CN114899290A - 一种发光二极管芯片及发光二极管封装件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发光二极管芯片及发光二极管封装件，其中，LED芯片由下至上依次包括：衬底，以及设置在衬底上的外延结构层，外延结构层顺次包括N型层、有源层和P型层；N型层包括未被有源层和P型层覆盖的暴露区域，暴露区包括位于LED芯片边缘的若干个第一子区域和若干个被有源层包围的第二子区域；第一绝缘层，覆盖外延结构层；包括设置于第一子区域和第二子区域上的第一开口，以及设置于P型层上的复数个第二开口；第一电极层，通过第一开口与N型层电性连接；第二电极层，通过第二开口与P型层电性连接，第一电极与第二电极绝缘设置；第二开口的数量大于第一开口的数量。可以提高LED芯片的工作可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种发光二极管(LED，LiquidCrystal Display)芯片及发光二极管封装件。
背景技术
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等优点，因而，基于LED制作的LED芯片被广泛应用于各种显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。
现有倒装芯片通常包括ODR(全角反射镜，Omni Directional Reflector)和银镜倒装结构两种。图1为ODR的剖视结构示意图，图2为ODR的俯视结构示意图，如图1和图2所示，其包括蓝宝石基板、设置在基板上的外延层，该外延层包括N型GaN层、发光层和P型GaN层，N型GaN层包括用于设置N-Finger的平台，P型GaN层上设置有ITO层，P-Finger设置于ITO上，然后在外延层上设置一DBR绝缘层，该绝缘层包括暴露N-Finger和P-Finger的开口，从俯视图上看，若干个N-Finger和P-Finger间隔设置在外延层上，N区反射层覆盖N-Finger，P区反射层覆盖所有P-Finger，N区反射层与P区反射层之间具有一绝缘间隙，DBR层与P区反射层和N区反射层形成ODR结构，目前的ODR结构采用铟锡金属氧化物(ITO，Indium TinOxides)层作为电流扩展层和透明电极，ITO层具有较高透过率和较低的方块电阻，但是，与金属相比，ITO层的方块电阻依然较高，导致在大尺寸芯片和大电流芯片的电流扩展效果较差。
如图3所示为银镜倒装结构剖视示意图，采用高反射率的Ag做为电流扩展层同时又可以作为反射层，Ag具有92％以上的反射率，并且没有角度依赖，方块电阻也很小，还具有极好的散热性。但是Ag作为一种活泼金属性质不稳定极易发生迁移，因此在热稳定性方面表现较差，同时Ag的粘附性较差，在LED芯片的应用过程中，Ag层存在脱落的风险，降低了LED芯片的工作可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种发光二极管芯片及其封装件，以提高LED芯片的工作可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了发光二极管LED芯片，所述LED芯片由下至上依次包括：
衬底，以及设置在所述衬底上的外延结构层，所述外延结构层顺次包括N型层、有源层和P型层；
所述N型层包括未被有源层覆盖的暴露区域，所述暴露区包括位于LED芯片边缘的若干个第一子区域和若干个被有源层包围的第二子区域；
第一绝缘层，覆盖所述外延结构层；包括设置于所述第一子区域和所述第二子区域上的第一开口，以及设置于所述P型层上的复数个第二开口；
第一电极层，通过所述第一开口与所述N型层电性连接；
第二电极层，通过所述第二开口与所述P型层电性连接，所述第一电极与所述第二电极绝缘设置；
所述第二开口的数量大于所述第一开口的数量。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述复数个第二开口呈密集的蜂窝状矩阵结构，所述第二开口的半径为：4μm～10μm，相邻第二开口之间的间距为：50μm～100μm。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，定义所述LED芯片为四边形，具有相对设置的两条长边和两条短边，所述第一子区域呈开口状设置在所述长边边缘处和/或所述短边边缘处。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一绝缘层包括DBR层，直接设置在所述DBR层上的所述第二电极至少包括Ag反射层。