CN103296173A - 具有侧面电极的led芯片及其封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有侧面电极的LED芯片,包括衬底、设于该衬底上的N型层、发光层、P型层及与该N型层导电连接的N电极、与该P型层导电连接的P电极,该N电极的一端沿该N型层的侧面延伸至该衬底的一侧面;该P型层、该发光层及该N型层的侧面设有绝缘层,该P电极的一端沿该绝缘层的侧面延伸至该衬底的另一侧面。本发明所述的LED芯片,其上、下两个表面均可射出光线,大大提高了LED芯片的发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域,具体的说是一种具有侧面电极的LED芯片及其封装结构。
背景技术
对于LED(Light Emitting Diode,发光二极管)而言,LED芯片及其封装结构直接决定了其光提取效率,是影响LED发光效率的主要因素之一。目前,主要有两种芯片及其封装结构:正装芯片封装结构和倒装芯片封装结构,两者都是单面出光的封装结构。
正装芯片及其封装结构如图1与图2所示,芯片结构包括衬底1、N型层2、发光层3、P型层4、P电极6和N电极5。封装结构包括LED芯片、封装支架9、焊线7和封装层8。LED芯片在正向偏压的电流作用下,发出单色光(如,蓝光),光线射出时需要穿透P型层4和封装层8。由于P电极6和焊线7的存在,相当一部分光会被阻挡住,降低了LED的发光效率。
为了克服P电极和焊线对光线的阻挡,如今普遍采用倒装芯片封装结构,如图3与图4所示,倒装芯片结构包括衬底10、N型层20、发光层30、P型层40、反射层50、P电极70和N电极60。P电极70和N电极60分别位于P型层40与N型层20的下方,反射层50设置在P电极70与P型层40之间。发光层30朝封装支架80方向射出的光线经过反射之后再从衬底10一侧射出封装层90。此种结构,不需要使用焊线,且P电极70位于P型层40下方,避免了P电极70和焊线对LED发光效率的影响,可以提高LED的发光效率,但是反射层的反射率不可能达到100%,LED芯片射出的光线仍然会有部分损失。
发明内容
本发明的其中一目的在于提供了一种具有侧面电极的LED芯片。
本发明的另一目的在于提供一种使用上述具有侧面电极的LED芯片的封装结构。
为了达到上述目的,本发明采用了如下的技术方案:
一种具有侧面电极的LED芯片,包括衬底、设于该衬底上的N型层、发光层、P型层及与该N型层导电连接的N电极、与该P型层导电连接的P电极,该N电极的一端沿该N型层的侧面延伸至该衬底的一侧面;该P型层、该发光层及该N型层的侧面设有绝缘层,该P电极的一端沿该绝缘层的侧面延伸至该衬底的另一侧面。
作为本发明的优选技术方案,所述N电极、该P电极与该衬底的侧面之间分别设有一反射层。
作为本发明的优选技术方案,所述P型层上覆盖有一透明的导电层,该导电层的一端与该P电极相连接。
一种封装结构,包括LED芯片与封装支架;该LED芯片包括衬底、设于该衬底上的N型层、发光层、P型层及与该N型层导电连接的N电极、与该P型层导电连接的P电极。
该N电极的一端沿该N型层的侧面延伸至该衬底的一侧面;该P型层、该发光层及该N型层的侧面设有绝缘层,该P电极的一端沿该绝缘层的侧面延伸至该衬底的另一侧面;
该封装支架上开设有放置该LED芯片的通孔,该LED芯片设于该通孔内,其N电极与P电极侧分别设有焊接层,该N电极与P电极分别通过该焊接层与该封装支架导电连接。
作为本发明的优选技术方案,所述N电极、该P电极与该衬底的侧面之间分别设有一反射层。
作为本发明的优选技术方案,所述LED芯片的P型层上覆盖有一透明的导电层,该导电层的一端与该P电极相连接。
作为本发明的优选技术方案,所述LED芯片的上表面与下表面分别设有封装层。
作为本发明的优选技术方案,所述封装层为荧光胶、环氧树脂、透明塑胶或玻璃材质的封装层。
作为本发明的优选技术方案,所述封装支架上的通孔的深度与该LED芯片的厚度一致。
作为本发明的优选技术方案,所述焊接层为锡层。
与现有技术相比,本发明所述的LED芯片,其上、下两个表面均可射出光线,大大提高了LED芯片的发光效率;采用此种LED芯片的封装结构,其LED芯片可以通过两侧的P电极与N电极作为焊盘分别与LED支架固定,形成的LED器件,其上、下两个表面均可射出光线,大大提高了LED器件的发光效率。
附图说明
图1为已知技术中正装LED芯片的示意图。
图2为采用图1所示的正装LED芯片的封装结构示意图。
图3为已知技术中倒装LED芯片的示意图。
图4为采用图3所示的倒装LED芯片的封装结构示意图。
图5为本发明中LED芯片第一实施例的示意图。
图6为本发明中LED芯片第二实施例的示意图。
图7为本发明中采用图6所示的LED芯片的封装结构示意图。
具体实施方式
请参阅图5,图中所示的LED芯片,包括衬底101、设于该衬底101上的N型层102、发光层103、P型层104及与该N型层102导电连接的N电极105、与该P型层104导电连接的P电极106。该N电极105的一端沿该N型层102的侧面延伸至该衬底101的一侧面;该P型层104、该发光层103及该N型层102的侧面设有绝缘层107,该P电极107的一端沿该绝缘层107的侧面延伸至该衬底101的另一侧面(该侧面是与设置N电极105相对的侧面)。
