CN115172547A - 倒装芯片型发光二极管芯片及包括其的发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光二极管芯片及具有其的发光装置。一实施例的发光二极管芯片包括：第一导电型半导体层；台面，配置到第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；透明电极，欧姆接触到第二导电型半导体层上；第一电流扩散器，欧姆接触到第一导电型半导体层；第二电流扩散器，电连接到透明电极；绝缘层，覆盖台面、第一电流扩散器及第二电流扩散器，包括分布布拉格反射器；以及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于绝缘层上，分别连接到第一电流扩散器及第二电流扩散器；且第一电流扩散器与台面之间的横向相隔距离大于绝缘层的厚度，靠近台面侧的第一电流扩散器的一侧侧面长于另一侧侧面。

Description

倒装芯片型发光二极管芯片及包括其的发光装置
本申请是申请日为2019年6月27日、申请号为201910566516.5、题为“倒装芯片型发光二极管芯片及包括其的发光装置”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种倒装芯片型发光二极管芯片及包括其的发光装置。
背景技术
发光二极管利用在大型背光单元(Back Light Unit，BLU)、普通照明及电子设备等各种产品，也利用在各种小型家电产品及室内装饰产品。进而，发光二极管不仅简单地用作光源，而且还可用作传达信息、唤起美感的用途等各种用途。
另一方面，为了提供高效率的发光二极管，通常制作倒装芯片型发光二极管。倒装芯片型发光二极管的散热性能优异，可利用反射层提高光提取效率。另外，利用倒装芯片接合技术，因此可省略接线，从而提高发光装置的稳定性。
以往，倒装芯片型发光二极管为了反射光而通常利用金属反射层。金属反射层一并具有欧姆特性及反射特性，因此可同时达成电连接与光反射。然而，金属反射层的反射率相对较低，因此产生非常大的光损耗。进而，会产生因长时间使用发光二极管而金属反射层的反射率减小的问题。
因此，要求一种可减少因使用金属反射层引起的光损耗的倒装芯片型发光二极管。
发明内容
[发明要解决的问题]
本发明要解决的问题在于提供一种可减少因金属反射层引起的光损耗而提高光效率的倒装芯片型发光二极管芯片及具有其的发光装置。
本发明要解决的另一问题在于提供一种利用具有高反射率的分布布拉格反射器，并且电可靠性优异的倒装芯片型发光二极管芯片及具有其的发光装置。
本发明要解决的又一问题在于提供一种构造简单的小型化的发光二极管芯片及具有其的发光装置。
[解决问题的手段]
根据本发明的一实施例，提供一种发光二极管芯片，其包括：第一导电型半导体层；台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；第一电流扩散器，与所述台面邻接而配置到所述第一导电型半导体层上，且欧姆接触到所述第一导电型半导体层；第二电流扩散器，配置到所述透明电极上而电连接到所述透明电极；绝缘层，覆盖所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述第一电流扩散器及所述第二电流扩散器，并具有使所述第一电流扩散器及第二电流扩散器的一部分露出的开口部，且包括分布布拉格反射器；以及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，通过所述开口部分别连接到所述第一电流扩散器及第二电流扩散器；且所述第一电流扩散器及第二电流扩散器分别具有连接垫及从所述连接垫延伸的长条形状的延伸部，所述第一电流扩散器与所述台面之间的横向相隔距离大于所述绝缘层的厚度，所述第一电流扩散器包括平坦的下表面、平坦的上表面及位于所述平坦的上表面的两侧的一侧侧面与另一侧侧面，所述一侧侧面较所述另一侧侧面更靠近地配置到所述台面，所述一侧侧面及另一侧侧面分别包括多个倾斜面，所述倾斜面相对于所述第一导电型半导体层的上表面具有55度以下的倾斜角，靠近所述台面侧的一侧侧面长于所述另一侧侧面。
根据本发明的又一实施例，提供一种发光装置，其包括：基板；以及所述发光二极管芯片，配置在所述基板上；且所述发光二极管芯片以所述第一焊垫电极及第二焊垫电极朝向所述基板的方式倒装芯片接合而成。
[发明效果]
根据本发明的实施例，可通过利用分布布拉格反射器而达成高于金属反射层的反射率，进而可提高反射器的稳定性。另外，通过控制第一导电型半导体层、台面及电流扩散器的侧面倾斜面来防止分布布拉格反射器碎裂，因此可提供一种电稳定性较高的发光二极管芯片。
