CN113270531A - 一种散热效果好的led芯片的制备方法 - Google Patents
一种散热效果好的led芯片的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113270531A CN113270531A CN202110485356.9A CN202110485356A CN113270531A CN 113270531 A CN113270531 A CN 113270531A CN 202110485356 A CN202110485356 A CN 202110485356A CN 113270531 A CN113270531 A CN 113270531A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- led chip
- heat dissipation
- dbr
- dissipation effect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract description 6
- 238000013021 overheating Methods 0.000 abstract description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/04—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
- H01L33/06—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及LED芯片技术领域，公开了一种散热效果好的LED芯片的制备方法，包括以下步骤：(1)制作外延层，利用MOCVD设备在衬底上依次生长N型层、MQW层和P型层；(2)刻蚀外延层，使N型层裸露；(3)在P型层上溅镀透明导电层；(4)在透明导电层和裸露的N型层上蒸镀第一PAD层；(5)在LED芯片表面蒸镀DBR+Al2O3层；(6)在所述DBR+Al2O3层上局部镀Al层；(7)在Al层上蒸镀Al2O3+DBR层；(8)刻蚀DBR，使第一PAD层和Al层裸露；(9)在LED芯片表面蒸镀第二PAD层。本发明大大提高了散热效率，具有优良的散热效果，有效防止UVC芯片效率低热量大而发生过热，能够应用于高反射率的薄膜，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及LED芯片技术领域，特别是涉及一种散热效果好的LED芯片的制备方法。
背景技术
UVC倒装LED通常使用相似的蓝光倒装LED芯片制造技术，为提高出光效率，会在倒装芯片中加入反射层。但是UVC倒装LED由于波长短，能形成良好发射效果的薄膜很少，一般只有DBR和金属Al，且常规TiO2的DBR反射率极低，需使用其他金属氧化物材料；另外，由于DBR散热慢，导致UVC芯片效率低热量大，容易发生过热；而Al因很难与P型层形成欧姆接触，因此在UVC倒装芯片中应用高反射率薄膜存在一定困难。
发明内容
本发明所要解决的问题在于，提供一种散热效果好的LED芯片的制备方法，大大提高了散热效率，具有优良的散热效果，能够应用于高反射率的薄膜，适用范围广。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种散热效果好的LED芯片的制备方法，包括以下步骤：
(1)制作外延层，利用MOCVD设备在衬底上依次生长N型层、MQW层和P型层；
(2)刻蚀外延层，使N型层裸露；
(3)在P型层上溅镀透明导电层；
(4)在透明导电层和裸露的N型层上蒸镀第一PAD层；
(5)在LED芯片表面蒸镀DBR+Al2O3层；
(6)在所述DBR+Al2O3层上局部镀Al层；
(7)在Al层上蒸镀Al2O3+DBR层；
(8)刻蚀DBR，使第一PAD层和Al层裸露；
(9)在LED芯片表面蒸镀第二PAD层。
作为本发明优选的方案，在步骤(5)中，在LED芯片表面上蒸镀SiO2和ZrO2，再镀Al2O3。
作为本发明优选的方案，在步骤(5)中，SiO2和ZrO2的周期数为3－5。
作为本发明优选的方案，在步骤(5)中，所述SiO2和ZrO2的厚度为0.1μm－1μm，所述Al2O3的厚度为0.05μm－0.1μm。
作为本发明优选的方案，在步骤(7)中，在Al层上蒸镀Al2O3，再镀SiO2和ZrO2。
作为本发明优选的方案，在步骤(7)中，所述SiO2和ZrO2的周期数为15－25。
作为本发明优选的方案，在步骤(7)中，所述SiO2和ZrO2的厚度为0.1μm－1μm，所述Al2O3的厚度为0.05μm－0.1μm。
作为本发明优选的方案，所述第一PAD层的材质为Cr、Al、Ti、Pt、Au。
作为本发明优选的方案，所述第二PAD层的材质为Cr、Al、Ti、Pt、Au、AuSn。
实施本发明的散热效果好的LED芯片的制备方法，与现有技术相比较，具有如下有益效果：
本发明的DBR结构的制备过程是在LED芯片表面蒸镀DBR+Al2O3层、在所述DBR+Al2O3层上局部镀Al层、在Al层上蒸镀Al2O3+DBR层，且其中DBR+Al2O3层的SiO2和ZrO2的周期数为3－5，Al2O3+DBR层的SiO2和ZrO2的周期数为15－25，这样的设计，大大提高了散热效率，具有优良的散热效果，有效防止UVC芯片效率低热量大而发生过热，能够应用于高反射率的薄膜，适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的散热效果好的LED芯片的制备方法的结构示意图。
图中：1、衬底，2、N型层，3、MQW层，4、P型层，5、透明导电层，6、DBR结构，61、DBR+Al2O3层，62、Al层，63、Al2O3+DBR层，7、第一PAD层，8、第二PAD层。
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作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。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1所示，本发明的优选实施例，一种散热效果好的LED芯片的制备方法，包括以下步骤：
(1)制作外延层，利用MOCVD设备在衬底1上依次生长N型层2、MQW层3和P型层4；
(2)刻蚀外延层，使N型层2裸露；
(3)在P型层4上溅镀透明导电层5；
(4)在透明导电层5和裸露的N型层2上蒸镀第一PAD层7，其中，所述第一PAD层7的材质为Cr、Al、Ti、Pt、Au；
(5)在LED芯片表面蒸镀DBR+Al2O3层61；具体的，在LED芯片表面上蒸镀SiO2和ZrO2，再镀Al2O3，其中，SiO2和ZrO2的周期数为3－5，所述SiO2和ZrO2的厚度为0.1μm－1μm，所述Al2O3的厚度为0.05μm－0.1μm；
(6)在所述DBR+Al2O3层61上局部镀Al层62；
(7)在Al层62上蒸镀Al2O3+DBR层63；具体的，在Al层62上蒸镀Al2O3，再镀SiO2和ZrO2，其中，所述SiO2和ZrO2的周期数为15－25，所述SiO2和ZrO2的厚度为0.1μm－1μm，所述Al2O3的厚度为0.05μm－0.1μm。
(8)刻蚀DBR，使第一PAD层7和Al层62裸露。
(9)在LED芯片表面蒸镀第二PAD层8，其中，所述第二PAD层8的材质为Cr、Al、Ti、Pt、Au、AuSn。
本发明的DBR结构6的制备过程是在LED芯片表面蒸镀DBR+Al2O3层61、在所述DBR+Al2O3层61上局部镀Al层62、在Al层62上蒸镀Al2O3+DBR层63，且其中DBR+Al2O3层61的SiO2和ZrO2的周期数为3－5，Al2O3+DBR层63的SiO2和ZrO2的周期数为15－25，这样的设计，大大提高了散热效率，具有优良的散热效果，有效防止UVC芯片效率低热量大而发生过热，能够应用于高反射率的薄膜，适用范围广。
