一種倒裝led芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種導(dǎo)熱、散熱性良好的倒裝LED芯片，本實用新型提供的一種倒裝LED芯片，新增P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極分別連接P型層和N型層，P電極、N電極再分別設(shè)置在P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極的表面，P極金屬導(dǎo)熱電極與N極金屬導(dǎo)熱電極之間用絕緣層隔離，P電極、N電極作為焊接電極以符合焊接的間距設(shè)置，P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極均作為中間導(dǎo)電層及導(dǎo)熱層，可縮短其間距，更好的將絕緣層的熱量吸收，保護絕緣層，P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極吸收的熱量分別通過P電極、N電極導(dǎo)出；該結(jié)構(gòu)的倒裝LED芯片，具有導(dǎo)熱、散熱性良好的特點。
【專利說明】
一種倒裝LED芯片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體照明領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)熱、散熱性良好的倒裝LED芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]LED (Light Emitting D1de)，發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。作為目前全球最受矚目的新一代光源，LED因其高亮度、低熱量、長壽命、無毒等優(yōu)點，被稱為是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的綠色照明光源。
[0003]半導(dǎo)體照明行業(yè)內(nèi)，一般將LED芯片的結(jié)構(gòu)分成正裝LED芯片結(jié)構(gòu)、垂直LED芯片結(jié)構(gòu)和倒裝LED芯片結(jié)構(gòu)三類。與其它兩種芯片結(jié)構(gòu)相比，倒裝LED芯片結(jié)構(gòu)具有散熱性能良好、出光效率高、飽和電流高和制作成本適中等優(yōu)點，已經(jīng)受到各大LED芯片廠家的重視。在進行封裝時，倒裝LED芯片直接通過表面凸點金屬層與基板相連接，不需要金線連接，因此也被稱為無金線封裝技術(shù)，具有耐大電流沖擊和長期工作可靠性高等優(yōu)點，如中國實用新型專利CN203521472U中揭示的一種倒裝LED芯片的焊接電極結(jié)構(gòu)及倒裝LED芯片。因為利用倒裝的封裝模式，為避免P、N電極在封裝時出現(xiàn)直接導(dǎo)通，現(xiàn)有技術(shù)中會將P、N電極之間設(shè)置一間距，和/或在P、N電極之間設(shè)置一絕緣層。二氧化硅等絕緣層因散熱性能差，LED芯片發(fā)出的熱量聚集在P、N電極之外的絕緣層上不易散出，最后因積累過多的熱量導(dǎo)致燒毀。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中因絕緣層熱量無法及時散出導(dǎo)致LED芯片燒毀的問題，本實用新型旨在提供一種導(dǎo)熱、散熱性良好的倒裝LED芯片。
[0005]為解決上述問題，本實用新型提供一種倒裝LED芯片，包括:
[0006]襯底，依次設(shè)于該襯底上的N型層、發(fā)光層、P型層，在部分P型層表面蝕刻至裸露出
N型層；
[0007]電流擴散層，所述電流擴散層設(shè)于P型層表面；
[0008]第一絕緣層，所述第一絕緣層覆蓋在電流擴散層、裸露出的N型層的表面，以及被蝕刻裸露出的N型層、發(fā)光層及P型層的側(cè)壁面;并分別裸露出電流擴散層及N型層的部分表面；
[0009 ] P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極，所述P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極有間距的設(shè)于第一絕緣層的表面，并分別與裸露出的電流擴散層、N型層的表面相連接；
[0010]第二絕緣層，所述第二絕緣層覆蓋在第一絕緣層、P極金屬導(dǎo)熱電極及N極金屬導(dǎo)熱電極的表面，并分別裸露出P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極的部分表面；
[0011]P電極、N電極，所述P電極設(shè)于P極金屬導(dǎo)熱電極裸露出的表面，所述N電極設(shè)于N極金屬導(dǎo)熱電極裸露出的表面。