可通过以下说明的详细说明而明确地理解本发明的其他特征及优点。
附图说明
图1是用以说明本发明的一实施例的发光二极管芯片的俯视图。
图2是沿图1的切线A-A获得的剖面图。
图3是沿图1的切线B-B获得的剖面图。
图4是用以说明图1的发光二极管芯片的电流扩散器的概略性放大剖面图。
图5是表示电流扩散器的剖面的扫描式电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope，SEM)照片。
图6是用以说明本发明的又一实施例的发光二极管芯片的概略性俯视图。
图7是用以说明本发明的又一实施例的发光二极管芯片的概略性俯视图。
图8是用以说明本发明的又一实施例的发光二极管芯片的概略性俯视图。
图9是用以说明本发明的一实施例的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)灯的概略性前视图。
图10是用以说明本发明的一实施例的灯带的概略图。
图11是用以说明本发明的又一实施例的LED灯的概略性前视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地对本发明的实施例进行说明。以下介绍的实施例是为了可向本发明所属的技术领域内的普通技术人员充分地传达本发明的思想而作为示例提供。因此，本发明并不限定于以下说明的实施例，也可具体化成其他实施方式。并且，在附图中，方便起见，也可夸张地表示构成要素的宽度、长度、厚度等。另外，在记载为一个构成要素位于另一构成要素的“上部”或“上方”的情况下，不仅包括各部分位于另一部分的“正上部”或“正上方”的情况，而且包括在各构成要素与另一构成要素之间介置有其他构成要素的情况。在整篇说明书中，相同的参照符号表示相同的构成要素。
本发明的一实施例的发光二极管芯片包括：第一导电型半导体层；台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；第一电流扩散器，与所述台面邻接而配置到所述第一导电型半导体层上，欧姆接触到所述第一导电型半导体层；第二电流扩散器，配置到所述透明电极上而电连接到所述透明电极；绝缘层，覆盖所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述第一电流扩散器及所述第二电流扩散器，具有使所述第一电流扩散器及第二电流扩散器的一部分露出的开口部，包括分布布拉格反射器；以及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，通过所述开口部分别连接到所述第一电流扩散器及第二电流扩散器；且所述第一电流扩散器及第二电流扩散器分别具有连接垫及从所述连接垫延伸的长条形状的延伸部，所述第一电流扩散器与所述台面之间的横向相隔距离大于所述绝缘层的厚度，所述第一电流扩散器包括平坦的下表面、平坦的上表面及位于所述平坦的上表面的两侧的一侧侧面与另一侧侧面，所述一侧侧面较所述另一侧侧面更靠近地配置到所述台面，所述一侧侧面及另一侧侧面分别包括多个倾斜面，所述倾斜面相对于所述第一导电型半导体层的上表面具有55度以下的倾斜角，靠近所述台面侧的一侧侧面长于所述另一侧侧面。
可通过使用分布布拉格反射器反射光来减少因金属反射层引起的光损耗，进而可提供高效率的发光二极管。另外，可通过利用第一电流扩散器及第二电流扩散器而使电流在发光二极管芯片内均匀地分散。
另一方面，分布布拉格反射器是交替地积层折射率不同的绝缘层而成，积层数越增加，则反射率越高。然而，分布布拉格反射器会根据形成所述分布布拉格反射器的面的状态而发生碎裂。尤其，如果为了达成高反射率而增加积层数，则厚度增加而容易发生碎裂。在本实施例中，使第一电流扩散器与台面之间的横向相隔距离大于绝缘层的厚度，并且调节第一电流扩散器的两侧侧面的长度，由此缓和第一电流扩散器的一侧侧面的倾斜度，从而不仅提高分布布拉格反射器的反射率，而且可防止分布布拉格反射器发生碎裂。
另一方面，所述第一电流扩散器的一侧侧面及另一侧侧面可分别具有宽于所述平坦的上表面的宽度，所述第一电流扩散器的一侧侧面整体较所述另一侧侧面更平缓。
另外，所述第一电流扩散器的一侧侧面及另一侧侧面可分别包括从所述下表面到所述上表面依序相接的第一侧面、第二侧面及第三侧面，所述第二侧面较所述第一侧面及第三侧面更平缓且具有更大的宽度。
进而，在所述一侧侧面中，所述第一侧面可较所述第三侧面更陡峭且具有更大的宽度。另外，在所述另一侧侧面中，所述第一侧面可较所述第三侧面更平缓且具有更大的宽度。
另外，所述第二电流扩散器可包括平坦的下表面、平坦的上表面及位于所述平坦的上表面的两侧的一侧侧面与另一侧侧面，所述一侧侧面与另一侧侧面相对于所述平坦的上表面呈非对称。
