CN205428989U - 一种倒装led芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种导热、散热性良好的倒装LED芯片，本实用新型提供的一种倒装LED芯片，新增P极金属导热电极、N极金属导热电极分别连接P型层和N型层，P电极、N电极再分别设置在P极金属导热电极、N极金属导热电极的表面，P极金属导热电极与N极金属导热电极之间用绝缘层隔离，P电极、N电极作为焊接电极以符合焊接的间距设置，P极金属导热电极、N极金属导热电极均作为中间导电层及导热层，可缩短其间距，更好的将绝缘层的热量吸收，保护绝缘层，P极金属导热电极、N极金属导热电极吸收的热量分别通过P电极、N电极导出；该结构的倒装LED芯片，具有导热、散热性良好的特点。

Description

一种倒装LED芯片

技术领域

本实用新型涉及半导体照明领域，具体涉及一种导热、散热性良好的倒装LED芯片。

背景技术

LED(LightEmittingDiode)，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。作为目前全球最受瞩目的新一代光源，LED因其高亮度、低热量、长寿命、无毒等优点，被称为是21世纪最有发展前景的绿色照明光源。

半导体照明行业内，一般将LED芯片的结构分成正装LED芯片结构、垂直LED芯片结构和倒装LED芯片结构三类。与其它两种芯片结构相比，倒装LED芯片结构具有散热性能良好、出光效率高、饱和电流高和制作成本适中等优点，已经受到各大LED芯片厂家的重视。在进行封装时，倒装LED芯片直接通过表面凸点金属层与基板相连接，不需要金线连接，因此也被称为无金线封装技术，具有耐大电流冲击和长期工作可靠性高等优点，如中国实用新型专利CN203521472U中揭示的一种倒装LED芯片的焊接电极结构及倒装LED芯片。因为利用倒装的封装模式，为避免P、N电极在封装时出现直接导通，现有技术中会将P、N电极之间设置一间距，和/或在P、N电极之间设置一绝缘层。二氧化硅等绝缘层因散热性能差，LED芯片发出的热量聚集在P、N电极之外的绝缘层上不易散出，最后因积累过多的热量导致烧毁。

实用新型内容

为解决现有技术中因绝缘层热量无法及时散出导致LED芯片烧毁的问题，本实用新型旨在提供一种导热、散热性良好的倒装LED芯片。

为解决上述问题，本实用新型提供一种倒装LED芯片，包括：

衬底，依次设于该衬底上的N型层、发光层、P型层，在部分P型层表面蚀刻至裸露出N型层；

电流扩散层，所述电流扩散层设于P型层表面；

第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖在电流扩散层、裸露出的N型层的表面，以及被蚀刻裸露出的N型层、发光层及P型层的侧壁面；并分别裸露出电流扩散层及N型层的部分表面；

P极金属导热电极、N极金属导热电极，所述P极金属导热电极、N极金属导热电极有间距的设于第一绝缘层的表面，并分别与裸露出的电流扩散层、N型层的表面相连接；

第二绝缘层，所述第二绝缘层覆盖在第一绝缘层、P极金属导热电极及N极金属导热电极的表面，并分别裸露出P极金属导热电极、N极金属导热电极的部分表面；

P电极、N电极，所述P电极设于P极金属导热电极裸露出的表面，所述N电极设于N极金属导热电极裸露出的表面。

本实用新型的一种优选方案，还包括：P极电极线、N极电极线，所述P极电极线设于P极金属导热电极与电流扩散层之间及第一绝缘层与电流扩散层之间的部分区域，所述N极电极线设于N极金属导热电极与N型层之间及第一绝缘层与N型层之间的部分区域；所述P极金属导热电极通过P极电极线与电流扩散层相连接，所述N极金属导热电极通过N极电极线与N型层相连接。