[0012]本實用新型的一種優(yōu)選方案，還包括:P極電極線、N極電極線，所述P極電極線設(shè)于P極金屬導(dǎo)熱電極與電流擴散層之間及第一絕緣層與電流擴散層之間的部分區(qū)域，所述N極電極線設(shè)于N極金屬導(dǎo)熱電極與N型層之間及第一絕緣層與N型層之間的部分區(qū)域;所述P極金屬導(dǎo)熱電極通過P極電極線與電流擴散層相連接，所述N極金屬導(dǎo)熱電極通過N極電極線與N型層相連接。
[0013]本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述P極電極線為條形、環(huán)形或點狀的結(jié)構(gòu)。
[0014]本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述N極電極線為條形、環(huán)形或點狀的結(jié)構(gòu)。
[0015]本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極的間距大于ΙΟμπι。
[0016]本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述第一絕緣層為絕緣反射層。
[0017]本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述P極金屬導(dǎo)熱電極包括:一層金屬層結(jié)構(gòu)或多層金屬層的層疊復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0018]本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述P極金屬導(dǎo)熱電極的材料選自:銀、鉻、銅、鋁、鎳、鈦、金、鈾和鈀。
[0019]本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述N極金屬導(dǎo)熱電極包括:一層金屬層結(jié)構(gòu)或多層金屬層的層疊復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0020]本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述N極金屬導(dǎo)熱電極的材料選自:銀、鉻、銅、鋁、鎳、鈦、金、鈾和鈀。
[0021]通過本實用新型提供的技術(shù)方案，具有如下有益效果:
[0022]新增P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極分別連接P型層和N型層，P電極、N電極再分別設(shè)置在P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極的表面，P極金屬導(dǎo)熱電極與N極金屬導(dǎo)熱電極之間用絕緣層隔離，P電極、N電極作為焊接電極以符合焊接的間距設(shè)置，P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極均作為中間導(dǎo)電層及導(dǎo)熱層，可縮短其間距，更好的將絕緣層的熱量吸收，保護絕緣層，P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極吸收的熱量分別通過P電極、N電極導(dǎo)出。該結(jié)構(gòu)的倒裝LED芯片，具有導(dǎo)熱、散熱性良好的特點。
【附圖說明】
[0023]圖1所示為實施例一中提供一種倒裝LED芯片的截面示意圖；
[0024]圖2所示為實施例二中提供一種倒裝LED芯片的截面示意圖；
[0025]圖3所示為實施例三中提供一種倒裝LED芯片的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為進一步說明各實施例，本實用新型提供有附圖。這些附圖為本實用新型揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實施方式以及本實用新型的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。
[0027]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0028]實施例一
