用于表面贴装技术的发光二极管模块及其制备方法

摘要

提供一种发光二极管(LED)，其中，反射金属层的侧表面具有预定的角度，并且能够防止在反射金属层上形成的导电阻挡层中破裂的发生。此外，公开一种使用LED的LED模块。电连接到第二半导体层的反射图案通过图案化第一绝缘层而被部分地暴露。因此，第一焊盘通过部分开放的第一焊盘区域而形成。此外，电连接到第一半导体层的导电反射层形成通过图案化第二绝缘层而形成的第二焊盘区域。第二焊盘形成在第二焊盘区域上。

权利要求

1.一种发光二极管模块，其包括：

发光二极管，所述发光二极管具有堆叠结构，所述堆叠结构包括形成于衬底上的第一半导体层、有源层、第二半导体层和导电图案，所述堆叠结构还包括形成为暴露第一半导体层的部分表面的台面区域；

第一绝缘层，被以图案化的形状提供在导电图案上，暴露导电图案的部分表面，以形成第一焊盘区域；

导电层，形成于第一绝缘层和暴露在台面区域内的第一半导体层上；

第二绝缘层，形成于导电层上，且设计为形成暴露部分导电层的第二焊盘区域；

第一焊盘，形成于第一焊盘区域上；和

第二焊盘，形成于第二焊盘区域上，

其中，所述第一焊盘区域通过图案化的第一绝缘层暴露部分导电图案，其中，导电图案包括：反射金属层，形成于第二半导体层上且设计为反射光；和导电阻挡层，设计为遮蔽反射金属层且在第二半导体层上连续地延伸，形成于反射金属层顶面上的所述导电阻挡层的厚度大于形成于所述第二半导体层的表面上的所述导电阻挡层的厚度，形成于所述第二半导体层的表面上的所述导电阻挡层的厚度大于形成在所述反射金属层的侧面上的导电阻挡层的厚度。

2.根据权利要求1的发光二极管模块，其中暴露的导电图案的面积大于暴露的导电层的面积。

3.根据权利要求1的发光二极管模块，其中所述第一焊盘的面积大于所述第二焊盘的面积。

4.根据权利要求1的发光二极管模块，其中，当所述有源层内产生的光的波长为λ时，所述第一绝缘层的厚度为λ/4的整数倍。

5.根据权利要求1的发光二极管模块，其中所述导电图案为反射图案。

6.根据权利要求1的发光二极管模块，其中反射金属层的侧面相对于第二半导体层表面具有5°到45°的倾斜角。

7.根据权利要求1的发光二极管模块，其中，所述导电层为导电反射层。

8.一种制备发光二极管模块的方法，包括：

在衬底上相继地形成第一半导体层、有源层和第二半导体层；

刻蚀第二半导体层和有源层以形成台面区域，其暴露了第一半导体层的表面；

在台面区域上形成具有悬垂结构的光阻图案，且在穿过介于光阻图案之间的空间暴露的第二半导体层的表面上形成反射金属层；

在反射金属层上形成导电阻挡层，其中所述导电阻挡层连续地形成于所述反射金属层和所述第二半导体层的表面上，从而得到有形成于衬底上的第一半导体层、有源层、第二半导体层和导电图案的结构，导电图案包括反射金属层和导电阻挡层；

在所述结构上覆盖第一绝缘层，所述第一绝缘层使导电图案的部分暴露以形成第一焊盘区域，并且所述第一绝缘层使设置在台面区域上的第一半导体层暴露；

在第一绝缘层上形成导电层，所述导电层将导电层与暴露的第一半导体层电连接，并使第一焊盘区域保持开放状态；

在导电层上覆盖第二绝缘层以暴露设置在第一焊盘区域内的导电图案，第二绝缘层使电连接第一半导体层的导电层的部分暴露以形成第二焊盘区域；和在第一焊盘区域上形成第一焊盘以及在第二焊盘区域上形成第二焊盘，其中，所述第一焊盘区域通过图案化的第一绝缘层暴露部分导电图案，形成于反射金属层顶面上的所述导电阻挡层的厚度大于形成于所述第二半导体层的表面上的所述导电阻挡层的厚度，形成于所述第二半导体层的表面上的所述导电阻挡层的厚度大于形成在所述反射金属层的侧面上的导电阻挡层的厚度。

9.根据权利要求8的方法，其中所述导电图案为反射图案。

10.根据权利要求8的方法，其中穿过第一焊盘区域暴露的导电图案的面积大于穿过第二焊盘区域暴露的导电层的面积。

11.根据权利要求8的方法，其中，当有源层产生的光的波长为λ时，形成在所述发光二极管模块的侧面上的第一绝缘层的厚度为λ/4的整数倍。

12.根据权利要求8的方法，其中，所述导电层为导电反射层。

说明书

用于表面贴装技术的发光二极管模块及其制备方法

[0001] 本申请是申请日为2013年6月24日、申请号为201380035713.5的发明专利申请“用于表面贴装技术的发光二极管模块及其制备方法”的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及一种发光二极管(LED)，且更特别地，涉及一种用于表面贴装技术的LED模块和其制备方法。

背景技术

[0003] 发光二极管(LED)是一种包括n型半导体层、p型半导体层、和设置于n型和p型半导体层之间的有源层的装置。当正向电场施加到n型和p型半导体层时，电子和空穴会注入有源层并且在有源层内复合以发光。

[0004] 美国专利No.2011-0127568中公开了包括多个LED的LED模块。该LED模块为表面贴装式，其中p型和n型焊盘形成于LED的顶面上。然而，因为p型焊盘电连接到p-GaN的暴露在绝缘层外的整个表面，会发生电流集聚。

[0005] 另外，LED可以包括依据芯片类型的反射层。即是，倒装芯片的类型的特征是穿过衬底的发射光。因此，在半导体层在衬底上形成后，由金属制成的反射层被引入设置在半导体层或电流扩展层上，且光被反射层反射。同样，阻挡层设置在反射层上。阻挡层被提供用于阻挡形成反射层的金属的扩散。

