱會經由接合部來傳導至放熱構件，在該放熱構件中充分地被放熱，所以可取得良好的放熱性。
又，由於本發明的LED元件是在其製造上，構成接合部的AuSn系合金層是藉由形成於放熱構件的上面之Sn膜及形成於LED晶片的下面之Au膜來使Sn與Au合金化而形成者，因此為了取得該AuSn系合金層，不必在放熱構件及LED晶片皆預先形成由AuSn合金所構成的合金膜。並且，藉由加熱其上面依序重疊Sn膜、Au膜及LED晶片的狀態之放熱構件，可使LED晶片隔著藉由Sn與Au合金化所形成的AuSn系合金層來利用其自重接合於放熱構件上，所以不必加壓LED晶片。
因此，所欲在放熱構件上同時接合複數的LED晶片時，不會有弊端，可在放熱構件的上面圖案化形成Sn膜，且不用加壓在放熱構件上接合LED晶片，藉此可防止因加壓的不均一性所引起的弊端。
而且，本發明的LED元件是具有可在放熱構件上同時接合複數的LED晶片之構造，且可藉由如此在放熱構件上接合複數的LED晶片而成的構成來謀求高亮度化。
又，若利用本發明的LED元件，可藉由增加接合於放熱構件上的LED晶片的個數來謀求高亮度化，因此在高亮度化時，可縮小分別供給至LED晶片的電流，所以可抑止LED晶片的發熱，其結果，可取得長使用壽命及高品質。
若利用本發明的LED元件的製造方法，則可在放熱構件及LED晶片分別由1種的金屬來形成Sn膜及Au膜的金屬膜，以使該等的膜能夠重疊的方式，在放熱構件上載置LED晶片，藉由加熱來使Sn與Au合金化，形成由AuSn系合金層所構成的接合部，因此在放熱構件上同時接合複數的LED晶片時，可在不會發生弊端下，在放熱構件的上面圖案化形成Sn膜，且不用加壓在放熱構件上接合LED晶片，藉此可防止因加壓的不均一性所引起的弊端，所以可在放熱構件上同時接合複數的LED晶片。
又，若利用此製造方法，則可取得對電流的高發光效率，放熱構件與LED晶片的接合部強固，且可取得具有良好的放熱性之LED元件。
以下，詳細說明有關本發明。
圖1是表示本發明的LED元件的構成説明圖。
此LED元件是具有LED晶片12會藉由形成於放熱構件11的上面(圖1中上面)的AuSn系合金(金錫系合金)層15來接合而成的構成者。
在構成放熱構件11與LED晶片12的接合部之AuSn系合金層15中，形成有延伸於與放熱構件11的上面垂直的方向(圖1中上下方向)之柱狀結晶15A。
此柱狀結晶15A是由AuSn合金所構成，形成於Sn(錫)層15B中。
具有如此構成的AuSn系合金層15是在LED元件的製造上，藉由直接形成於放熱構件11的上面之Sn膜、及直接形成於LED晶片12的下面(圖1中下面)之Au(金)膜所形成者。
LED晶片12是具有在藍寶石基板13上積層有氮化物系半導體層的構成者，氮化物系半導體層是依序在藍寶石基板13上積層：由在GaN(氮化鎵)中例如被摻雜P(磷)、Te(碲)及Se(硒)等之n－GaN所構成的n型半導體層14A、及由InGaN所構成的發光層14B、及由在GaN(氮化鎵)中例如被摻雜Zn(鋅)及C(碳)等之p－GaN所構成的p型半導體層14C。
並且，LED晶片12是以藍寶石基板13作為最下層，該藍寶石基板13的下面會被接合於放熱構件11。
使用由氮化鋁(AlN)、碳化矽(SiC)、銅(Cu)及鋁(Al)、矽(Si)所構成者作為放熱構件11，從放熱性及與製造工程中形成的Sn膜的密合性的觀點來看，最好為氮化鋁所構成者。
在圖1的例子中，放熱構件11為平板狀者。