另一方面，所述第二焊垫电极可沿横向远离所述第一电流扩散器以不与所述第一电流扩散器重叠。因此，即便在所述绝缘层发生碎裂，也可防止第二焊垫电极与第一电流扩散器之间的电性短路。
另外，所述第一焊垫电极可沿横向远离所述第二电流扩散器以不与所述第二电流扩散器重叠。因此，即便在所述绝缘层发生碎裂，也可防止第一焊垫电极与第二电流扩散器之间的电性短路。
在一实施例中，所述第一焊垫电极可与所述第一电流扩散器的延伸部局部地重叠。在另一实施例中，所述第一焊垫电极可沿横向远离所述第一电流扩散器的延伸部以不与所述第一电流扩散器的延伸部重叠。
另一方面，所述发光二极管芯片还可包括配置在所述第一导电型半导体层的下部的衬底，所述第一导电型半导体层的侧面及所述台面的侧面分别可相对于所述衬底的上表面具有小于45度的倾斜角。因此，可防止在覆盖所述第一导电型半导体层及台面的侧面的绝缘层发生碎裂。
在一实施例中，所述发光二极管芯片还可包括欧姆接触到所述第一导电型半导体层的附加第一连接垫，所述第一附加连接垫可远离所述第一电流扩散器。所述绝缘层还可包括使所述第一附加连接垫露出的开口部，所述第一焊垫电极通过所述开口部连接到所述附加第一连接垫。
另外，所述发光二极管芯片还可包括连接到所述透明电极的附加第二连接垫，所述附加第二连接垫可远离所述第二电流扩散器。所述绝缘层还可包括使所述附加第二连接垫露出的开口部，所述第二焊垫电极通过所述开口部连接到所述附加第二连接垫。
在一实施例中，所述第一电流扩散器可与所述台面的侧面邻接而配置到所述台面的外侧。在另一实施例中，所述台面可包括使所述第一导电型半导体层露出的贯通槽，所述第一电流扩散器可在所述贯通槽内配置到所述第一导电型半导体层上。
另一方面，所述第一电流扩散器及第二电流扩散器的厚度可大于所述台面的厚度。进而，所述绝缘层也可厚于所述第一电流扩散器及第二电流扩散器或所述焊垫电极。
另外，在一些实施例中，所述第一电流扩散器的延伸部与所述第二电流扩散器的延伸部可彼此平行。
另一方面，所述发光二极管芯片还可包括配置在所述第一导电型半导体层的下部的衬底，所述第一导电型半导体层可限位于由所述衬底的边缘包围的区域上，所述绝缘层可覆盖露出在所述第一导电型半导体层周围的所述衬底的上表面。
本发明的又一实施例的发光装置包括：基板；以及发光二极管芯片，配置在所述基板上。所述发光二极管芯片作为如上所述的发光二极管芯片，以所述第一焊垫电极及第二焊垫电极朝向所述基板的方式倒装芯片接合而成。
另一方面，所述基板可呈长条形状，所述发光二极管芯片可在所述基板沿长度方向排列。
以下，参照附图，对本发明的各种实施例进行说明。
图1是用以说明本发明的一实施例的发光二极管芯片的概略性俯视图，图2是沿图1的切线A-A获得的概略性剖面图，图3是沿图1的切线B-B获得的概略性剖面图。
参照图1至图3，本实施例的发光二极管芯片包括衬底21、发光构造体30、透明电极31、第一电流扩散器33、第二电流扩散器35、绝缘层37、第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b。
发光二极管芯片可像图l所示一样呈较长的长方形形状，可为具有较小的水平截面面积的小型发光二极管芯片。发光二极管芯片的纵向长度可为横向长度的2倍至3倍的范围内。例如，纵向长度可为约480μm至600μm的范围内，横向长度可为约170μm至220μm的范围内。另外，发光二极管芯片的整体厚度可为约100μm至200μm的范围内。
衬底21可为绝缘性衬底或导电性衬底。衬底21可为用以使发光构造体30生长的生长衬底，可包括蓝宝石衬底、碳化硅衬底、硅衬底、氮化镓衬底、氮化铝衬底等。另外，衬底21可包括形成在其上表面的至少一部分区域的多个突出部。衬底21的多个突出部可形成为规则或不规则的图案。例如，衬底21可为包括形成在上表面的多个突出部的图案化蓝宝石衬底(Patterned sapphire substrate，PSS)。衬底21可具有大致100μm至200μm的范围内的厚度。
发光构造体30位于衬底21上。另外，发光构造体30的下表面的面积可小于衬底21的上表面的面积，可沿发光构造体30的外缘露出衬底21的上表面。衬底21的上表面的多个突出部中的一部分位于发光构造体30与衬底21之间，未由发光构造体30覆盖的多个突出部露出在发光构造体30的周边。
通过在发光构造体30周边的分离区域露出衬底21的上表面，可减少发光二极管芯片的制造过程中的弯曲(bowing)。由此，可防止因弯曲引起的发光构造体30的损伤而提高发光二极管芯片制造产率。另外，因所述弯曲减少而可减小施加到发光构造体30的应力，因此可将衬底21的厚度加工地更薄。由此，可提供一种具有大致100μm的较薄的厚度的纤薄化的发光二极管芯片。与此相关，在下文叙述的实施例中，更详细地对发光二极管芯片的制造方法进行说明。