较优的,所述N电极105、该P电极106与该衬底101的侧面之间分别设有一反射层120,以进一步提高LED芯片的光取出效率。
请参阅图6,为增强P电极106与P型层104的导电连接性能,较优的,可以在该P型层104上覆盖有一透明的导电层108,该导电层108的一端与该P电极106相连接,以此使P电极106与P型层104形成导电连接。
较优的,所述衬底101可以使用折射率较高的蓝宝石衬底。
请参阅图6与图7,一种封装结构,该具体实施方案以采用图6所示的LED芯片为优选方案予以说明,但并不局限于此,该封装结构包括LED芯片与封装支架;该LED芯片包括衬底101、设于该衬底上的N型层102、发光层103、P型层104及与该N型层102导电连接的N电极105、与该P型层104导电连接的P电极106。其中,该P电极106与覆盖在该P型层104上的透明的导电层108连接,以此形成与该P型层104的导电连接。
该N电极105的一端沿该N型层102的侧面延伸至该衬底101的一侧面;该P型层104、该发光层103及该N型层102的侧面设有绝缘层107,该P电极106的一端沿该绝缘层107的侧面延伸至该衬底101的另一侧面(该侧面是与设置N电极105相对的侧面)。
较优的,所述N电极105、该P电极106与该衬底101的侧面之间分别设有一反射层120,以进一步提高LED芯片的光取出效率。
该封装支架110上开设有放置该LED芯片的通孔111,为防止LED芯片凸出于该封装支架110,进一步便于封装,该通孔111的深度与该LED芯片的厚度一致。较优的,以适用于目前的业界的主流LED芯片,该通孔111的深度为90-600微米。
该LED芯片设于该通孔111内,其N电极105与P电极106侧分别设有焊接层112,该N电极105与P电极106分别通过该焊接层112与该封装支架110导电连接。较优的,该焊接层112可以采用导热及焊接性能良好的锡材料。设置该焊接层112时,可以将焊接材料分别放置在N电极105与通孔111及P电极106与通孔111的间隙处,通过回流焊或激光焊接工艺形成,以此将LED芯片与封装支架110固定,并与封装支架110形成导电连接。此种封装结构的LED器件,其上、下两个表面均可以发光,该发光层103产生的光线可以从上、下两个方向无障碍的射出,大大提高LED的发光效率。
较优的,由于LED芯片为单色光,如蓝光、蓝紫光、近紫外光;为实现白光光谱;同时,保护LED芯片;可在LED芯片的上、下表面分别设置封装层109。该封装层109可以采用折射率较高的荧光胶、环氧树脂、透明塑胶或玻璃材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;凡是依本发明所作的等效变化与修改,都被本发明权利要求书的范围所覆盖。
Claims (10)
1.一种具有侧面电极的LED芯片,包括衬底、设于该衬底上的N型层、发光层、P型层及与该N型层导电连接的N电极、与该P型层导电连接的P电极,其特征在于:该N电极的一端沿该N型层的侧面延伸至该衬底的一侧面;该P型层、该发光层及该N型层的侧面设有绝缘层,该P电极的一端沿该绝缘层的侧面延伸至该衬底的另一侧面。
2.根据权利要求1所述的具有侧面电极的LED芯片,其特征在于:所述N电极、该P电极与该衬底的侧面之间分别设有一反射层。
3.根据权利要求1所述的具有侧面电极的LED芯片,其特征在于:所述P型层上覆盖有一透明的导电层,该导电层的一端与该P电极相连接。
4.一种封装结构,包括LED芯片与封装支架;该LED芯片包括衬底、设于该衬底上的N型层、发光层、P型层及与该N型层导电连接的N电极、与该P型层导电连接的P电极,其特征在于:
该N电极的一端沿该N型层的侧面延伸至该衬底的一侧面;该P型层、该发光层及该N型层的侧面设有绝缘层,该P电极的一端沿该绝缘层的侧面延伸至该衬底的另一侧面;
该封装支架上开设有放置该LED芯片的通孔,该LED芯片设于该通孔内,其N电极与P电极侧分别设有焊接层,该N电极与P电极分别通过该焊接层与该封装支架导电连接。
5.根据权利要求4所述的封装结构,其特征在于:所述N电极、该P电极与该衬底的侧面之间分别设有一反射层。
6.根据权利要求4所述的封装结构,其特征在于:所述LED芯片的P型层上覆盖有一透明的导电层,该导电层的一端与该P电极相连接。
7.根据权利要求4或6所述的封装结构,其特征在于:所述LED芯片的上表面与下表面分别设有封装层。
8.根据权利要求7所述的封装结构,其特征在于:所述封装层为荧光胶、环氧树脂、透明塑胶或玻璃材质的封装层。
9.根据权利要求4所述的封装结构,其特征在于:所述封装支架上的通孔的深度与该LED芯片的厚度一致。
10.根据权利要求4所述的封装结构,其特征在于:所述焊接层为锡层。
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