(57)【要約】      （修正有）【課題】金の使用量を削減し、コストを低減することが可能な電極構成を提供する。【解決手段】発光ダイオード上に堆積する付着層１０と、付着層上に堆積するボンドパッド層２０とを包括する発光ダイオードの電極構成であって、ボンドパッド層は、順次交互に堆積する少なくとも二層の第一金属層２１、少なくとも二層の第二金属層２２、最も外側に設置する金層２３を有し、第一金属層はアルミニウム、アルミニウム合金からなる群のいずれかであり、第二金属層はチタン、ニッケル、クロム、白金、パラジウム、窒化チタン、チタンタングステン、タングステン、ロジウム、銅からなる群のいずれかであり、ボンドパッド層の主な構成を第一金属層と第二金属層との積層構成とし、第一金属層にコストが低い材料を用い、第二金属層に硬度が高い材料を用いる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード上に応用し、前記発光ダイオード上に堆積する付着層と、前記付着層上に堆積するボンドパッド層とを包括する発光ダイオードの電極構成であって、
前記ボンドパッド層は、順次交互に堆積する少なくとも二層の第一金属層、少なくとも二層の第二金属層と、最も外側に設置する金層とを有し、前記第一金属層は、アルミニウム、アルミニウム合金からなる群のいずれかであって、前記第二金属層は、チタン、ニッケル、クロム、白金、パラジウム、窒化チタン、チタンタングステン、タングステン、ロジウム、銅からなる群のいずれかであることを特徴とする発光ダイオードの電極構成。
【請求項２】
前記ボンドパッド層は、前記第二金属層及び前記金層の間に介する白金層をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの電極構成。
【請求項３】
前記付着層は、クロム層を有することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの電極構成。
【請求項４】
前記付着層は、前記クロム層に順次堆積するアルミニウム層及びチタン層をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオードの電極構成。
【請求項５】
前記付着層の前記クロム層の厚さが１８オングストローム、前記アルミニウム層の厚さが２５００オングストローム、前記チタン層の厚さが５００オングストロームであることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードの電極構成。
【請求項６】
前記第一金属層及び前記第二金属層の材料は、それぞれアルミニウム及びはチタンとし、そのうち、アルミニウムの厚さが１００００オングストローム、チタンの厚さが５００オングストロームであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの電極構成。
【請求項７】
前記ボンドパッド層の前記白金層は、その厚さが４００オングストローム、前記金層は、その厚さが２０００オングストロームであることを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオードの電極構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード、特に発光ダイオードの電極構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
青色発光ダイオードを例とすると、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は、発光する半導体材料である多重エピタキシャルからなっている。主に窒化ガリウム系（ＧａＮ−ｂａｓｅｄ）エピタキシャルから生成し、主体構成がＮ型半導体層、発光層及びＰ型半導体層を包含するサンドウィッチ構成を堆積するように形成する発光主体であって、発光ダイオードはその構成から水平型、垂直型及びフリップ型発光ダイオード等に分けることができ、その主体構成は、Ｎ型半導体層、発光層及びＰ型半導体層を包含している。
【０００３】
図１を参照すると、付着層１及びボンドパッド層２を主に包含する周知の発光ダイオードの電極構成であって、そのうち、前記付着層１は、クロム層１Ａ（１８オングストローム）、第一金属層１Ｂ（２５００オングストローム）及び第二金属層１Ｃ（５００オングストローム）を包括し、前記ボンドパッド層２は、白金層２Ａ（４００オングストローム）及び金層２Ｂ（１８０００オングストローム）を包括し、且つワイヤボンディングを行うために用いており、ワイヤボンディングの際の硬度という需要と、エレクトロマイグレーションの減少という需要とを満たすため、前記金層２Ｂの厚さは、１８０００オングストロームに達しなけらばならず、明らかに金の使用量は極めて多い。これは、アルミニウムの硬度が低いため、ワイヤボンディングが行い難く、且つ大電流で操作するとエレクトロマイグレーションが発生してしまうことからである。金のコストは、アルミニウムより遥かにかかるため、その製造コストは、極めて高いものとなっている。