[0029]參照圖1所示，本實施例提供倒裝LED芯片，包括:襯底101，依次設(shè)于該襯底101上的N型層102、發(fā)光層103、Ρ型層104，電流擴散層20，第一絕緣層40，第二絕緣層60，Ρ極金屬導(dǎo)熱電極501，Ν極金屬導(dǎo)熱電極502，Ρ電極701及N電極702;在部分P型層104表面蝕刻至裸露出N型層102，電流擴散層20設(shè)于P型層104的表面。第一絕緣層40覆蓋在P型層104、電流擴散層20的部分表面、裸露出的N型層102的的部分表面，以及被蝕刻裸露出的N型層102、發(fā)光層103及P型層104的側(cè)壁面;并分別裸露出電流擴散層20及N型層102的另一部分表面。P極金屬導(dǎo)熱電極501、N極金屬導(dǎo)熱電極502有間距的設(shè)于第一絕緣層40的表面，其間距為W，P極金屬導(dǎo)熱電極501、N極金屬導(dǎo)熱電極502分別與裸露出的電流擴散層20、N型層102裸露出的表面相連接。第二絕緣層60覆蓋在第一絕緣層40、P極金屬導(dǎo)熱電極501及N極金屬導(dǎo)熱電極502的部份表面，并分別裸露出P極金屬導(dǎo)熱電極501、N極金屬導(dǎo)熱電極502的另一部分表面。P電極701設(shè)于P極金屬導(dǎo)熱電極501裸露出的表面，N電極702設(shè)于N極金屬導(dǎo)熱電極502裸露出的表面。
[0030]本實施例中，電流擴散層20目的是將電流均勻擴散，使發(fā)光均勻。其材質(zhì)可以是銦錫氧化物(ΙΤ0)膜層、ZnO膜層或者石墨烯膜層。
[0031]本實施例中，第一絕緣層40為絕緣反射層，在起到絕緣保護的同時，可將光反射回去，增加該倒裝LED芯片的出光率。其材質(zhì)可以為反射率佳的一種絕緣材質(zhì)或者多種絕緣材質(zhì)層迭之組合，在其它實施例中，第一絕緣層40也可以是不具有反射性能絕緣層。
[0032]本實施例中，為使P極金屬導(dǎo)熱電極501與N極金屬導(dǎo)熱電極502具有強反光性，增加該倒裝LED芯片的出光率，其材質(zhì)均設(shè)有反射率較高的金屬鋁層。在其它實施例中，也可以采用鉻、銅、鋁、銀、鎳、鈦、金、鉑和鈀金屬中的一種金屬層結(jié)構(gòu)或多種金屬層的層疊復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0033]本實施例中，在P極金屬導(dǎo)熱電極501與N極金屬導(dǎo)熱電極502的表面分別設(shè)置P電極701與N電極702，P電極701與N電極702作為焊接電極以符合焊接的間距設(shè)置，取消了P極金屬導(dǎo)熱電極501與N極金屬導(dǎo)熱電極502的間距局限性，為更好的吸收P極金屬導(dǎo)熱電極501、N極金屬導(dǎo)熱電極502之間第一絕緣層40的熱量，其間距W可設(shè)置為大于ΙΟμπι。
[0034]實施例二
[0035]參照圖2所示，本實施例提供的倒裝LED芯片，與實施例一中提供的倒裝LED芯片結(jié)構(gòu)大致相同，不同的是，還包括一P極電極線301、一N極電極線302，Ρ極電極線301、Ν極電極線302均為條形的電極線，P極電極線301設(shè)于P極金屬導(dǎo)熱電極501與電流擴散層20之間及第一絕緣層40與電流擴散層20之間的部分區(qū)域，P極金屬導(dǎo)熱電極501通過P極電極線301與電流擴散層20相連接。N極電極線302設(shè)于N極金屬導(dǎo)熱電極502與N型層102之間及第一絕緣層40與N型層102之間的部分區(qū)域(圖2所示為本實施例的截面圖，N極電極線302另一部分設(shè)于第一絕緣層40與N型層102之間的部分垂直于圖中的截面方向，圖中未示出這部分區(qū)域，是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可輕易理解的)，Ν極金屬導(dǎo)熱電極502通過N極電極線302與N型層102相連接。P極電極線301、Ν極電極線302均為金屬電極線，其作用在于將電流較大范圍的擴散至電流擴散層20后向下進入N型層102，使進入LED芯片的電流擴散得更均勻。
[0036]實施例三
[0037]參照圖3所示，本實施例提供的倒裝LED芯片，與實施例二中提供的倒裝LED芯片結(jié)構(gòu)大致相同，不同的是，P極電極線301、Ν極電極線302均為點狀結(jié)構(gòu)的電極線，從圖中可知，兩個點狀結(jié)構(gòu)的P極電極線301有間距的設(shè)置P極金屬導(dǎo)熱電極501與電流擴散層20之間及第一絕緣層40與電流擴散層20之間的部分區(qū)域，點狀結(jié)構(gòu)的N極電極線302設(shè)置在N極金屬導(dǎo)熱電極502與N型層102之間及第一絕緣層40與N型層102之間的部分區(qū)域。
[0038]本說明書中的實施例揭示了P極電極線301、N極電極線302為條形或點狀的圖形，在其他實施例中，P極電極線301、N極電極線302的結(jié)構(gòu)并不局限于此，在其他實施例中，也可以是環(huán)形設(shè)置在LED芯片相對應(yīng)的表面，其具體的布線圖形是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可輕易掌握的，在此就不一一描述。