具有如此構成的LED元件，如圖2所示，是在放熱構件11的上面(圖2中上面)形成Sn膜21，且在LED晶片12的下面(圖2中下面)，亦即最下層的藍寶石基板13的下面形成Au膜23，在形成於放熱構件11的上面之Sn膜21上，載置形成Au膜23的LED晶片12，可藉由加熱載置該LED晶片12的放熱構件11來製造。
亦即，經由在放熱構件11的上面直接形成Sn膜21的放熱構件Sn膜形成工程、及在LED晶片12的下面形成Au膜23的LED晶片Au膜形成工程、及在形成於放熱構件11的上面之Sn膜21上，以該Au膜23為下方載置形成Au膜23的LED晶片12的載置工程、及在由氫氣體與氮氣體的混合氣體所構成的混合氣體(forming gas)環境中加熱載置LED晶片12的放熱構件11，將LED晶片12接合於放熱構件11上的接合工程，而由形成於放熱構件11的上面之Sn膜21、及形成於LED晶片12的下面之Au膜23來形成AuSn系合金層15，其結果，可取得LED晶片12會藉由形成於放熱構件11的上面之AuSn系合金層15來接合而成的構成之LED元件。
在放熱構件Sn膜形成工程中，形成於放熱構件11的上面之Sn膜21是例如藉由EB蒸鍍法(電子束蒸鍍法)來形成，其膜厚通常為1~8μm，例如3μm。
又，Sn膜21是形成於具有適合於所應接合的LED晶片12的下面的形狀之形狀的LED晶片接合區域內，且最好是具有適合於LED晶片接合區域的形狀者。
在LED晶片Au膜形成工程中，形成於LED晶片12的下面之Au膜23是例如藉由EB蒸鍍法來形成，其膜厚通常為0.1~1.0μm，例如0.2μm。
又，Au膜23通常是形成於LED晶片12的下面全面。
在載置工程中，在形成於放熱構件11的上面之Sn膜 21上，以Au膜21為下方載置形成Au膜23的LED晶片12，藉此於放熱構件11上，LED晶片12會成為經由形成於該放熱構件11的Sn膜21及形成於該LED晶片12的Au膜23來重疊的狀態。
在接合工程中，將例如載置LED晶片12的放熱構件11配置於熱處理容器內，在該熱處理容器內流入混合氣體，藉此成為充填混合氣體的狀態，在該狀態下加熱載置LED晶片12的放熱構件11。
然後，藉由加熱載置LED晶片12的放熱構件11，Sn與Au所合金化而成的AuSn系合金層15會藉由積層於放熱構件11與LED晶片12之間的Sn膜及Au膜來形成，且藉由LED晶片12的自重，該LED晶片12會藉由AuSn系合金層15所構成的接合部來接合於放熱構件11上。
在該接合工程中所被使用的混合氣體，是氫氣體與氮氣體的混合氣體，此混合氣體之氫氣體的含有比例通常是未滿10%，例如5%。
又，混合氣體的流量通常是50~350cc/min，例如300cc/min。
接合工程的熱處理條件是加熱溫度(黏晶溫度)為250~350℃，處理時間為1~20分鐘，例如加熱溫度300℃、處理時間10分鐘。
又，由於在接合工程中是藉由LED晶片12的自重來形成接合部，因此並非一定要加壓LED晶片12，但亦可例如以10~50g/cm2 的壓力來加壓。
若根據如此構成的LED元件，則在放熱構件11上，LED晶片12會藉由直接形成於該放熱構件11的上面所成的AuSn系合金層15來接合，且該AuSn系合金層15為形成有柱狀結晶15A者，因此可取得對電流的高發光效率，放熱構件11與LED晶片12的接合強固，且由AuSn系合金層15所構成的接合部可取得良好的耐熱性及熱傳導性，所以從LED晶片12發生的熱會經由接合部來傳導至放熱構件11，在該放熱構件11中會被充分地放熱，因此可取得良好的放熱性。