本实用新型的另一种优选方案，所述P极电极线为条形、环形或点状的结构。

本实用新型的另一种优选方案，所述N极电极线为条形、环形或点状的结构。

本实用新型的另一种优选方案，所述P极金属导热电极、N极金属导热电极的间距大于10μm。

本实用新型的另一种优选方案，所述第一绝缘层为绝缘反射层。

本实用新型的另一种优选方案，所述P极金属导热电极包括：一层金属层结构或多层金属层的层叠复合结构。

本实用新型的另一种优选方案，所述P极金属导热电极的材料选自：银、铬、铜、铝、镍、钛、金、铂和钯。

本实用新型的另一种优选方案，所述N极金属导热电极包括：一层金属层结构或多层金属层的层叠复合结构。

本实用新型的另一种优选方案，所述N极金属导热电极的材料选自：银、铬、铜、铝、镍、钛、金、铂和钯。

通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

新增P极金属导热电极、N极金属导热电极分别连接P型层和N型层，P电极、N电极再分别设置在P极金属导热电极、N极金属导热电极的表面，P极金属导热电极与N极金属导热电极之间用绝缘层隔离，P电极、N电极作为焊接电极以符合焊接的间距设置，P极金属导热电极、N极金属导热电极均作为中间导电层及导热层，可缩短其间距，更好的将绝缘层的热量吸收，保护绝缘层，P极金属导热电极、N极金属导热电极吸收的热量分别通过P电极、N电极导出。该结构的倒装LED芯片，具有导热、散热性良好的特点。

附图说明

图1所示为实施例一中提供一种倒装LED芯片的截面示意图；

图2所示为实施例二中提供一种倒装LED芯片的截面示意图；

图3所示为实施例三中提供一种倒装LED芯片的截面示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

实施例一

参照图1所示，本实施例提供倒装LED芯片，包括：衬底101，依次设于该衬底101上的N型层102、发光层103、P型层104，电流扩散层20，第一绝缘层40，第二绝缘层60，P极金属导热电极501，N极金属导热电极502，P电极701及N电极702；在部分P型层104表面蚀刻至裸露出N型层102，电流扩散层20设于P型层104的表面。第一绝缘层40覆盖在P型层104、电流扩散层20的部分表面、裸露出的N型层102的的部分表面，以及被蚀刻裸露出的N型层102、发光层103及P型层104的侧壁面；并分别裸露出电流扩散层20及N型层102的另一部分表面。P极金属导热电极501、N极金属导热电极502有间距的设于第一绝缘层40的表面，其间距为W，P极金属导热电极501、N极金属导热电极502分别与裸露出的电流扩散层20、N型层102裸露出的表面相连接。第二绝缘层60覆盖在第一绝缘层40、P极金属导热电极501及N极金属导热电极502的部份表面，并分别裸露出P极金属导热电极501、N极金属导热电极502的另一部分表面。P电极701设于P极金属导热电极501裸露出的表面，N电极702设于N极金属导热电极502裸露出的表面。

本实施例中，电流扩散层20目的是将电流均匀扩散，使发光均匀。其材质可以是铟锡氧化物(ITO)膜层、ZnO膜层或者石墨烯膜层。

本实施例中，第一绝缘层40为绝缘反射层，在起到绝缘保护的同时，可将光反射回去，增加该倒装LED芯片的出光率。其材质可以为反射率佳的一种绝缘材质或者多种绝缘材质层迭之组合，在其它实施例中，第一绝缘层40也可以是不具有反射性能绝缘层。

本实施例中，为使P极金属导热电极501与N极金属导热电极502具有强反光性，增加该倒装LED芯片的出光率，其材质均设有反射率较高的金属铝层。在其它实施例中，也可以采用铬、铜、铝、银、镍、钛、金、铂和钯金属中的一种金属层结构或多种金属层的层叠复合结构。

本实施例中，在P极金属导热电极501与N极金属导热电极502的表面分别设置P电极701与N电极702，P电极701与N电极702作为焊接电极以符合焊接的间距设置，取消了P极金属导热电极501与N极金属导热电极502的间距局限性，为更好的吸收P极金属导热电极501、N极金属导热电极502之间第一绝缘层40的热量，其间距W可设置为大于10μm。