[0006] 图1是传统LED的图，反射层和阻挡层被设置于其中。

[0007] 反射层20设置在p型半导体层10上。反射层20的制备通过使用电子束蒸发过程实施。因此，反射层20的形状可以通过一个角度确定，金属离子或原子在此角度上通过电子束指向性进入。特别地，反射层20的侧面部分相对于p型半导体层10不具有基本垂直的侧面，且以预定角度相对于p型半导体层10形成。特别地，当反射层20由银(Ag)制成，反射层20由于其特别的扩散系数很难具有垂直侧面。因此，通常通过控制衬底的角度来获得接近垂直的侧面，该角度与金属离子或原子从靶开始行进的方向有关。

[0008] 同样，阻挡层30被设置在反射层20上。在图1中，阻挡层30具有这样的结构，其中两种金属层交替设置。阻挡层30用来阻挡形成反射层20的金属原子的扩散。例如，阻挡层30通过交替堆叠Ti层和TiW层来制备。可变换地，阻挡层30可以通过重复制备单一类型的金属层来制得，而不是两种类型的金属层。

[0009] 然而，由于不同原因，阻挡层30的结构会发生自发破坏或破裂，例如在制备阻挡层30的过程中，形成阻挡层30堆叠的金属的扩散系数或热膨胀系数。这个问题在下面的反射层20变成接近垂直的侧面时变得更为严重。

[0010] 在图1中，钛(Ti)被用于第一阻挡层31，其设置在由Ag制成的反射层20上，且钛钨(TiW)被用于第二阻挡层32。通过p型半导体层10的表面和反射层20的侧面形成一个角，其超过大约45°。阻挡层30沉积在具有高斜角的侧面上。沉积过程通常通过溅射过程实施。

[0011] 第一阻挡层31和第二阻挡层32沿着倾斜的侧面交替堆叠。然而，当第一和第二阻挡层31和32的堆叠次数增加时，阻挡层30的厚度增加，阻挡层30在反射层20的倾斜侧表面内破裂。在两种不同金属交替堆叠形成的结构中，破裂的发生变得严重，且当反射层20的侧面的倾斜角增加时更加恶化。在图1中，由于以上描述的现象形成了破裂部分40。

[0012] 图2是图1的破裂部分的截面图。

[0013] 参考图2，当在反射层20的侧面上交替形成的第一阻挡层31和第二阻挡层32的数量增加时，形成与反射层20侧面上的第一和第二阻挡层31和32的厚度减少，在反射层20的侧面上的第一和第二阻挡层31和32的沉积被省略。由此，以相同材料制成的阻挡层30的部分是不连续的。因此，阻挡层30发生了破裂。阻挡层30的破裂引起制成反射层20的金属原子的扩散。相应地，由于异质金属的提供，随后的电极的电特性发生了退化。

[0014] 如图1和图2显示的破裂部分的形成原因可以通过不同的方法分析。

[0015] 例如，在反射层20的顶面附近的阻挡层30可以形成为相对大的厚度，同时在反射层20的侧面上的阻挡层30可以形成为小的厚度。当该现象恶化时，在第一阻挡层31或第二阻挡层32内形成不连续部分。

[0016] 另外，破裂会出现在特定的阻挡层，由于在两种金属材料的沉积过程中两种金属材料的热膨胀系数的不同造成。第一阻挡层31或第二阻挡层32的破裂在接下来的沉积过程中不会消除，且在沉积过程中，破裂的发生继续恶化。这可以从图1中看出，破裂或不连续向着破裂部分40的上面部分继续恶化。

[0017] 阻挡层的破裂，其被预测为由于不同原因造成，对LED的特性产生不良影响。例如，金属原子会从反射层扩散，通过此造成电特性的退化。同样，因为LED具有多层堆叠结构，阻挡层的破裂的恶化与LED使用的环境有关。阻挡层的破裂对LED的可靠性造成毁灭性的影响。

[0018] 另外，当表面贴装LED模块使用上述LED制备时，由于阻挡层的破裂造成了从焊盘施加的电流的局部集聚。例如，甚至即使施加高电压或电流以增加发光度，因为在p-GaN层内的电流集聚，发光度被消减。

发明内容

[0019] 技术问题

[0020] 因此，本发明涉及一种减少电流集聚的发光二极管模块。

[0021] 本发明还涉及一种制备LED模块的方法，其被用于达成第一目标。

[0022] 问题的解决方案

[0023] 本发明的一个方面提供了一种发光二极管(LED)模块，其包括：LED，所述LED包括形成于衬底上的第一半导体层、有源层、第二半导体层、和反射图案，且包括台面区域其形成以暴露第一半导体层、台面区域上形成的第一绝缘层其使部分第一半导体层的表面暴露、在反射图案上形成图案并设计为形成第一焊盘区域、在第一绝缘层和台面区域内暴露的第一半导体层上形成的导电反射层、在导电反射层上形成的第二绝缘层且设计为形成第二焊盘区域其使导电反射层的部分暴露，形成在第一焊盘区域上的第一焊盘和形成在第二焊盘区域上的第二焊盘。

[0024] 本发明的另一方面提供了一种制备LED模块的方法，其包括：在一结构上覆盖第一绝缘层，所述结构中有第一半导体层、有源层、第二半导体层和反射图案形成于衬底上，通过将反射图案的部分暴露以形成第一焊盘区域，和将设置在台面区域上的第一半导体层暴露，在第一绝缘层上形成导电反射层，将导电反射层与暴露的第一半导体层电连接，和将第一焊盘区域保持开放状态，在导电反射层上覆盖第二绝缘层以暴露设置在第一焊盘区域内的反射图案，和形成第二焊盘区域其使得电连接第一半导体层的导电反射层的部分暴露，和在第一焊盘区域上形成第一焊盘以及在第二焊盘区域上形成第二焊盘。