又，由於此LED元件是在其製造上，構成接合部的AuSn系合金層15是藉由形成於放熱構件11的上面之Sn膜21及形成於LED晶片12的下面之Au膜23來使Sn與Au合金化而形成者，因此為了取得該AuSn系合金層15，只要分別在放熱構件11及LED晶片12形成由1種的金屬所構成的金屬膜即可，不必在放熱構件11及LED晶片12皆預先形成AuSn合金膜。並且，藉由加熱其上面依序重疊Sn膜21、Au膜23及LED晶片12的狀態之放熱構件11，可使LED晶片12隔著所被形成的AuSn系合金層15來利用其自重接合於放熱構件11上，因此不必加壓LED晶片12。
因此，所欲在放熱構件11上同時接合複數的LED晶片12時，不會藉由對放熱構件圖案化形成AuSn合金膜而產生因為所取得之合金膜的組成比不均所引起該放熱構件上必要的熱處理溫度(黏晶溫度)形成不均一等弊端，可 在放熱構件11的上面圖案化形成Sn膜21，且不用加壓，對放熱構件11接合LED晶片12，藉此可防止產生因加壓的不均一性所引起的弊端。
而且，具有如此的構成之本發明的LED元件是具有可在一放熱構件上同時接合複數的LED晶片之構造者，且藉由如此在放熱構件上接合複數的LED晶片之構成，可謀求高亮度化。又，若利用本發明的LED元件，則可藉由增加接合於放熱構件上的LED晶片的個數來謀求高亮度化，因此在高亮度化時，可縮小供給至各個LED晶片的電流，所以可抑止LED晶片的發熱，其結果，可取得長使用壽命及高品質。
以下，有關本發明的LED元件，是在共通的放熱構件上接合複數的LED晶片所成的構成之例。
圖3所示的LED元件是具有在放熱構件11上接合複數(15個)的LED晶片12所成的構成者，在其上面具有複數的LED晶片接合區域之共通的放熱構件11上，除了分別在該LED晶片接合區域接合LED晶片12以外，其餘則具有與圖1的LED元件同様的構成。
接合於放熱構件11上之複數的LED晶片12是配列成格子狀，互相隣接的LED晶片彼此間的離間距離T是例如為20μm。
具有如此構成的LED元件，如圖4所示，可與圖1的LED元件同様，經由放熱構件Sn膜形成工程、LED晶片Au膜形成工程、載置工程、及接合工程來製造。
然後，在放熱構件Sn膜形成工程中，雖必須分別在放熱構件11的上面之複數的LED晶片接合區域形成Sn膜，但其手法可圖案化形成Sn膜，而使能夠對應於放熱構件11的LED晶片接合區域的圖案。
並且，在熱處理工程中，是分別在被圖案化形成的複數個Sn膜，藉由對載置有其下面形成Au膜23的LED晶片12的狀態之共通的放熱構件11加熱，可同時接合該共通的放熱構件11的上面所被載置的複數個LED晶片12。
圖5所示的LED元件是具有在放熱構件11上接合複數的LED晶片而成的構成者，放熱構件11是由矽(Si)基板所構成，除了複數的LED晶片12為紅色發光LED晶片12R、綠色發光LED晶片12G及藍色發光LED晶片12B的3種以外，其餘則具有與圖3的LED元件同様的構成。
在圖5的例子中，19是用以驅動LED晶片的共通驅動器IC所構成的驅動電路，在該驅動電路19中，構成LED元件的所有LED晶片會分別被電性連接。
接合於放熱構件11上的複數個LED晶片是形成由紅色發光LED晶片12R、綠色發光LED晶片12G及藍色發光LED晶片12B的發光色相異的3個LED晶片所構成的LED晶片部18，該等複數的LED晶片部18會被配列成格子狀，規則性地配列。
