技术领域

[0001] 本发明是有关于一种半导体制造领域， 特别是指一种复合绝缘反射层。

背景技术

[0002] 5见有的分布式布拉格反射镜 （下文简称： DBR） 结构皆以低折射率搭配高折射 率材料进行周期堆叠而成， 而常见的低折射率材料为 Si0 ₂ 、 高折射率材料为 TiO 2 ;通常组成 DBR的介质 A/介质 B可为任何膜层或者空气,旧有的 SiO ₂ /TiO ₂ 堆叠其 膜层生长应力较大,容易产生膜层崩裂或剥落� �现象。

[0003] 参看图 1， 5见有的 DBR结构填充是有折射率差异性较大的两种介质 周期性相互 堆叠组合， 例如第一材料层 110和第二材料层 120相互堆叠， 第一材料层 110和第 二材料层 120的材料包扩 SiO ₂ 、 TiO ₂ . ₂ 0 ₅ 或者1 _{& 2} 0 ₅ 等等， 必须以高能量进 行镀膜，然而高能量镀膜下的膜层与膜层间产 生的应力较大， 故容易产生剥落、 或崩裂之现象且膜与膜间粗糙度较大， 易产生散乱影响出光效率。

发明概述

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明就是针对背景技术的问题提出一种可行 的解决方案， 藉由缓冲层来改善 膜层，此方案可以大幅减少在 DBR由于内应力造成的崩坏。

[0005] 本发明提供了一种复合绝缘反射层， 包含：

[0006] 复合绝缘反射层包括多个电介质对；

[0007] 至少其中一个电介质对包括具有第一折射率的 第一材料层、 具有第二折射率的 第二材料层和位于二者之间的应力缓冲层， 第一折射率大于第二折射率。

[0008] 根据本发明， 优选的， 第一材料层与应力缓冲层之间接触的制作应力 小于第一 材料层与第二材料层之间接触的制作应力。

[0009] 根据本发明， 优选的， 第二材料层与应力缓冲层之间接触的制作应力 小于第一 材料层与第二材料层之间接触的制作应力。

[0010] 根据本发明， 优选的， 第一材料层包括二氧化钛、 五氧化二钽、 氧化铅、 硫化 锌或者氧化硒。

[0011] 根据本发明， 优选的， 第二材料层包括二氧化硅、 氟化镁、 氟化钡、 氟化钙或 者氟化钍。

[0012] 根据本发明， 优选的， 缓冲层为掺杂层。

[0013] 根据本发明， 优选的， 缓冲层材料包括五氧化二钽和二氧化钛的混合 物， 或者 包括二氧化钛和三氧化二铝的混合物， 或者包括五氧化二铌和二氧化钛的混合 物。

[0014] 根据本发明， 优选的， 缓冲层具有第三折射率， 第三折射率小于第一折射率， 且第三折射率大于第二折射率。

[0015] 根据本发明， 优选的， 缓冲层采用 Plasma等离子镀膜或者离子辅助镀膜。

[0016] 本发明还提供应用上述 DBR绝缘反射镜的发光二极管， 一种正装发光二极管芯 片， 具有第一半导体层、 第二半导体层和位于两者之间的发光层， 第一电极与 第一半导体层相接， 第二电极与第二半导体层相接， 绝缘反射镜位于发光二极 管的非出光面上， 绝缘反射镜反射发光层的出光。 需要注意的是此处仅以正装 芯片背镀 DBR为例， 显然本发明的构思不限于正装芯片也可以运用 在倒装结构 芯片非背镀产品上， 例如制作 DBR绝缘保护层 （PV层） 。

[0017] 本发明还提供了应用上述发光二极管的封装件 ， 封装件利用引线、 键合线与芯 片电极电连接， 利用荧光胶将芯片固定在封装体内。

发明的有益效果

有益效果

[0018] 本发明的有益效果， 至少包括： 藉由缓冲层来改善膜层间应力问题，改善旧有 布 拉格反射镜在多层堆叠后产生的崩裂以及剥落 现象。 同时， 利用缓冲层材料的 中折射率特性， 将反射层膜层相互堆叠镀膜的方式实现高中低 折射率的设计。