[0025] 发明的有益效果

[0026] 根据本发明，在发光二极管(LED)模块的制备过程中焊盘形成在图案化的焊盘区域上。因此，能够避免局部电流集聚。同样，由于在导电反射层和焊盘之间设置了反射阻挡层，金属的扩散被阻止了。例如，防止了形成导电反射层的金属移动到第二焊盘且增加了第二焊盘的电阻的现象的发生。另外，第二半导体层电连接到第一焊盘。在每个焊盘上形成了焊盘阻挡层。焊盘阻挡层阻止了在接合或焊接中金属扩散的产生，这样第一焊盘和第二焊盘可以具有高传导性且与外界保持电连接。

[0027] 另外，在本发明中，在LED芯片上可以提供荧光层，且其包括多个荧光层。因此，校正色坐标的操作可以使用至少一个波长转换操作，且色坐标的校正可以通过控制荧光体的浓度来简化。

[0028] 本发明的各方面不限于以上描述，且对于本领域技术人员来说，从本文描述的示例性实施例中将清楚地理解其他未提及的方面。

附图说明

[0029] 图1是传统发光二极管(LED)的示意图，其中设置了反射层和阻挡层。

[0030] 图2是图1的破裂部分的截面图。

[0031] 图3是根据本发明的第一示例性实施例的LED的截面图。

[0032] 图4到8是阐释根据本发明的第一示例性实施例的图3的LED的制备方法的截面图。

[0033] 图9到18是阐释LED模块的制备方法的平面图和截面图，所述LED模块使用了根据本发明的第二示例性实施例的图3的LED。

[0034] 图19是根据本发明的第三示例性实施例的LED封装的截面图。

具体实施方式

[0035] 在上下文中，将对本发明的示例性实施例进行详细描述。然而应该了解的是，公开的特定形式不是为了限制本发明。

[0036] 应该了解当一个层被称为在另一层或衬底“上”时，它可以直接在另一层或衬底上，或者也可以存在中间层。描述空间关系的术语，例如“上”、上面的”、“顶面”、“下”、“下面的”、“底面”等，可以用于本文中以便于描述在图中显示的一个部件或特征与另一部件或特征的关系。应该理解这样的术语意在包含除了图中描绘的取向以外的，使用或操作中的装置的不同取向。

[0037] 应该理解，虽然术语第一、第二等可以用于本文中以描述不同部件，这些部件不应仅限于这些术语。

[0038] 在附图中，层和区域的厚度进行了夸大是为了清楚的目的。自始至终类似的附图标记指代相似的部件。

[0039] 实施例1

[0040] 图3是根据本发明的第一示例性实施例的发光二极管(LED)的截面图。

[0041] 参考图3，第一半导体层110、有源层120、第二半导体层130、和反射图案140形成于衬底100上。

[0042] 衬底100可以以任何能够诱导第一半导体层110生长的材料制成。因此，衬底100可以包括蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝(AlN)、氧化镓(Ga2O3)、或硅。特别地，衬底100可以为蓝宝石衬底。

[0043] 同样，衬底100可以为未实施表面处理的衬底。衬底100可以为图案化衬底。同样，衬底100的表面可以具有蛾眼结构。例如，衬底100可以具有突起，其以大体上半球形的形状凸出，且在突起上密集的设置有尖角结构。

[0044] 另外，在衬底100上提供第一半导体层110。第一半导体层110优选为n导电型。

[0045] 进一步地，形成于第一半导体层110上的有源层120可以具有单量子阱(SQW)结构，其中堆叠了一阱层和一阻挡层，或多量子阱(MQW)结构，其中多个阱层和阻挡层交替堆叠。

[0046] 第二半导体层130被设置在有源层120上。第二半导体层130优选地为p导电型。

[0047] 进一步地，第一半导体层110、有源层120、和第二半导体层130可以包括Si、GaN、AlN、InGaN、或AlInGaN。当第一半导体层110包括GaN时，有源层120和第二半导体层130优选地包含GaN。然而，因为第二半导体层130具有与第一半导体层110互补的导电类型，与第一半导体层110不同的掺杂物被引入第二半导体层130中。即是，当作为施主的掺杂物被引入第一半导体层110内时，作为受主的掺杂物被引入第二半导体层130内。同样，有源层120优选地包括材料，在其上实施能带隙工程以形成阻挡层和阱层。

[0048] 反射图案140形成于第二半导体层130上。

[0049] 反射图案140包括反射金属层142和导电阻挡层144。同样，在一些实施例中，在反射金属层142下面可以形成欧姆接触层(未示出)，且在反射金属层142和导电阻挡层144之间可以额外的形成应力弛豫层(未示出)。

[0050] 在反射金属层142和第二半导体层130之间可以形成以任何能够提供欧姆接触的材料制成的欧姆接触层。因此，欧姆接触层可以包括金属，金属包括镍(Ni)或铂(Pt)或包括导电氧化物，例如氧化铟锡(ITO)或氧化锌(ZnO)。然而，在一些实施例中可以省去欧姆接触层。

[0051] 反射金属层142形成于欧姆接触层上。反射金属层142反射有源层120内产生的光。因此，反射金属层142通过选择具有导电性和高光反射系数的材料制成。反射金属层142包括银(Ag)、银合金、铝(Al)、或铝合金。

[0052] 另外，应力弛豫层可以形成于反射金属层142上。应力弛豫层优选地具有等于或高于导电阻挡层144的热膨胀系数，且等于或低于反射金属层142的热膨胀系数。因此，由于反射金属层142和导电阻挡层144之间的热膨胀系数的不同引起的应力会被消减。由此，根据选择用来形成反射金属层142和导电阻挡层144的材料，可以选择与之不同的材料形成应力弛豫层。

[0053] 然而，在一些实施例中可以省去欧姆接触层或应力弛豫层。

[0054] 另外，由反射金属层142和下面的第二半导体层130之间形成的角α优选地从大约5°到大约45°。当由反射金属层142的侧面形成的角α小于大约5°时，难以确保反射金属层
142具有足够的厚度。当由反射金属层142的侧面形成的角α大于大约45°时，在反射金属层
142上形成的导电阻挡层144的侧面会发生破裂。当引入欧姆接触层时，由欧姆接触层和反射金属层142的侧面形成的斜角可以落入上述的角度范围内。

