覆晶式led芯片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種覆晶式LED芯片,與現(xiàn)有技術(shù)不同的是,其反射層的正面設(shè)有第一導(dǎo)電層,第一導(dǎo)電層用于分別電性連接第一電極和第二電極以形成第一電極區(qū)和第二電極區(qū);第一導(dǎo)電層的正面設(shè)有隔離層,隔離層覆蓋該覆晶式LED芯片的頂面和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的側(cè)面;隔離層的正面設(shè)有第二導(dǎo)電層,第二導(dǎo)電層用于分別通過設(shè)于第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔中的導(dǎo)電金屬電極分別電性連接第一電極區(qū)和第二電極區(qū)。本實(shí)用新型的有益效果是:通過在覆晶式LED芯片的正面設(shè)置兩層導(dǎo)電層和一層隔離層,可以有效防止LED芯片漏電,顯著提高產(chǎn)品良率。
【專利說明】覆晶式LED芯片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)光元件【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種覆晶式LED芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)照明技術(shù)的日益發(fā)展,LED在人們?nèi)粘I钪械膽?yīng)用也越來越廣泛。采用覆晶(Flip Chip)方式進(jìn)行封裝的LED (以下稱覆晶式LED)的固晶方式簡(jiǎn)略,擁有更高的信賴度,使得量產(chǎn)可行性大幅晉升,且兼具縮短高溫烘烤的制程時(shí)間、高良率、導(dǎo)熱效果佳、高出光量等優(yōu)勢(shì),遂成為業(yè)界竭力開展的技術(shù)。
[0003]LED的發(fā)光是利用正極的電流到達(dá)負(fù)極所完成,電流會(huì)以最小的電阻路線由正極到達(dá)負(fù)極,在覆晶式LED芯片的封裝中,必須保證正電極區(qū)與負(fù)電極區(qū)的可靠隔離,防止正負(fù)電極電性導(dǎo)通,為此,現(xiàn)有技術(shù)中一般采用在芯片側(cè)邊走線的方式在不同的正電極或負(fù)電極之間進(jìn)行引線。但在經(jīng)過長(zhǎng)期的使用后發(fā)現(xiàn),該引線方法存在漏電的可能,導(dǎo)致產(chǎn)品的良率下降。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種覆晶式LED芯片。
[0005]為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種覆晶式LED芯片,包括襯底,由襯底的正面向上依次層疊地設(shè)有第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、導(dǎo)電層和反射層;還包括至少一個(gè)第一電極孔和至少一個(gè)第二電極孔,所述第一電極孔由所述反射層貫穿至發(fā)光層并暴露出第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層,所述第二電極孔貫穿反射層并暴露出導(dǎo)電層,第一電極孔的孔壁上涂覆有絕緣層;第一電極孔內(nèi)設(shè)有第一電極,所述第一電極的一端位于反射層的正面、另一端與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層電性接觸;第二電極孔內(nèi)設(shè)有第二電極,所述第二電極的一端位于反射層的正面、另一端與導(dǎo)電層電性接觸;所述反射層的正面設(shè)有第一導(dǎo)電層,所述第一導(dǎo)電層用于分別電性連接第一電極和第二電極以形成第一電極區(qū)和第二電極區(qū),第一導(dǎo)電層上暴露第一電極和第二電極;第一導(dǎo)電層的正面設(shè)有隔離層,所述隔離層覆蓋該覆晶式LED芯片的頂面和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的側(cè)面的部分或者全部,隔離層上設(shè)有暴露第一電極區(qū)的第一導(dǎo)電孔和暴露第二電極區(qū)的第二導(dǎo)電孔;隔離層的正面設(shè)有第二導(dǎo)電層,所述第二導(dǎo)電層用于分別通過設(shè)于第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔中的導(dǎo)電金屬電極分別電性連接第一電極區(qū)和第二電極區(qū)。
[0006]其中,所述絕緣層和反射層由相同的高反射率絕緣材料制成。
[0007]其中,所述高反射率絕緣材料包括分布式布拉格反射鏡DBR或Si02、SiNx、A1N。
[0008]其中,所述第一電極、第二電極和第一導(dǎo)電層的材質(zhì)為鈦、鉻、鋁和銀中的一種。
[0009]其中,所述第一導(dǎo)電層的厚度為50A?50000A。
[0010]其中,所述第二導(dǎo)電層和導(dǎo)電金屬電極的材質(zhì)為金、銀、鉬、鈦、鉻、鎳、銅和鋁中的一種或多種。[0011]其中,所述第二導(dǎo)電層的厚度為50A?200000A。
[0012]其中,所述隔離層在該覆晶式LED芯片的頂面的水平方向上暴露于第二導(dǎo)電層之間的長(zhǎng)度在整體尺寸中的占比為五分之一至二分之一。
[0013]其中,所述導(dǎo)電層的材質(zhì)為透明導(dǎo)電材料或摻錫氧化銦ΙΤ0。
[0014]其中,所述隔離層的材質(zhì)為二氧化硅或分布式布拉格反射鏡DBR。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:通過在覆晶式LED芯片的正面設(shè)置兩層導(dǎo)電層和一層隔離層,可以有效防止LED芯片漏電,顯著提高產(chǎn)品良率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的覆晶式LED芯片的第一實(shí)施方式的剖面視圖;
