CN105098048A - Led芯片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED芯片及其制作方法，在制作LED芯片的过程中，将柔性基底固定在散热板上，并且，在采用等离子刻蚀工艺对外延层的切割坑道进行刻蚀的过程中，对散热板进行冷却处理，迅速将等离子刻蚀工艺产生的大量热量通过散热板导出，提高了散热效率，进而提高了刻蚀的均匀度，避免了柔性基底弯曲、刻蚀速率不均等情况，提高了产品的良率；同时，通过将柔性基底固定于散热板上，通过散热板和柔性基底的叠加强度大的效果，进一步避免了柔性基底弯曲的情况。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域，更为具体的说，涉及一种LED芯片及其制作方法。
背景技术
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)是一种利用载流子复合时释放能量形成发光的半导体器件，LED芯片具有耗电低、色度纯、寿命长、体积小、响应时间快、节能环保等诸多优势。近年来，随着对LED芯片研究的不断深入，LED芯片的发光效率得到的极大的提高，目前已经被广泛应用于显示等各个领域。现有在制作LED芯片过程中，经常在采用等离子刻蚀工艺刻蚀更大的切割坑道的过程中，出现刻蚀不均和柔性基底弯曲的情况，降低了产品的良率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种LED芯片及其制作方法，提高了刻蚀过程中的散热效率，将等离子刻蚀工艺产生的大量热量迅速导出，提高了刻蚀的均匀度，避免了柔性基底弯曲的情况，提高了产品的良率。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种LED芯片的制作方法，包括：
提供一基材，所述基材包括：衬底；位于衬底任意一表面的外延层，所述外延层被多个切割坑道分割为多个发光微结构，且所述切割坑道内填充有隔离材料；以及，位于所述外延层背离所述衬底一侧的导电反射层；
在所述导电反射层背离所述衬底一侧形成柔性基底；
将所述衬底自所述外延层表面剥离；
将所述柔性基底背离所述外延层一侧固定于一散热板上；
采用等离子刻蚀工艺对所述外延层的切割坑道进行刻蚀，以去除所述隔离材料并将所述切割坑道扩大至预设宽度，且同时对散热板进行冷却处理；
去除所述散热板，且在所述发光微结构对应的外延层背离所述柔性基底一侧形成连接电极；
沿所述切割坑道对所述导电反射层和柔性基底进行切割，以得到多个LED芯片。
优选的，所述隔离材料为光敏材料。
优选的，在所述导电反射层背离所述衬底一侧形成柔性基底包括：
采用电镀工艺在所述导电反射层背离所述衬底一侧形成柔性基底。
优选的，所述柔性基底的材质为铜、镍、金、银中的一种或多种。
优选的，将所述衬底自所述外延层表面剥离包括：
采用激光剥离技术将所述衬底自所述外延层表面剥离。
优选的，将所述柔性基底背离所述外延层一侧固定于一散热板上包括：
通过粘结方式将所述柔性基底背离所述外延层一侧固定于一散热板上。
优选的，所述粘结方式采用的粘结材料为焊锡膏、碳掺杂导电胶、粘性光刻胶或耐热贴片。
优选的，所述散热板为黄铜板、蓝宝石板、镍板或不锈钢板。
优选的，对散热板进行冷却处理包括：
采用液氦循环冷却方式对散热板进行冷却处理。
相应的，本发明还提供了一种LED芯片，所述LED芯片采用上述制作方法制作而成。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供的一种LED芯片及其制作方法，包括：提供一基材，所述基材包括：衬底；位于衬底任意一表面的外延层，所述外延层被多个切割坑道分割为多个发光微结构，且所述切割坑道内填充有隔离材料；以及，位于所述外延层背离所述衬底一侧的导电反射层；在所述导电反射层背离所述衬底一侧形成柔性基底；将所述衬底自所述外延层表面剥离；将所述柔性基底背离所述外延层一侧固定于一散热板上；采用等离子刻蚀工艺对所述外延层的切割坑道进行刻蚀，以去除所述隔离材料并将所述切割坑道扩大至预设宽度，且同时对散热板进行冷却处理；去除所述散热板，且在所述发光微结构对应的外延层背离所述柔性基底一侧形成连接电极；沿所述切割坑道对所述导电反射层和柔性基底进行切割，以得到多个LED芯片。