发光构造体30包括第一导电型半导体层23、位于第一导电型半导体层23上的第二导电型半导体层27及位于第一导电型半导体层23与第二导电型半导体层27之间的活性层25。发光构造体30的整体厚度可为大致5μm至10μm的范围内。
另一方面，第一导电型半导体层23、活性层25及第二导电型半导体层27可包括III-V系氮化物类半导体，例如可包括如(AI、Ga、In)N的氮化物类半导体。第一导电型半导体层23可包括n型杂质(例如，Si、Ge、Sn)，第二导电型半导体层27可包括p型杂质(例如，Mg、Sr、Ba)。另外，也可与此相反。活性层25可包括多层量子阱结构(MQW)，能够以射出所期望的波长的方式调节氮化物类半导体的组成比。尤其，在本实施例中，第二导电型半导体层27可为p型半导体层。
第一导电型半导体层23可具有倾斜的侧面。进而，所述倾斜的侧面的倾斜角可平缓至相对于衬底21的底面为约45度以下。通过平缓地形成第一导电型半导体层23的侧面，可防止在覆盖发光构造体30及衬底21的绝缘层37产生如龟裂的缺陷。
另一方面，发光构造体30包括台面M。台面M可位于第一导电型半导体层23的一部分区域上，且包括活性层25及第二导电型半导体层27。台面M可具有大致1μm至2μm的范围内的厚度。在本实施例中，第一导电型半导体层23的一部分可露出到台面M的外侧。另外，在一部分区域中，台面M的倾斜面与第一导电型半导体层23的倾斜面对齐，由此第一导电型半导体层23的上表面中的露出的面可限制在台面M的一侧。然而，本实施例并不限定于此，也可沿台面M的外缘露出第一导电型半导体层23的上表面。另外，在另一实施例中，也可在台面M的内部形成贯通孔或贯通槽而露出第一导电型半导体层23。
为了使第一导电型半导体层23露出，台面M可呈去除一部分的四边形形状。另外，台面M可具有倾斜的侧面，侧面的倾斜角可平缓至相对于衬底21的底面为约45度以下。进而，在第一导电型半导体层23与台面M的侧面对齐的情况下，第一导电型半导体层23与台面M也可形成相同的倾斜面。
另一方面，透明电极31位于第二导电型半导体层27上。透明电极31可欧姆接触到第二导电型半导体层27。透明电极31例如可包括如氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化锌(Zinc Oxide，ZnO)、氧化锌铟锡(Zinc Indium Tin Oxide，ZITO)、氧化锌铟(ZincIndium Oxide，ZIO)、氧化锌锡(Zinc Tin Oxide，ZTO)、氧化镓铟锡(Gallium Indium TinOxide，GITO)、氧化镓铟(Gallium Indium Oxide，GIO)、氧化镓锌(Gallium Zinc Oxide，GZO)、铝掺杂氧化锌(Aluminum doped Zinc Oxide，AZO)、氧化氟锡(Fluorine Tin Oxide，FTO)等的透光性导电性氧化物层。导电性氧化物也可包括各种掺杂物。
包括透光性导电性氧化物的透明电极31与第二导电型半导体层27的欧姆接触特性优异。即，如ITO或ZnO等的导电性氧化物与第二导电型半导体层27的接触电阻相对低于金属性电极，因此通过应用包括导电性氧化物的透明电极31，可减小发光二极管芯片的正向电压Vf而提高发光效率。
尤其，如本实施例的发光二极管芯片的小型发光二极管芯片的电流密度相对较低，故而欧姆特性受到较大的影响。因此，可通过使用透明电极31来提高欧姆特性而更有效地提高发光效率。另外，导电性氧化物从氮化物类半导体层剥离(peeling)的概率小于金属性电极，即便长时间使用也较为稳定。因此，通过使用包括导电性氧化物的透明电极31，可提高发光二极管芯片的可靠性。
透明电极31的厚度并无限制，但可为约
Figure BDA0003740004180000081
至
Figure BDA0003740004180000082
的范围内的厚度。如果透明电极31的厚度过厚，则会吸收通过透明电极31的光而发生损耗。因此，透明电极31的厚度限制在
Figure BDA0003740004180000083
以下。
透明电极31以大致覆盖第二导电型半导体层27的整个上表面的方式形成，由此在驱动发光二极管芯片时，可提高电流分散效率。例如，透明电极31的侧面可沿台面M的侧面形成。另外，透明电极31包括使第二导电型半导体层27局部地露出的开口部。以至少局部地填充开口部的方式形成下文叙述的第二焊垫电极39b，由此可增加第二焊垫电极39b的接触面积。由此，可有效地防止第二焊垫电极39b从透明电极31或发光构造体30剥离。