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一电极层与所述第二电极层之间设置有第二绝缘层，所述第二绝缘层包括暴露所述第一子区域和所述第二子区域的第五开口，以及部分暴露所述第二电极层的第四开口；所述第一电极层通过所述第五开口与所述N型层电性连接。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，该LED芯片还包括通过所述第四开口与所述第二电极层电性连接的第三电极层；所述第一电极层与所述第三电极层之间设置有绝缘间隙。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第一电极层的面积大于所述第三电极层的面积小于所述第二电极层的面积。
结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式至第四种可能的实施方式中的任一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该LED芯片还包括与所述第一电极层电性连接的N型焊盘和与所述第二电极层电性连接的P型焊盘。
结合第一方面的第四种可能的实施方式或第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，该LED芯片还包括第三绝缘层、N型焊盘和P型焊盘，所述N焊盘和所述P焊盘分别通诺设置于所述第三绝缘层上的通过电性连接于所述第一电极层和所述第三电极层。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，该LED芯片还包括设置于所述P型层上的透明电极，所述第二电极还包括设置于所述Ag反射层与所述透明电极之间的第一金属过渡子层，所述第一金属过渡子层的材质采用元素周期表中位于铟锡金属与银金属之间的一种或多种金属元素。
结合第一方面的第九种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第十种可能的实施方式，其中，所述第一金属过渡子层包括Ti层、Ni层和Cr层，其中，Ti层与透明电极相连接，Ni层为中间层，Cr层与Ag反射层相连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第十一种可能的实施方式，其中，所述第一绝缘层包括PV层和位于PV层上的DBR层，分布布拉格反射层上刻蚀形成的孔洞内径大于PV层上刻蚀形成的孔洞内径，其中，所述DBR层上刻蚀形成的孔洞内径，与所述PV层上刻蚀形成的孔洞内径的差值为4～8μm。
结合第一方面的第十一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第十二种可能的实施方式，其中，所述DBR层上刻蚀形成的孔洞内径为8～20μm，孔洞间距为50～100μm，所述PV层上刻蚀形成的孔洞内径为4～16μm。
结合第一方面的第九种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第十三种可能的实施方式，其中，所述第一金属过渡子层的厚度为
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第十四种可能的实施方式，其中，所述衬底为透明衬底，包括设置外延结构层的第一表面和与第一表面相对的第二表面，一反射层设置所述第二表面上。
第二方面，本发明实施例还提供了一种发光二极管LED芯片，所述LED芯片由下至上依次包括：
衬底，以及设置在所述衬底上的外延结构层，所述外延结构层顺次包括N型层、有源层和P型层；所述N型层包括未被有源层覆盖的暴露区域；
透明电极，设置于P型层上，具有电流扩展功能；
DBR反射层，覆盖所述外延结构层；包括设置于所述区上的第一开口，以及设置于所述P型层上的复数个第二开口；
第一电极层，通过所述第一开口与所述N型层电性连接；
第二电极层，至少包含一Ag反射层，通过所述第二开口与所述透明电极电性连接，所述第一电极与所述第二电极绝缘设置。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述复数个第二开口呈密集的蜂窝状矩阵结构，所述第二开口的半径为：4μm～10μm，相邻第二开口之间的间距为：50μm～100μm。
第三方面，本发明实施例还提供了一种发光二极管封装件，包括：
封装体，具有安装表面；
LED芯片，安装在安装表面上，该LED芯片如权利要求1～17所述的任一项所示，被构造为可发射一定波长范围的光；
磷光体，覆盖所述LED芯片，被构造为将所述LED芯片发射的光转换为另一波长的光。
