本發明涉及微型led特性評價用晶圓及微型led特性評價方法。
背景技術:
1、公開了一種技術,其使用激光激光剝離(llo)將led從起始基板剝離,然后移置到安裝用基板上并移置到驅動基板上,以實現微型led顯示器(專利文獻1),但是全部都僅針對gan系led,并沒有公開與使用了algainp系led的微型led有關的技術。
2、當以algainp系led實現微型led組件時,關鍵在于判定外延片的質量是否適合于微型led。特別關鍵的是掌握led中的瞬時(壽命)特性。在以往的具有150μm□以上的大小的離散型led中,通過在外延片的上方和下方設置電極,然后切割成150μm□以上的裸片(die),利用導電性糊料安裝于to-18can等通電夾具,將金屬線線鍵合于晶粒頂部,從而制成能夠通電的組件,然后進行通電來進行瞬時(壽命)特性評價。
3、然而,在微型led中組件的尺寸為100μm□以下。線鍵合所需的鍵合用電極(焊墊)在楔鍵合(wedge?bond)的情況下需要直徑為90μm以上的尺寸,在球焊的情況下需要直徑為70μm以上的尺寸。微型led的一般尺寸為50μm□以下,大多為5~20μm□的尺寸,因此顯然無法以與以往的離散用相同的設計進行評價。
4、此外,雖然能夠將微型led組件安裝于驅動基板上來進行試驗,但是需要微型led轉印,帶有因轉印引起的質量變化的訊息。因此,不適合作為外延層本身的質量評價。此外,由于需要器件形成工藝、安裝的工序,因此在評價之前過于花費時間,以及為了評價而需要使用產品用的驅動基板,過于花費評價成本。
5、此外,當在驅動基板上安裝微型led來進行通電評價時,熱設計與to-18can安裝的情況大幅不同。當進行了安裝時,熱阻較小,因此散熱性良好,顯示明顯比外延層的原始質量更良好的行為。雖然作為產品來看是良好的熱設計,但是在管理外延層的質量的方面,并不適當。若不以與to-18can安裝的情況相同程度的熱設計進行試驗,則作為外延層的質量評價是不適當的。
6、因此,需要公開能夠安裝于to-18can上來進行試驗的組件和組件結構的技術。然而,并沒有公開能夠將微型led用安裝于to-18can上來進行瞬時試驗的組件和組件結構的技術。
7、當組件尺寸較小時,可以考慮利用在組件側面部配置線路的技術的方法(專利文獻2)。該技術是一種在頂部層的厚度不是那么厚的結構的情況下有效的技術。
8、然而,以應用激光剝離(laser?lift?off,llo)為前提的algainp系led結構中,在起始基板上形成包含活性層的雙異質(dh)部,依序形成作為臺座的gap層。在該結構中,dh部位于下部,gap層位于頂部。
9、當將專利文獻2中公開的技術應用于該結構時,為了貫穿gap層,將dh層部電分離,需要相當深的蝕刻。gap層一般為4μm以上,algainp系dh部一般為2μm以上,因此蝕刻深度為6μm以上。
10、當在這樣深掘后的組件的側面設置線路時,容易在側面部發生斷電。原因在于,深掘后的側面部由于凹凸較大,因此難以確實覆蓋金屬。
11、專利文獻3中公開了一種在深掘后的部分施行布線的技術。該技術在深掘后的溝槽側面形成絕緣膜,使接觸電極延伸至下部包覆層而進行接觸。在該方法中,需要下述復雜的工序:挖掘溝槽,在側面覆蓋絕緣膜,蝕刻底部,以電極用金屬進行填埋。此外,該技術是在溝槽形成電極的技術不是能單純地適用于微型led的技術。
12、專利文獻4公開了一種技術,其將外延層部分移置到另一基板上,使焊墊部分與組件接觸從而進行通電。在該技術中,組件埋沒于樹脂中。此時,樹脂的電阻大于外延的起始基板(導熱率較低),成為熱浮動的(分離的)狀態。其結果,相較于環境溫度,接面溫度明顯上升。壽命特性這樣的瞬時試驗一般安裝于具有比發光組件的母材的熱阻相對較低的熱阻的材料而進行試驗,通常不會安裝于具有比母材更大的熱阻的散熱性較差的材料而進行試驗。如果使用現有技術進行試驗,則試驗條件會變成與以往大幅不同的條件。
13、如上所述,并沒有能夠在外延片的狀態下評價特性的現有技術,并沒有公開能夠評價外延片本身是否為適合于制成微型led尺寸時的外延片的設計或技術。
14、現有技術文獻
15、專利文獻
16、專利文獻1:日本專利第6838247號公報