实施例二

参照图2所示，本实施例提供的倒装LED芯片，与实施例一中提供的倒装LED芯片结构大致相同，不同的是，还包括一P极电极线301、一N极电极线302，P极电极线301、N极电极线302均为条形的电极线，P极电极线301设于P极金属导热电极501与电流扩散层20之间及第一绝缘层40与电流扩散层20之间的部分区域，P极金属导热电极501通过P极电极线301与电流扩散层20相连接。N极电极线302设于N极金属导热电极502与N型层102之间及第一绝缘层40与N型层102之间的部分区域(图2所示为本实施例的截面图，N极电极线302另一部分设于第一绝缘层40与N型层102之间的部分垂直于图中的截面方向，图中未示出这部分区域，是本领域内的技术人员可轻易理解的)，N极金属导热电极502通过N极电极线302与N型层102相连接。P极电极线301、N极电极线302均为金属电极线，其作用在于将电流较大范围的扩散至电流扩散层20后向下进入N型层102，使进入LED芯片的电流扩散得更均匀。

实施例三

参照图3所示，本实施例提供的倒装LED芯片，与实施例二中提供的倒装LED芯片结构大致相同，不同的是，P极电极线301、N极电极线302均为点状结构的电极线，从图中可知，两个点状结构的P极电极线301有间距的设置P极金属导热电极501与电流扩散层20之间及第一绝缘层40与电流扩散层20之间的部分区域，点状结构的N极电极线302设置在N极金属导热电极502与N型层102之间及第一绝缘层40与N型层102之间的部分区域。

本说明书中的实施例揭示了P极电极线301、N极电极线302为条形或点状的图形，在其他实施例中，P极电极线301、N极电极线302的结构并不局限于此，在其他实施例中，也可以是环形设置在LED芯片相对应的表面，其具体的布线图形是本领域内的技术人员可轻易掌握的，在此就不一一描述。

本实用新型提供的技术方案，新增P极金属导热电极501、N极金属导热电极502分别穿过绝缘层40连接P型层104和N型层102，P电极701、N电极702再分别设置在P极金属导热电极501、N极金属导热电极502的表面，P极金属导热电极501与N极金属导热电极502之间用绝缘层隔离，P电极701、N电极702作为焊接电极以符合焊接的间距设置，P极金属导热电极501、N极金属导热电极502均作为中间导电层及导热层，可缩短其间距，更好的将绝缘层的热量吸收，保护绝缘层，P极金属导热电极501、N极金属导热电极502吸收的热量分别通过P电极701、N电极702导出。该结构的倒装LED芯片，具有导热、散热性良好的特点。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种倒装LED芯片，其特征在于，包括：

衬底，依次设于该衬底上的N型层、发光层、P型层，在部分P型层表面蚀刻至裸露出N型层；

电流扩散层，所述电流扩散层设于P型层表面；

第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖在电流扩散层、裸露出的N型层的表面，以及被蚀刻裸露出的N型层、发光层及P型层的侧壁面；并分别裸露出电流扩散层及N型层的部分表面；

P极金属导热电极、N极金属导热电极，所述P极金属导热电极、N极金属导热电极有间距的设于第一绝缘层的表面，并分别与裸露出的电流扩散层、N型层的表面相连接；

第二绝缘层，所述第二绝缘层覆盖在第一绝缘层、P极金属导热电极及N极金属导热电极的表面，并分别裸露出P极金属导热电极、N极金属导热电极的部分表面；

P电极、N电极，所述P电极设于P极金属导热电极裸露出的表面，所述N电极设于N极金属导热电极裸露出的表面。

2.根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于：还包括：P极电极线、N极电极线，所述P极电极线设于P极金属导热电极与电流扩散层之间及第一绝缘层与电流扩散层之间的部分区域，所述N极电极线设于N极金属导热电极与N型层之间及第一绝缘层与N型层之间的部分区域；所述P极金属导热电极通过P极电极线与电流扩散层相连接，所述N极金属导热电极通过N极电极线与N型层相连接。

3.根据权利要求2所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述P极电极线为条形、环形或点状。

4.根据权利要求2所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述N极电极线为条形、环形或点状。

5.根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述P极金属导热电极、N极金属导热电极的间距大于10μm。

6.根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述第一绝缘层为绝缘反射层。

7.根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述P极金属导热电极包括：一层金属层结构或多层金属层的层叠复合结构。

8.根据权利要求7所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述P极金属导热电极的材料选自：银、铬、铜、铝、镍、钛、金、铂和钯。

9.根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述N极金属导热电极包括：一层金属层结构或多层金属层的层叠复合结构。

10.根据权利要求9所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述N极金属导热电极的材料选自：银、铬、铜、铝、镍、钛、金、铂和钯。