第一电流扩散器33与台面M邻接而配置到第一导电型半导体层23上。第一电流扩散器33欧姆接触到第一导电型半导体层23.且使电流分散。第一电流扩散器33包括连接垫33a及从连接垫33a延伸的延伸部33b。连接垫33a具有宽于延伸部33b的宽度，延伸部33b沿发光二极管芯片的长度方向延伸成长条形状。通过将延伸部33b沿发光二极管芯片的长度方向配置成长条形状，可在长条形状的发光二极管芯片内使电流跨及较广的区域而均匀地分散。
延伸部33b沿横向远离台面M以不与台面M重叠，且可沿台面M的边缘延伸。
另一方面，第一电流扩散器33远离台面M足够的距离，第一电流扩散器33的相隔距离D1大于绝缘层37的厚度。然而，如果第一电流扩散器33的相隔距离Dl过大，则发光面积减小，因此可限制相隔距离Dl不超过延伸部33b的宽度的3倍。
第二电流扩散器35位于透明电极31上而电连接到透明电极31，从而有助于第二导电型半导体层27内的电流分散。导电性氧化物沿水平方向的电流分散性能会相对低于金属性电极，但可通过利用第二电流扩散器35来弥补电流分散性能。进而，可通过采用第二电流扩散器35而减小透明电极31的厚度。
另一方面，第二电流扩散器35可包括连接垫35a及从连接垫35a延伸的延伸部35b。连接垫35a具有宽于延伸部35b的宽度，延伸部35b沿发光二极管芯片的长度方向延长为长条形状。通过将延伸部35b沿发光二极管芯片的长度方向配置成长条形状，可在长条形状的发光二极管芯片内使电流跨及较广的区域而均匀地分散。延伸部35b与第一电流扩散器33的延伸部33b平行地配置，从而可固定地保持所述延伸部之间的间隔。
第一电流扩散器33及第二电流扩散器35可在同一制程中利用相同的材料一并形成，因此可具有彼此相同的层构造。例如，第一电流扩散器33及第二电流扩散器35可包括Al反射层，可包括Au连接层。具体而言，第一电流扩散器33及第二电流扩散器35可具有Cr/Al/Ti/Ni/Ti/Ni/Au/Ti的层构造。第一电流扩散器33及第二电流扩散器35的厚度可大于台面M的厚度，因此第一电流扩散器33的上表面可较台面M的上表面更高地定位。例如，台面M的厚度可为大致1.5μm，第一电流扩散器33及第二电流扩散器35的厚度可为大致2μm。
另一方面，以下参照图4及图5，详细地对第一电流扩散器33及第二电流扩散器35的延伸部33b、35b的剖面形状进行说明。
绝缘层37覆盖第一导电型半导体层23、台面M、透明电极31、第一电流扩散器33及第二电流扩散器35。绝缘层37覆盖台面M的上部区域及侧面，另外，覆盖露出在台面M周边的第一导电型半导体层23及第一导电型半导体层23的侧面。另外，绝缘层37可覆盖露出在第一导电型半导体层23周围的衬底21的上表面。另外，绝缘层37覆盖第一电流扩散器33与台面M之间的区域。
另一方面，绝缘层37具有使连接垫33a、35a露出的开口部37a、37b。开口部37a、37b的尺寸可小于连接垫33a、35a的面积。
绝缘层37包括分布布拉格反射器。分布布拉格反射器可由折射率不同的介电层反复积层而形成，所述介电层可包括TiO2、SiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5、MgF2等。例如，绝缘层37可具有交替地积层的TiO2层/SiO2层的构造。分布布拉格反射器以反射在活性层25产生的光的方式制作，为了提高反射率而形成多对。在本实施例中，分布布拉格反射器可包括10对至25对(pairs)。绝缘层37可连同分布布拉格反射器一并包括另外的绝缘层，例如，为了改善分布布拉格反射器与其底层的接着力，可包括位于分布布拉格反射器的下部的界面层及覆盖分布布拉格反射器的保护层。所述界面层例如可由SiO2层形成，保护层可由SiNx形成。由SiNx形成的层的防湿性优异，从而可保护发光二极管芯片免受湿气影响。
绝缘层37可具有约2μm至5μm的厚度。分布布拉格反射器对在活性层25产生的光的反射率可为90％以上，可通过控制形成分布布拉格反射器的多个介电层的种类、厚度、积层周期等而提供接近100％的反射率。进而，所述分布布拉格反射器也可对除在活性层25产生的光以外的其他可见光具有高反射率。
然而，在分布布拉格反射器的厚度增加的情况下，根据形成分布布拉格反射器的面的状态而会在绝缘层37内发生碎裂。尤其，第一导电型半导体层23的侧面倾斜度或台面M的侧面倾斜度影响绝缘层37发生碎裂。进而，在第一电流扩散器33与台面M之间会容易地发生绝缘层37的碎裂。为了防止此种情况，在本实施例中，使第一电流扩散器33充分地远离台面M，并且控制第一电流扩散器33的侧面倾斜度。以下，参照图4及图5，详细地对第一电流扩散器33及第二电流扩散器35的形状进行说明。另一方面，第一导电型半导体层23及台面M的侧面倾斜角限制为45度以下，由此可防止在第一导电型半导体层23及台面M的附近，绝缘层37发生碎裂。
