CN106449939A - 简单化倒装led结构的csp芯片的结构及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构及制作方法，方法包括：处理衬底、生长N型GaN层、生长发光层、生长P型GaN层、在P型GaN层表面进行ITO镀膜、图形化处理、干法刻蚀GaN外延层到N型GaN层、蒸镀N接触层并形成N型GaN层的欧姆接触层、生长ODR膜叠层、生长氧化硅介质膜层、生长DLC介质膜层、图形化处理使PN接触电极的电接触焊盘区裸露、制作PN金属电极焊盘形成倒装LED芯片组合、在各芯片的N型GaN层区域将芯片划裂分离形成多个单独的芯片、对各芯片用封装胶进行封装处理并固化、形成倒装LED芯片列阵的封装胶载体基片、完成倒装LED CSP芯片的分离、形成LED CSP芯片。
Description
技术领域
本申请涉及LED光源的光电技术领域，具体地说，涉及一种简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构及制作方法。
背景技术
蓝光LED(Light Emitting Diode，发光二极管)诞生以来，倒装结构LED(Flip-chip LED)第二次在产业界卷土从来，而且被一些人认为有可能成为LED结构的主流取代目前的正装结构和一直久而未成气候的垂直结构，其原因有：
第一代Flip-chip芯片利用超声热压技术，通过在硅支撑热沉基板(Submount)上植的金球与Submount上的电极引出线互连。而目前的这种倒装结构LED省去了第一代的Submount，将倒装LED芯片的P、N大电极焊盘(比通常正装结构LED的焊盘大几倍的面积)直接焊接到在封装支架上、COB板、集成模组的基板上或灯具的载板上，贴片的方法是将倒装芯片直接共晶焊或用锡膏焊接。尤其是近期无基板芯片级封装(CSP)芯片出现以来省去了光源支架，固晶金属焊料进一步降低了系统热阻。倒装结构LED在热传导中避开了蓝宝石衬底引起的热阻，因此，与正装芯片相比，倒装芯片在对大电流的承载能力大大提高。与第一代Flip-chip相比，在真正意义上实现了无需植球或打线，制程简单化，降低了从芯片到封装的成本，缩短了产业链。
但是，不足的是从芯片结构上来讲，目前倒装芯片的结构比传统的正装LED结构还是复杂很多。主要特点是：
(1)P电极的欧姆接触层采用ITO(氧化铟锡)或银基金属，后者可兼作光反射镜。
(2)反射镜也可采用ODR(Omni-Directional Reflector)全向反射镜结构。
(3)P，N电极采用双层布线和大电极结构，大电极结构是利用芯片的导热与外电路连接。
(4)为防止在后续贴片焊接工序中导电焊料引起的芯片漏电影响，在芯片结构和制作中采用了对芯片侧壁深刻蚀到蓝宝石衬底，并用氧化硅作侧壁保护。
所以目前倒装芯片的结构复杂。例如，正装LED制程一般需要4—5次光刻，而倒装需要7次光刻等等。成本、良率的控制和产能等均受到严重的影响，制约LED上游企业的量产投入。价格的高升，又制约了市场的接受度。因此，简化目前倒装芯片的结构是目前亟待解决的问题。
此外，申请人在之前的2篇专利申请中提到了如何采用新的工艺方法对芯片进行封装以及如何对芯片进行集成封装的问题以及提出了相应的解决方法，具体参见申请号：201510130969.5，发明名称为：“发光器件的芯片级封装方法及结构”以及申请号：201610261522.6，发明名称为：“倒装LED芯片集成封装的光源组件结构及其制作方法”。
发明内容
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构及制作方法。在倒装LED芯片结构中导入类金刚石介质膜DLC(Diamond-likecarbon)，省去深刻蚀工艺，并结合封装胶对倒装LED芯片侧壁作钝化保护，解决了现有技术中倒装结构LED的结构复杂、工艺制程复杂、成本高、严重影响产能等问题。
为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：
一种简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，其特征在于，依次包括：处理蓝宝石衬底、生长N型GaN层、生长MQW发光层、生长P型GaN层、在所述P型GaN层表面进行ITO镀膜、图形化处理、干法刻蚀GaN外延层到N型GaN层、蒸镀N接触层并形成N型GaN层的欧姆接触层，还包括：
在所述LED的欧姆接触层上交替生长氧化钛介质膜和氧化硅介质膜，形成由氧化钛介质膜和氧化硅介质膜组成的全向反射镜ODR膜叠层；
