CN106505136A - 一种石英玻璃衬底led深紫外倒装芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片，利用深紫外光能透过石英玻璃的特性，让石英玻璃单面出光，另一平面上则生长深紫外GaN的LED结构层，芯片上的正电极P与负电极N，用来传热散热，进出电流及焊接热沉，石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片的诞生为后续产品的封装，可省掉导线架、打线、封胶等工艺，用石英玻璃做芯片透镜既保护了外延层，又提升了抗静电能力，对降氧化，延长器件的寿命都起了重要作用，采用上述倒装技术方案后，可有效提高LED芯片的热管理，且芯片可通大电流，可杜绝因金线虚焊或接触不良所引起的闪烁，解决了深紫外LED芯片的散热难，功率小，寿命短，光衰大的难题。
Description
技术领域
本发明涉及LED深紫外芯片领域，更具体地说，涉及一种石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片。
背景技术
随着科技技术的提升，经济的发展，生活水平的提高，人们会更加追求高品质的生活，会更加关注健康。这些需求必然会激发深紫外LED应用市场的发展，深紫外LED替代原有的应用技术和产品，有着广阔的市场，目前，众多深紫外LED产品的开发应用，面临的主要问题是LED深紫外芯片的输出功率不高，这样直接影响了产品的开发和应用；LED深紫外芯片，热管理系统设计又是一个非常重要的环节，当LED温度升高时，LED的效率和使用寿命将会迅速降低，这表明热管理不仅对深紫外LED芯片是重要的，而且在整个深紫外线杀菌消毒系统中均起到决定性的作用，而目前的深紫外LED芯片衬底一般采用蓝宝石，然而蓝宝石衬底导热效率差，要在蓝宝石衬底上生产出优质大电流大功率的深紫外LED芯片，几乎不现实，另外在蓝宝石衬底上制造LED芯片，欧姆接触的P电极和N电极只能制备在外延层的同一侧，正面射出的光相当一部分被电极和健合引线所遮挡，影响了深紫外LED芯片的工作效率。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片，其热量无需通过石英玻璃来散热，而是采用正极P与负极N来传热散热，进出电流及焊接热沉的技术方案。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
利用深紫外光能透过石英玻璃的特性，让石英玻璃单面出光，另一平面上则生长深紫外GaN基LED结构层，正极P与负极N，用来传热散热，进出电流及焊接热沉.
所述芯片工作时无需通过石英玻璃散热，石英玻璃既是深紫外GaN基LED结构层的衬底又是透镜。
所述的石英玻璃厚度是在150um至500um之间。
所述的LED深紫外倒装芯片的平面尺寸规格有5种，分别是20mil*40mil，24mil*45mil，24mil*48mil，30mil*60mil，60mil*120mil。
所述的倒装芯片正电极P和负电极N是深紫外GaN层的传热散热、进出电流及焊接热沉的接触面。
所述的倒装芯片正电极P的平面面积比负电极N的平面面积大2倍以上。
在上述技术方案中，本发明的石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片，包括石英玻璃层、GaN的N层、N负电极、氮化铝镓发光层、GaN的P层、反射层及P正电极。所述的石英玻璃既是倒装芯片的衬底又是倒装芯片的透镜，让石英玻璃单面出光。另一面生长深紫外GaN基LED结构层，GaN的N层生长在石英玻璃面上，氮化铝镓发光层生长在GaN的N层上，GaN的P层设置在氮化铝镓发光层上，N负电极与GaN的N层相连接，P电极与GaN的P层相连接，P电极与N电极的GaN的P层交接处设有反射层，P正电极与N负电极是用于传热散热，进出电流及焊接热沉的接触面。
采用上述倒装芯片技术，石英玻璃一面是出光面，避免了正装芯片的2个因素的光吸收，且使P、N结用来焊接热沉，降低热阻，提高了可靠性，改善了电流扩散性。反射层的设置将射向下方的深紫外线反射回出光的石英玻璃一方，进一步提高出光效率和芯片的可通电流量，实现深紫外芯片的大功率，并有效提高LED的热管理，解决了深紫外LED芯片的散热难，功率小，寿命短，光衰大的难题。
附图说明
图1是本发明石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片的结构剖视图。
图2是本发明石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片的俯视图。