另一方面，第一焊垫电极39a与第二焊垫电极39b位于绝缘层37上，分别通过开口部37a、37b连接到连接垫33a、35a。
如图1所示，第一焊垫电极39a大致位于透明电极31的上部区域内，一部分延伸到连接垫33a。然而，第一焊垫电极39a可沿横向远离延伸部33b以不与延伸部33b重叠。
另外，第一焊垫电极39a沿横向远离第二电流扩散器35以不与第二电流扩散器35重叠。如图1所示，第一焊垫电极39a可具有收容延伸部35b的凹陷部，以便不与延伸部35b重叠。由于第一焊垫电极39a不与第二电流扩散器35重叠，因此即便在绝缘层37产生龟裂，也可防止第一焊垫电极39a与第二电流扩散器35之间发生电性短路。
另一方面，第二焊垫电极39b位于透明电极31的上部区域内，通过开口部37b连接到第二电流扩散器35的连接垫35a。如图所示，第二焊垫电极39b与第二电流扩散器35的连接垫35a重叠，进而，可与延伸部35b重叠。然而，在另一实施例中，第二焊垫电极39b也可沿横向远离延伸部35b以不与第二电流扩散器35的延伸部35b重叠。另一方面，第二焊垫电极39b沿横向远离第一电流扩散器33以不与第一电流扩散器33重叠。尤其，第二焊垫电极39b限定地配置到台面M的上部区域内，不延伸到台面M与第一电流扩散器33之间的区域。
第一焊垫电极39a与第二焊垫电极39b在台面M上沿长度方向排列，彼此隔开固定距离以上。第一焊垫电极39a与第二焊垫电极39b的最短相隔距离例如可为约3μm至约100μm。
第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b可在同一制程中利用相同的材料一并形成，因此可具有相同的层构造。第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b的厚度可薄于绝缘层37的厚度，例如可形成为约2μm的厚度。
图4是用以说明图1的发光二极管芯片的电流扩散器的概略性放大剖面图，图5是表示电流扩散器的剖面的SEM照片。
参照图4，第一电流扩散器33及第二电流扩散器35的延伸部33b、35b可具有大致相似的剖面形状。延伸部33b、35b分别可具有平坦的下部面及与所述下部面对向的平坦的上表面ST。另外，延伸部33b、35b分别包括连接下表面与上表面的两侧面，所述两侧面分别可包括第一侧面SLI、SRI、第二侧面SL2、SR2及第三侧面SL3、SR3。
如图4所示，延伸部33b、35b的两侧面彼此呈非对称，从平坦的上表面ST到两末端的长度WL、WR不同。即，在附图中，WR大于WL，因此右侧所示的侧面SRI、SR2、SR3的倾斜度较左侧所示的侧面SLI、SL2、SL3的倾斜度在整体上更平缓。
尤其，在第一电流扩散器33中，具有更平缓的倾斜度的一侧侧面(右侧侧面)与台面M邻接地配置，因此绝缘层37可不在台面M与第一电流扩散器33之间发生碎裂而稳定地形成。
另一方面，第一侧面SRI也可较第一侧面SLI更陡峭，第一侧面SRI的倾斜角可小于55度。然而，相对更窄地形成第一侧面SRI的宽度，因此，因第一侧面SRI的倾斜度而不在绝缘层37产生龟裂。
另一方面，第三侧面SR3可大致与第三侧面SL3相似地倾斜，但可具有窄于第三侧面SL3的宽度。另一方面，第二侧面SR2具有相对宽于第二侧面SL2的宽度。
在图4中，以直线表示各侧面，但侧面也可形成为曲面。
图5是在实际制作出的发光二极管芯片中拍摄电流扩散器的SEM图像，表示配置在第一导电型半导体层23上的延伸部33b及覆盖延伸部33b的绝缘层37。电流扩散器以具有Cr/Al/Ti/Ni/Ti/Ni/Au/Ti的层构造的方式形成，明亮的部分表示Au层。在图5的电流扩散器的右侧配置台面M。
如图5所示，可确认到通过平缓地形成延伸部33b的侧面，覆盖电流扩散器的绝缘层37未碎裂。
图6是用以说明本发明的又一实施例的发光二极管芯片的概略性俯视图。
参照图6，本实施例的发光二极管芯片与参照图1至图3所说明的发光二极管芯片大致相似，但差异在于第一电流扩散器33及第二电流扩散器35相对较短地形成且还形成有附加连接垫33a、35a。第一电流扩散器33及第二电流扩散器35的延伸部33b、35b具有相对较窄的宽度且较长地形成。因此，电流难以从连接垫33a、35a容易地流入到延伸部33b、35b的末端。因此，在本实施例中，相对较短地形成第一电流扩散器33及第二电流扩散器35，并且形成附加连接垫33a、35a来进一步改善电流分散性能。
附加连接垫33a远离第一电流扩散器33而配置到发光二极管芯片的一侧末端附近，附加连接垫35a远离第二电流扩散器35而配置到发光二极管芯片的另一端附近。