[0055] 导电阻挡层144形成于反射金属层142或应力弛豫层143上。例如，当应力弛豫层被省去时，导电阻挡层144形成于反射金属层142上，且当应力弛豫层存在时，导电阻挡层144形成以包围至少反射金属层142的侧面和包围应力弛豫层的顶面和侧面。因此，构成反射金属层142的金属原子或离子的扩散被阻止。同样，由导电阻挡层144和反射金属层142之间的热膨胀系数不同引起的应力也可以被应力弛豫层吸收。特别地，导电阻挡层144可以根据下面的反射金属层或应力弛豫层的表面状态形成为不同的厚度。例如，假定形成于反射金属层142的顶面上的导电阻挡层144的厚度为t1，形成在反射金属层142的侧面上的导电阻挡层144的厚度为t2，且形成于第二半导体层130的表面上的导电阻挡层144的厚度为t3，则优选地设置t1＞t2＞t3的关系。

[0056] 另外，导电阻挡层144形成以完全遮蔽反射金属层142或应力弛豫层，且延伸到第二半导体层130的表面上。

[0057] 另外，当反射金属层142包括Al或Al合金，且导电阻挡层144包括W、TiW、或Mo时，应力弛豫层可以为由Ag、Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd、或Cr形成的单一层，或由Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd、或Au形成的复合物。同样，当反射金属层142包括Al或Al合金，且导电阻挡层144包括Cr、Pt、Rh、Pd、或Ni时，应力弛豫层可以为由Ag或Cu形成的单一层，或由Ni、Ay、Cu、或Ag形成的复合物。

[0058] 另外，当反射金属142包括Ag或Ag合金，且导电阻挡层144包括W、TiW、或Mo时，应力弛豫层可以为由Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd、或Cr形成的单一层，或由Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd、Cr、或Au形成的复合物。同样，当反射金属层142包括Ag或Ag合金，且导电阻挡层144包括Cr或Ni时，应力弛豫层可以为由Cu、Cr、Rh、Pd、TiW、或Ti形成的单一层，或由Ni、Au、或Cu形成的复合物。

[0059] 另外，导电阻挡层144覆盖第二半导体层130的表面。

[0060] 图4到8为阐释根据本发明的第一示例性实施例的图3的LED的制备方法的截面图。

[0061] 参考图4，第一半导体层110、有源层120、和第二半导体层130相继形成在衬底100上。

[0062] 衬底100可以包括蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝(AlN)、氧化镓(Ga2O3)、或硅。特别地，衬底100可以为蓝宝石衬底。同样，衬底100可以为图案化衬底或具有蛾眼结构的表面的衬底。

[0063] 同样，第一半导体层110被设置于衬底100上。第一半导体层110优选地为n导电型。

[0064] 另外，有源层120形成于第一半导体层110上，其可以具有SQW结构，其中堆叠了一阱层和一阻挡层，或多量子阱(MQW)结构，其中多个阱层和阻挡层交替堆叠。

[0065] 第二半导体层130被设置于有源层120上。第二半导体层130优选地为p导电型。

[0066] 进一步地，第一半导体层110、有源层120、和第二半导体层130的材料和结构与参考图3所述的相同，因此这里的描述省去。

[0067] 另外，第一半导体层110、有源层120、和第二半导体层130使用外延生长过程形成。因此，第一半导体层110、有源层120、和第二半导体层130优选地通过MOCVD过程形成。

[0068] 参考图5，有源层120和第二半导体层130的部分使用普通的蚀刻过程移除。于是，第一半导体层110的部分暴露。由于蚀刻过程，第一半导体层110的顶面暴露，且有源层120和第二半导体层130的侧面暴露。由此，可以通过使用蚀刻过程移除有源层120和第二半导体层130的部分以形成沟或孔。即是，从图5中的第二半导体层130的表面蚀刻到第一半导体层110的表面得到的台面区域150可以为具有沟形状的长条型，或孔型。

[0069] 另外，当台面区域150为长条型，台面150可以具有相对于第一半导体层110的表面垂直的侧面或倾斜的侧面。优选地，台面区域150具有相对于第一半导体层110的表面以大约20°到大约70°的角度倾斜的侧面。同样，当台面区域150是孔型时，具有大致圆形的形状，台面区域150可以具有相对于第一半导体层110的表面垂直的侧面或倾斜的侧面。优选地，台面区域150具有相对于第一半导体层110的表面以大约20°到大约70°的角度倾斜的侧面。当侧面以小于20°的角倾斜时，台面区域150的宽度随着向上大幅增加。由此，由于发散结构造成产生的光的会聚被衰减。同样，当侧面以大约70°的角倾斜时，台面区域150具有近似垂直的侧面。由此，层的侧壁对产生的光的反射效应变得不重要。

[0070] 参考图6，光阻图案160形成于通过形成台面区域的底面暴露的第一半导体层110上。光阻图案160可以具有相对于第一半导体层110的表面垂直的侧面。在一些实施例中，光阻图案160可以形成以具有悬垂结构，其底面的宽度小于顶面的宽度。光阻图案160优选地为负型。由此，暴露的部分为交叉的。为了形成悬垂结构，光阻图案160优选地以预定的角度暴露。在悬垂结构的情况下，光阻图案160的底面之间的距离优选地设为至少大于顶面间的距离大约1μm或等于顶面间的距离。

[0071] 进一步地，光阻图案优选地设置为覆盖第二半导体层130的部分表面。由此，第二半导体层130的部分顶面可以保持被光阻图案160遮蔽。

[0072] 参考图7，反射金属层142和导电阻挡层144相继堆叠到第二半导体层130上以形成反射图案140。同样，在一些实施例中，在反射金属层142下可以形成欧姆接触层141，且在反射金属层142和导电阻挡层144之间可以额外形成应力弛豫层。

[0073] 反射金属层142包括Al、Al合金、Ag、或Ag合金。反射金属层142可以使用普通的金属沉积过程制备。然而，反射金属层优选地由电子束(e-beam)蒸发过程形成，能够将多数金属原子或离子以垂直方向转移到第二半导体层130的表面上。因此，金属原子或离子可以具有各向异性刻蚀特性且进入光阻图案160之间的空间以形成反射金属层142.

