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1、10申请公布号CN104183689A43申请公布日20141203CN104183689A21申请号201410465593922申请日20140912H01L33/62201001H05K1/0220060171申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号72发明人刘洋孙凤莲张洪林74专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人侯静54发明名称一种用于LED倒装固晶的基板及利用其固晶制备LED的方法57摘要一种用于LED倒装固晶的基板及利用其固晶制备LED的方法，涉及用于LED倒装固晶的基板及利用其固晶制备LED的方法。本发明解决现有用于LED倒装固晶。
2、的基板使用过程中会出现孔洞及断层的问题。基板由绝缘载体、导电金属层、反应金属层及反光金属层组成。利用其固晶制备LED的方法将锡膏分别涂覆至间隙两侧，并放置LED芯片，加热至锡膏熔化，冷却至室温，得到利用一种用于LED倒装固晶的基板固晶制备的LED。本发明用于一种用于LED倒装固晶的基板及利用其固晶制备LED。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页10申请公布号CN104183689ACN104183689A1/1页21一种用于LED倒装固晶的基板，其特征在于一种用于LED倒装固晶的基板由绝缘载体1、导电金属。
3、层2、反应金属层3及反光金属层4组成；绝缘载体1上层设有导电金属层2，导电金属层2上设有反应金属层3，反应金属层3上设有反光金属层4，且导电金属层2、反应金属层3及反光金属层4的中间位置设有贯通的间隙5。2根据权利要求1所述的一种用于LED倒装固晶的基板，其特征在于所述的绝缘载体1为陶瓷、玻璃或高分子材料。3根据权利要求1所述的一种用于LED倒装固晶的基板，其特征在于所述的导电金属层2为CU导电金属层。4根据权利要求1所述的一种用于LED倒装固晶的基板，其特征在于所述的反应金属层3为NI金属层；所述的反应金属层3厚度为2M5M。5根据权利要求1所述的一种用于LED倒装固晶的基板，其特征在于所述。
4、的反光金属层4为AG金属层；所述的反光金属层4厚度为500NM2M。6根据权利要求1所述的一种用于LED倒装固晶的基板，其特征在于所述的间隙5的宽度为100M500M。7利用权利要求1所述的一种用于LED倒装固晶的基板固晶制备LED的方法，其特征在于利用一种用于LED倒装固晶的基板固晶制备LED的方法步骤如下将锡膏6通过印刷或点胶方式分别涂覆至用于LED倒装固晶的基板上层的间隙5两侧，然后在锡膏6处放置LED芯片7，并将涂覆有锡膏6的用于LED倒装固晶的基板加热至锡膏6熔化，熔化5S以上后冷却至室温，得到利用一种用于LED倒装固晶的基板固晶制备的LED。8根据权利要求7所述的利用一种用于LED。
5、倒装固晶的基板固晶制备LED的方法，其特征在于所述的锡膏6为SNAGCU系锡膏或SNBI低温锡膏。9根据权利要求7所述的利用一种用于LED倒装固晶的基板固晶制备LED的方法，其特征在于所述锡膏6与反光金属层4的厚度比大于1001。权利要求书CN104183689A1/3页3一种用于LED倒装固晶的基板及利用其固晶制备LED的方法技术领域0001本发明涉及用于LED倒装固晶的基板及利用其固晶制备LED的方法。背景技术0002随着发光二极管LED的日益普及，人们对其光品质、性能、可靠性等方面的要求越来越高。现有LED倒装固晶工艺如AUSN共晶焊、AG浆烧结等存在效率低、成本高、可靠性差等缺点。相比。