另一方面，绝缘层37具有使附加连接垫33a、35a露出的开口部，第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b也分别通过绝缘层37的开口部连接到附加连接垫33a、35a。
另一方面，在本实施例中，图示有第一焊垫电极39a与延伸部33b局部地重叠的情况。然而，如上所述，第一焊垫电极39a可沿横向远离延伸部33b以不与延伸部33b重叠。
图7是用以说明本发明的又一实施例的发光二极管芯片的概略性俯视图。
参照图7，本实施例的发光二极管芯片与参照图1所说明的发光二极管芯片大致相似，但差异在于配置有两个第一电流扩散器33。
可沿发光二极管芯片的两侧边缘配置第一电流扩散器33，因此能够以经过发光二极管芯片的中心的方式配置第二电流扩散器35。
图8是用以说明本发明的又一实施例的发光二极管芯片的概略性俯视图。
参照图8，本实施例的发光二极管芯片与参照图1所说明的发光二极管芯片大致相似，但差异在于台面M在中央区域包括使第一导电型半导体层23露出的贯通槽，第一电流扩散器33在台面M的贯通槽内配置在第一导电型半导体层23上。
第二电流扩散器35可具有从连接垫35a向两侧延伸的两个延伸部35b，这些延伸部35b从第一电流扩散器33的两侧延伸。
本实施例的发光二极管芯片可作为倒装芯片型发光二极管而使用在各种发光装置。尤其，呈长条形状的发光二极管芯片适于使用LED灯丝的LED灯。
图9是用以说明本发明的一实施例的LED灯的概略性前视图。
参照图9，所述LED灯包括灯泡基板100、中央柱120、下部导线130、上部导线140、LED灯丝150及透光性灯泡160。
灯泡基板1 00具有与以往灯泡(light bulb)所使用的电极构造相同的电极构造。另外，可在灯泡基板100的内部内置交流(Alternating Current，AC)/直流(DirectCurrent，DC)转换器等被动元件及主动元件。
灯泡基板100具有与以往灯泡相同的电极构造，故而本发明的实施例的LED灯可使用以往的插座，因此可节省因使用LED灯产生的附属设备设置费用。
中央柱120固定到灯泡基板100而配置到LED灯中央。中央柱120可包括底座部、柱部及上端部。中央柱120用以支撑LED灯丝150，例如可由玻璃形成。
下部导线130将灯泡基板100与LED灯丝150电连接。下部导线130接合到LED灯丝150的下部侧端部。下部导线130连接到各LED灯丝150，这些下部导线130分为两组而分别连接到灯泡基板100的两个电极。
另一方面，上部导线140接合到LED灯丝150的上部侧端部。一个上部导线140可将一对LED灯丝150彼此连接。在本实施例中，图示两对LED灯丝150，两个上部导线140将两对LED灯丝150彼此串联连接。然而，本发明并不限定于此，也可配置通过上部导线140分别彼此连接的一对或三对以上的LED灯丝150。
透光性灯泡160包覆LED灯丝150而从外部环境分离。透光性灯泡160可由玻璃或塑料形成。透光性灯泡160可呈各种形状，也可呈与以往的灯泡相同的形状。
另一方面，LED灯丝150通过下部导线130及上部导线140电连接到灯泡基板100。LED灯丝150可包括倒装芯片接合在基板上的多个发光二极管芯片，且包括覆盖所述发光二极管芯片的波长转换层。基板作为长条形状的衬底，例如可为如石英衬底的透光性衬底。然而，在另一实施例中，基板也可为如带的挠性衬底。
图10是用以说明本发明的一实施例的灯带的概略图。
参照图10，本实施例的灯带包括基板250、导电性配线(省略)及发光二极管芯片210阵列。此处，基板250呈长条形状，可为柔性透明膜。
基板250为柔性且排列小型发光二极管芯片210，因此灯带可容易地变形为所期望的形状。因此，这种灯带具有易于设置到较窄的空间等的优点，适于用作装饰用或携带用，可用作汽车的车内装饰用照明或车外装饰用照明，可用作各种标志显示用，也可附着到服饰。另外，所述灯带也可用作LED灯丝而应用在LED灯。
在本实施例中，发光二极管芯片210作为上述实施例中所说明的发光二极管芯片，沿带的长度方向排列。另外，虽未图示，但波长转换层也可覆盖发光二极管芯片210。与此不同，波长转换层也可预先形成到发光二极管芯片210上而安装到基板250上。
图11是用以说明本发明的又一实施例的LED灯的概略性前视图。
参照图11，所述LED灯包括灯泡基板200、中央柱220、LED灯丝251及透光性灯泡260。
灯泡基板200与图9的实施例中所说明的灯泡基板100相同，因此为了避免重复，省略详细的说明。
中央柱220固定到灯泡基板200而配置到LED灯中央。中央柱220可包括底座部、柱部及上端部。中央柱220用以支撑LED灯丝251，例如可由玻璃形成。