本发明实施例提供的发光二极管芯片及发光二极管封装件，LED芯片由下至上依次包括：衬底，以及设置在所述衬底上的外延结构层，所述外延结构层顺次包括N型层、有源层和P型层；所述N型层包括未被有源层覆盖的暴露区域，所述暴露区包括位于LED芯片边缘的若干个第一子区域和若干个被有源层包围的第二子区域；第一绝缘层，覆盖所述外延结构层；包括设置于所述第一子区域和所述第二子区域上的第一开口，以及设置于所述P型层上的复数个第二开口；第一电极层，通过所述第一开口与所述N型层电性连接；第二电极层，通过所述第二开口与所述P型层电性连接，所述第一电极与所述第二电极绝缘设置；所述第二开口的数量大于所述第一开口的数量。这样，通过在P型层上设置复数个第二开口，能够实现电流的多连通，提升电流的扩展性能，从而提升LED芯片的工作可靠性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为ODR的剖视结构示意图；
图2为ODR的俯视结构示意图；
图3所示为银镜倒装结构剖视示意图；
图4示出了本发明实施例1所提供的LED芯片剖视结构示意图；
图5示出了本发明实施例1所提供的外延结构层主视示意图；
图6示出了本发明实施例1所提供的外延结构层俯视示意图；
图7示出了本发明实施例1所提供的LED芯片部分剖视结构主视示意图；
图8示出了本发明实施例1所提供的LED芯片部分剖视结构俯视示意图；
图9示出了本发明实施例1所提供的LED芯片另一部分剖视结构主视示意图；
图10示出了本发明实施例1所提供的LED芯片另一部分剖视结构俯视示意图；
图11示出了本发明实施例1所提供的LED芯片再一部分剖视结构主视示意图；
图12示出了本发明实施例1所提供的LED芯片再一部分剖视结构俯视示意图；
图13示出了本发明实施例1所提供的第三绝缘层主视示意图；
图14示出了本发明实施例1所提供的第三绝缘层俯视示意图；
图15示出了本发明实施例1所提供的LED芯片又一部分剖视结构主视示意图；
图16示出了本发明实施例1所提供的LED芯片又一部分剖视结构俯视示意图；
图17示出了本发明实施例2所提供的LED芯片之第一电极部分剖视结构示意图；
图18示出了本发明实施例2所提供的LED芯片之第一电极部分结构俯视示意图；
图19示出了本发明实施例2所提供的LED芯片之第三绝缘层部分剖视结构示意图；
图20示出了本发明实施例2所提供的LED芯片之第三绝缘层部分俯视示意图；
图21示出了本发明实施例2所提供的LED芯片之焊盘部分剖视结构示意图；
图22示出了本发明实施例2所提供的LED芯片之焊盘部分剖视结构俯视示意图；
图23示出了本发明实施例3所提供的发光二极管封装件结构示意图。
附图标注：100：衬底；110：反射层；200：外延层；210：N型层；211：第一子区域；212：第二子区域；220：有源层；230：P型层；300：透明电极；400：第一绝缘层；410：PV层；420：DBR反射层；2111：第一开口；2121：第二开口；510：第一电极；520：第二电极；530：第三电极；2113：第三开口；600：第二绝缘层；610：绝缘间隙；2124：第四开口；2115：第五开口；700：第三绝缘层；710：N区焊盘通孔；720：P区焊盘通孔；810：N焊盘；820：P焊盘；910：N区焊料凸块；920：P区焊料凸块；1000：封装体；1100：N区电极；1200：P区电极；2000：磷光体；3000：LED芯片。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1：
图4示出了本发明实施例所提供的LED芯片剖视结构示意图；
图5示出了本发明实施例所提供的外延结构层主视示意图；
图6示出了本发明实施例所提供的外延结构层俯视示意图；
图7示出了本发明实施例所提供的LED芯片部分剖视结构主视示意图；
图8示出了本发明实施例所提供的LED芯片部分剖视结构俯视示意图。
如图4至图8所示，该LED芯片由下至上依次包括：
衬底100，以及设置在所述衬底100上的外延结构层200，外延结构层200顺次包括N型层210、有源层220和P型层230；
衬底100是对来自有源层220的光透明的衬底，例如由蓝宝石衬底等构成。有源层220由半导体材料构成的多层膜，作为利用供给的电流发光的发光区起作用，有源层220可以含有N型掺杂层或P掺杂层或未掺杂层。N型层210和p型层230分别由n型或p型的半导体多层膜构成，对有源层220供给电子或正空穴。这些n型层210、有源层220和p型层230分别由作为以例如430纳米～560纳米左右的波长区为对象的绿色、蓝色发光材料的GaN类或InGaN类或AlN类或AlInGaN类或AlGaN类或InAlN半导体材料等构成。