6、之下，以SNAGCU等锡膏回流焊的固晶工艺前景最好，可广泛应用于倒装LED支架封装，CHIPONBOARDCOB封装、CHIPONFLEXIBLECOF封装等。但是由于AG反射率较高，在传统正装支架封装和COB封装中普遍用于基板表层反光材料。其做法是在作为电路联通的CU表层通过电镀、溅射等方式覆一厚度15微米的AG层。随着LED倒装固晶工艺的进展，这种基板金属层结构被用于采用锡膏回流焊的固晶工艺的倒装LED封装。常见的结构如支架封装结构中的AG/CU/环氧树脂，COB封装结构中的AG/CU/ALN及AG/CU/AL2O3等。相应地，需要更加优化的固晶及封装工艺。通过一系列研究，现有用于LED倒。
7、装固晶的基板金属，CU表面AG层厚度约为2M。当采用SNAGCU锡膏回流焊时，根据锡膏量及焊接工艺的不同，焊点界面组织存在两种情况。一是锡膏量少，焊接时间短的情况下。焊接过程中焊点界面处的AG未完全溶解至液态焊料内。此时在焊料与基板表面的AG层间形成AG3SN金属间化合物。在LED服役过程中，AG层逐渐向焊料内扩散，并使AG3SN金属间化合物厚度增长。当AG层由于扩散而完全消耗时，在AG3SN金属间化合物与CU层间出现孔洞及断层。另一种情况是锡膏量多，焊接时间较长的情况下。基板CU表面AG层在焊接过程中完全溶解至液态焊料内。此时在焊料与基板CU层间形成的金属间化合物为CU6SN5。在LED服役。
8、过程中，CU层逐渐向焊料内扩散，并使CU6SN5金属间化合物厚度增长。同时在CU6SN5金属间化合物于基板CU层间形成新的化合物层CU3SN。CU3SN金属间化合物的出现及粗化会导致大量孔洞的出现并造成断层。发现此种AG/CU金属层结构在回流焊过程中与焊料间接头抗高温时效性能差，极易在界面处形成孔洞及脱层，严重影响其长期可靠性。发明内容0003本发明是要解决现有用于LED倒装固晶的基板使用过程中会出现孔洞及断层的问题，而提供了一种用于LED倒装固晶的基板及利用其固晶制备LED的方法。0004一种用于LED倒装固晶的基板由绝缘载体、导电金属层、反应金属层及反光金属层组成；绝缘载体上层设有导电金属。
9、层，导电金属层上设有反应金属层，反应金属层上设有反光金属层，且导电金属层、反应金属层及反光金属层的中间位置设有贯通的间隙。0005利用一种用于LED倒装固晶的基板固晶制备LED的方法步骤如下0006将锡膏通过印刷或点胶方式分别涂覆至用于LED倒装固晶的基板上层的间隙两侧，然后在锡膏处放置LED芯片，并将涂覆有锡膏的用于LED倒装固晶的基板加热至锡膏熔化，熔化5S以上后冷却至室温，得到利用一种用于LED倒装固晶的基板固晶制备的LED。说明书CN104183689A2/3页40007本发明的优点本发明通过基板表层金属结构与成分设计，结合优化的焊接工艺，在保障基板高反射率的同时，实现了焊接接头界面组。
10、织结构的控制，有效抑制LED长期服役过程中界面孔洞及脱层。焊后的LED结构内锡膏所处位置的AG完全溶解于焊料内部，避免了由于残留AG层扩散形成的孔洞及断层。此时的焊料与基板金属层的界面反应主要基于焊料内的SN与基板上的反应金属层。以该反应金属层为NI为例，该界面反应形成的金属间化合物具有很高的稳定性，可以避免LED长期服役过程中由于CU3SN的形成及粗化造成的孔洞问题。从而使LED寿命大幅提升。此外，除了与焊料接触的位置以外，基板表层的AG并未溶解。可以为LED提供极高的光反射率，从而提升LED的光效。附图说明0008图1为本发明一种用于LED倒装固晶的基板结构示意图；0009图2为本发明在基。
11、板相应位置涂覆锡膏后结构示意图；0010图3为本发明在涂覆锡膏位置上放置LED芯片未焊接结构示意图；0011图4为本发明在涂覆锡膏位置上放置LED芯片焊接后结构示意图。具体实施方式0012具体实施方式一结合图1，本实施方式是一种用于LED倒装固晶的基板由绝缘载体1、导电金属层2、反应金属层3及反光金属层4组成；绝缘载体1上层设有导电金属层2，导电金属层2上设有反应金属层3，反应金属层3上设有反光金属层4，且导电金属层2、反应金属层3及反光金属层4的中间位置设有贯通的间隙5。0013反应金属层3用于与锡膏6反应，同时形成稳定的金属间化合物。0014间隙5宽度取决于LED芯片两电极间隙宽度，应保证。
12、该间隙5宽度小于或等于LED芯片电极宽度。0015本具体实施方式的优点本具体实施方式通过基板表层金属结构与成分设计，结合优化的焊接工艺，在保障基板高反射率的同时，实现了焊接接头界面组织结构的控制，有效抑制LED长期服役过程中界面孔洞及脱层。焊后的LED结构内锡膏6所处位置的AG完全溶解于锡膏6内部，避免了由于残留AG层扩散形成的孔洞及断层。此时的锡膏6与基板金属层的界面反应主要基于锡膏6内的SN与基板上的反应金属层3。以该反应金属层3为NI为例，该界面反应形成的金属间化合物具有很高的稳定性，可以LED避免长期服役过程中由于CU3SN的形成及粗化造成的孔洞问题。从而使LED寿命大幅提升。此外，除。
13、了与焊料接触的位置以外，基板表层的AG并未溶解。可以为LED提供极高的光反射率，从而提升LED的光效。0016具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述的绝缘载体1为陶瓷、玻璃或高分子材料。其它与具体实施方式一相同。0017具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一或二之一的不同点在于所述的导电金属层2为CU导电金属层。其它与具体实施方式一或二相同。0018具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同点在于所述的反应金属层3为NI金属层；所述的反应金属层3厚度为2M5M。其它与具体实施方式一至三相同。说明书CN104183689A3/3页50019具体实施方式五本实施方式。
14、与具体实施方式一至四之一的不同点在于所述的反光金属层4为AG金属层；所述的反光金属层4厚度为500NM2M。其它与具体实施方式一至四相同。0020具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一至五之一的不同点在于所述的间隙5的宽度为100M500M。其它与具体实施方式一至五相同。0021具体实施方式七结合图2至图4，本实施方式是利用一种用于LED倒装固晶的基板固晶制备LED的方法步骤如下0022将锡膏6通过印刷或点胶方式分别涂覆至用于LED倒装固晶的基板上层的间隙5两侧，然后在锡膏6处放置LED芯片7，并将涂覆有锡膏6的用于LED倒装固晶的基板加热至锡膏6熔化，熔化5S以上后冷却至室温，得到利用一种。
15、用于LED倒装固晶的基板固晶制备的LED。0023在锡膏6处放置LED芯片7，保证该LED芯片7的两个电极与所涂覆锡膏6充分接触。并将涂覆有锡膏6的绝缘载体1焊接加热至锡膏6熔化，熔化5S以上后冷却至室温，得到利用一种用于LED倒装固晶的基板固晶制备的LED。该焊接过程可以通过回流炉，加热板等任意加热方式。但应保证锡膏6熔化后有5S以上的时间维持在液态，以保证焊接过程中锡膏与反光金属层4接触部位的AG完全溶解于液态焊料。0024具体实施方式八本实施方式与具体实施方式七的不同点在于所述的锡膏6为SNAGCU系锡膏或SNBI低温锡膏。其它与具体实施方式七相同。0025具体实施方式九本实施方式与具体实施方式七或八之一的不同点在于所述锡膏6与反光金属层4的厚度比大于1001。其它与具体实施方式七或八相同。0026为保证焊接过程中锡膏6与基板接触部位的AG完全溶解于液态锡膏6，锡膏6厚度与反光金属层4AG层厚度比大于1001，以保障焊接过程中液态锡膏6与反光金属层4AG层间存在足够的浓度梯度。说明书CN104183689A1/2页6图1图2图3说明书附图CN104183689A2/2页7图4说明书附图CN104183689A。