[0074] 反射金属层142优选地具有大约100nm到大约1μm的厚度。当反射金属层142具有小于大约100nm的厚度时，有源层120产生的光不能被平滑地反射。同样，当反射金属层142具有大于大约1μm的厚度时，由于过多的过程时间，会发生过程损失。

[0075] 在反射金属层142形成之前，按需要形成欧姆接触层141。欧姆接触层141可以包括Ni、Pt、ITO、或ZnO。同样，欧姆接触层141优选地形成为大约0.1nm到大约20nm的厚度。当欧姆接触层的厚度小于大约0.1nm时，由于非常小的层厚度，不能确保足够的欧姆特性。同样，当欧姆接触层的厚度大于大约20nm时，光的传输量被消减，由此造成了置在欧姆接触层141上的金属反射层142反射的光量的弛豫。

[0076] 应力弛豫层143形成于反射金属层142的上面。

[0077] 应力弛豫层143可以采用普通金属沉积过程制备，但是优选地采用电子束蒸发方法制备，在沉积过程中具有高取向性。即是，由电子束蒸发的金属原子或离子在光阻图案160间的空间内具有趋向性和各向异性，且应力弛豫层143可以制成金属层。同样，应力弛豫层143可以具有比反射金属层142低的热膨胀系数，和比图3中的导电阻挡层144高的热膨胀系数。因此，根据选择用于制备反射金属层142和导电阻挡层144的材料，应力弛豫层143可以选择不同的材料制备。

[0078] 当反射金属层142和应力弛豫层143采用电子束蒸发方法制备时，反射金属层142的侧面和应力弛豫层143的侧面是暴露的。同样，与光阻图案160的开放的上部区域关联的反射金属层142和应力弛豫层143采用各向异性沉积过程制备。

[0079] 同样，在电子束蒸发过程中，上部的层沿着应力弛豫层的侧面形成，但是上部的层设置为覆盖或遮蔽下部的层。包括采用电子束蒸发过程制备的应力弛豫层143或反射金属层142的结构的侧面优选的以大约5°到大约45°的角α倾斜。

[0080] 另外，图7显示的状态为在反射金属层142和应力弛豫层143的形成过程中光阻图案160上的金属的形成被省去。

[0081] 随后，导电阻挡层144穿过光阻图案160的开放区域形成。

[0082] 导电阻挡层144包括W、TiW、Mo、Cr、Ni、Pt、Rh、Pd、或Ti。特别地，形成导电阻挡层144的材料可以与形成反射金属层142和应力弛豫层143选用的材料不同。

[0083] 导电阻挡层144在应力弛豫层143上形成，并且遮蔽了反射金属层142或应力弛豫层143的侧面。由此，形成金属反射层142的金属的由于横向扩散引起的向第二半导体层130内的扩散被阻止。导电阻挡层144优选地采用各项同性刻蚀过程制备。这是因为导电阻挡层144设计为包围应力弛豫层143和反射金属层142的侧面。例如，导电阻挡层144可以采用溅射过程制备。

[0084] 另外，导电阻挡层144可以为单一的层，通过选择特定金属制备成大约100nm或更大的厚度。同样，导电阻挡层144可以通过交替选择至少两种金属材料制备，且形成导电金属层144的每一层的厚度为大约20nm或更大。例如，导电阻挡层144可以通过交替沉积厚度为大约50nm的TiW层和厚度为大约50nm的Ni层或Ti层来制备。

[0085] 特别地，导电阻挡层144根据下面的层的状态或倾斜度具有不同的厚度，且制备成延伸到第二半导体层130的上部。因为下面的层的侧面的倾斜度α为大约45°或更小，由于陡峭的倾斜度引起的导电阻挡层144的破裂的发生被阻止。

[0086] 另外，在导电阻挡层144上额外地形成Ni/Au/Ti层，使得能够通过连续的材料形成导电阻挡层144的稳定接触。

[0087] 如以上所述的，形成应力弛豫层143的材料可以根据用于制备反射金属层142和导电阻挡层144的材料进行选择。这是因为应力弛豫层143的热膨胀系数高于导电阻挡层144，且低于反射金属层142。由此，当反射金属层142包括A或Al合金，且导电阻挡层144包括W、TiW或Mo时，应力弛豫层143可以为由Ag、Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd、或Cr制成的单一层，或由Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Au形成的复合物。同样，当反射金属层142包括A1或A1合金，且导电阻挡层144包括Ti、Cr、Pt、Rh、Pd或Ni时，应力弛豫层143可以为由Ag或Cu制成的单一层，或由Ni、Au、Cu或Ag形成的复合物。进一步地，当反射金属层142包括Ag或Ag合金，阻挡反射层144包括W、TiW或Mo时，应力弛豫层143可以为由Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd、或Cr制成的单一层，或由Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd、Cr、或Au形成的复合物。同样，当反射金属层142包括Ag或Ag合金，阻挡反射层144包括Pt或Ni时，应力弛豫层143可以为由Cu、Cr、Rh、Pd、TiW、或Ti制成的单一层，或由Ni、Au、或Cu形成的复合物。

[0088] 参考图8，光阻图案160被移除。由此，下面的第二半导体层130和设置在其上的反射图案140被暴露。同样，通过移除光阻图案160，台面区域150被暴露。这与参考图3所描述的相同。

[0089] 由于以上所述的过程，反射图案140形成于第二半导体层130上。反射图案140包括反射金属层142、应力弛豫层143、和导电阻挡层144。应力弛豫层143具有比反射金属层142低的热膨胀系数和比导电阻挡层144高的热膨胀系数。由此，由于反射金属层142和导电阻挡层144之间热膨胀系数不同造成的应力被应力弛豫层143吸收。

[0090] 另外，导电阻挡层144，其在反射金属层142或应力弛豫层143上形成，根据下面的层的形状和类型具有不同的厚度。例如，形成于反射金属层142或应力弛豫层143上的导电阻挡层144的厚度为t1，大于形成于第二半导体层130上的导电阻挡层144的厚度t3。同样，厚度t3大于形成在反射金属层142或应力弛豫层143的侧面上的导电阻挡层144的厚度t2。