在複數的LED晶片部18中，各紅色發光LED晶片12R、綠色發光LED晶片12G及藍色發光LED晶片12B 會依序順時鐘配置，互相隣接的LED晶片彼此間的離間距離是例如20μm。
具有如此構成的LED元件是與圖3的LED元件同様，可經由放熱構件Sn膜形成工程、LED晶片Au膜形成工程、載置工程、及接合工程來製造。
在此，於放熱構件Sn膜形成工程中，如圖6所示，Sn膜21會被圖案化形成，而使能夠對應於放熱構件11的LED晶片接合區域的圖案。
以上那樣的LED元件是設有紅色發光LED晶片12R、綠色發光LED晶片12G及藍色發光LED晶片12B，該等的LED晶片12為連接至共通的驅動電路19而成的構成者，因此其構造上不需要螢光體，可藉由使3種的LED晶片同時發光來取得白色發光。
又，若利用此LED元件，則不僅白色發光，而且還可取得各種色的發光，甚至可使發光的色變化，因此可成為可變色照明。此情況，複數的LED晶片是依每個發光色對電流的發光強度特性有所不同，因此必須依每個發光色組合直列電路或並列電路，亦即形成僅紅色發光LED晶片12R的電路、僅綠色發光LED晶片12G的電路、僅藍色發光LED晶片12的電路。
並且，在該LED元件中，可藉由利用紅色發光LED晶片12R、綠色發光LED晶片12G及藍色發光LED晶片12B分別對電流的發光強度特性相異，來使照明特有的演色性提升。
在本發明中，並非限於上述實施形態，亦可加諸各種的變更。
例如LED元件，如圖7所示，亦可為具有設置製冷元件(Peltier device )33而成的構成者。
此LED元件30是具有在放熱構件11上接合複數的LED晶片12而成的構成之LED元件本體31的下面(圖7中下面)設有製冷元件33而成的構成者，LED元件本體31是具有和圖3的LED元件同様的構成者。
在圖7中，35是由氮化鋁或銅所構成的散熱片(heatsink)，36是由環氧樹脂或具有高熱傳導率之銅或鋁等的金屬所構成的器具，且34是製冷元件33的導線。
具有如此構成的LED元件30，首先與圖3的LED元件同様，可經由放熱構件Sn膜形成工程、LED晶片Au膜形成工程、載置工程、及接合工程來取得LED晶片12會藉由形成於放熱構件11上面的AuSn系合金層15來接合而成的構成之LED元件本體31，其次，在該LED元件本體31的下面、亦即放熱構件11的下面，藉由銀膏(paste )、AuSn合金膏等的接合構件來接合散熱片35，且在該散熱片35的下面，藉由適當的手法來固定器具36而製造。
若利用以上那樣的LED元件30，則在LED元件本體31中，從LED晶片12產生，經由AuSn系合金層15所構成的接合部來傳導至放熱構件11的熱會藉由製冷元件33來吸熱，經由該製冷元件33來從散熱片35放熱，因此可 有效率地將LED晶片12的發熱予以放熱。
所以，具有如此構成的LED元件30為可取得良好的放熱性者，因此例如圖8所示，可適用於作為顯示裝置等的光源。
在圖8中，41是管座(stem )，例如為對具有高熱傳導率之銅所構成的管座本體實施鍍金者，在該管座41，LED元件30會藉由銀膏等來接合。並且，在同圖中，42是反射體(reflector )，43是製冷端子，44是LED端子。