在所述ODR膜叠层上生长一层厚度为2000A-5000A的氧化硅介质膜层；
在所述氧化硅介质膜层上生长一层厚度为2000A-5000A的DLC介质膜层；
利用光刻和干法刻蚀，对所述DLC介质膜层、所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层进行图形化处理，使得与所述ITO镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露；
在所述P接触电极和所述N接触电极的电接触焊盘区上，利用光刻和蒸镀金属的方法，制作P金属电极焊盘和N金属电极焊盘，形成倒装LED芯片组合；
利用激光切割方法，在所述倒装LED芯片组合中各芯片的N型GaN层的区域将所述各芯片划裂分离，形成多个单独的所述芯片；
在具有粘性的耐受温度大于150°、且烘烤不变形的柔性过渡基膜上，按预先设计的所述芯片间隔要求规则排列所述多个单独的芯片，将每个所述芯片的P接触电极和N接触电极面粘贴在所述柔性过渡基膜的带胶面一侧，形成倒装LED芯片列阵；
在所述柔性过渡基膜上设置围坝，在所述围坝内涂覆一定厚度的均匀的封装胶，并对所述封装胶进行固化；
去除所述柔性过渡基膜，将固化后的所述封装胶作为所述倒装LED芯片列阵的封装胶载体基片；
利用机械切割的方法完成倒装LED CSP芯片的分离，形成多个单独的LED侧壁由封装胶保护的LED CSP芯片。
优选地，其中：
生长所述氧化硅介质膜层和所述DLC介质膜层的方法为等离子化学气相沉积法。
优选地，其中：
利用光刻和干法刻蚀，对所述DLC介质膜层、所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层进行图形化处理，使得与所述ITO镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露，进一步为：
利用反应离子刻蚀的方法，对所述DLC介质膜层、所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层上的指定的位置进行选择性刻蚀，使得与所述铟锡镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露。
优选地，其中：
所述封装胶，进一步为：掺有荧光粉的荧光胶。
优选地，其中：
所述封装胶保护的LED CSP芯片，进一步为：所述封装胶对所述LED芯片的侧壁以及所述蓝宝石衬底的底部进行包封保护。
一种简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，其特征在于，依次包括：处理蓝宝石衬底、生长N型GaN层、生长MQW发光层、生长P型GaN层、在所述P型GaN层表面进行氧化铟锡镀膜、图形化处理、干法刻蚀GaN外延层到N型GaN层、蒸镀N接触层并形成N型GaN层的欧姆接触层，还包括：
在所述LED的欧姆接触层上交替生长氧化钛介质膜和氧化硅介质膜，形成由氧化钛介质膜和氧化硅介质膜组成的全向反射镜ODR膜叠层；
在所述ODR膜叠层上生长一层厚度为2000A-5000A的氧化硅介质膜层；
利用光刻和干法刻蚀，对所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层进行图形化处理，使得与所述ITO膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露；
在所述P接触电极和所述N接触电极的电接触焊盘区上，利用光刻和蒸镀金属的方法，制作P金属电极焊盘和N金属电极焊盘，形成倒装LED芯片组合；
利用激光切割方法，在所述倒装LED芯片组合中各芯片的N型GaN层的区域将所述各芯片划裂分离，形成多个单独的所述芯片；
在具有粘性的耐受温度大于150°、且烘烤不变形的柔性过渡基膜上，按预先设计的所述芯片间隔要求规则排列所述多个单独的芯片，将每个所述芯片的P接触电极和N接触电极面粘贴在所述柔性过渡基膜的带胶面一侧，形成倒装LED芯片列阵；
在所述柔性过渡基膜上设置围坝，在所述围坝内涂覆一定厚度的均匀的封装胶，并对所述封装胶进行固化；
去除所述柔性过渡基膜，将固化后的所述封装胶作为倒装LED芯片列阵的封装胶载体基片；
利用机械切割的方法完成倒装LED CSP芯片的分离，形成多个单独的LED侧壁由封装胶保护的LED CSP芯片。
优选地，其中：