[0039]本實用新型提供的技術(shù)方案，新增P極金屬導(dǎo)熱電極501、N極金屬導(dǎo)熱電極502分別穿過絕緣層40連接P型層104和N型層102，P電極701、N電極702再分別設(shè)置在P極金屬導(dǎo)熱電極501、N極金屬導(dǎo)熱電極502的表面，P極金屬導(dǎo)熱電極501與N極金屬導(dǎo)熱電極502之間用絕緣層隔離，P電極701、N電極702作為焊接電極以符合焊接的間距設(shè)置，P極金屬導(dǎo)熱電極501、N極金屬導(dǎo)熱電極502均作為中間導(dǎo)電層及導(dǎo)熱層，可縮短其間距，更好的將絕緣層的熱量吸收，保護絕緣層，P極金屬導(dǎo)熱電極501、N極金屬導(dǎo)熱電極502吸收的熱量分別通過P電極701、N電極702導(dǎo)出。該結(jié)構(gòu)的倒裝LED芯片，具有導(dǎo)熱、散熱性良好的特點。
[0040]盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種倒裝LED芯片，其特征在于，包括: 襯底，依次設(shè)于該襯底上的N型層、發(fā)光層、P型層，在部分P型層表面蝕刻至裸露出N型層； 電流擴散層，所述電流擴散層設(shè)于P型層表面； 第一絕緣層，所述第一絕緣層覆蓋在電流擴散層、裸露出的N型層的表面，以及被蝕刻裸露出的N型層、發(fā)光層及P型層的側(cè)壁面;并分別裸露出電流擴散層及N型層的部分表面； P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極，所述P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極有間距的設(shè)于第一絕緣層的表面，并分別與裸露出的電流擴散層、N型層的表面相連接； 第二絕緣層，所述第二絕緣層覆蓋在第一絕緣層、P極金屬導(dǎo)熱電極及N極金屬導(dǎo)熱電極的表面，并分別裸露出P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極的部分表面； P電極、N電極，所述P電極設(shè)于P極金屬導(dǎo)熱電極裸露出的表面，所述N電極設(shè)于N極金屬導(dǎo)熱電極裸露出的表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片，其特征在于:還包括:P極電極線、N極電極線，所述P極電極線設(shè)于P極金屬導(dǎo)熱電極與電流擴散層之間及第一絕緣層與電流擴散層之間的部分區(qū)域，所述N極電極線設(shè)于N極金屬導(dǎo)熱電極與N型層之間及第一絕緣層與N型層之間的部分區(qū)域;所述P極金屬導(dǎo)熱電極通過P極電極線與電流擴散層相連接，所述N極金屬導(dǎo)熱電極通過N極電極線與N型層相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述P極電極線為條形、環(huán)形或點狀。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述N極電極線為條形、環(huán)形或點狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述P極金屬導(dǎo)熱電極、N極金屬導(dǎo)熱電極的間距大于ΙΟμπι。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述第一絕緣層為絕緣反射層。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述P極金屬導(dǎo)熱電極包括:一層金屬層結(jié)構(gòu)或多層金屬層的層疊復(fù)合結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述P極金屬導(dǎo)熱電極的材料選自:銀、絡(luò)、銅、招、鎳、鈦、金、鈾和鈀。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述N極金屬導(dǎo)熱電極包括:一層金屬層結(jié)構(gòu)或多層金屬層的層疊復(fù)合結(jié)構(gòu)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述N極金屬導(dǎo)熱電極的材料選自:銀、絡(luò)、銅、招、鎳、鈦、金、鈾和鈀。
【文檔編號】H01L33/48GK205428989SQ201620246776
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】吳哲雄, 呂瞻旸, 李冠億, 林聰輝, 翁榮宗, 曹亮清, 白梅英, 王旭
【申請人】晶宇光電（廈門）有限公司