在如此構成的照明裝置中，從構成光源亦即LED元件30的LED元件本體31之LED晶片12所發生的熱會被傳導至該LED元件本體31本身的放熱構件11、構成LED元件30的製冷元件33、散熱片35及器具36、照明裝置的管座41，且經由該等的各構成構件來放熱，因此可取得高放熱性，所以可藉由增加LED晶片12的個數來謀求高亮度化。
又，可藉由增加LED晶片12的個數來謀求高亮度化，因此在高亮度化時，可縮小分別供給至LED晶片12的電流，所以可抑止LED晶片12的發熱，其結果，可取得長使用壽命及高品質。
﹝實施例﹞
以下，說明有關本發明的具體實施例，但本發明並非限於此。
﹝實施例1﹞
準備100個縱350μm、橫350μm的直方體狀的LED晶片，其係具有由縱5mm、橫5mm的平板所構成的氮化鋁製的放熱構件、及在藍寶石基板上依序積層由n－GaN所構成的n型半導體層、由InGaN所構成的發光層及由p－GaN所構成的p型半導體層來作為氮化物半導體層之構成。
首先，分別在100個的LED晶片，對藍寶石基板的下面，藉由EB蒸鍍法來形成膜厚0.2μm的Au膜。
並且，在放熱構件中，分別在以離間距離20μ來配列成縱方向10個及橫方向10個的格子狀之適合於所應接合的LED晶片的下面的形狀的100個LED晶片接合區域藉由EB蒸鍍法來圖案化形成膜厚3μm的Sn膜。
其次，分別在形成於放熱構件的上面之複數的Sn膜上，以Au膜能夠重疊於Sn膜的方式來載置其下面全面形成有Au膜的LED晶片後，將載置該複數的LED晶片之放熱構件配置於熱處理容器內，以流量300cc/min的條件來使氫氣體與氮氣體的混合氣體(氫濃度5%)流入充填於該熱處理容器內，在充填該混合氣體的狀態中，以加熱溫度300℃、處理時間10分鐘的條件來進行熱處理，藉此取得在放熱構件上接合100個LED晶片而成的構成之LED元件。
有關所取得的LED元件，可確認出以接合LED晶片 的面作為下方時，所有的LED晶片不會落下，在放熱構件上強固地接合有合計100個的LED晶片。
並且，根據EDX分析(能量分散型X線分析)可確認出LED元件的接合部是以在Sn層中由AuSn合金所構成的柱狀結晶可延伸於與放熱構件的上面垂直的方向之方式形成的AuSn合金層所構成者。
而且，針對所取得的LED元件，使用對前端為尖的針狀體附上荷重(g)刻度的撞針強度測定用器具，藉由該撞針強度測定用器具來撞擊接合部而測定撞針強度時為250g。
更，藉由加熱爐以500℃、5分鐘的條件來加熱所取得的LED元件後，再度測定撞針強度時，其強度無變化。
由以上的結果，可確認出LED元件之AuSn系合金層所構成的接合部具有充分的接合強度，且具有良好的耐熱性。
在此，根據撞針強度測定，如圖9及圖10所示，可確認出撞針強度為150g以上，具有良好的耐熱性。
圖9是製作一具有在放熱構件上藉由AuSn合金所構成的接合部來接合LED晶片而成的構成，撞針強度為形成50g的樣品，將該樣品加熱後根據撞針強度測定來確認加熱溫度、具體而言所被加熱之接合部的溫度之撞針強度的變化，顯示其結果。又，圖10是製作一具有在放熱構件上藉由AuSn合金所構成的接合部來接合LED晶片而成 的構成，撞針強度為形成150g的樣品，將該樣品加熱後根據撞針強度測定來確認加熱溫度、具體而言所被加熱之接合部的溫度之撞針強度的變化，顯示其結果。
由該圖9及圖10的結果可知，撞針強度為50g的樣品是隨著加熱溫度變高而其撞針強度會變小，另一方面，撞針強度為150g的樣品是撞針強度不隨加熱而變化。因此，撞針強度為150g以上時，接合部可取得充分的耐熱性。
11‧‧‧放熱構件
12‧‧‧LED晶片
12R‧‧‧紅色發光LED晶片