利用光刻和干法刻蚀，对所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层进行图形化处理，使得与所述氧化铟锡镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露，进一步为：
利用反应离子刻蚀的方法，对所述氧化硅介质膜层、所述ODR膜叠层及DLC上的指定的位置进行选择性刻蚀，使得与所述氧化铟锡镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露。
优选地，其中：
所述封装胶保护的LED CSP芯片，进一步为：所述封装胶对所述LED芯片的侧壁以及所述蓝宝石衬底的底部进行包封保护。
一种简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构，其特征在于，每个所述CSP芯片的结构，由下至上依次包括：蓝宝石衬底、N型GaN层、MQW发光层、P型GaN层、氧化铟锡镀膜层、N性GaN接触层、全反射镜ODR膜叠层、氧化硅介质膜层、DLC介质膜层、电极焊盘及封装胶，还包括：
利用光刻和干法刻蚀，对所述DLC介质膜层、所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层进行图形化处理，使得与所述氧化铟锡镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露；在所述P接触电极的电接触焊盘区和所述N接触电极的电接触焊盘区上，利用光刻和蒸镀金属的方法，制作P金属电极焊盘和N金属电极焊盘，形成倒装LED芯片组合；利用激光切割方法，在所述倒装LED芯片组合中各芯片的N型GaN层的区域将所述各芯片划裂分离，形成多个单独的所述芯片；在具有粘性的耐受温度大于150°、且烘烤不变形的柔性过渡基膜上，按预先设计的所述芯片间隔要求规则排列所述多个单独的芯片，将每个所述芯片的P接触电极和N接触电极面粘贴在所述柔性过渡基膜的带胶面一侧，形成倒装LED芯片列阵；在所述柔性过渡基膜上设置围坝，涂覆一定厚度的均匀的封装胶，并对所述封装胶进行固化；去除所述柔性过渡基膜，将固化后的所述封装胶作为所述倒装LED芯片列阵的封装胶载体基片；利用机械切割的方法完成倒装LED CSP芯片的分离，形成多个单独的LED侧壁由封装胶保护的LED CSP芯片；
其中，所述全反射镜ODR膜叠层，为在所述LED的欧姆接触层上交替生长氧化钛介质膜和氧化硅介质膜，形成由氧化钛介质膜和氧化硅介质膜组成的全向反射镜ODR膜叠层，
所述氧化硅介质膜层，为具有厚度为2000A-5000A的所述氧化硅介质膜层；
所述DLC介质膜层，为具有厚度为2000A-5000A所述DLC介质膜层。
优选地，其中：
所述氧化硅介质膜层和所述DLC介质膜层，进一步为：通过等离子化学气相沉积法生长获得的所述氧化硅介质膜层和所述DLC介质膜层；
所述P接触电极的电接触焊盘区和所述N接触电极的电接触焊盘区，进一步为：利用反应离子刻蚀的方法，对所述DLC介质膜层、所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层上的指定的位置进行选择性刻蚀而裸露得到的所述P接触电极的电接触焊盘区和所述N接触电极的电接触焊盘区；
所述封装胶，进一步为：掺有荧光粉的荧光胶；
所述封装胶保护的LED CSP芯片，进一步为：所述封装胶对所述LED芯片的侧壁以及所述蓝宝石衬底的底部进行包封保护。
与现有技术相比，本申请所述的结构及制作方法，达到了如下效果：
第一、本发明所述的简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构及制作方法，在倒装LED芯片结构中导入类金刚石介质膜(DLC、Diamond-like carbon)，该DLC具有优越的导热和电隔离特性，使芯片横向导热面积最大化，此种结构省去了现有技术中的双层布线工艺，简化了制程，也取代了现有技术中的P、N大电极结构，使得LED芯片的结构更加简单。
第二、本发明所述的简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构及制作方法，省去了LED制程中的深刻蚀工艺及其相关的掩蔽、厚光刻胶去除清洗工艺造成的产能下降。与现有技术中的倒装LED芯片结构相比，大大简化了制程，有效降低了成本，同时减小了因制程复杂所导致的产能、良率严重下降的可能。