【０００４】
製造コストを低減するため、発光ダイオードの光電特性、或いはそれに近似する効果を変えないという前提で、金の代わりとしてその他の材料を用いることが現在の当該分野の発展方向であって、例えば、特許文献１は、アルミニウムの代わりにアルミニウム合金を用いることで、大電流で操作するとエレクトロマイグレーションが発生してしまう現象を解決しているが、アルミニウム合金の特性は、アルミニウムに極めて相似していることから、やはりワイヤボンディングの際の硬度の需要を満たすことができない上、エレクトロマイグレーションが発生してしまう現象を本当の意味で解決することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】台湾特許第Ｉ４９７７６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、金の使用量を削減し、コストを低減することが可能な電極構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、発光ダイオード上に応用し、前記発光ダイオード上に堆積する付着層と、前記付着層上に堆積するボンドパッド層とを包括する発光ダイオードの電極構成であって、前記ボンドパッド層は、順次交互に堆積する少なくとも二層の第一金属層、少なくとも二層の第二金属層と、最も外側に設置する金層とを有し、前記第一金属層は、アルミニウム、アルミニウム合金からなる群のいずれかであって、前記第二金属層は、チタン、ニッケル、クロム、白金、パラジウム、窒化チタン、チタンタングステン、タングステン、ロジウム、銅（Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＴｉＮ、ＴｉＷ、Ｗ、Ｒｈ、Ｃｕ）からなる群のいずれかである。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、本発明は、前記ボンドパッド層の主な構成を、コストが低いアルミニウム、アルミニウム合金からなる群のいずれかである前記第一金属層と、硬度が高いチタン、ニッケル、クロム、白金、パラジウム、窒化チタン、チタンタングステン、タングステン、ロジウム、銅からなる群のいずれかである前記第二金属層との積層構成とすることで、、第一金属層が柔らか過ぎてワイヤボンディングが行い難く且つエレクトロマイグレーションがあるという問題を改善し、金の使用量を大幅に削減することができるため、従来の構成と比べ、製造コストを低減することができ、製造上の需要を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の発光ダイオードの電極構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る発光ダイオードの電極構成を示す模式図である。
【図３】本発明に係る電極構成の消費パワーと従来の電極構成の消費パワーとを比較した比較図である。
【図４】本発明に係る電極構成の順方向電圧と従来の電極構成の順方向電圧とを比較した比較図である。
【図５】本発明に係る電極構成の変換効率と従来の電極構成の変換効率とを比較した比較図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下において、本発明に係る詳細な内容及び技術的説明を実施例を用いて詳細に説明するが、これ等実施例は、説明を行うために用いるだけであって、本発明の実施を制限するものではない。
【００１１】
図２を参照すると、本発明は、発光ダイオード上に応用し、前記発光ダイオード上に堆積する付着層１０と、前記付着層１０上に堆積するボンドパッド層２０とを包括する発光ダイオードの電極構成であって、前記ボンドパッド層２０は、順次交互に堆積する少なくとも二層の第一金属層２１、少なくとも二層の第二金属層２２と、最も外側に設置する金層２３とを有し、前記第一金属層２１は、アルミニウム、アルミニウム合金からなる群のいずれかであって、前記第二金属層２２は、チタン、ニッケル、クロム、白金、パラジウム、窒化チタン、チタンタングステン、タングステン、ロジウム、銅（Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＴｉＮ、ＴｉＷ、Ｗ、Ｒｈ、Ｃｕ）からなる群のいずれかである。
【００１２】
また、前記ボンドパッド層２０は、前記第二金属層２２及び前記金層２３の間に介する白金層２４をさらに有している。前記付着層１０は、クロム層１１を有することができ、且つ、前記付着層１０は、前記クロム層１１に順次堆積するアルミニウム層１２及びチタン層１３をさらに有することができ、発光ダイオードのＮ型半導体層或いはＰ型半導体層上に粘着することによって電極構成の脱落を防ぐようするために前記付着層１０を用いている。また、発光ダイオードのＮ型電極或いはＰ型電極として使用することができる。