12G‧‧‧綠色發光LED晶片
12B‧‧‧藍色發光LED晶片
13‧‧‧藍寶石基板
14A‧‧‧n型半導體層
14B‧‧‧發光層
14C‧‧‧p型半導體層
15‧‧‧AuSn系合金層
15A‧‧‧柱狀結晶
15B‧‧‧Sn層
18‧‧‧LED晶片部
19‧‧‧驅動電路
21‧‧‧Sn膜
23‧‧‧Au膜
30‧‧‧LED元件
31‧‧‧LED元件本體
33‧‧‧製冷元件
34‧‧‧導線
35‧‧‧散熱片
36‧‧‧器具
41‧‧‧管座
42‧‧‧反射體
43‧‧‧製冷端子
44‧‧‧LED端子
51‧‧‧Au膜
52‧‧‧合金層
圖1是表示本發明的LED元件的構成説明圖。
圖2是表示圖1的LED元件的製造工程的説明圖。
圖3是表示本發明的LED元件的構成的其他例的説明圖。
圖4是表示圖3的LED元件的製造工程的説明圖。
圖5是表示本發明的LED元件的構成的另外其他構成的説明圖。
圖6是表示在圖5的LED元件的製造工程中，在放熱構件的上面形成有Sn膜的狀態説明圖。
圖7是表示本發明的LED元件的構成的另外其他構成的説明圖。
圖8是表示使用圖7的本發明的LED元件作為光源的照明裝置的構成之一例的説明圖。
圖9是表示撞針強度50g的樣品之撞針強度與接合部 溫度的關係圖表。
圖10是表示撞針強度150g的樣品之撞針強度與接合部溫度的關係圖表。
圖11是表示以往的LED元件的構成説明圖。
11‧‧‧放熱構件
12‧‧‧LED晶片
13‧‧‧藍寶石基板
14A‧‧‧n型半導體層
14B‧‧‧發光層
14C‧‧‧p型半導體層
15‧‧‧AuSn系合金層
15A‧‧‧柱狀結晶
15B‧‧‧Sn層

Claims (6)

  1. 一種LED元件，係LED晶片會被接合於放熱構件上而成的構成，其特徵為：該LED晶片會藉由形成於該放熱構件的上表面之AuSn系合金層來接合，在該AuSn系合金層形成有延伸於與放熱構件的上表面垂直的方向之柱狀結晶。
  2. 如申請專利範圍第1項之LED元件，其中，複數的LED晶片會被接合於共通的放熱構件上。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項之LED元件，其中，LED晶片會在藍寶石基板的上表面積層有氮化物系半導體層，該藍寶石基板的下表面會被接合於放熱構件。
  4. 如申請專利範圍第2項之LED元件，其中，共通的放熱構件為矽基板所構成，在由該矽基板所構成之共通的放熱構件上，分別接合有紅色發光LED晶片、綠色發光LED晶片及藍色發光LED晶片的3種LED晶片。
  5. 一種LED元件的製造方法，係用以製造LED晶片會被接合於放熱構件上而成的構成之LED元件，其特徵係具有：在放熱構件的上表面直接形成Sn膜之工程；在LED晶片的下表面形成Au膜之工程；在形成於放熱構件的上表面之Sn膜上，以該Au膜為下方來載置形成Au膜的LED晶片之工程；及在由氫氣體與氮氣體的混合氣體所構成的混合氣體流動的環境中加熱載置LED晶片的放熱構件，將LED晶片 接合於放熱構件上之工程。
  6. 如申請專利範圍第5項之LED元件的製造方法，其中，在共通的放熱構件的上表面圖案化形成複數的Sn膜，將分別在該圖案化形成的複數的Sn膜上載置LED晶片之共通的放熱構件予以加熱，藉此在共通的放熱構件的上表面同時接合複數的LED晶片。
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