第三、本发明所述的简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构及制作方法，用CSP制程中所用的封装胶对划裂后的分离倒装芯片进行侧壁保护，取代了现有技术中的氧化硅保护，省去了目前倒装LED芯片的制程中利用氧化硅作芯片侧壁钝化保护等工艺环节，进一步简化了制程并进一步减小了因制程复杂及由此所导致的产能、良率的严重下降，使得LEDCSP芯片具有更大的市场空间，并能够为企业产生更大的经济效益。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法的流程图；
图2为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构图；
图3为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法中在P、N接触电极制作之后生长全向反射镜ODR膜叠层的示意图；
图4为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法中生长氧化硅介质膜层的示意图；
图5为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法中生长DLC(Diamond-likecarbon，类金刚石碳)介质膜层)的示意图；
图6为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法中对DLC介质膜层、氧化硅介质膜层和ODR(Omni-Directional Reflector)膜叠层进行图形化处理，使得P接触电极和N接触电极的电接触焊盘区裸露的示意图；
图7为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法中制作P金属电极焊盘和N金属电极焊盘的示意图；
图8为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法中在柔性带胶过渡基膜上形成倒装LED芯片列阵的示意图；
图9为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法中在柔性过渡基膜上列阵芯片四周设置围坝，涂覆一定厚度的均匀的封装胶，并对所述封装胶进行固化的示意图；
图10为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法中利用机械切割的方法对倒装LED CSP芯片进行分离的示意图；
图11为本发明简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法中分离后的LED CSP芯片的示意图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
实施例1
如图2所示为本发明公开的一种简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构图，参见图1，本实施例中简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，依次包括以下步骤：
步骤10、处理蓝宝石衬底31；
步骤11、生长N型GaN层32；
步骤12、生长MQW发光层33；
步骤13、生长P型GaN层34；
步骤14、在所述P型GaN层34表面进行ITO(氧化铟锡，Indium tin oxide)镀膜；
步骤15、图形化处理、干法刻蚀GaN外延层到N型GaN层、蒸镀N接触层并形成N型GaN层的欧姆接触层；
步骤16、形成N型GaN层的欧姆接触层；
步骤17、在所述LED的欧姆接触层上交替生长氧化钛介质膜和氧化硅介质膜，形成由氧化钛介质膜和氧化硅介质膜组成的全向反射镜ODR(Omni-Directional Reflector)膜叠层36，参见图3；
步骤18、在所述ODR膜叠层36上生长一层厚度为2000A-5000A的氧化硅介质膜层37，参见图4；
步骤19、在所述氧化硅介质膜层37上生长一层厚度为2000A-5000A的类金刚石介质膜(DLC、Diamond-like carbon)介质膜层38，参见图5；(此步骤还可以省去，原因在于虽然芯片的横向导热受到一定的影响，但亦可作为较小电流下使用的一种更简单的倒装的CSP芯片)；
步骤20、利用光刻和干法刻蚀或者利用反应离子刻蚀的方法，对所述DLC介质膜层38、所述氧化硅介质膜层37和所述ODR膜叠层36进行图形化处理，使得与所述ITO膜膜层35欧姆接触的P接触电极42的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层32欧姆接触的N接触电极41的电接触焊盘区裸露，参见图6；