LED灯丝251作为如参照图10进行说明的灯带，包括基板、导电性配线及发光二极管芯片，省略其说明。LED灯丝251形成为柔性灯带，因此可对LED灯丝250的形状进行各种变形。
所述LED灯丝250可通过未图示的导线电连接到灯泡基板200的电极。
透光性灯泡260包覆LED灯丝251而从外部环境分离。透光性灯泡260可由玻璃或塑料形成。透光性灯泡260可呈各种形状，也可呈与以往的灯泡相同的形状。
在上述实施例中，对本发明的各种实施例的发光二极管芯片及发光装置进行了说明，但本发明并不限定于此。所述发光二极管芯片也可应用在要求小型发光部的其他各种电子装置，例如也可应用在显示器装置等。

Claims (10)

1.一种发光二极管芯片，其特征在于，包括：
第一导电型半导体层；
台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；
透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；
第一电流扩散器，与所述台面邻接而配置到所述第一导电型半导体层上，且欧姆接触到所述第一导电型半导体层；
第二电流扩散器，配置到所述透明电极上而电连接到所述透明电极；
绝缘层，覆盖所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述第一电流扩散器及所述第二电流扩散器，并具有使所述第一电流扩散器及所述第二电流扩散器的一部分露出的开口部，且包括分布布拉格反射器；以及
第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，通过所述开口部分别连接到所述第一电流扩散器及所述第二电流扩散器，且
所述第一电流扩散器及所述第二电流扩散器分别具有连接垫及从所述连接垫延伸的较长的形状的延伸部，
所述第一电流扩散器与所述台面之间的横向相隔距离大于所述绝缘层的厚度，
所述第一电流扩散器包括平坦的下表面、平坦的上表面及位于所述平坦的上表面的两侧的一侧侧面与另一侧侧面，所述一侧侧面较所述另一侧侧面更靠近地配置到所述台面，所述一侧侧面及所述另一侧侧面分别包括多个倾斜面，所述倾斜面相对于所述第一导电型半导体层的上表面具有55度以下的倾斜角，靠近台面侧的所述一侧侧面长于所述另一侧侧面。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一电流扩散器的所述一侧侧面及所述另一侧侧面分别具有宽于所述平坦的上表面的宽度，
所述第一电流扩散器的所述一侧侧面整体较所述另一侧侧面更平缓。
3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一电流扩散器的所述一侧侧面及所述另一侧侧面分别包括从所述下表面到所述上表面依序相接的第一侧面、第二侧面及第三侧面，所述第二侧面较所述第一侧面及所述第三侧面更平缓且具有更大的宽度。
4.根据权利要求3所述的发光二极管芯片，其特征在于，
在所述一侧侧面中，所述第一侧面较所述第三侧面更陡峭且具有更大的宽度。
5.根据权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，
在所述另一侧侧面中，所述第一侧面较第三侧面更平缓且具有更大的宽度。
6.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第二电流扩散器包括平坦的下表面、平坦的上表面及位于所述平坦的上表面的两侧的一侧侧面与另一侧侧面，所述一侧侧面与所述另一侧侧面相对于所述平坦的上表面呈非对称。
7.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第二焊垫电极沿横向远离所述第一电流扩散器以不与所述第一电流扩散器重叠。
8.根据权利要求7所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一焊垫电极沿横向远离所述第二电流扩散器以不与所述第二电流扩散器重叠。
9.根据权利要求8所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一焊垫电极与所述第一电流扩散器的延伸部局部地重叠。
10.根据权利要求8所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一焊垫电极沿横向远离所述第一电流扩散器的延伸部以不与所述第一电流扩散器的延伸部重叠。
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