将P型层230和有源层220的一分部蚀刻至暴露N型半导体层，形成所需要的形状，使得N型层210包括未被有源层220和P型层230覆盖的暴露区域，所述暴露区包括位于LED芯片边缘的若干个第一子区域211和若干个被有源层220包围的第二子区域212；
第一绝缘层400，覆盖外延结构层200；包括设置于第一子区域211和第二子区域212上的第一开口2111，以及设置于P型层230上的复数个第二开口2121；
第一电极510，通过第一开口2111与N型层210电性连接；
第二电极520，通过第二开口2121与P型层230电性连接，第一电极510与第二电极520绝缘设置；
第二开口2121的数量大于第一开口2111的数量。
本发明实施例中，作为一可选实施例，复数个第二开口2121呈密集的蜂窝状矩阵结构，第二开口2121的半径为：4μm～10μm，作为一可选实施例，包括但不限于4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm，相邻第二开口2121之间的间距为：50μm～100μm，包括但不限于55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm。
本发明实施例中，设置的蜂窝状矩阵结构，一方面，可以通过多个第二开口，增强电流的扩展性能，但另一方面，开口结构也减少了第二电极510的光反射面积，设第二开口半径为R，第二开口间距为D，第二开口数量为N，LED芯片长度为a，宽度为b则DBR层420上的第二开口面积为：SP＝NπR2，LED芯片面积为：Sc＝ab。第二开口面积与LED芯片面积的比值为：K＝NπR2/ab。若第二开口面积与LED芯片面积的比值越小，表示DBR层420和第二电极520用于反射光的面积越大，连通透明电极300的面积越小，反射率越高，但电流扩展性相应减小。因此，可通过调节第二开口半径和间距来平衡反射率与电流扩展性能。
本发明实施例中，定义LED芯片为四边形，具有相对设置的两条长边和两条短边，第一子区域211呈开口状设置在长边边缘处和/或短边边缘处。
本发明实施例中，作为一可选实施例，第一绝缘层400包括DBR层420，直接设置在DBR层420上的第二电极520至少包括Ag反射层，DBR层420和第二电极520形成ODR+Ag反射层的双重反射作用，LED芯片的反射率＞92％。
图9示出了本发明实施例所提供的LED芯片另一部分剖视结构主视示意图；
图10示出了本发明实施例所提供的LED芯片另一部分剖视结构俯视示意图。
参见图9和图10，本发明实施例中，作为一可选实施例，第一电极510与第二电极520之间设置有第二绝缘层600，第二绝缘层600包括暴露第一子区域211和第二子区域212的第五开口2115，以及部分暴露第二电极520的第四开口2124；第一电极510通过第五开口2115与N型层210电性连接。
本发明实施例中，作为一可选实施例，如图7所示，第一绝缘层400包括PV层410和位于PV层410上的DBR层420，DBR层420上刻蚀形成的孔洞内径大于PV层410上刻蚀形成的孔洞内径，其中，若DBR层420上刻蚀形成的孔洞内径与PV层410上刻蚀形成的孔洞内径相差较大，会导致第一电极510开裂，因而，DBR层420上刻蚀形成的孔洞内径，与PV层410上刻蚀形成的孔洞内径的差值为4～8μm，这样，可以有效避免第一电极510发生开裂。作为一可选实施例，差值包括但不限于5μm、6μm、7μm。
本发明实施例中，作为一可选实施例，DBR层420上刻蚀形成的孔洞内径为8～20μm，孔洞间距为50～100μm，例如：
DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为8μm，孔洞间距为75μm。
或者，DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为8μm，孔洞间距为50μm。
或者，DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为12μm，孔洞间距为100μm。
或者，DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为12μm，孔洞间距为75μm。
或者，DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为12μm，孔洞间距为50μm。
或者，DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为16μm，孔洞间距为100μm。
或者，DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为16μm，孔洞间距为75μm。