【００１３】
次に、図３、図４及び図５を参照すると、それぞれ本発明に係る電極構成の効果と従来の電極構成の効果とを比較した比較図であって、そのうち、本発明に係る電極構成にある前記付着層１０及び前記ボンドパッド層２０は、図２のような構成となっており、本発明に係る実施例において、各層の厚さ及びその材料は、前記付着層１０の前記クロム層１１の厚さが１８オングストローム、前記アルミニウム層１２の厚さが２５００オングストローム、前記チタン層１３の厚さが５００オングストロームとなっており、前記第一金属層２１及び前記第二金属層２２の材料は、それぞれアルミニウム及びはチタンとし、そのうち、アルミニウムの厚さが１００００オングストローム、チタンの厚さが５００オングストロームとなっており、前記ボンドパッド層２０の前記白金層２４は、その厚さが４００オングストローム、前記金層２３は、その厚さが２０００オングストロームとなっている。
【００１４】
これに引換え、図１のような従来の構成の場合、各層のそれぞれの厚さは、クロム層が１８オングストローム、アルミニウム層が２５００オングストローム、チタン層が５００オングストローム、白金層が４００オングストローム、金層が１８０００オングストロームとなっている。
【００１５】
本発明は、上述した本発明に係る電極構成と従来の電極構成とを、それぞれＮ型電極及びＰ型電極として使用し、さらに、それぞれの順方向電流（Ｆｏｒｗａｒｄ  ｃｕｒｒｅｎｔ）下における消費パワー（Ｐｏｗｅｒ）、順方向電圧（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｖｏｌｔａｇｅ）及び変換効率（ｗａｌｐｌｕｇｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＷＰＥ）を測定した曲線比較図を作成し、そのうち、本発明に係る電極構成の曲線はＡ１、Ａ２、Ａ３で表し、従来の電極構成の曲線はＢ１、Ｂ２、Ｂ３で表している。
【００１６】
消費パワーについて、図３からわかるとおり、本発明に係る電極構成を表す曲線Ａ１は、低順方向電流の際、従来の電極構成を表す曲線Ｂ１とほぼ同一で、順方向電流の増加に伴い、消費パワーが僅かに増加するものの、その差異は極めて限られいている。
【００１７】
順方向電圧について、図４からわかるとおり、本発明に係る電極構成を表す曲線Ａ２は、低順方向電流の際、従来の電極構成を表す曲線Ｂ２とほぼ同一で、順方向電流の増加に伴い、順方向電圧が僅かに増加するものの、その差異は依然として極めて限られいている。
【００１８】
変換効率について、図５からわかるとおり、本発明に係る電極構成を表す曲線Ａ３は、従来の電極構成を表す曲線Ｂ３とほぼ同一である。
【００１９】
以上のことから、本発明は、前記ボンドパッド層の主な構成を第一金属層及び第二金属層の積層構成とすることで、第一金属層が柔らか過ぎてワイヤボンディングが行い難く且つエレクトロマイグレーションがあるという問題を改善し、金の使用量を大幅に削減することができるため、従来の構成と比べると、図３乃至図５のように、その光電特性には大きな差異がなく、本発明に係る実施例でいうと、コストが比較的に高い金層は、厚さを１３０００オングストローム節約することができると同時に、コストが比較的に低いチタン層及びアルミニウム層をそれぞれ１０００オングストローム及び２００００オングストローム増加しており、これは明らかに、製造コストを低減し、製造上の需要を満たすことができるといえる。
【００２０】
なお、上述したものは、あくまでも本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明が実施する範囲を限定するものではない。本発明が請求する範囲に基づいて行った変更及び修正は、いずれも本発明が請求する範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００２１】
１        付着層
１Ａ      クロム層
１Ｂ      アルミニウム層
１Ｃ      チタン層
２        ボンドパッド層
２Ａ      白金層
２Ｂ      金層
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３      電極構成を表す曲線
１０      付着層
１１      クロム層
１２      アルミニウム層
１３      チタン層
２０      ボンドパッド層
２１      第一金属層
２２      第二金属層
２３      金層
２４      白金層
【図１】
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【図２】
2018049962.tif 000004
【図３】
2018049962.tif 000005
【図４】
2018049962.tif 000006
【図５】
2018049962.tif 000007