在本发明的描述中，应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，本发明中采用术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种散热效果好的LED芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作外延层，利用MOCVD设备在衬底上依次生长N型层、MQW层和P型层；
(2)刻蚀外延层，使N型层裸露；
(3)在P型层上溅镀透明导电层；
(4)在透明导电层和裸露的N型层上蒸镀第一PAD层；
(5)在LED芯片表面蒸镀DBR+Al2O3层；
(6)在所述DBR+Al2O3层上局部镀Al层；
(7)在Al层上蒸镀Al2O3+DBR层；
(8)刻蚀DBR，使第一PAD层和Al层裸露；
(9)在LED芯片表面蒸镀第二PAD层。
2.根据权利要求1所述的散热效果好的LED芯片的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，在LED芯片表面上蒸镀SiO2和ZrO2，再镀Al2O3。
3.根据权利要求2所述的散热效果好的LED芯片的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，SiO2和ZrO2的周期数为3－5。
4.根据权利要求2所述的散热效果好的LED芯片的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述SiO2和ZrO2的厚度为0.1μm－1μm，所述Al2O3的厚度为0.05μm－0.1μm。
5.根据权利要求1所述的散热效果好的LED芯片的制备方法，其特征在于，在步骤(7)中，在Al层上蒸镀Al2O3，再镀SiO2和ZrO2。
6.根据权利要求5所述的散热效果好的LED芯片的制备方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述SiO2和ZrO2的周期数为15－25。
7.根据权利要求5所述的散热效果好的LED芯片的制备方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述SiO2和ZrO2的厚度为0.1μm－1μm，所述Al2O3的厚度为0.05μm－0.1μm。
8.根据权利要求1所述的散热效果好的LED芯片的制备方法，其特征在于，所述第一PAD层的材质为Cr、Al、Ti、Pt、Au。
9.根据权利要求1所述的散热效果好的LED芯片的制备方法，其特征在于，所述第二PAD层的材质为Cr、Al、Ti、Pt、Au、AuSn。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110485356.9A CN113270531B (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种散热效果好的led芯片的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110485356.9A CN113270531B (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种散热效果好的led芯片的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113270531A true CN113270531A (zh) | 2021-08-17 |
| CN113270531B CN113270531B (zh) | 2022-07-22 |
Family
ID=77229876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110485356.9A Active CN113270531B (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 一种散热效果好的led芯片的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113270531B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070069220A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-03-29 | Oki Data Corporation | Composite semiconductor light-emitting device |
| CN101937950A (zh) * | 2009-07-01 | 2011-01-05 | 吕联祥 | 覆晶式氮化镓发光二极管的制造方法 |
| US20110014734A1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-01-20 | Lu Lien-Shine | Method for fabricating flip chip gallium nitride light emitting diode |
| CN102136539A (zh) * | 2010-01-21 | 2011-07-27 | 宏齐科技股份有限公司 | 晶片级发光二极管封装结构及其制作方法 |
| US20110210345A1 (en) * | 2010-04-06 | 2011-09-01 | Lim Woo Sik | Light emitting device, light emitting device package, and lighting system |
| CN102931318A (zh) * | 2011-08-09 | 2013-02-13 | 晶元光电股份有限公司 | 光电元件与其制造方法 |
| CN105932034A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-07 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 增加esd保护的led芯片及其制造方法 |
| CN107482089A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-15 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 一种高亮度led芯片及其制备方法 |
| CN108183151A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-06-19 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 一种led芯片及其制作方法 |
| US20180212104A1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | Duo Power Lighting Technology | Flip chip type light-emitting diode and method for manufacturing the same |
| CN109585620A (zh) * | 2013-11-18 | 2019-04-05 | 晶元光电股份有限公司 | 发光装置及其制作方法 |