[0017]圖2是本實(shí)用新型的覆晶式LED芯片的第一實(shí)施方式在第一導(dǎo)電層處的俯視圖;
[0018]圖3是本實(shí)用新型的覆晶式LED芯片的第一實(shí)施方式的俯視圖。
[0019]主要元件符號(hào)說明:
[0020]10、襯底;20、第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;30、發(fā)光層;40、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;50、導(dǎo)電層;60、反射層;61、絕緣層;70、第一電極孔;71、第一電極;72、第一電極區(qū);80、第二電極孔;81、第二電極;82、第二電極區(qū);90、第一導(dǎo)電層;100、隔離層;101、第一導(dǎo)電孔;102、第二導(dǎo)電孔;110、第二導(dǎo)電層;120、導(dǎo)電金
屬電極。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果,以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。
[0022]請(qǐng)參閱圖1,本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式為一種覆晶式LED芯片,包括襯底10,由襯底10的正面向上依次層疊地設(shè)有第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層20、發(fā)光層30、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層40、導(dǎo)電層50和反射層60。
[0023]其中,還包括蝕刻的三個(gè)第一電極孔70和多個(gè)圍繞在第一電極孔70周圍的第二電極孔80,第一電極孔70由反射層60貫穿至發(fā)光層30并暴露出第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層20,第二電極孔80貫穿反射層60并暴露出導(dǎo)電層50,第一電極孔70的孔壁上涂覆有絕緣層61。
[0024]第一電極孔70內(nèi)設(shè)有第一電極71,第一電極71的一端位于反射層60的正面、另一端與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層20電性接觸;第二電極孔80內(nèi)設(shè)有第二電極81,第二電極81的一端位于反射層的正面、另一端與導(dǎo)電層50電性接觸。在該實(shí)施方式中可將第一電極設(shè)為正電極,第二電極設(shè)為負(fù)電極,或反之,將第一電極設(shè)為負(fù)電極,第二電極設(shè)為正電極,都不影響本實(shí)施方式的實(shí)施效果。
[0025]在圖1的基礎(chǔ)上一并參閱圖2,反射層60的正面設(shè)有第一導(dǎo)電層90,第一導(dǎo)電層90用于分別電性連接三個(gè)第一電極71和電性連接多個(gè)第二電極81以形成包含三個(gè)第一電極71的第一電極區(qū)72和包含多個(gè)第二電極81的第二電極區(qū)82,第一導(dǎo)電層90上通過蝕刻的通孔暴露出第一電極71和第二電極81。
[0026]第一導(dǎo)電層90的正面設(shè)有隔離層100,隔離層100由絕緣材料組成,隔離層100覆蓋該覆晶式LED芯片的頂面和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層20和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層40的側(cè)面的部分或者全部,隔離層100上設(shè)有一個(gè)暴露第一電極區(qū)72的第一導(dǎo)電孔101和一個(gè)暴露第二電極區(qū)82的第二導(dǎo)電孔102。
[0027]在圖1和圖2的基礎(chǔ)上一并參閱圖3,隔離層100的正面設(shè)有第二導(dǎo)電層110,第二導(dǎo)電層110分別通過設(shè)于第一導(dǎo)電孔101和第二導(dǎo)電孔102中的導(dǎo)電金屬電極120 (圖3中以虛線表示覆蓋在第二導(dǎo)電層110下的導(dǎo)電金屬電極120)分別電性連接第一電極區(qū)72和第二電極區(qū)82。該第二導(dǎo)電層110用于后續(xù)工序中與錫膏制程結(jié)合,該導(dǎo)電層上的兩個(gè)導(dǎo)電金屬電極120分別設(shè)于隔離層100的兩邊,根據(jù)錫膏制程以及實(shí)際需求可設(shè)置為大小一致或不一致,兩個(gè)導(dǎo)電金屬電極120的作用在于電性連接位于最上層的第二導(dǎo)電層110以及位于隔離層100之下的第一電極區(qū)72和第二電極區(qū)82。隔離層100在該覆晶式LED芯片的頂面的水平方向上暴露于第二導(dǎo)電層之間的長(zhǎng)度在整體尺寸中的占比為一般為五分之一至二分之一,本實(shí)施方式中的占比為三分之一。由于第二導(dǎo)電層110作為后續(xù)封裝工藝時(shí)的電極使用,兩側(cè)的第二導(dǎo)電層110必須具有合適導(dǎo)電面積和間隔,否則可能出現(xiàn)導(dǎo)電金屬溢出的現(xiàn)象,而占比為五分之一至二分之一的間隔不僅使第二導(dǎo)電層110具有最理想的導(dǎo)電面積,也可防止導(dǎo)電金屬溢出,進(jìn)一步提聞廣品的良率。
[0028]該實(shí)施方式通過在覆晶式LED芯片的正面設(shè)置兩層導(dǎo)電層和一層隔離層,可以有效防止LED芯片漏電,顯著提高產(chǎn)品良率。對(duì)于該實(shí)施方式中將第一電極孔及第一電極的數(shù)量設(shè)置為三個(gè),僅為方便說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,在實(shí)際制造中可依據(jù)不用的產(chǎn)品要求設(shè)置不同數(shù)量的第一電極孔及第一電極。