图3是本发明石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片的正电极P与负电极N平面结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1，图2，图3，所示；
1是石英玻璃层；
2是GaN的N层；
3是GaN的P层；
4是氮化铝镓发光层；
5是反射层；
6是正电极P；
7是负电极N；
本发明石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片与现有技术不同的是，该芯片从上至下设置的包括石英玻璃层1、GaN的N层2、N负电极7、氮化铝镓发光层4、GaN的P层3，利用深紫外光能透过石英玻璃1的特性，石英玻璃1单面出光，另一平面上则生长深紫外GaN的LED结构层，芯片上的正电极P6与负电极N7，用来传热散热，进出电流及焊接热沉，所述的石英玻璃1既是倒装芯片的衬底又是倒装芯片的透镜，GaN的N层2生长在石英玻璃1一面上，氮化铝镓发光层4生长在GaN的N层2上，GaN的P层3设置在氮化铝镓发光层4上，N负电极7与GaN的N层2相连接，P电极6与GaN的P层3相连接，P电极6与N电极7和GaN的P层3交接处设有反射层5，P正电极6与N负电极7是用于传热散热，进出电流及焊接热沉的接触面。石英玻璃1衬底LED深紫外倒装芯片的诞生为后续产品封装，可省掉导线架、打线、封胶等工艺，用石英玻璃1做芯片透镜既保护了外延层，又提升了抗静电能力，对降氧化，延长器件的寿命都起了重要作用，采用上述倒装技术方案后，可有效提高LED芯片的热管理，且芯片可通大电流，完全没有因金线虚焊或接触不良所引起的闪烁，解决了深紫外LED芯片的散热难，功率小，寿命短，光衰大的难题。
本技术中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化，变形都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (6)
1.一种石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片，其特征在于：
包括石英玻璃层、GaN的N层、N负电极、氮化铝镓发光层、GaN的P层、反射层及P正电极，其特征在于：所述的石英玻璃既是倒装芯片的衬底又是倒装芯片的透镜，让石英玻璃单面出光，另一面生长深紫外GaN基LED结构层，GaN的N层生长在石英玻璃面上，氮化铝镓发光层生长在GaN的N层与石英玻璃平面上，GaN的P层设置在氮化铝镓发光层上，N负电极与GaN的N层相连接，P电极与GaN的P层相连接，P电极与N电极的GaN的P层交接处设有反射层，P正电极与N负电极是用于传导热，进出电流及焊接热沉的接触面。
2.如权利要求1所述的石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片，其特征在于：
所述LED深紫外倒装芯片工作时无需通过石英玻璃散热，石英玻璃既是深紫外发光层GaN层的衬底又是透镜。
3.如权利要求1所述的石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片，其特征在于：
所述的石英玻璃厚度是在150um至500um之间。
4.如权利要求1所述的石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片，其特征在于：
所述的LED深紫外倒装芯片的平面尺寸规格有5种，分别是，20mil*40mil，24mil*45mil，24mil*48mil，30mil*60mil，60mil*120mil。
5.如权利要求1所述的石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片，其特征在于：
所述的倒装芯片正电极P和负电极N是深紫外GaN层传热散热，进出电流及焊接热沉的接触面。
6.如权利要求1所述的石英玻璃衬底LED深紫外倒装芯片，其特征在于：
所述的倒装芯片正电极P的平面面积要比负电极N的平面面积大2倍以上。
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| CN113670463A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-19 | 西华大学 | 一种白光led结温和荧光胶温度测量装置 |
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2015
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