一種led共晶晶片的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種LED共晶晶片，所述LED共晶晶片為頂部出光的倒模倒裝結(jié)構(gòu)的塔形LED晶片，自上而下包括：藍(lán)寶石或SiC襯底、N型導(dǎo)電層、P型導(dǎo)電層、ITO電流擴(kuò)散層、正、負(fù)電極和正、負(fù)電極之間的絕緣隔離層。在本實(shí)用新型提供的LED共晶晶片為具有頂部出光的倒模倒裝結(jié)構(gòu)的塔形LED晶片，能夠提供均勻出光，并且相比傳統(tǒng)的LED晶片提高了10%的出光效率，同時(shí)也增大了出光角度。同時(shí)采用了共晶電極，從而可以直接在應(yīng)用產(chǎn)品的PCB上做共晶焊接工藝來(lái)完成與其他電子元器件的電性連接，省去傳統(tǒng)的封裝加工工序從而有效的節(jié)省了設(shè)備加工成本和人工成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種LED共晶晶片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種LED共晶晶片。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的半導(dǎo)體發(fā)光晶片，要通過(guò)MOCVD先生成外延片，然后后工序做電極，再通過(guò)切割分級(jí)交給下游應(yīng)用，下游應(yīng)用前要先做“封裝”(PACKAGE)然后再固定在應(yīng)用產(chǎn)品的電路載體(PCB )上去實(shí)現(xiàn)相關(guān)的電性連接和功能。
[0003]在晶片后工序的電極制作里，主要是制作出為下游使用時(shí)通過(guò)能用超聲波焊接金線或鋁線的電極。
[0004]在下游應(yīng)用前要先做“封裝”，主要是在合理的支架(FRAME)上用有導(dǎo)電性的銀膠來(lái)固晶，安裝穩(wěn)妥其中的一個(gè)電極并實(shí)現(xiàn)電性連接，然后再通過(guò)超聲波焊線機(jī)把晶片的另一電極用金線或鋁線焊接并連接到支架的另一獨(dú)立電性引腳，最后再用透明環(huán)氧樹(shù)脂把晶片，支架的一部分和連接她們的金線或鋁線一起用預(yù)先做過(guò)光學(xué)透鏡設(shè)計(jì)的模粒澆注密封起來(lái)。有部分電性支架的引腳是外露的，是作為與其他電子器件配套使用時(shí)做SMT連接或DIP插件安裝之于應(yīng)用產(chǎn)品的PCB之上應(yīng)用。
[0005]在做“封裝”這道工序里，由于一定要焊線，必然在發(fā)光面上留下不透明的金或鋁線熔焊點(diǎn)遮住了部分的光射出方向，而且會(huì)在單獨(dú)的點(diǎn)光源的光斑里留下枯空的“黑”心點(diǎn)，而不是理想的點(diǎn)光源均勻的光斑。
[0006]此外，在半導(dǎo)體發(fā)光應(yīng)用日益趨向性?xún)r(jià)比的市場(chǎng)環(huán)境的要求下，對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光晶片的供應(yīng)成本提出了巨大的降低要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種低成本、高出光率的LED共晶晶片。
[0008]在第一方面，本實(shí)用新型提供了一種LED共晶晶片，所述LED共晶晶片為頂部出光的倒模倒裝結(jié)構(gòu)的塔形LED晶片，自上而下包括:
[0009]藍(lán)寶石或SiC襯底、N型導(dǎo)電層、P型導(dǎo)電層、ITO電流擴(kuò)散層(圖中未示出)、正、負(fù)電極和正、負(fù)電極之間的絕緣隔離層。
[0010]優(yōu)選地，所述N型導(dǎo)電層具體為N型GaN或InGaN或InGaAlP。
[0011]優(yōu)選地，所述P型導(dǎo)電層具體為P型GaN或InGaN或InGaAlP。
[0012]優(yōu)選地，所述正、負(fù)電極的焊盤(pán)具體為AuSn或Cu。
[0013]優(yōu)選地，所述LED共晶晶片的頂面面積為(45X71)?(108X188) ym2，底面面積為(100X120)?(240X320) ym2, N型導(dǎo)電層與P型導(dǎo)電層構(gòu)成的PN結(jié)面積為(80X100)?(196X266) μ m2，厚度為 60 ?140 μ m2。
[0014]優(yōu)選地，所述正電極的焊盤(pán)的寬度為30?80 μ m，長(zhǎng)度為98?196 μ m;所述負(fù)電極的焊盤(pán)的寬度為45?120 μ m，長(zhǎng)度為98?196 μ m ;所述絕緣隔離層的寬度為38?IOOym ;所述正、負(fù)電極的焊盤(pán)的厚度為3±0.5μπι。[0015]優(yōu)選地，所述LED共晶晶片還包括電流阻擋層CBL，位于P型導(dǎo)電層下方。