或者，DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为16μm，孔洞间距为50μm。
或者，DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为20μm，孔洞间距为100μm。
或者，DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为20μm，孔洞间距为75μm。
或者，DBR层420上的孔洞结构中的孔洞内径为20μm，孔洞间距为50μm。
本发明实施例中，作为一可选实施例，DBR层420上刻蚀形成的孔洞的圆心与PV层410上刻蚀形成的孔洞的圆心重合。
本发明实施例中，PV层410用于保障DBR层420在N台阶处的覆盖以及防止ICP刻蚀时，过刻到透明电极300，从而保护透明电极300。
本发明实施例中，作为一可选实施例，PV层410为二氧化硅(SiO2)层，BDR层420又叫分布布拉格反射层，是由两种不同折射率的材料交替层叠形成的周期性结构，可以是二氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化钽、氧化铌、钛酸钡中任意两种材料重复堆叠形成的布拉格反射镜，例如，SiO2/TiO2、SiO2/SiNx。
本发明实施例中，第一绝缘层400的厚度为
第二绝缘层600的厚度为
作为一可选实施例，第一绝缘层400的厚度为
第二绝缘层600厚度为
图11示出了本发明实施例所提供的LED芯片再一部分剖视结构主视示意图；
图12示出了本发明实施例所提供的LED芯片再一部分剖视结构俯视示意图。
参见图11和图12，本发明实施例中，作为一可选实施例，该LED芯片还包括通过第四开口2124与第二电极520电性连接的第三电极530；第一电极510与第三电极530之间设置有绝缘间隙610。
本发明实施例中，作为一可选实施例，第一电极510的面积大于第三电极530的面积，小于第二电极520的面积。
图13示出了本发明实施例所提供的第三绝缘层主视示意图；
图14示出了本发明实施例所提供的第三绝缘层俯视示意图。
参见图13和图14，对第三绝缘层700进行图形化处理，形成N区焊盘通孔710和P区焊盘通孔720，N区焊盘通孔710暴露至第一电极510，P区焊盘通孔暴露至第三电极530。
图15示出了本发明实施例所提供的LED芯片又一部分剖视结构主视示意图；
图16示出了本发明实施例所提供的LED芯片又一部分剖视结构俯视示意图。
参见图15和图16，本发明实施例中，作为一可选实施例，该LED芯片还包括与第一电极510电性连接的N型焊盘810和与第二电极520电性连接的P型焊盘820。
本发明实施例中，作为一可选实施例，该LED芯片还包括第三绝缘层700、N型焊盘810和P型焊盘820，N焊盘810和P焊盘820分别通过设置于第三绝缘层700上的通过电性连接于第一电极510和第三电极530。
本发明实施例中，作为一可选实施例，该LED芯片还包括设置于P型层230上的透明电极300，透明电极300可以为ITO膜、AZO膜等，通常为ITO膜。由于Ag在透明电极300上的附着力较差、很容易脱落，因而，本发明实施例中，第二电极520还包括设置于Ag反射层与透明电极300之间的第一金属过渡子层，第一金属过渡子层的材质采用元素周期表中位于铟锡金属与银金属之间的一种或多种金属元素。这样，通过在透明电极300与Ag反射层增加第一金属过渡子层作为粘附层，粘附层的材质与透明电极300的元素相近，因而，能够增强Ag反射层与透明电极300之间的粘附力。
本发明实施例中，作为一可选实施例，第一金属过渡子层包括Ti层、Ni层和Cr层，其中，Ti层与透明电极300相连接，Ni层为中间层，Cr层与Ag反射层相连接。
本发明实施例中，作为一可选实施例，第一金属过渡子层的厚度为
包括但不限于
本发明实施例中，作为一可选实施例，第一电极510包括由下至上依次层叠设置的Ti层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；第二电极520包括由下至上依次层叠设置的Cr层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；
或者，第一电极510包括由下至上依次层叠设置的Ti层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；第二电极520包括由下至上依次层叠设置的Ti层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；
或者，第一电极510包括由下至上依次层叠设置的Cr层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；第二电极520包括由下至上依次层叠设置的Cr层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；
