CN205050864U - 发光二极管芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种发光二极管芯片，从下至上依次包括：基板、外延叠层以及金属电极，其特征在于：所述金属电极外表面覆盖非金属反射层，所述发光二极管芯片应用于封装结构时，可以有效地反射波长转换物质入射到芯片电极的光，从而提升封装结构的光效；入射到芯片电极的可见光被漫反射，从而提升封装结构颜色均匀性；保护芯片电极，防止受到硫化影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发光二极管芯片结构，特别涉及一种发光二极管芯片电极相关的结构。
背景技术
发光二极管（英文为LightEmittingDiode，简称LED）是利用半导体的P-N结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。LED具有环保、亮度高、功耗低、寿命长、工作电压低、易集成化等优点，是继白炽灯、荧光灯和高强度放电（英文缩写为HID）灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源。
当前LED芯片主要有三种结构：正装芯片、垂直芯片和倒装芯片。其中正装芯片和垂直芯片在发光面上都具有电极，用来进行电气连接。电极是多层金属结构，可见光不可穿透，因此会使真实发光面面积缩小；另外，电极的表面通常是Au，其对于可见光，尤其是600nm以下的光反射率较低，因此当芯片应用于封装结构后，受荧光粉散射的蓝光，以及荧光粉激发的光入射到Au表面后大量的光被吸收，造成光损失。还有一些结构通过表面镀银来提升反射率，但是由于硅胶材料有透气性，容易造成硫化产生，这样不仅不能提升亮度，还存在可靠性问题。
发明内容
本实用新型提供了一种发光二极管芯片结构，可以大大减弱芯片表面金属对光的吸收，从而使得相同亮度的芯片，用于封装结构后，可以得到更高的亮度。除此之外，本实用新型结构不会引起焊线不良、硫化等可靠性的问题，并且还可以保护芯片电极。
发光从下至上依次包括：基板；外延叠层以及金属电极，其特征在于：所述金属电极外表面覆盖非金属反射层。
所述非金属反射层覆盖金属电极的上表面，也可以覆盖金属电极的侧表面。所述非金属反射层还可以只覆盖电极上表面的一部分，焊线的区域不被反射层覆盖。
所述金属电极裸露部分上表面，以进行焊线。
所述非金属反射层为白色反射材料。更优的，再所述非金属反射表面覆盖有透明保护层。
本实用新型的芯片结构应用于封装结构时，封装结构的亮度可以得到大幅的提升，而且由于非金属漫反射，可以使封装结构的颜色更加均匀。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
图1(a)~(c)为本实用新型之实施例1中的垂直芯片之前技术示意图，分别为芯片俯视图，截面图以及应用于封装的截面图。
图2(a)~(c)为实施例1中的本实用新型所述技术的示意图，分别为芯片俯视图，截面图以及应用于封装的截面图。
图3为实施例1中的本实用新型所述技术的示意图，反射层覆盖电极的上表面和侧表面。
图4(a)~(c)为实施例1中的本实用新型所述技术的示意图，反射层仅覆盖部分电极上表面；(a)：俯视图；(b)：截面图；(c)反射层表面覆盖透明保护层的截面图。
图5(a)~(c)为本实用新型之实施例2中的正装芯片之前技术示意图，分别为芯片俯视图，截面图以及应用于封装的截面图。
图6(a)~(c)为实施例2中的本实用新型所述技术的示意图，分别为芯片俯视图，截面图以及应用于封装的截面图。
图7为实施例2中的本实用新型所述技术的示意图，反射层覆盖电极的上表面和侧表面。
图8(a)~(c)为实施例2中的本实用新型所述技术的示意图，反射层仅覆盖部分电极上表面；(a)：俯视图；(b)：截面图；(c)反射层表面覆盖透明保护层的截面图。
图中各标号表示如下：101：垂直芯片金属电极；102，202：波长转换物质(如荧光粉)；103，203：封装支架；104：光学透镜；105，205：反射层；106，206：透明保护层；201：正装芯片金属电极；
具体实施方式
下面结合示意图对本实用新型的LED芯片进行详细的描述，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
实施例1
图1为垂直芯片的简单示意图。其中图1(a)和(b)分别是俯视图和截面图。从图中可以看出，金属电极101覆盖在发光表面。对于大功率的垂直芯片，金属电极通常占到发光面积的5%~20%，对芯片的出光造成很大影响。不仅如此，该技术的芯片应用到封装结构后，如图1(c)所示，芯片出射的光部分经由波长转换物质(如荧光粉)102散射又重新入射到芯片时，部分光会被金属电极101吸收。激发的荧光粉102的光也有部分被金属电极吸收。因此造成明显的光损失，影响整个封装结构的亮度。
而本实用新型所述的技术，如图2所示，在金属电极101上全部或者部分的覆盖一层反射层105，图2(a)和图2(b)分别显示了此芯片结构的俯视示意图和截面示意图，示意图中着重显示了电极的结构。当采用本实用新型所述技术的芯片应用于封装结构后，如图2(c)所示，芯片出射的光部分经由波长转换物质(如荧光粉)102散射又重新入射到芯片时，原本会本金属电极101吸收的光遇到反射层105，重新被反射。同理，对于激光的荧光粉102的光也不再被金属电极101吸收，而是形成反射。从而可以明显的提升整个封装结构的亮度。
图3示出了反射层不仅覆盖在金属电极101的上表面，还覆盖了其侧表面，从而使部分入射到侧表面的光也被反射，进一步提升亮度。
由于芯片在应用于封装时，需要进行焊线，因此反射层105覆盖金属电极时，焊线区域的金属电极101裸露出来，只覆盖其它不进行焊线的区域，这样不会影响焊线的可靠性，如图4所示。另外，反射层105的材质为白色反射材料，可以包含TiO2的白反介电材料，白色有机材料等。
此外，如图4(c)所示，还可以在反射层105上覆盖透明保护层106，如Al2O3，SiO2，SiNx，甚至有机透明胶等材料，以提升芯片的可靠性。
实施例2
实施例1所用的芯片为垂直芯片，在本实施例中，所用的芯片为正装芯片。与实施例1中的垂直芯片类似，现有的技术金属电极201所用的金属通常为Au，反射率较低(如图5所示)。本实用新型所述的技术采用了反射层205，从而使得应用于封装结构时，如图6所示，原来被金属电极201吸收的光，在本实用新型所述的芯片结构中，被反射层205反射，从而提升了整个封装结构的亮度。如果反射层205不仅覆盖上表面，还覆盖侧表面，如图7所示，则亮度有进一步提升。
另外，如图8所示，还可以在反射层205上覆盖透明保护层206，如Al2O3，SiO2，SiNx，甚至有机透明胶等材料，以提升芯片的可靠性。
综上所述，本实用新型在发光二极管芯片的金属电极外表面设置非金属反射层，当发光二极管芯片应用于封装结构时，可以有效地反射波长转换物质入射到芯片电极的光，从而提升封装结构的光效；入射到芯片电极的可见光被漫反射，从而提升封装结构颜色均匀性；保护芯片电极，防止受到硫化影响。
Claims (7)
1.发光二极管芯片，从下至上依次包括：基板；外延叠层以及金属电极，其特征在于：所述金属电极外表面覆盖非金属反射层。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述非金属反射层覆盖金属电极的上表面。
3.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述非金属反射层覆盖金属电极的侧表面。
4.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述非金属反射层只覆盖金属电极上表面的一部分。
5.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述金属电极裸露部分上表面，以进行焊线。
6.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述非金属反射层为白色反射材料。
7.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于：在所述非金属反射层表面覆盖透明保护层。
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