[0016]在本實(shí)用新型提供的LED共晶晶片為具有頂部出光的倒模倒裝結(jié)構(gòu)的塔形LED晶片，能夠提供均勻出光，并且相比傳統(tǒng)的LED晶片提高了 10%的出光效率，同時(shí)也增大了出光角度。同時(shí)采用了共晶電極，從而可以直接在應(yīng)用產(chǎn)品的PCB上做共晶焊接工藝來(lái)完成與其他電子元器件的電性連接，省去傳統(tǒng)的封裝加工工序從而有效的節(jié)省了設(shè)備加工成本和人工成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED共晶晶片的仰視-剖面-俯視圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED共晶晶片的物理特性變化曲線；
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED共晶晶片的光強(qiáng)和發(fā)光角度的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]本實(shí)用新型的LED共晶晶片主要用于顯示方面，主要包括LED顯示屏，超小間距LED顯示屏，超高密度LED顯示屏，LED正發(fā)光電視，LED正發(fā)光監(jiān)視器，LED視頻墻，LED指示，LED特殊照明等。
[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED共晶晶片的仰視-剖面-俯視圖。
[0023]如圖1所示，本實(shí)施例的LED共晶晶片為頂部出光的倒模倒裝結(jié)構(gòu)的塔形LED晶片，自上而下包括:藍(lán)寶石(Al2O3)或SiC襯底、N型導(dǎo)電層、P型導(dǎo)電層、ITO電流擴(kuò)散層、正、負(fù)電極和正、負(fù)電極之間的絕緣隔離層。
[0024]其中，N型導(dǎo)電層具體為N型GaN或InGaN或InGaAlP ；P型導(dǎo)電層具體為P型GaN或InGaN或InGaAlP ;正、負(fù)電極的焊盤(pán)具體為AuSn或Cu。
[0025]LED共晶晶片還包括電流阻擋層CBL，位于電極焊盤(pán)上方、P型導(dǎo)電層的下方(圖中未示出)。采用電流阻擋層CBL的目的是使阻擋層下面沒(méi)有或很少有電流通過(guò)，這樣此處發(fā)光就很少，因此可以提高出光量。
[0026]本實(shí)施例中，LED共晶晶片的頂面面積為(45X71)~(108X188) ym2，底面面積為(100X120)~(240X320) ym2, N型導(dǎo)電層與P型導(dǎo)電層構(gòu)成的PN結(jié)面積為(80X100)~(196X266) μπι2，厚度為60~140 μ m2。正電極焊盤(pán)的寬度為30~80 μ m，長(zhǎng)度為98~196μm;負(fù)電極焊盤(pán)的寬度為45~120μm，長(zhǎng)度為98~196 μ m ;絕緣隔離層的寬度為38~1OOμm;正、負(fù)電極焊盤(pán)的厚度為3±0.5μm。各項(xiàng)尺寸均有一定的偏差允許范圍，具體見(jiàn)表1。
【權(quán)利要求】
1.一種LED共晶晶片，其特征在于，所述LED共晶晶片為頂部出光的倒模倒裝結(jié)構(gòu)的塔形LED晶片，自上而下包括: 藍(lán)寶石或SiC襯底、N型導(dǎo)電層、P型導(dǎo)電層、ITO電流擴(kuò)散層、正、負(fù)電極和正、負(fù)電極之間的絕緣隔離層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED共晶晶片，其特征在于，所述N型導(dǎo)電層具體為N型GaN或 InGaN 或 InGaAlP。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED共晶晶片，其特征在于，所述P型導(dǎo)電層具體為P型GaN或 InGaN 或 InGaAlP。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED共晶晶片，其特征在于，所述正、負(fù)電極的焊盤(pán)具體為AuSn 或 Cu。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED共晶晶片，其特征在于，所述LED共晶晶片的頂面面積為(45X71)?(108X188) μ m2，底面面積為(100X120)?(240X320) μ m2，N 型導(dǎo)電層與 P 型導(dǎo)電層構(gòu)成的PN結(jié)面積為(80X100)?(196X266) μ m2，厚度為60?140 μ m2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED共晶晶片，其特征在于，所述正電極焊盤(pán)的寬度為30?80 μ m,長(zhǎng)度為98?196 μπι;所述負(fù)電極的焊盤(pán)的寬度為45?120 μ m,長(zhǎng)度為98?196 μ m;所述絕緣隔離層的寬度為38?100 μ m ;所述正、負(fù)電極的焊盤(pán)的厚度為3±0.5 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED共晶晶片，其特征在于，所述LED共晶晶片還包括電流阻擋層CBL，位于P型導(dǎo)電層下方。
【文檔編號(hào)】H01L33/62GK203434182SQ201320520577
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】嚴(yán)敏, 程君, 周鳴波 申請(qǐng)人:嚴(yán)敏, 程君, 周鳴波