[0019] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中 阐述， 并且， 部分地从说明书中 变得显而易见， 或者通过实施本发明而了解。 本发明的目的和其他优点可通过 在说明书、 权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实 现和获得。 对附图的简要说明

附图说明

[0020] 附图用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本发明的 实施例一起用于解释本发明， 并不构成对本发明的限制。 此外， 附图数据是描 述概要， 不是按比例绘制。

[0021] 图 1为现有技术中绝缘反射层的截面示意图；

[0022] 图 2为实施例一的复合绝缘反射层的截面示意图� �

[0023] 图 3为实施例一的发光二极管芯片的频谱图；

[0024] 图 4为对实施例一的复合绝缘反射层进行切割后� �切割面的显微镜照片；

[0025] 图 5为实施例二的发光二极管芯片的截面示意图� �

[0026] 图 6为实施例二的背崩统计表；

[0027] 图 7为实施例三的 LED封装件的截面示意图；

[0028] 图中标识： 100、 绝缘反射层， 110、 第一材料层， 120、 第二材料层， 130、 发 光层， 200、 衬底， 310、 第一半导体层， 320、 第二半导体层， 330、 发光层， 4 10、 第一电极， 420、 第二电极， 500、 封装体， 510/520、 引线， 530、 成型部件 ， 600、 发光二极管芯片， 700、 粘结剂， M、 安装平面， R、 反射平面， W、 键 合线。

发明实施例

本发明的实施方式

[0029] 以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的 实施方式， 借此对本发明如何应 用技术手段来解决技术问题， 并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以 实 施。 需要说明的是， 只要不构成冲突， 本发明中的各个实施例以及各实施例中 的各个特征可以相互结合， 所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内 。

[0030] 应当理解， 本发明所使用的术语仅出于描述具体实施方式 的目的， 而不是旨在 限制本发明。 进一步理解， 当在本发明中使用术语“包含”、 ”包括’’时， 用于表明 陈述的特征、 整体、 步骤、 组件、 和 /或的存在， 而不排除一个或多个其他特征 、 整体、 步骤、 组件、 和 /或它们的组合的存在或增加。

[0031] 参看图 2， 在本发明的第一个实施例中， 提供一种复合绝缘反射层 100， 包含: [0032] 复合绝缘反射层 100包括多个电介质对， 电介质对由高低不同折射率材料搭配 组成。

[0033] 至少其中一个电介质对包括具有第一折射率的 第一材料层 110、 具有第二折射 率的第二材料层 120和位于二者之间的应力缓冲层 130, 第一折射率大于第二折 射率。 第一材料层 110包括二氧化钛、 五氧化二钽、 氧化铅、 硫化锌或者氧化硒 。 第二材料层 120包括二氧化硅、 氟化镁、 氟化钡、 氟化钙或者氟化钍。 缓冲层 130材料包括五氧化二钽和二氧化钛的混合物， 或者包括二氧化钛和三氧化二铝 的混合物， 或者包括五氧化二铌和二氧化钛的混合物。 第一材料层 110与应力缓 冲层 130的制作应力小于第一材料层 110与第二材料层 120之间接触的制作应力。

[0034] 本实施例的第一材料层 110采用二氧化钛， 第二材料层 120采用二氧化硅， 为配 合第一材料层 110和第二材料层 120， 缓冲层 130选用五氧化二铌和二氧化钛的混 合物。 该处的混合物为采用两种不同源材料同时镀膜 ， 达到两种材料的均匀混 合， 即对二氧化钛掺杂五氧化二铌。 缓冲层 130具有第三折射率， 第三折射率小 于第一折射率， 且第三折射率大于第二折射率， 利用高中低折射率组合， 保证 对不同入射角射入光的反射率且改善反射镜应 力条件。

[0035] 缓冲层 130采用 Plasma等离子镀膜或者离子辅助镀膜， 同时镀钛和铌， 再对混 合金属进行氧化， 银占混合金属的 0~50%， 混合缓冲层的膜应力会低于二氧化钦 和二氧化硅。

[0036] 参看图 3 , 为玻璃片上复合绝缘反射层的频谱图。 将复合绝缘反射层 100镀在玻 璃片上， 对其光学性能进行测试， 复合绝缘反射层 100具有对于从有源层以 0°至 6 0°的入射角发射的入射光展现出 98%或更大的反射率的多个电介质对， 所述入射 光这里， 形成在例如 400nm至 700nm范围的波长下展现出高反射率的多个电介� �� 对。