由上述内容可知，本发明提供的技术方案，将柔性基底固定在散热板上，并且，在采用等离子刻蚀工艺对所述外延层的切割坑道进行刻蚀的过程中，对散热板进行冷却处理，迅速将等离子刻蚀工艺产生的大量热量通过散热板导出，提高了散热效率，进而提高了刻蚀的均匀度，避免了柔性基底弯曲、刻蚀速率不均等情况，提高了产品的良率；同时，通过将柔性基底固定于散热板上，通过散热板和柔性基底的叠加强度大的效果，进一步避免了柔性基底弯曲的情况。
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为本申请实施例提供的一种LED芯片的制作方法流程图；
图2a至图2g为图1制作方法流程图对应的结构流程图。
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。
正如背景技术所述，现有在制作LED芯片过程中，经常在采用等离子刻蚀工艺刻蚀更大的切割坑道的过程中，出现刻蚀不均和柔性基底弯曲的情况，降低了产品的良率。
基于此，本申请实施例提供了一种LED芯片的制作方法，提高了刻蚀过程中的散热效率，将等离子刻蚀工艺产生的大量热量迅速导出，提高了刻蚀的均匀度，避免了柔性基底弯曲的情况，提高了产品的良率。具体参考图1至图2g所示，对本申请实施例提供的LED芯片的制作方法进行详细的描述。
图1为本申请实施例提供的一种LED芯片的制作方法的流程图，图2a至图2g为图1制作方法流程图对应的结构流程图；其中，制作方法包括：
S1、提供一基材。
参考图2a所示，提供一基材100，基材包括：
衬底101；
其中，本申请实施例提供的衬底为蓝宝石衬底；除上述材质衬底外，在本申请其他实施例中衬底还可以为其他材质，对此本申请不做具体限制。
位于衬底101任意一表面的外延层102，外延层102被多个切割坑道103分割为多个发光微结构，且切割坑道103内填充有隔离材料；
其中，外延层包括位于衬底表面的第一半导体层、位于第一半导体层背离衬底一侧的有源层和位于有源层背离衬底一侧的第二半导体层。第一半导体层可以为N型半导体层，则第二半导体层为P型半导体层；或者，第一半导体层为P型半导体层，而第二半导体层为N型半导体层。第一半导体层、有源层和第二半导体层的材质可以为氮化镓。
需要说明的是，本申请实施例对提供的第一半导体层、第二半导体层和有源层的材质不做具体限制，需要根据实际应用进行设计；另外，本申请实施例对于第一半导体层和第二半导体层的导电类型，同样不做具体限制，需要根据实际应用进行设计。
此外，本申请实施例提供的隔离材料为光敏材料，具体的，光敏材料为正性光刻胶或负性光刻胶，主要防止后续在外延层表面形成导电反射层时，导电反射层的材质进入切割坑道，进而导致结构上产生的电性问题。
以及，位于外延层102背离衬底一侧的导电反射层104，其中，导电反射层可以为金属反射层。
S2、在导电反射层背离衬底一侧形成柔性基底。
参考图2b所示，形成柔性基底200于导电反射层104背离衬底101一侧。具体的，在导电反射层背离衬底一侧形成柔性基底包括：
采用电镀工艺在导电反射层背离衬底一侧形成柔性基底，其中，柔性基底的材质为铜、镍、金、银中的一种或多种。
本申请实施例提供的LED芯片为垂直结构发光的芯片，采用散热能力高的柔性基底制作LED芯片，可以使LED芯片发光过程中产生的热量，通过柔性基底更迅速的传递到与其电连接的基板上，改善LED芯片发光时的散热环境，满足大功率LED芯片的散热要求。
S3、将衬底自外延层表面剥离。
参考图2c所示，将衬底101自外延层102的表面剥离。具体的，将衬底自外延层表面剥离包括：
采用激光剥离技术将衬底自外延层表面剥离。
S4、将柔性基底背离外延层一侧固定于一散热板上。
参考图2d所示，将柔性基底200背离外延层102一侧固定在一散热板300上。具体的，将柔性基底背离外延层一侧固定于一散热板上包括：
通过粘结方式将柔性基底背离外延层一侧固定于一散热板上。其中，粘结方式采用的粘结材料为焊锡膏、碳掺杂导电胶、粘性光刻胶或耐热贴片。
另外，本申请实施例提供的散热板为黄铜板、蓝宝石板、镍板或不锈钢板等散热性能高且刚性强度大的基板，进一步提高刻蚀过程中的散热效率，以及，进一步避免柔性基底弯曲。
S5、对切割坑道进一步刻蚀，且去除隔离材料。
参考图2e所示，采用等离子刻蚀工艺对外延层102的切割坑道103进行刻蚀，以去除隔离材料并将切割坑道103扩大至预设宽度，且同时对散热板300进行冷却处理。具体的，在进行等离子刻蚀工艺时，需要通过保护层将预设宽度外的外延层覆盖，以对其进行保护，避免不必要的刻蚀。
其中，对散热板进行冷却处理包括：
采用液氦循环冷却方式对散热板进行冷却处理。
S6、制作连接电极。
参考图2f所示，去除散热板300，且在发光微结构对应的外延层102背离柔性基底200一侧形成连接电极400。进一步的，在制作连接电极时，可以进行钝化保护。