17、專利文獻2:日本特開2012-195437號公報
18、專利文獻3:日本特開2013-135234號公報
19、專利文獻4:日本特開2003-282478號公報
技術實現思路
1、(一)要解決的技術問題
2、本發明是為了解決上述問題而完成,其目的在于提供一種微型led特性評價用晶圓及微型led特性評價方法,其能夠在不將具有最適合于llo工序的algainp系微型led的外延片加工成llo用的晶圓結構的情況下,在保持外延片狀態的情形下形成微型led尺寸的組件來評價通電特性,并且能夠通過在環境試驗下不會斷線的組件結構來穩健地進行瞬時特性評價。
3、(二)技術方案
4、本發明是為了達成上述目的而成,其提供一種微型led特性評價用晶圓,其特征在于,具有:gaas基板;所述gaas基板上的一邊為100μm以下的微型led;與所述微型led鄰接的焊墊臺部;所述微型led和所述焊墊臺部上的上部電極焊墊;及,所述微型led附近的所述gaas基板上的下部電極焊墊,其中,所述微型led與所述焊墊臺部經由絕緣部連結。
5、若是這樣的微型led特性評價用晶圓,則能夠在保持外延片狀態的情形下評價微型led尺寸的組件的通電特性,并且能夠在環境試驗下不會斷線的情形下穩健地進行瞬時特性評價。
6、此時,能夠設為:所述上部電極焊墊的面積大于直徑為60μm的圓的面積。
7、由此,能夠確實地進行線鍵合。
8、此時,能夠設為:所述上部電極焊墊包含金屬,所述金屬是al、cu、ag、au中的任一種。
9、由此,能夠在保持外延片狀態的情形下更確實地評價微型led尺寸的組件的通電特性,并且能夠在環境試驗下不會斷線的情形下更穩健地進行瞬時特性評價。
10、此時,能夠設為:所述上部電極焊墊包含透明導電膜,所述透明導電膜是ito、inox、nio、cuo中的任一種。
11、由此,能夠在保持外延片狀態的情形下評價微型led尺寸的組件的通電特性,并且能夠在環境試驗下不會斷線的情形下穩健地進行瞬時特性評價。
12、此時,能夠設為:所述微型led的一邊為50μm以下。
13、由此,能夠在保持外延片狀態的情形下評價極小的微型led尺寸的組件的通電特性,并且能夠在環境試驗下不會斷線的情形下穩健地進行瞬時特性評價。
14、此時,能夠設為:所述微型led具有發光層與所述發光層上的gap層,所述發光層具有包覆層、所述包覆層上的活性層及所述活性層上的另一包覆層,所述活性層由(alyga1-y)xin1-xp形成,其中,0.4≤x≤0.6,0≤y≤0.5。
15、由此,能夠更確實地在保持外延片狀態的情形下評價極小的algainp四元系的微型led尺寸的組件的通電特性,并且能夠在環境試驗下不會斷線的情形下穩健地進行瞬時特性評價。
16、此時,能夠設為:所述焊墊臺部具有發光層與所述發光層上的gap層,所述gap層的厚度為5μm以上。
17、由此,即使gap層的厚度較厚,也能夠確實地在保持外延片狀態的情形下評價極小的微型led尺寸的組件的通電特性,并且能夠在環境試驗下不會斷線的情形下穩健地進行瞬時特性評價。
18、此時,能夠設為:所述絕緣部具有sio2、sinx、sog、cytop(注冊商標)、聚酰亞胺中的任一種。
19、由此,能夠維持絕緣部的絕緣性,從而更確實地在保持外延片狀態的情形下評價極小的微型led尺寸的組件的通電特性,并且能夠在環境試驗下不會斷線的情形下穩健地進行瞬時特性評價。
20、本發明是為了達成上述目的而成,其提供一種微型led特性評價方法,該微型led特性評價方法的特征在于,使用先前記載的微型led特性評價用晶圓來評價微型led的特性。
21、根據這樣的微型led特性評價方法,能夠在保持外延片狀態的情形下評價微型led尺寸的組件的通電特性,并且能夠在環境試驗下不會斷線的情形下穩健地進行瞬時特性評價。
22、(三)有益效果
23、如上所述,若為本發明的微型led特性評價用晶圓,則能夠在保持外延片狀態的情形下評價微型led尺寸的組件的通電特性,并且能夠在環境試驗下不會斷線的情形下穩健地進行瞬時特性評價。
24、根據本發明的微型led特性評價方法,能夠在保持外延片狀態的情形下評價微型led尺寸的組件的通電特性,并且能夠在環境試驗下不會斷線的情形下穩健地進行瞬時特性評價。