[0037] 参看图 4， 为对镀在玻璃片上的 DBR膜层进行激光切割后的显微镜照片， 左图 为未采用缓冲层设计的 DBR膜层， 存在较大内应力， 在激光切割后出现 DBR膜 层脱落 （Peeling现象） ， 而右图为采用了缓冲层 130设计的 DBR膜层， 在切割过 程中， 切痕均匀且 DBR膜层无明显脱落。

[0038] 参看图 5， 本发明的第二个实施例中， 提供应用上述 DBR绝缘反射层 100的发光 二极管芯片， 以氮化镓基发光二极管为例， 采用正装发光二极管芯片， 包括衬 底 200, 还具有第一半导体层 310、 第二半导体层 320和位于两者之间的发光层 33 0， 第一电极 410与第一半导体层 310相接， 第二电极 420与第二半导体层 320相接 ， 绝缘反射层 100位于发光二极管的非出光面上， 绝缘反射镜 100依靠反射增强 出光。

[0039] 衬底 200可以选自任意衬底材料， 例如， 蓝宝石基底或 SiC基底。 衬底 200在其 上表面上可以具有图案， 如在其上面表面上具有图案化的蓝宝石衬底 （PSS） 。 衬底 200可以是适合于生长 GaN基化合物半导体层的生长衬底。

[0040] 发光结构位于衬底 200上。 发光结构包括第一半导体层 310、 第二半导体层 320 、 和设置在第一半导体层 310与第二半导体层 320之间的发光层 330。 这里， 第一 半导体层 310和第二半导体层 320指的是相反的导电类型的半导体层。 例如， 第 一半导体层 310可以为 n型， 第二半导体层 320可以为 p型， 或者反之亦然。

[0041] 第一半导体层 310、 发光层 330和第二半导体层 320可以由 GaN基化合物半导体 材料形成， 即由 （Al,In,Ga） N形成。 发光层 330可以由发射期望波长的光 （例如 ， UV光或蓝光） 的元件组成。 如图所示， 第一半导体层 310和 /或第二半导体层 3 20具有单层结构或多层结构。 另外， 发光层 330可以具有单量子阱结构或多量子 阱结构。

[0042] 这些半导体层可以通过金属有机化学气相沉积 （MOCVD） 或分子束外延 （M BE） 形成， 并且可以通过光刻和蚀刻被图案化以暴露第一 半导体层 310的一些区 域。

[0043] 复合绝缘反射层 100位于衬底 200下方。 复合绝缘反射层 100通过交替叠置诸如 T i02 （n： 大约 2.4） 的具有第一折射率的第一材料层 110和诸如 Si02 （n: 大约 1.5 ） 的具有第二折射率的第二材料层 120形成。 在第一材料层 110和第二材料层 120 之间插入缓冲层， 缓冲层 130为混合物， 诸如五氧化二铌和二氧化钛的 （n: 大 约 2.3） 。

[0044] 参看图 6， 以 S-18BB为例， 相比在规模化量产条件 （R4） 下采用 OTFC1500量 产蒸镀机型， 采用溅镀制作带有缓冲层 130的 DBR膜层， 在发光二极管芯片， 激 光切割工艺的制程中， 芯片背崩数量明显减少， 降低了 22.8%的背崩芯片颗粒数 [0045] 参看图 7， 本发明的第三个实施例， 提供一种 LED封装件， 包括封装体 500、 引 线 510和 520、 发光二极管芯片 600和成型部件 530。 封装体 500可以由塑料树脂形 成。 封装体 500具有用于安装 LED芯片的安装平面 M和反射从发光二极管芯片发 射的光的反射平面 R。 发光二极管芯片 600安装在安装平面 M上并通过键合线 W 电连接到引线 510和 520。 发光二极管芯片 600可以通过粘结剂 700结合到安装平 面 M， 粘结剂 700可以通过固化例如 Ag环氧树脂糊形成。 成型部件 530例如采用 荧光胶对发光二极管芯片 600进行塑封。

[0046] 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的技术人员 ， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润 饰也应视为本发明的保护范围。