[0091] 在具有悬垂结构的光阻图案形成后实施各项同性沉积过程得到的结果是厚度的不同。即是，在反射金属层142或应力弛豫层144的顶面上实施最高程度的沉积，其通过光阻图案开放，且在第二半导体层130的表面上实施相对高程度的沉积，因为第二半导体层130具有平面结构。相反，因为反射金属层142或应力层143的侧面具有预定的倾斜度，且沉积的金属可以附着到反射金属层142或应力弛豫层143的侧面，沉积以相对低的程度实施到反射金属层142或应力弛豫层143的侧面。

[0092] 进一步地，反射金属层142或应力弛豫层143的侧面以大约5°到大约45°的倾斜角α形成。需要的倾斜角可以通过在电子束蒸发过程中控制衬底的角度来形成。即是，将衬底定向为相对于金属离子或颗粒预测行进的假定方向成预定角度的方向，反射金属层142或应力弛豫层143的侧面的倾斜角α可以被控制。通过设定侧面的倾斜角α，随后形成的导电阻挡层144的破裂的发生被阻止。

[0093] 实施例2

[0094] 图9到18是阐释根据本发明的第二示例性实施例的LED模块的制备方法的平面图和截面图。

[0095] 参考图9和10，通过从方向A-A’上切开图9中的平面图得到的截面图显示在图10中。

[0096] 即是，第一半导体110、有源层120、和第二半导体层130相继堆叠在衬底100上，且台面区域150采用蚀刻过程制备。第一半导体层110的表面的一部分通过台面区域150暴露。同样，反射图案140被形成于第二半导体层130上，如实施例1中所示的。

[0097] 在本实施例的附图中，反射图案140为了简洁进行了夸大。夸大的反射图案140是根据实施例1制备的反射图案140。然而，本发明不限于此，且反射图案140可以采用其他方法制备。

[0098] 同样，衬底100可以为没有进行表面处理的衬底，或图案化衬底。同样，衬底100的表面可以具有蛾眼结构。例如，尖角结构100a可以密集的设置在衬底100的表面上。可变换地，衬底100可以具有突起，其以大致半圆的形状凸起，且尖角结构可以密集的设置在突起上。

[0099] 参考图11和12，第一绝缘层200形成在图9得到的结构上。第一绝缘层200优选的由透明的非导体制成。因此，氧化硅可以被用于制造第一绝缘层200。第一绝缘层200采用普通的光阻处理过程进行图案化。通过第一绝缘层200的图案化，形成在台面区域150内的第一半导体层110被暴露，且反射图案140的部分被暴露。暴露的反射图案140和遮蔽了部分反射图案140的第一绝缘层200被形成在其中的区域将被称为第一焊盘区域205.

[0100] 这将从图12中变得清楚，其显示了通过从方向A1-A1’切开图11的平面图得到的截面图，和从方向B1-B1’切开图11的平面图得到的截面图。

[0101] 从沿着方向A1-A1’的截面图的分析开始，第一绝缘层200被以图案化的形状设置在反射图案140上以暴露反射图案140的一部分。同样，第一绝缘层200在台面区域150内是开放的，以暴露第一半导体层110。特别地，通过第一绝缘层200开放的反射图案140在第一焊盘区域中205中被设置为孔200a的形式，如图12所示。然而，本发明不限于此，且由第一绝缘层200开放的反射图案140在第一焊盘区域205可以为长条状形式。

[0102] 另外，从沿着方向B1-B1’的截面图的分析中，第一绝缘层200完全遮蔽了反射图案140。相反，第一半导体层110在台面区域150内是暴露的。

[0103] 参考图13和14，形成了导电反射层210。

[0104] 参考图13，导电反射层210覆盖在图11得到的结构的整个表面上，且包括开口210a。第一焊盘区域205在开口210a内是暴露的。同样，导电反射层210也形成在台面区域
150内，且电连接到第一半导体层110。

[0105] 参考图14，显示了通过从方向A2-A2’切开图13的平面图得到的截面图和从B2-B2’方向切开图13的平面图得到的截面图。

[0106] 从沿着方向A2-A2’的截面图的分析开始，导电反射层210形成在第一绝缘层200和暴露的第一半导体层110上。

[0107] 由此，导电反射层210覆盖在除了第一焊盘区域205的整个表面上，且形成在暴露于台面150内的第一半导体层110上，并电连接到第一半导体层110上。

[0108] 导电反射层210以导电材料制成。导电反射层210可以包括Al。因此，第一半导体层110和导电反射层210是电连接的，且反射图案140与导电反射层210通过第一绝缘层210电隔离。

[0109] 另外，反射阻挡层(未示出)可以在导电反射层210上形成。反射阻挡层阻止了构成导电反射层210的金属的扩散。反射阻挡层可以为由Ni、Cr或Au形成的单一层，或它们的复合物。反射阻挡层优选的为Ti/Al/Ti/Ni/Au的复合结构。同样，在导电反射层210下面可以进一步设置附着层(未示出)。附着层可以包括Ti、Cr或Ni。

[0110] 导电反射层210的形成可以通过堆叠导电反射层210和通过刻蚀过程图案化导电反射层210来实施。另外，导电反射层210可以采用剥离程序制备。即是说，光阻覆盖在第一焊盘区域205上，其中反射图案140的部分是暴露的，且导电反射层210采用普通的沉积过程制备。随后，通过从第一焊盘区域205移除光阻，导电反射层210被制备以暴露第一焊盘区域205。

[0111] 参考图15和16，第二绝缘层220被形成于图13得到的结构上。

[0112] 首先，参考图15的平面图，第二绝缘层220包括第一孔220a和第二孔220b。第一孔220a在第一焊盘区域205内形成，且下面的第二焊盘区域225由第二孔220b限定。导电反射层210的部分被形成在第二焊盘区域225内的第二孔220b暴露。当在导电反射层210上形成反射阻挡层时，反射阻挡层的部分可以被形成在第二焊盘区域225内的第二孔220b暴露。