[0029]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述絕緣層61和反射層60由相同的高反射率絕緣材料制成。具體地,此處所述的高反射率絕緣材料包括包括但不限于分布式布拉格反射鏡DBR或Si02、SiNx、AlN等材料。
[0030]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述第一電極71、第二電極81和第一導(dǎo)電層90的材質(zhì)為鈦、鉻、招和銀中的一種,并且第一導(dǎo)電層的厚度為50A?50000A。第一導(dǎo)電層90的材質(zhì)若為銀,則可達(dá)到最理想的反射率。
[0031]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述第二導(dǎo)電層110和導(dǎo)電金屬電極120的材質(zhì)為金、銀、鉬、鈦、鉻、鎳、銅和鋁中的一種或多種,并且第二導(dǎo)電層110的厚度為50 A ?200000人。
[0032]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述導(dǎo)電層50的材質(zhì)為透明導(dǎo)電材料或摻錫氧化銦IT0。
[0033]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述隔離層100的材質(zhì)為二氧化硅或分布式布拉格反射鏡DBR。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】,均同理包括在本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種覆晶式LED芯片,包括襯底,由襯底的正面向上依次層疊地設(shè)有第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、導(dǎo)電層和反射層; 還包括至少一個(gè)第一電極孔和至少一個(gè)第二電極孔,所述第一電極孔由所述反射層貫穿至發(fā)光層并暴露出第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層,所述第二電極孔貫穿反射層并暴露出導(dǎo)電層,第一電極孔的孔壁上涂覆有絕緣層; 第一電極孔內(nèi)設(shè)有第一電極,所述第一電極的一端位于反射層的正面、另一端與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層電性接觸;第二電極孔內(nèi)設(shè)有第二電極,所述第二電極的一端位于反射層的正面、另一端與導(dǎo)電層電性接觸; 其特征在于,所述反射層的正面設(shè)有第一導(dǎo)電層,所述第一導(dǎo)電層用于分別電性連接第一電極和第二電極以形成第一電極區(qū)和第二電極區(qū),第一導(dǎo)電層上暴露第一電極和第二電極; 第一導(dǎo)電層的正面設(shè)有隔離層,所述隔離層覆蓋該覆晶式LED芯片的頂面和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的側(cè)面的部分或者全部,隔離層上設(shè)有暴露第一電極區(qū)的第一導(dǎo)電孔和暴露第二電極區(qū)的第二導(dǎo)電孔; 隔離層的正面設(shè)有第二導(dǎo)電層,所述第二導(dǎo)電層用于分別通過設(shè)于第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔中的導(dǎo)電金屬電極分別電性連接第一電極區(qū)和第二電極區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆晶式LED芯片,其特征在于,所述絕緣層和反射層由相同的高反射率絕緣材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的覆晶式LED芯片,其特征在于,所述高反射率絕緣材料包括分布式布拉格反射鏡DBR或Si02、SiNx, AlN0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆晶式LED芯片,其特征在于,所述第一電極、第二電極和第一導(dǎo)電層的材質(zhì)為鈦、鉻、招和銀中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的覆晶式LED芯片,其特征在于,所述第一導(dǎo)電層的厚度為50A?50000A。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆晶式LED芯片,其特征在于,所述第二導(dǎo)電層和導(dǎo)電金屬電極的材質(zhì)為金、銀、鉬、鈦、鉻、鎳、銅和鋁中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的覆晶式LED芯片,其特征在于,所述第二導(dǎo)電層的厚度為50A ?200000A。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆晶式LED芯片,其特征在于,所述隔離層在該覆晶式LED芯片的頂面的水平方向上暴露于第二導(dǎo)電層之間的長(zhǎng)度在整體尺寸中的占比為五分之一至二分之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆晶式LED芯片,其特征在于,所述導(dǎo)電層的材質(zhì)為透明導(dǎo)電材料或摻錫氧化銦I το。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆晶式LED芯片,其特征在于,所述隔離層的材質(zhì)為二氧化硅或分布式布拉格反射鏡DBR。
【文檔編號(hào)】H01L33/38GK203721756SQ201420082716
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】龐曉東, 王瑞慶, 劉鎮(zhèn), 陳浩明 申請(qǐng)人:深圳市兆明芯科技控股有限公司