CN104900789A - 倒装led芯片及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种倒装LED芯片及其制作方法，包括：制作倒装LED芯片的半成品，所述半成品至少包括透明衬底和位于所述透明衬底一侧的氮化镓外延层，所述氮化镓外延层包括N型氮化镓层、有源层和P型氮化镓层；将所述半成品固定在切割台上，所述半成品的透明衬底一侧背离所述切割台；对所述透明衬底进行图形化切割，以使所述透明衬底具有凹凸不平的表面，从而能够部分消除透明衬底与空气相接触的表面的全反射现象，进而能够提高倒装LED芯片的出光效率，提高倒装LED芯片的亮度。

Description

倒装LED芯片及其制作方法
技术领域
本发明涉及光源技术领域，更具体地说，涉及一种倒装LED芯片及其制作方法。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为一种新型的绿色照明光源，由于具有节能、环保、高效、抗静电等诸多优点，而被广泛应用于电子产品的指示灯、LCD显示器的背光源、交通信号灯以及日常照明等各个领域。
现有的LED芯片包括正装LED芯片和倒装LED芯片。参考图1，现有的一种倒装LED芯片包括基底1、位于基底1一侧的反射层2、P面电极3、P型氮化镓层4、有源层5、N型氮化镓层6、N面电极7和透明衬底8。对P面电极3和N面电极7施加电流后，有源层5发出的一部分光会穿过N型氮化镓层6和透明衬底8出射，另一部分光被反射层2反射后再穿过透明衬底8出射。
也就是说，倒装LED芯片有源层5发出的光都会穿过透明衬底8出射，但是，由于光在透明衬底8与空气相接触的表面会发生全反射现象，因此，会导致倒装LED芯片的出光效率较低，进而影响倒装LED芯片的发光亮度。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种倒装LED芯片及其制作方法，以解决现有技术中由于光在透明衬底处的全反射现象导致的倒装LED芯片的出光效率较低以及影响倒装LED芯片亮度的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种倒装LED芯片的制作方法，包括：
制作倒装LED芯片的半成品，所述半成品至少包括透明衬底和位于所述透明衬底一侧的氮化镓外延层，所述氮化镓外延层包括N型氮化镓层、有源层和P型氮化镓层；
将所述半成品固定在切割台上，所述半成品的透明衬底一侧背离所述切割台；
对所述透明衬底进行图形化切割，以使所述透明衬底具有凹凸不平的表面。
优选的，将所述半成品固定在切割台上的过程，包括：
通过旋涂、喷涂或印刷的方式将粘结剂涂覆在所述切割台的沟槽内；
将所述半成品放置在所述沟槽内，所述半成品的透明衬底一侧背离所述切割台；
通过加热的方式使所述粘结剂固化，以使所述半成品固定在所述沟槽内。
优选的，所述切割台具有多个沟槽；所述沟槽的形状与所述半成品的形状相同。
优选的，对所述透明衬底进行图形化切割的过程，包括：
通过机械切割的方式对所述透明衬底进行图形化切割，以使所述透明衬底具有凹凸不平的表面。
优选的，所述透明衬底的切割图形是由所述机械切割的切割刀头的形状决定的。
优选的，在对所述透明衬底进行图形化切割之前，还包括：
对所述透明衬底进行掩膜减薄处理。
优选的，对所述透明衬底进行图形化切割之后，还包括：
通过湿法浸泡的方式将所述粘结剂溶解，以将所述半成品与所述切割台分离开。
优选的，所述透明衬底为蓝宝石衬底。
一种倒装LED芯片，包括基底以及位于所述基底一侧的反射层、N面电极、氮化镓外延层、P面电极和透明衬底，所述氮化镓外延层包括N型氮化镓层、有源层和P型氮化镓层，其中，所述透明衬底背离所述氮化镓外延层的一侧的表面为凹凸不平的表面。
优选的，所述透明衬底为蓝宝石衬底。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的倒装LED芯片及其制作方法，对透明衬底进行图形化切割后，使得透明衬底具有凹凸不平的表面，从而能够部分消除透明衬底与空气相接触的表面的全反射现象，进而能够提高倒装LED芯片的出光效率，提高倒装LED芯片的亮度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1现有的一种倒装LED芯片的剖面结构示意图；
图2为本发明的一个实施例提供的一种倒装LED芯片的制作方法的流程图；
图3为本发明的一个实施例提供的一种倒装LED芯片的半成品的剖面结构示意图；
图4a为本发明的一个实施例提供的未放置半成品的托盘的俯视图；
图4b为本发明的一个实施例提供的未放置半成品的托盘的侧视图；
图5a为本发明的一个实施例提供的放置半成品的托盘的俯视图；
图5b为本发明的一个实施例提供的放置半成品的托盘的侧视图；
图6a为本发明的一个实施例提供的透明衬底的一种切割图形；
图6b为本发明的一个实施例提供的透明衬底的另一种切割图形；
图7为本发明的另一个实施例提供的一种倒装LED芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一个实施例提供了一种倒装LED芯片的制作方法，该方法的流程图如图2所示，包括：
S201：制作倒装LED芯片的半成品；
其中，所述半成品至少包括透明衬底和位于所述透明衬底一侧的氮化镓外延层，所述氮化镓外延层包括N型氮化镓层、有源层和P型氮化镓层。
所示半成品的制作过程具体包括：在透明衬底30如蓝宝石衬底上依次生长N型氮化镓层310、量子阱有源层311和P型氮化镓层312，以形成氮化镓外延层31；然后在氮化镓外延层31上进行P型电极32、N型电极33以及反射层34的制作，并利用钝化层35将P型电极32和N型电极33隔离开，以使二者绝缘，这样就形成了图3所示的倒装LED芯片的半成品。