[0113] 在图15中，第一孔220a的数量优选地等于或大于第二孔220b的数量。这有利于穿过由第一孔220a暴露的反射图案140的电流的扩散。因为第二半导体层130通常为p型半导体层，在电流的施加过程中电流分散进入p型半导体层是有困难的。因此，通过控制第一孔220a的数量等于或大于第二孔220b的数量，电流可以流畅地分散进入第二半导体层130。

[0114] 将参考图16的截面图进行清晰的描述。

[0115] 图16显示了沿着线A3-A3’、B3-B3’、和C-C’对图15的平面图切开得到的截面图。

[0116] 线A3-A3’穿过第一焊盘区域205，且在沿着线A3-A3’的截面图中，第二绝缘层220形成于导电反射层210上。当反射阻挡层形成于导电反射层210上，第二绝缘层220优选地形成于反射阻挡层上。第二绝缘层220在第一焊盘区域205内具有第一孔220a，且还形成在台面区域150上。同样，第二绝缘层220可以形成于设置在第一焊盘区域205上的第一绝缘层200上。然而，在一些实施例中，设置在第一焊盘区域205上的第一绝缘层200上的第二绝缘层220的制备可以被省略。

[0117] 同样，线B3-B3’穿过第二焊盘区域225，且在沿线B3-B3’的截面图上，第二绝缘层220形成于设置在台面区域150上的导电反射层210上。另外，第二绝缘层220被制备以暴露形成于反射图案140上的导电反射层210的部分，除了台面区域150。即是第二绝缘层220被以图案化的形状形成于设置在反射图案140上的导电反射层210上。因此，导电反射层210的部分被暴露，且被限定为第二焊盘区域225。导电反射层210的部分暴露可以按需要在台面区域150上实施。进一步地，形成第二焊盘区域225的第二绝缘层220可以以第二孔220b的形状使导电反射层210暴露，和以长条形状使导电反射层210暴露。

[0118] 另外，线C-C’穿过第一焊盘区域205和第二焊盘区域225，且在沿线C-C’的截面图上，第二绝缘层220形成于导电反射层210上。第二绝缘层220暴露了第一焊盘区域205内的下面的反射图案140的一部分，且遮蔽介于第一和第二焊盘区域205和225之间的空间上的导电反射层210。同样，第二绝缘层220以图案化的形状设置在第二焊盘区域225内，且暴露下面的传导反射层210。

[0119] 第二绝缘层220可以用任何绝缘材料制备。因此，氧化物基绝缘材料、氮化物基绝缘材料、聚合物(例如聚酰亚胺、铁氟龙(Teflon)、或聚对二甲苯)可以用于制备第二绝缘层220。

[0120] 参考图17和18，第一焊盘230和第二焊盘240设置在图15得到的结构上。第一焊盘230电连接到图15和16中的第一焊盘区域205的暴露的反射图案140。因此，第一焊盘230和第二半导体层130是电连接的。这表示第二半导体层130是通过第一焊盘230电连接到外部能量源或能量供应线。

[0121] 同样，第二焊盘240是电连接到图15和16中的第二焊盘区域225的暴露的导电反射层140。因此，第二焊盘240和第一半导体层110是电连接的。这表示第一半导体层110是通过第二焊盘240电连接到外部能量源或能量供应线。

[0122] 另外，第一焊盘230的电连接到第二半导体层130的面积优选地大于第二焊盘240点连接到第一半导体层110的面积。第二半导体层130通常为p型半导体，并且穿过p型半导体层的热的发射会产生困难。因此，当介于第二焊盘240和印制电路板(PCB)之间的恒定面积变得比第一焊盘230的面积大时，热会平稳的发射。

[0123] 第一焊盘230和第二焊盘240可以具有包括Ti、Cr或Ni的层和包括Al、Cu、Ag或Au的层的双结构。同样，第一焊盘230和第二焊盘240可以通过图案化光阻制备，在图案化的空间之间沉积金属材料，且使用剥离程序移除沉积的金属材料。同样，制备双或单金属层，且接着使用普通的光刻过程制备图案，且使用所述图案通过干法刻蚀过程或湿法刻蚀过程可以制备第一和第二焊盘230和240。这里，在干法或湿法刻蚀过程中使用的刻蚀剂可以根据刻蚀的金属材料的特性的不同进行确定。

[0124] 另外，由导电材料制成的焊盘阻挡层(未示出)可以设置在第一焊盘230或第二焊盘240上。焊盘阻挡层用来阻止在接合或焊接焊盘230和240的过程中金属的扩散。例如，在接合或焊接过程中，阻止了包含在接合金属或焊接材料中的锡(Sn)原子进入焊盘230和240以及焊盘230和240的电阻提高。为了这个目的，焊盘阻挡层可以包括Cr、Ni、TiW、TiW、Mo、Pt、或它们的结合。

[0125] 图18显示了沿着线A4-A4’切开的图17的平面图获得的截面图，沿着线B4-B4’切开的图17的平面图获得的截面图，和沿着线C1-C1’切开的图17的平面图获得的截面图。

[0126] 首先，线A4-A4’穿过第一焊盘230，且参考沿着线A4-A4’的截面图第一焊盘230遮蔽了第一焊盘区域，且电连接到反射图案140。因此，第二半导体层130和第一焊盘230是电连接的。同样，第一焊盘230也可以设置在台面区域150上。

[0127] 另外，线B4-B4’穿过第二焊盘240，且参考沿线B4-B4’的截面图，第二焊盘240设置在第二焊盘区域上。因此穿过第二焊盘区域内的图案化第二绝缘层220暴露了导电反射层210的一部分，充满了第二焊盘区域的第二焊盘240电连接到导电反射层210。因为导电反射层210是电连接到台面区域150内的第一半导体层110，第一半导体层110电连接到第二焊盘
240。