或者，第一电极510包括由下至上依次层叠设置的Cr层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；第二电极520包括由下至上依次层叠设置的Ti层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；
或者，第一电极510包括由下至上依次层叠设置的Ni层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；第二电极520包括由下至上依次层叠设置的Ni层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；
或者，第一电极510包括由下至上依次层叠设置的Ti层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；第二电极520包括由下至上依次层叠设置的Ni层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；
或者，第一电极510包括由下至上依次层叠设置的Ni层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；第二电极520包括由下至上依次层叠设置的Ti层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；
或者，第一电极510包括由下至上依次层叠设置的Cr层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；第二电极520包括由下至上依次层叠设置的Ni层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；
或者，第一电极510包括由下至上依次层叠设置的Ni层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层；第二电极520包括由下至上依次层叠设置的Cr层、Ag层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层、Ti层、Pt层和Ti层。
本发明实施例中，作为一可选实施例，第二电极520中，与透明电极300相连接的Ti层的厚度为
本发明实施例中，作为一可选实施例，衬底100为透明衬底，包括设置外延结构层200的第一表面和与第一表面相对的第二表面，一反射层110设置所述第二表面上，该反射层为DBR反射层，其与第一绝缘层相互配合调整LED芯片的出光角度。
本发明实施例中，作为一可选实施例，还提供了一种发光二极管LED芯片，该LED芯片由下至上依次包括：
衬底100，以及设置在衬底100上的外延结构层200，外延结构层顺次包括N型层210、有源层220和P型层230；N型层210包括未被有源层220和所述P型层230覆盖的暴露区域；
透明电极300，设置于P型层230上，具有电流扩展功能；
DBR反射层420，覆盖外延结构层200；包括设置于所述区上的第一开口2111，以及设置于P型层230上的复数个第二开口2121；
第一电极510，通过第一开口2111与N型层210电性连接；
第二电极520，至少包含一Ag反射层，通过第二开口2121与透明电极300电性连接，第一电极510与第二电极520绝缘设置。
其中，复数个第二开口2121呈密集的蜂窝状矩阵结构，第二开口2121的半径为：4μm～10μm，相邻第二开口2121之间的间距为：50μm～100μm。
实施例2：
本实施例的芯片结构如图21和22所示，其与实施例1中图15、16所示的芯片结构的区别在于，P焊盘820直接电性连接于第二电极520，N焊盘810直接电性连接于第一电极510。更进一步的不同则在于第一电极510的制备方法不同，在第一电极510制备之前的方法及所形成的结构与实施例1中图5—图10所示的均相同，在此不在赘述，本实施例重点描述第一电极510及其之后的制备方法及所形成的结构。
图17和18为本实施例设置第一电极510后的芯片结构的剖视图和俯视图，第一电极510覆盖芯片除第六开口620之外的所有区域，第六开口620暴露所有的第四开口2124和部分第二绝缘层600和，因此第六开口620的形状、开口大小与第四开口2124的分布有关，不限于图18所示(灰色)的形状。第六开口620的边缘与任意一第四开口2124边缘的最小距离不小于2μm，优先地应不小于4μm。