其中，在对所述透明衬底30进行图形化切割之前，还包括：对所述透明衬底30如蓝宝石衬底进行掩膜减薄处理。
S202：将所述半成品固定在切割台上，所述半成品的透明衬底一侧背离所述切割台；
将所述半成品固定在切割台上的过程，包括：
通过旋涂、喷涂或印刷的方式将粘结剂均匀涂覆在所述切割台的沟槽内；
将所述半成品放置在所述沟槽内，所述半成品的透明衬底如蓝宝石衬底一侧背离所述切割台；
通过加热的方式使所述粘结剂固化，以使所述半成品固定在所述沟槽内。
此外，还可在切割台的上方施加压力，尽量使所有所述半成品的透明衬底的顶部与切割台的顶部的高度差保持一致。
本实施例中的切割台为方形的托盘，当然，本发明并不仅限于此。并且，本实施例中的切割台即托盘具有多个沟槽，以同时对多个半成品进行透明衬底的图形化切割，优选的，所述沟槽的形状与所述半成品的形状相同，由于蓝宝石晶圆和半成品的形状为圆形，因此，沟槽的形状也可为圆形，当然本发明并不仅限于此。其中，未放置所述半成品的且具有多个沟槽401的托盘40的俯视图如图4a所示，侧视图如图4b所示；放置所述半成品402后的托盘40的俯视图如图5a所示，侧视图如图5b所示。
S203：对所述透明衬底进行图形化切割，以使所述透明衬底具有凹凸不平的表面。
对所述透明衬底进行图形化切割的过程，包括：
通过机械切割的方式对高于托盘部分的所述透明衬底进行图形化切割，以使所述透明衬底具有凹凸不平的表面。
在切割的过程中，需要控制进刀速率防止切割时产生的冲击力导致透明衬底开裂，并且，在切割的过程中需要对透明衬底进行充分的冷却，以防止透明衬底过热影响所述半成品内部结构的性能。
本实施例中，透明衬底30的切割图形是由所述机械切割的切割刀头的形状决定的，例如，刀头的形状为三角形时，切割图形的形状也为三角形，如图6a所示；刀头的形状为梯形时，切割图形的形状也为梯形，如图6b所示。当然本发明并不仅限于此，在其他实施例中，切割图形的形状还可以为圆形或椭圆形等。
对所述透明衬底进行图形化切割之后，还包括：
通过湿法浸泡的方式将所述粘结剂溶解，以将所述半成品与所述切割台分离开。
分离后即可获得透明衬底表面为凹凸不平表面的倒装LED芯片，由于透明衬底的表面不再是平面，因此，透明衬底与空气相接触的表面的全反射现象会大大减少，从而能够提高倒装LED芯片的出光率。
本实施例提供的倒装LED芯片的制作方法，对透明衬底进行图形化切割后，使得透明衬底具有凹凸不平的表面，从而能够部分消除透明衬底与空气相接触的表面的全反射现象，进而能够提高倒装LED芯片的出光效率，提高倒装LED芯片的亮度。
本发明的另一个实施例提供了一种倒装LED芯片，参考图7，包括基底36以及位于所述基底36一侧的反射层34、P面电极32、氮化镓外延层31、N面电极33和透明衬底30，所述氮化镓外延层31包括N型氮化镓层310、有源层311和P型氮化镓层312，其中，所述透明衬底30背离所述氮化镓外延层31的一侧的表面为凹凸不平的表面。优选的，所述透明衬底30为蓝宝石衬底。
本实施例提供的倒装LED芯片，透明衬底具有凹凸不平的表面，从而能够部分消除透明衬底与空气相接触的表面的全反射现象，进而能够提高倒装LED芯片的出光效率，提高倒装LED芯片的亮度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种倒装LED芯片的制作方法，其特征在于，包括：
制作倒装LED芯片的半成品，所述半成品至少包括透明衬底和位于所述透明衬底一侧的氮化镓外延层，所述氮化镓外延层包括N型氮化镓层、有源层和P型氮化镓层；
将所述半成品固定在切割台上，所述半成品的透明衬底一侧背离所述切割台；
对所述透明衬底进行图形化切割，以使所述透明衬底具有凹凸不平的表面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述半成品固定在切割台上的过程，包括：
通过旋涂、喷涂或印刷的方式将粘结剂涂覆在所述切割台的沟槽内；
将所述半成品放置在所述沟槽内，所述半成品的透明衬底一侧背离所述切割台；
通过加热的方式使所述粘结剂固化，以使所述半成品固定在所述沟槽内。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述切割台具有多个沟槽；所述沟槽的形状与所述半成品的形状相同。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述透明衬底进行图形化切割的过程，包括：
通过机械切割的方式对所述透明衬底进行图形化切割，以使所述透明衬底具有凹凸不平的表面。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述透明衬底的切割图形是由所述机械切割的切割刀头的形状决定的。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在对所述透明衬底进行图形化切割之前，还包括：
对所述透明衬底进行掩膜减薄处理。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述透明衬底进行图形化切割之后，还包括：
通过湿法浸泡的方式将所述粘结剂溶解，以将所述半成品与所述切割台分离开。
8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，所述透明衬底为蓝宝石衬底。
9.一种倒装LED芯片，其特征在于，包括基底以及位于所述基底一侧的反射层、N面电极、氮化镓外延层、P面电极和透明衬底，所述氮化镓外延层包括N型氮化镓层、有源层和P型氮化镓层，其中，所述透明衬底背离所述氮化镓外延层的一侧的表面为凹凸不平的表面。
10.根据权利要求9所述的LED芯片，其特征在于，所述透明衬底为蓝宝石衬底。
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