[0128] 进一步地，线C1-C1’穿过第一焊盘230和第二焊盘240，且第一半导体层110、有源层120、和第二半导体层130通过台面型晶体管刻蚀过程形成在衬底100上，相对于衬底100具有预定的倾斜角。同样，第一绝缘层200、导电反射层210、和第二绝缘层220是相继堆叠在第一半导体层110、有源层120、和第二半导体层130的侧壁上的。

[0129] 在第一焊盘区域内，第一绝缘层200或第二绝缘层220以图案化形状制备，且反射图案140的部分是开放的。同样，第一焊盘230形成于第一焊盘区域上。第一焊盘230与第二焊盘240通过第二绝缘层220绝缘，其为另一焊盘。因此，第一焊盘230通过反射图案140电连接到第二半导体层130。

[0130] 同样，第二绝缘层220以图案化形状形成于第二焊盘区域内，且导电反射层210在由第二焊盘240打开的区域内是开放的。因此，第二焊盘240连接到导电反射层210。导电反射层210在台面区域150内连接到第一半导体层110。因此，第二焊盘240电连接到第一半导体层110。

[0131] 另外，由第一绝缘层200或在第一焊盘区域内图案化的第二绝缘层开放的反射图案140的面积超过由在第二焊盘区域内图案化的第二绝缘层220开放的导电反射层210的面积。这是由于这样的事实，即电连接到第一焊盘230的反射图案140是连接到第二半导体层130的，且电连接到第二焊盘240的导电反射层210是连接到第一半导体层110的。通常，第二半导体层130为p导电型。同样，第一半导体层110为n导电型。P型半导体层内的空穴的迁移率低于n型半导体层内电子的迁移率。因此，在p型内通过电极施加电流的通道优选地比n型的宽。

[0132] 另外，在反射图案140上图案化的第一绝缘层200或第二绝缘层220连接到第二半导体层130，阻止了局部电流集聚。通过焊盘的直供电流在高压或高能条件下被排除。随着第一绝缘层200或第二绝缘层220被图案化，绝缘层200、220屏蔽了部分施加到设置在绝缘层上的第一焊盘230上的电流，且将屏蔽的电流分配进入绝缘层之间的空间。因此，均一的电流被施加到第二半导体层130。

[0133] 进一步地，第一绝缘层200设置在有源层120、第二半导体层130、和反射图案140上，其功能为在有源层120内产生的光的反射板。例如，当有源层120内产生的光的波长为λ，第一绝缘层200优选地为λ/4的整数倍。因此光的反射可以在第一绝缘层200的表面上实施，且会发生相长干涉。

[0134] 例如，当有源层120内产生的光的波长具有大约450nm的中心波长，第一绝缘层200优选的制备为大约 到 的厚度。同样，第二绝缘层220的厚度优选的小于第一绝缘层200的厚度。

[0135] 另外，当倒装芯片型LED模块被用于PCB，使用锯切或激光切割过程的衬底100的侧面优选的具有粗糙的结构。穿过具有粗糙结构的侧面的衬底100，有源层120内产生的光易于发射到外界。

[0136] 在使用上述过程制备的LED模块中，焊盘形成在图案化焊盘区域上。因此，阻止了局部电流集聚。同样，在导电反射层210和焊盘之间设置的反射阻挡层阻挡了金属的扩散。例如，制成导电反射层210的金属移动到第二焊盘240以及第二焊盘240的电阻的增加被阻止。同样，第二半导体层130电连接到第一焊盘230。焊盘阻挡层被设置在每个焊盘上。焊盘阻挡层阻止了在接合或焊接过程中产生的金属的扩散，这样第一焊盘230或第二焊盘240可以具有高的导电性，且与外界保持电连接。

[0137] 实施例3

[0138] 图19为根据本发明的第三示例性实施例的LED封装的截面图。

[0139] 参考图19，在参考图17和18描述所得到的最终结构被分解成单独的单元模块后，荧光层300被设置在每个单元模块的侧面和后面上。荧光300的制备包括将多个分开的单元模块重新排列，这样衬底100面朝上，且在衬底100上覆盖荧光浆料。这种情况下，荧光浆料还可以覆盖在模块的侧面上。接着，荧光浆料被固化，且实施分解成为各单独的模块。

[0140] 同时，提供封装衬底400。第一接合焊盘430和第二接合焊盘440可以设置在封装衬底上，且彼此分隔开。焊接电阻层420具有开口，其暴露了接合焊盘430和440的部分上部区域，其可以设置在接合焊盘430和440上。

[0141] 包括荧光层300的模块设置在封装衬底400上。之后，模块的第一焊盘230和第二焊盘240通过导电粘合剂430和450电连接到第一接合焊盘430和第二接合焊盘440。

[0142] 进一步地，在本实施例中，荧光层300吸收有源层120产生的光，且产生具有不同波长的光。荧光层300可以为单一层或多层结构。例如，具有波长转换特性的荧光层300可以具有第一荧光层(未示出)和第二荧光层(未示出)的堆叠结构。例如，第一荧光层可以具有粗糙的形状，且第二荧光层可以被制成填满第一荧光层的沟槽。

[0143] 另外，当荧光层300具有多种波长转换特性时，第一荧光层可由与第二荧光层不同的材料形成。可选择地，第一荧光层和第二荧光层可由不同浓度下的相同种类的荧光体形成。

[0144] 荧光层300可以被成型树脂覆盖或由其制成，通过使用点胶机。另外，荧光层300可以采用喷涂过程、模塑过程、或印刷过程制备，或者使用真空内的填充过程制备。

[0145] 虽然本发明已经参考某些示例性实施例进行了展示和描述，本领域技术人员应该了解在这里可以做出形式和细节上的不同变化，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明的范围由所主张的权利要求限定。

[0146] *上述附图中的主要标记的说明

[0147] 100：衬底 110：第一半导体层

[0148] 120：有源层 130：第二半导体层

[0149] 140：反射图案 141：欧姆接触层

[0150] 142：反射金属层 143：应力弛豫层

[0151] 144：导电阻挡层 150：台面区域

[0152] 200：第一绝缘层 210：导电反射层

[0153] 220：第二绝缘层 230：第一焊盘

[0154] 240：第二焊盘