| CN109659414A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-04-19 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种倒装led芯片及其制作方法 |
| CN208797027U (zh) * | 2018-04-26 | 2019-04-26 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 发光二极管的倒装芯片 |
-
2021
- 2021-04-30 CN CN202110485356.9A patent/CN113270531B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070069220A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-03-29 | Oki Data Corporation | Composite semiconductor light-emitting device |
| CN101937950A (zh) * | 2009-07-01 | 2011-01-05 | 吕联祥 | 覆晶式氮化镓发光二极管的制造方法 |
| US20110014734A1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-01-20 | Lu Lien-Shine | Method for fabricating flip chip gallium nitride light emitting diode |
| CN102136539A (zh) * | 2010-01-21 | 2011-07-27 | 宏齐科技股份有限公司 | 晶片级发光二极管封装结构及其制作方法 |
| US20110210345A1 (en) * | 2010-04-06 | 2011-09-01 | Lim Woo Sik | Light emitting device, light emitting device package, and lighting system |
| CN102931318A (zh) * | 2011-08-09 | 2013-02-13 | 晶元光电股份有限公司 | 光电元件与其制造方法 |
| CN109585620A (zh) * | 2013-11-18 | 2019-04-05 | 晶元光电股份有限公司 | 发光装置及其制作方法 |
| CN105932034A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-07 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 增加esd保护的led芯片及其制造方法 |
| US20180212104A1 (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | Duo Power Lighting Technology | Flip chip type light-emitting diode and method for manufacturing the same |
| CN107482089A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-15 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 一种高亮度led芯片及其制备方法 |
| CN108183151A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-06-19 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 一种led芯片及其制作方法 |
| CN208797027U (zh) * | 2018-04-26 | 2019-04-26 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 发光二极管的倒装芯片 |
| CN109659414A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-04-19 | 华灿光电（浙江）有限公司 | 一种倒装led芯片及其制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113270531B (zh) | 2022-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101937960B (zh) | 一种垂直结构AlGaInP发光二极管及其制造方法 | |
| JP7221591B2 (ja) | 発光素子 | |
| EP2430673B1 (en) | Semiconductor light emitting diodes having reflective structures and methods of fabricating same | |
| US8835938B2 (en) | Nitride semiconductor light-emitting element and method of manufacturing the same | |
| WO2016019860A1 (zh) | 垂直型led芯片结构及其制备方法 | |
| US8158995B2 (en) | Optoelectronic semiconductor chip | |
| WO2016000583A1 (zh) | 垂直型led结构及其制作方法 | |
| CN113497164B (zh) | 一种反极性GaAs基AlGaInP红光LED芯片管芯结构及其制作方法 | |
| CN102082216B (zh) | 一种发光二极管芯片及其制造方法 | |
| KR20090120532A (ko) | 굴곡이 형성된 반사층을 포함하는 발광소자 및 그 제조방법 | |
| CN106449933B (zh) | 一种发光二极管芯片及其制备方法 | |
| CN113270531B (zh) | 一种散热效果好的led芯片的制备方法 | |
| CN101958383B (zh) | 一种倒装磷化铝镓铟发光二极管的制作方法 | |
| CN104733572A (zh) | 倒装led芯片及其制造方法 | |
| WO2020061750A1 (zh) | 一种发光二极管元件 | |
| CN214505533U (zh) | 一种散热效果好的led芯片 | |
| CN112510133A (zh) | 发光二极管芯片、发光二极管及发光二极管芯片制备方法 | |
| CN218602469U (zh) | 一种倒装发光二极管芯片 | |
| CN210325841U (zh) | 发光二极管芯片及发光二极管 | |
| CN108011004B (zh) | 具有复合式背镀反射层的发光二极管 | |
| CN219350260U (zh) | 一种倒装mini LED芯片 | |
| TWI825507B (zh) | 發光器件及其製備方法 | |
| KR100621871B1 (ko) | 플립칩 구조 ⅲ-질화물계 반도체 발광소자 | |
| CN108365073A (zh) | 一种反射层金属结构及其制造方法 | |
| TWM284073U (en) | High brightness LED and its die attach structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |