[发明专利]垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法

说明书

本发明提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法，提供生长基板，在生长基板上形成磊晶层，再将金属组合基板接合至磊晶层上，接着去除生长基板，在磊晶层顶部设有多个电极单元，对应其数量分割磊晶层以形成多个磊晶晶粒，据此形成的每一垂直型发光二极管晶粒的结构包含金属组合基板具有第一金属层及其上下表面的第二金属层，磊晶电极层位于金属组合基板上，第一金属层及第二金属层通过切割、真空加热及研磨抛光的方式组合，本发明提供的金属组合基板具有高热传导系数、低热膨胀系数与初始磁导率，使其所形成的发光二极管晶粒更具竞争力。

技术领域

本发明关于一种发光二极管晶粒结构及其制造方法，特别是一种具有高热传导系数、低热膨胀系数与初始磁导率的垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)通过半导体技术所制成的光源，由三五族(III-V族)化合物半导体所形成，LED的发光原理是利用半导体中电子和电洞结合而发出光子，不同于传统灯泡需在上千度的高温操作，也不必像日光灯需使用的高电压激发电子束，LED和一般的电子组件相同，只需要2～4伏(V)的电压，且在一般温度即可正常运作，因此发光寿命也比传统光源长。

LED可分为两种结构，水平型结构(Horizontal)和垂直型结构(Vertical)，水平型LED的二电极位于LED芯片的同一侧，而垂直型LED的两层电极则是分别位于LED的磊晶层的两侧，垂直型LED与水平型LED相比，垂直型LED更具有亮度高、散热快、光衰小及稳定性高等优点，并且，无论在结构、光电参数、热学特性、光衰及成本等方面，垂直型LED的散热功效均远远优于水平型LED。垂直型LED的良好散热特性，可以将芯片产生的热量及时导出，进而将芯片和荧光粉的性能衰减至最低，使LED具有亮度高、散热快、光衰小及光色漂移小，提供更可靠的稳定性。

然而，现今一般LED的运用很广，例如可以运用在智能型手机上，一旦当智能型手机使用产生过热时，同时会影响装设在其中的LED芯片，连带影响LED芯片中用于放置晶粒与连接智能型手机或其它装置的基板，倘若此基板的热膨胀系数不好，容易使基板经温度变化而弯曲变形，进而影响LED芯片的发光效率。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法，提供一种更适合用于LED制程中的金属组合基板，其具有高于一般硅基板的引线接合，低于一般金属基板的制造成本，且更匹配于LED制程的热膨胀系数及高热传导系数，使得安装后的LED，不会因为温度影响基板及不会产生形变，维持稳定高效率的发光。

本发明的另一目的是在提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法，提供的金属组合基板除了具有高热传导及低热膨胀系数外，还具有初始磁导率，可以使发光二极管晶粒导通微电流，以达成无线发光的应用。

本发明的再一目的是在提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法，具有初始磁导率的金属组合基板还可以解决现今Micro LED的巨量移转困扰，以提供LED在生产制程中可以大量传输或移转作业之用。

本发明的再一目的是在提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构及其制造方法，提供一种散热效率高于水平型LED的垂直型LED晶粒结构，在形成LED封装制程后，提供更高发光效能的LED模块。

为了达成上述的目的，本发明提供一种垂直型发光二极管晶粒的结构，包含有一金属组合基板及一磊晶电极层，金属组合基板具有一第一金属层及两层第二金属层，第二金属层分别位于第一金属层的上、下表面上，第一金属层及第二金属层通过切割、真空加热及研磨抛光的方式组合，以使金属组合基板具有高热传导系数、低热膨胀系数与初始磁导率，磊晶电极层位于金属组合基板上。