图19和20为设置第三绝缘层后的芯片结构剖视图和俯视图，如图所示，在芯片结构上设置第三绝缘层700，其包括暴露第一电极510的N区焊盘通孔710和暴露第二电极520的P区焊盘通孔，N区焊盘通孔710和P去焊盘通孔720的个数1个或2个或3个或N个(N≥4)，焊盘通孔的个数与芯片的尺寸和焊盘的大小有关。
优选地，本实施例分别设置有2个N去焊盘通孔和2个P区焊盘通孔，且均位于P型层上，这样可以保证后续设置的N焊盘和P焊盘表面接近水平。
图21和图22为设置焊盘电极后的芯片结构剖视图和俯视图，如图所示，该倒装芯片结构包括透明衬底100；
设置在衬底100上的外延层200，该外延结构层200包括依次设置在衬底100上的N型层210、有源层220和P型层230；通过刻蚀P型层230、有源层220而形成的暴露所述N型层210的第一子区域211和第二子区域212，第一子区域211分散设置在外延层周边，第二子区域212分散设置在外延层的中心处；
透明导电层，设置于所述P型层230上，但面积小于所述P型层；
第一绝缘层400设置在外延层上，包括暴露N型层的第一开口2111和暴露P型层的第二开口2121，第一绝缘层至少包括一DBR反射层420，例如SiO2/TiO2反射层，还包括一设置在DBR反射层与外延层之间的保护层，该保护层为SiO2透明绝缘层；
第二开口2121在P型层上呈阵列排布，如蜂窝状、矩阵状、六方密堆状排布；优选地的第二开口2121的半径为：4μm～10μm，相邻第二开口2121之间的间距为：50μm～100μm；
第二电极520设置在所述P型层上，并通过第二开口2121与P型层230电连接；第二电极520为至少包括Ag的反射电极，优选地，第二电极为Ag反射电极，或者Cr/Ag反射电极，或者Ni/Ag反射电极，其中Cr、Ni设置于金属Ag与透明电极之间，其过渡和粘附的作用。
第二绝缘层600设置于所述外延层上，包括暴露所述第一开口2111的第三开口2115和暴露所述第二电极520的第四开口2124；第四开口2124的个数可以为1个也可以为多个，可以均匀分散在芯片的上表面，也可以集中设置于芯片的一侧；
第一电极510，覆盖第四开口2124以外的外延层上表面，并通过第三开口2115电连接于N型层；
第三绝缘层700，主要起到保护作用，覆盖外延层的上表面，包括暴露第一电极510的N区焊盘通孔和暴露第二电极520的P区焊盘通孔；
P焊盘通过P区焊盘通孔电连接于第二电极520；N焊盘通过N区焊盘通孔电连接于第一电极510。
实施例3
图23示出了本发明实施例所提供的发光二极管封装件结构示意图。如图23所示，该发光二极管封装件包括：
封装体1000，具有安装表面；
LED芯片3000(可为实施例1、实施例2形成的任一芯片)，安装在安装表面上，该LED芯片如上述所示，被构造为可发射一定波长范围的光；
磷光体2000，覆盖LED芯片3000，被构造为将LED芯片3000发射的光转换为另一波长的光。
本发明实施例中，P焊盘820通过P区焊料凸块920与P区电极1200相连，N焊盘810通过N区焊料凸块910与N区电极1100相连。
本发明实施例提供的LED芯片，通过融合ODR结构和具有金属过渡子层的Ag镜子层，由于过渡子层与ITO层具有较好的粘附性，而Ag镜子层与过渡子层也具有较好的粘附性，从而利用金属过渡子层保证银镜子层在DBR层上的粘附力，因而，可以有效降低Ag镜子层脱落的风险，从而提升了LED芯片的工作可靠性；同时，银镜子层具有超高反射率(>92％)；而且，通过在DBR层上刻蚀暴露ITO层的蜂窝状矩阵孔洞结构，在P型层四周刻蚀暴露N型层的N台阶，并使得第二绝缘层上的P焊盘通孔连通蜂窝状矩阵孔洞中的第一电极层，N焊盘通孔连通N反射电极层，使得第一电极层中的第一银镜子层可以通过密集的呈矩阵排列的蜂窝状孔洞结构，以及，N反射电极层中的第二银镜子层可以通过多个N台阶达到电流的多孔连通，实现电流的扩展，从而使得LED芯片的银镜子层在保持极高的反射率的基础上，还具有优异的电流扩展性能。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (18)
1.一种发光二极管LED芯片，其特征在于，所述LED芯片由下至上依次包括：
衬底，以及设置在所述衬底上的外延结构层，所述外延结构层顺次包括N型层、有源层和P型层；
所述N型层包括未被所述P型层和所述有源层和P型层覆盖的暴露区域，所述暴露区包括位于LED芯片边缘的若干个第一子区域和若干个被有源层包围的第二子区域；
第一绝缘层，覆盖所述外延结构层；包括设置于所述第一子区域和所述第二子区域上的第一开口，以及设置于所述P型层上的复数个第二开口；
第一电极层，通过所述第一开口与所述N型层电性连接；
第二电极层，通过所述第二开口与所述P型层电性连接，所述第一电极与所述第二电极绝缘设置；