步骤21、在所述P接触电极42和所述N接触电极41的电接触焊盘区上，利用光刻和蒸镀金属的方法，制作P金属电极焊盘39和N金属电极焊盘40，形成倒装LED芯片组合，参见图7；
步骤22、利用激光切割方法，在所述倒装LED芯片组合中各芯片的N型GaN层32的区域将所述各芯片划裂分离，形成多个单独的所述芯片51；
步骤23、在具有粘性的耐受温度大于150°、且烘烤不变形的柔性过渡基膜50上，按预先设计的所述芯片间隔要求规则排列所述多个单独的芯片51，将每个所述芯片51的P接触电极42和N接触电极41面粘贴在所述柔性过渡基膜50的带胶面一侧，形成倒装LED芯片列阵，参见图8；
步骤24、在所述柔性过渡基膜50上设置围坝52，在所述围坝52内涂覆一定厚度的均匀的封装胶53，并对所述封装胶53进行固化，参见图9；
步骤25、去除所述柔性过渡基膜50，将固化后的所述封装胶53作为倒装LED芯片列阵的封装胶载体基片；
步骤26、利用机械切割的方法完成倒装LED CSP芯片的分离，分离位置参见图10中箭头所指位置，形成多个单独的LED侧壁由封装胶53保护的LED CSP芯片60，参见图11。
本申请在GaN基的外延片上，以通常的半导体工艺完成P欧姆接触及N欧姆接触的制作。如同LED正装结构，N台面的深度只刻蚀到高掺杂的N层。生长介质(ODR)反射镜后，在反射镜上层氧化硅上生长一层高热导率的类金刚石介质膜DLC，并利用干法刻蚀工艺完成图形化，沉积不同金属与P欧姆接触(如ITO)、N欧姆接触(如Cr、Ti等)互联，分别形成P-Pad和N-Pad焊盘；晶元中的划片槽区域不做深刻蚀工艺；同时，去除目前业界通常采用的两层布线的大金属电极结构；将现有技术中芯片划裂后用氧化硅作侧壁钝化保护的方式改为CSP制程中所用的封装胶保护。
本申请省去了目前倒装结构LED(flip-chip LED)芯片的制程中，在芯片间深刻蚀到蓝宝石衬底的深刻蚀工艺和利用氧化硅作芯片侧壁作钝化保护工艺。省去此步，大大简化了制程步骤，降低了成本，提升了产能。
上述步骤18中，生长氧化硅介质膜层37的方法为等离子化学气相沉积法(PECVD)，上述步骤19中，同样也是利用等离子化学气相沉积法在氧化硅介质膜层37上生长DLC介质膜层38。
上述步骤24-26中，封装胶53进一步为：掺有荧光粉的荧光胶。
通过步骤22对晶元(LED芯片)划裂之后，利用步骤23-24，也就是利用CSP封装胶53对分离的倒装芯片的侧壁进行了包封保护。上述步骤26中，利用机械切割的方法完成倒装LED CSP芯片的分离的过程中，晶元的芯片间的划裂不需要深刻蚀到蓝宝石衬底31，只需要刻蚀到GaN的N型掺杂层，即N型GaN层32，因此，省去了现有技术中的深刻蚀工艺。
划裂后的芯片，从外延层顶到蓝宝石衬底31的侧壁在CSP制程中用封装胶53进行了包封保护。也就是说，通过上述方法制得的LED CSP芯片结构中，LED CSP芯片60的侧壁以及蓝宝石衬底31的底部均由封装胶53进行包封保护。
本实施例中，涉及一种利用芯片级封装(CSP，Chip Scale Package)技术，对倒装LED芯片51侧壁作钝化保护方法，省去了目前倒装结构LED(flip-chip LED)芯片的制程中的深刻蚀工艺和利用氧化硅作芯片侧壁作钝化保护工艺。同时，在芯片的电极一面的已沉积的多层膜上生长一层具备优越导热和电隔离特性的类金刚石碳薄膜DLC(Diamond like-carbon)，使芯片横向导热面积最大化，而不采用目前的所谓利用双层布线技术的大金属电极结构。这样，去除深刻蚀工艺和氧化硅钝化保护、DLC的导入以及CSP的封装方式，三者之巧妙结合简化了的倒装LED CSP芯片的制程，降低了成本，提高了可靠性，增加了产能。该倒装结构适合于LED的CSP蓝光和白光芯片。
本发明提出了利用CSP制程中所用的封装胶53，对LED芯片侧壁作钝化保护技术，省去了目前倒装结构LED芯片制程中的深刻蚀工艺和利用氧化硅作芯片侧壁钝化保护、相关的掩蔽及厚光刻胶去除清洗等工艺环节；同时，尤其针对ODR作反射镜的倒装结构，可利用DLC的优越的导热和电隔离的特性，在芯片的电极一面生长一层DLC薄膜，使芯片横向导热面积最大化，不采用P、N大电极结构，保持了类似正装的芯片结构。这三点改进，就大大简化了目前的倒装结构的制成程，并以先进的低热阻无基板的CSP封装后的芯片形式投放市场。
实施例2
如图2和图11所示为本发明公开的一种简单化倒装LED结构的CSP芯片60的结构图，每个所述CSP芯片的结构，由下至上依次包括：蓝宝石衬底31、N型GaN层32、MQW发光层33、P型GaN层34、ITO(氧化铟锡，Indium tin oxide)膜层35、N性GaN接触层、全反射镜ODR膜叠层36、氧化硅介质膜层37和DLC介质膜层38、电极焊盘及封装胶。还包括：利用光刻和干法刻蚀或者利用反应离子刻蚀的方法，对所述DLC介质膜层38、所述氧化硅介质膜层37和所述ODR膜叠层36进行图形化处理，使得与所述ITO膜膜层35欧姆接触的P接触电极42的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极41的电接触焊盘区裸露；在所述P接触电极的电接触焊盘区和所述N接触电极的电接触焊盘区上，利用光刻和蒸镀金属的方法，制作P金属电极焊盘39和N金属电极焊盘40，形成倒装LED芯片组合；利用激光切割方法，在所述倒装LED芯片组合中各芯片的N型GaN层的区域将所述各芯片划裂分离，形成多个单独的所述LED芯片；在具有粘性的耐受温度大于150°、且烘烤不变形的柔性过渡基膜50上，按预先设计的所述LED芯片间隔要求规则排列所述多个单独的芯片，将每个所述芯片的P接触电极42和N接触电极41面粘贴在所述柔性过渡基膜50的带胶面一侧，形成倒装LED芯片51列阵；在所述柔性过渡基膜50上设置围坝52，在围坝内涂覆一定厚度的均匀的封装胶53，并对所述封装胶53进行固化；去除所述柔性过渡基膜50，将固化后的所述封装胶作为所述倒装LED芯片51列阵的封装胶载体基片；利用机械切割的方法完成倒装LED CSP芯片的分离，形成多个单独的侧壁由封装胶保护的LED CSP芯片60；
其中，所述全反射镜ODR膜叠层36，为在所述LED的欧姆接触层上交替生长氧化钛介质膜和氧化硅介质膜，形成由氧化钛介质膜和氧化硅介质膜组成的全向反射镜ODR膜叠层36；
所述氧化硅介质膜层37，为具有厚度为2000A-5000A的所述氧化硅介质膜层37；
所述DLC介质膜层38，为具有厚度为2000A-5000A所述DLC介质膜层38。
所述氧化硅介质膜层和所述DLC介质膜层，进一步为：通过等离子化学气相沉积法(PECVD)生长获得的所述氧化硅介质膜层和所述DLC介质膜层；
本申请引入了DLC介质膜层38，针对ODR作为反射镜的倒装结构，利用DLC优越的导热和电隔离特性，在芯片的电极一面生长一层DLC薄膜，使芯片横向导热面积最大化，从而避免采用P、N大电极结构，还能保持类似于正装的芯片结构。
本申请中的封装胶53，进一步为掺有荧光粉的荧光胶。本申请中的倒装LED CSP芯片的侧壁、DLC介质膜层38的顶层以及蓝宝石衬底31的底部均由封装胶53进行包封保护。通过封装胶53对LED CSP芯片的侧壁进行钝化保护，省去了目前倒装结构LED芯片制程中的深刻蚀工艺和利用氧化硅作芯片侧壁作钝化保护、相关的掩蔽及厚光刻胶去除清洗等工艺环节。
通过以上各实施例可知，本申请存在的有益效果是：
第一、本发明所述的简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构及制作方法，在倒装LED芯片结构中导入类金刚石介质膜(DLC、Diamond-like carbon)，该DLC具有优越的导热和电隔离特性，使芯片横向导热面积最大化，此种结构省去了现有技术中的双层布线工艺，简化了制程，也取代了现有技术中的P、N大电极结构，使得LED CSP芯片的结构更加简单。
第二、本发明所述的简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构及制作方法，省去深刻蚀工艺，大大缩短了因长时间深刻蚀工艺及其相关的掩蔽、厚光刻胶去除清洗工艺造成的产能下降。与现有技术中的倒装LED芯片结构相比，大大简化了制程，有效降低了成本，同时减小了因制程复杂所导致的产能、良率严重下降的可能。
第三、本发明所述的简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构及制作方法，用CSP制程中所用的封装胶对划裂后的分离倒装芯片进行侧壁保护，取代了现有技术中的氧化硅保护，省去了目前倒装LED芯片的制程中利用氧化硅作芯片侧壁钝化保护等工艺环节，进一步简化了制程并进一步减小了因制程复杂及由此所导致的产能、良率的严重下降的可能，使得LED CSP芯片具有更大的市场空间，并能够为企业产生更大的经济效益。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，其特征在于，依次包括：处理蓝宝石衬底、生长N型GaN层、生长MQW发光层、生长P型GaN层、在所述P型GaN层表面进行ITO镀膜、图形化处理、干法刻蚀GaN外延层到N型GaN层、蒸镀N接触层并形成N型GaN层的欧姆接触层，还包括：
在所述LED的欧姆接触层上交替生长氧化钛介质膜和氧化硅介质膜，形成由氧化钛介质膜和氧化硅介质膜组成的全向反射镜ODR膜叠层；
在所述ODR膜叠层上生长一层厚度为2000A-5000A的氧化硅介质膜层；
在所述氧化硅介质膜层上生长一层厚度为2000A-5000A的DLC介质膜层；
利用光刻和干法刻蚀，对所述DLC介质膜层、所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层进行图形化处理，使得与所述ITO镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露；
在所述P接触电极和所述N接触电极的电接触焊盘区上，利用光刻和蒸镀金属的方法，制作P金属电极焊盘和N金属电极焊盘，形成倒装LED芯片组合；
利用激光切割方法，在所述倒装LED芯片组合中各芯片的N型GaN层的区域将所述各芯片划裂分离，形成多个单独的所述芯片；
在具有粘性的耐受温度大于150°、且烘烤不变形的柔性过渡基膜上，按预先设计的所述芯片间隔要求规则排列所述多个单独的芯片，将每个所述芯片的P接触电极和N接触电极面粘贴在所述柔性过渡基膜的带胶面一侧，形成倒装LED芯片列阵；
在所述柔性过渡基膜上设置围坝，在所述围坝内涂覆一定厚度的均匀的封装胶，并对所述封装胶进行固化；
去除所述柔性过渡基膜，将固化后的所述封装胶作为所述倒装LED芯片列阵的封装胶载体基片；
利用机械切割的方法完成倒装LED CSP芯片的分离，形成多个单独的LED侧壁由封装胶保护的LED CSP芯片。
2.根据权利要求1所述简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，其特征在于，
生长所述氧化硅介质膜层和所述DLC介质膜层的方法为等离子化学气相沉积法。
3.根据权利要求1所述简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，其特征在于，
利用光刻和干法刻蚀，对所述DLC介质膜层、所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层进行图形化处理，使得与所述ITO镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露，进一步为：
利用反应离子刻蚀的方法，对所述DLC介质膜层、所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层上的指定的位置进行选择性刻蚀，使得与所述铟锡镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露。
4.根据权利要求1所述简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，其特征在于，
所述封装胶，进一步为：掺有荧光粉的荧光胶。
5.根据权利要求1所述简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，其特征在于，
所述封装胶保护的LED CSP芯片，进一步为：所述封装胶对所述LED芯片的侧壁以及所述蓝宝石衬底的底部进行包封保护。
6.一种简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，其特征在于，依次包括：处理蓝宝石衬底、生长N型GaN层、生长MQW发光层、生长P型GaN层、在所述P型GaN层表面进行氧化铟锡镀膜、图形化处理、干法刻蚀GaN外延层到N型GaN层、蒸镀N接触层并形成N型GaN层的欧姆接触层，还包括：
在所述LED的欧姆接触层上交替生长氧化钛介质膜和氧化硅介质膜，形成由氧化钛介质膜和氧化硅介质膜组成的全向反射镜ODR膜叠层；
在所述ODR膜叠层上生长一层厚度为2000A-5000A的氧化硅介质膜层；
利用光刻和干法刻蚀，对所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层进行图形化处理，使得与所述ITO膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露；
在所述P接触电极和所述N接触电极的电接触焊盘区上，利用光刻和蒸镀金属的方法，制作P金属电极焊盘和N金属电极焊盘，形成倒装LED芯片组合；
利用激光切割方法，在所述倒装LED芯片组合中各芯片的N型GaN层的区域将所述各芯片划裂分离，形成多个单独的所述芯片；
在具有粘性的耐受温度大于150°、且烘烤不变形的柔性过渡基膜上，按预先设计的所述芯片间隔要求规则排列所述多个单独的芯片，将每个所述芯片的P接触电极和N接触电极面粘贴在所述柔性过渡基膜的带胶面一侧，形成倒装LED芯片列阵；
在所述柔性过渡基膜上设置围坝，在所述围坝内涂覆一定厚度的均匀的封装胶，并对所述封装胶进行固化；
去除所述柔性过渡基膜，将固化后的所述封装胶作为倒装LED芯片列阵的封装胶载体基片；
利用机械切割的方法完成倒装LED CSP芯片的分离，形成多个单独的LED侧壁由封装胶保护的LED CSP芯片。
7.根据权利要求6所述简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，其特征在于，
利用光刻和干法刻蚀，对所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层进行图形化处理，使得与所述氧化铟锡镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露，进一步为：
利用反应离子刻蚀的方法，对所述氧化硅介质膜层、所述ODR膜叠层及DLC上的指定的位置进行选择性刻蚀，使得与所述氧化铟锡镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露。
8.根据权利要求6所述简单化倒装LED结构的CSP芯片的制作方法，其特征在于，
所述封装胶保护的LED CSP芯片，进一步为：所述封装胶对所述LED芯片的侧壁以及所述蓝宝石衬底的底部进行包封保护。
9.一种简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构，其特征在于，每个所述CSP芯片的结构，由下至上依次包括：蓝宝石衬底、N型GaN层、MQW发光层、P型GaN层、氧化铟锡镀膜层、N性GaN接触层、全反射镜ODR膜叠层、氧化硅介质膜层、DLC介质膜层、电极焊盘及封装胶，还包括：
利用光刻和干法刻蚀，对所述DLC介质膜层、所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层进行图形化处理，使得与所述氧化铟锡镀膜层欧姆接触的P接触电极的电接触焊盘区以及与所述N型GaN层欧姆接触的N接触电极的电接触焊盘区裸露；在所述P接触电极的电接触焊盘区和所述N接触电极的电接触焊盘区上，利用光刻和蒸镀金属的方法，制作P金属电极焊盘和N金属电极焊盘，形成倒装LED芯片组合；利用激光切割方法，在所述倒装LED芯片组合中各芯片的N型GaN层的区域将所述各芯片划裂分离，形成多个单独的所述芯片；在具有粘性的耐受温度大于150°、且烘烤不变形的柔性过渡基膜上，按预先设计的所述芯片间隔要求规则排列所述多个单独的芯片，将每个所述芯片的P接触电极和N接触电极面粘贴在所述柔性过渡基膜的带胶面一侧，形成倒装LED芯片列阵；在所述柔性过渡基膜上设置围坝，涂覆一定厚度的均匀的封装胶，并对所述封装胶进行固化；去除所述柔性过渡基膜，将固化后的所述封装胶作为所述倒装LED芯片列阵的封装胶载体基片；利用机械切割的方法完成倒装LED CSP芯片的分离，形成多个单独的LED侧壁由封装胶保护的LED CSP芯片；
其中，所述全反射镜ODR膜叠层，为在所述LED的欧姆接触层上交替生长氧化钛介质膜和氧化硅介质膜，形成由氧化钛介质膜和氧化硅介质膜组成的全向反射镜ODR膜叠层，
所述氧化硅介质膜层，为具有厚度为2000A-5000A的所述氧化硅介质膜层；
所述DLC介质膜层，为具有厚度为2000A-5000A所述DLC介质膜层。
10.根据权利要求8所述简单化倒装LED结构的CSP芯片的结构，其特征在于，
所述氧化硅介质膜层和所述DLC介质膜层，进一步为：通过等离子化学气相沉积法生长获得的所述氧化硅介质膜层和所述DLC介质膜层；
所述P接触电极的电接触焊盘区和所述N接触电极的电接触焊盘区，进一步为：利用反应离子刻蚀的方法，对所述DLC介质膜层、所述氧化硅介质膜层和所述ODR膜叠层上的指定的位置进行选择性刻蚀而裸露得到的所述P接触电极的电接触焊盘区和所述N接触电极的电接触焊盘区；
所述封装胶，进一步为：掺有荧光粉的荧光胶；
所述封装胶保护的LED CSP芯片，进一步为：所述封装胶对所述LED芯片的侧壁以及所述蓝宝石衬底的底部进行包封保护。
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