需要说明的是，当外延层中的第二半导体层为N型半导体层时，则连接电极为N型电极，且导电反射层对应切割坑道的部分为P型电极；或者，当外延层中的第二半导体层为P型半导体层时，则连接电极为P型电极，且导电反射层对应切割坑道的部分为N型电极。
另外，当散热板与柔性基底采用粘结方式固定时，可以采用粘胶去除配合加热的方式将散热板去除，而后将粘结材料清洗干净。
S7、沿切割坑道对导电反射层和柔性基底进行切割，以得到多个LED芯片。
参考图2g所示，沿切割坑道对导电反射层104和柔性基底200进行切割，以得到多个LED芯片。
相应的，本申请实施例还提供了一种LED芯片，LED芯片采用上述实施例提供的制作方法制作而成。
本申请实施例提供的一种LED芯片及其制作方法，包括：提供一基材，所述基材包括：衬底；位于衬底任意一表面的外延层，所述外延层被多个切割坑道分割为多个发光微结构，且所述切割坑道内填充有隔离材料；以及，位于所述外延层背离所述衬底一侧的导电反射层；在所述导电反射层背离所述衬底一侧形成柔性基底；将所述衬底自所述外延层表面剥离；将所述柔性基底背离所述外延层一侧固定于一散热板上；采用等离子刻蚀工艺对所述外延层的切割坑道进行刻蚀，以去除所述隔离材料并将所述切割坑道扩大至预设宽度，且同时对散热板进行冷却处理；去除所述散热板，且在所述发光微结构对应的外延层背离所述柔性基底一侧形成连接电极；沿所述切割坑道对所述导电反射层和柔性基底进行切割，以得到多个LED芯片。
由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，将柔性基底固定在散热板上，并且，在采用等离子刻蚀工艺对所述外延层的切割坑道进行刻蚀的过程中，对散热板进行冷却处理，迅速将等离子刻蚀工艺产生的大量热量通过散热板导出，提高了散热效率，进而提高了刻蚀的均匀度，避免了柔性基底弯曲、刻蚀速率不均等情况，提高了产品的良率；同时，通过将柔性基底固定于散热板上，通过散热板和柔性基底的叠加强度大的效果，进一步避免了柔性基底弯曲的情况。
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LED芯片的制作方法，其特征在于，包括：
提供一基材，所述基材包括：衬底；位于衬底任意一表面的外延层，所述外延层被多个切割坑道分割为多个发光微结构，且所述切割坑道内填充有隔离材料；以及，位于所述外延层背离所述衬底一侧的导电反射层；
在所述导电反射层背离所述衬底一侧形成柔性基底；
将所述衬底自所述外延层表面剥离；
将所述柔性基底背离所述外延层一侧固定于一散热板上；
采用等离子刻蚀工艺对所述外延层的切割坑道进行刻蚀，以去除所述隔离材料并将所述切割坑道扩大至预设宽度，且同时对散热板进行冷却处理；
去除所述散热板，且在所述发光微结构对应的外延层背离所述柔性基底一侧形成连接电极；
沿所述切割坑道对所述导电反射层和柔性基底进行切割，以得到多个LED芯片。
2.根据权利要求1所述的LED芯片的制作方法，其特征在于，所述隔离材料为光敏材料。
3.根据权利要求1所述的LED芯片的制作方法，其特征在于，在所述导电反射层背离所述衬底一侧形成柔性基底包括：
采用电镀工艺在所述导电反射层背离所述衬底一侧形成柔性基底。
4.根据权利要求1所述的LED芯片的制作方法，其特征在于，所述柔性基底的材质为铜、镍、金、银中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的LED芯片的制作方法，其特征在于，将所述衬底自所述外延层表面剥离包括：
采用激光剥离技术将所述衬底自所述外延层表面剥离。
6.根据权利要求1所述的LED芯片的制作方法，其特征在于，将所述柔性基底背离所述外延层一侧固定于一散热板上包括：
通过粘结方式将所述柔性基底背离所述外延层一侧固定于一散热板上。
7.根据权利要求6所述的LED芯片的制作方法，其特征在于，所述粘结方式采用的粘结材料为焊锡膏、碳掺杂导电胶、粘性光刻胶或耐热贴片。
8.根据权利要求1所述的LED芯片的制作方法，其特征在于，所述散热板为黄铜板、蓝宝石板、镍板或不锈钢板。
9.根据权利要求1所述的LED芯片的制作方法，其特征在于，对散热板进行冷却处理包括：
采用液氦循环冷却方式对散热板进行冷却处理。
10.一种LED芯片，其特征在于，所述LED芯片采用权利要求1～9任意一项所述的制作方法制作而成。
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