所述第二开口的数量大于所述第一开口的数量。
2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述复数个第二开口呈密集的蜂窝状矩阵结构，所述第二开口的半径为：4μm～10μm，相邻第二开口之间的间距为：50μm～100μm。
3.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：定义所述LED芯片为四边形，具有相对设置的两条长边和两条短边，所述第一子区域呈开口状设置在所述长边边缘处和/或所述短边边缘处。
4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于所述第一绝缘层包括DBR层，直接设置在所述DBR层上的所述第二电极至少包括Ag反射层。
5.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于：所述第一电极层与所述第二电极层之间设置有第二绝缘层，所述第二绝缘层包括暴露所述第一子区域和所述第二子区域的第五开口，以及部分暴露所述第二电极层的第四开口；所述第一电极层通过所述第五开口与所述N型层电性连接。
6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于：该LED芯片还包括通过所述第四开口与所述第二电极层电性连接的第三电极层；所述第一电极层与所述第三电极层之间设置有绝缘间隙。
7.根据权利要求6所述的LED芯片，其特征在于：所述第一电极层的面积大于所述第三电极层的面积小于所述第二电极层的面积。
8.根据权利要求1～5任意一项所述的LED芯片，其特征在于：该LED芯片还包括与所述第一电极层电性连接的N型焊盘和与所述第二电极层电性连接的P型焊盘。
9.根据权利要求5～6任意一项所述的LED芯片，其特征在于：该LED芯片还包括第三绝缘层、N型焊盘和P型焊盘，所述N焊盘和所述P焊盘分别通诺设置于所述第三绝缘层上的通过电性连接于所述第一电极层和所述第三电极层。
10.根据权利要求4所述的LED芯片，其特征在于，该LED芯片还包括设置于所述P型层上的透明电极，所述第二电极还包括设置于所述Ag反射层与所述透明电极之间的第一金属过渡子层，所述第一金属过渡子层的材质采用元素周期表中位于铟锡金属与银金属之间的一种或多种金属元素。
11.根据权利要求10所述的LED芯片，其特征在于，所述第一金属过渡子层包括Ti层、Ni层和Cr层，其中，Ti层与透明电极相连接，Ni层为中间层，Cr层与Ag反射层相连接。
12.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述第一绝缘层包括PV层和位于PV层上的DBR层，分布布拉格反射层上刻蚀形成的孔洞内径大于PV层上刻蚀形成的孔洞内径，其中，所述DBR层上刻蚀形成的孔洞内径，与所述PV层上刻蚀形成的孔洞内径的差值为4～8μm。
13.根据权利要求12所述的LED芯片，其特征在于，所述DBR层上刻蚀形成的孔洞内径为8～20μm，孔洞间距为50～100μm，所述PV层上刻蚀形成的孔洞内径为4～16μm。
14.根据权利要求10所述的LED芯片，其特征在于，所述第一金属过渡子层的厚度为
15.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述衬底为透明衬底，包括设置外延结构层的第一表面和与第一表面相对的第二表面，一反射层设置所述第二表面上。
16.一种发光二极管LED芯片，其特征在于，所述LED芯片由下至上依次包括：
衬底，以及设置在所述衬底上的外延结构层，所述外延结构层顺次包括N型层、有源层和P型层；所述N型层包括未被所述有源层和所述P型层覆盖的暴露区域；
透明电极，设置于P型层上，具有电流扩展功能；
DBR反射层，覆盖所述外延结构层；包括设置于所述区上的第一开口，以及设置于所述P型层上的复数个第二开口；
第一电极层，通过所述第一开口与所述N型层电性连接；
第二电极层，至少包含一Ag反射层，通过所述第二开口与所述透明电极电性连接，所述第一电极与所述第二电极绝缘设置。
17.根据权利要求16所述的LED芯片，其特征在于：所述复数个第二开口呈密集的蜂窝状矩阵结构，所述第二开口的半径为：4μm～10μm，相邻第二开口之间的间距为：50μm～100μm。
18.一种发光二极管封装件，包括：
封装体，具有安装表面；
LED芯片，安装在安装表面上，该LED芯片如权利要求1～17所述的任一项所示，被构造为可发射一定波长范围的光；
磷光体，覆盖所述LED芯片，被构造为将所述LED芯片发射的光转换为另一波长的光。
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