CN205845997U - 一种适于芯片级封装的led芯片结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适于芯片级封装的LED芯片结构，属于光电子发光器件技术领域，包括蓝宝石层、N‑GaN层、量子阱发光层、P‑GaN层、P型欧姆接触层、P型焊接电极、反射层、N型焊接电极和N型欧姆接触层，还包括钝化层、过渡层和保护层，所述的蓝宝石层下依次设有N‑GaN层、量子阱发光层、P‑GaN层、P型欧姆接触层，本实用新型提供了一种于芯片级封装的LED芯片结构，能及时将半导体产生的热量扩散，延长芯片的使用寿命，可提高光的利用效率，防止P型层和N型层短路或漏电。

Description

一种适于芯片级封装的LED芯片结构

技术领域

本实用新型涉及一种LED芯片结构，具体涉及一种适于芯片级封装的LED芯片结构，属于光电子发光器件技术领域。

背景技术

倒装LED芯片与正装LED芯片相比,倒装LED芯片具有较好的散热功能和发光效率，具有低电压、高亮度、高可靠性、高饱和电流密度等优点，性能方面有较大的优势，具有良好的发展前景。由于倒装LED的发光层位于P型和N型半导体层的中间，发光层发出的光一部分向下射出，但芯片的下面是焊接面和不透明的基板，为了有效利用这部分光，通常会在芯片的底部镀上一层反射层，反射层以Al或Ag材质为主。以Al或Ag材质作为反射层时，由于Al或Ag材质与半导体层的附着力很差，在制作时很难将其覆盖在半体层上，工艺复杂成本高，即使镀上后，其结合力也不强；现有技术中有用三氧化二铝等作为镀银前的过渡层，但是三氧化二铝与半导体结合力不好、以及导热性能非常差，LED在发光时会产生大量热量，影响LED芯片的寿命，因此无法从根本上解决现有技术的缺点。另外，如果焊料外溢爬上该侧的侧壁接触到N半导体层，就会导致P、N之间直接短路或漏电，造成事故。

实用新型内容

本实用新型提供了一种于芯片级封装的LED芯片结构，能及时将半导体产生的热量扩散，延长芯片的使用寿命，可提高光的利用效率，防止P型层和N型层短路或漏电。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种适于芯片级封装的LED芯片结构，包括蓝宝石层、N-GaN层、量子阱发光层、P-GaN层、P型欧姆接触层、P型焊接电极、反射层、N型焊接电极和N型欧姆接触层，还包括钝化层、过渡层和保护层，所述的蓝宝石层下依次设有N-GaN层、量子阱发光层、P-GaN层、P型欧姆接触层，在蓝宝石层两侧壁面底端平齐至P型焊接电极和N型焊接电极的底端设有钝化层，P型欧姆接触层下部的左端设有P型焊接电极，P型欧姆接触层和P型焊接电极之间自上而下依次设有过渡层、反射层和保护层，在N-GaN层下部的右端依次设有N型欧姆接触层和N型焊接电极。

上述的蓝宝石层表面由多个形状相同的半球采用矩形排列方式组成。

上述的钝化层为SiO₂、SiNx、SiNOx或Al₂O₃材质。

上述的钝化层、P型焊接电极和N型焊接电极的底端存在相同高度的或近似高度的共同锡焊面。

上述的过渡层为AlN过渡层。

本实用新型至少具有如下技术效果或优点：

通过设置过渡层使Al或Ag反射层与半导体层附着力更强，可以将反射层的上表面做的更加平整，反光效果更好，过渡层的导热性非常好，能及时将半导体产生的热量扩散，延长的芯片的使用寿命，衬底采用半球形蓝宝石衬底，可提高光的利用效率，钝化层、P型焊接电极和N型焊接电极的底端存在相同高度的或近似高度的共同锡焊面，因而增加了LED芯片倒装工艺的封装良率，避免了电极虚焊或脱焊的情形发生，钝化层的存在可以防止P型层和N型层短路或漏电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的结构示意图。

图1中，1为蓝宝石层，2为N-GaN层，3为钝化层，4为量子阱发光层，5为P-GaN层，6为P型欧姆接触层，7为P型焊接电极，8为过渡层，9为反射层，10为保护层，11为N型焊接电极，12为N型欧姆接触层。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1

如图1所示，一种适于芯片级封装的LED芯片结构，包括蓝宝石层1、N-GaN层2、量子阱发光层4、P-GaN层5、P型欧姆接触层6、P型焊接电极7、反射层9、N型焊接电极11和N型欧姆接触层12，其特征在于，还包括钝化层3、过渡层8和保护层10，所述的蓝宝石层1下依次设有N-GaN层2、量子阱发光层4、P-GaN层5、P型欧姆接触层6，在蓝宝石层1两侧壁面底端平齐至P型焊接电极7和N型焊接电极11的底端设有钝化层3，P型欧姆接触层6下部的左端设有P型焊接电极7，P型欧姆接触层6和P型焊接电极7之间自上而下依次设有过渡层8、反射层9和保护层10，在N-GaN层2下部的右端依次设有N型欧姆接触层12和N型焊接电极11。

其中，在实际应用中，所述的蓝宝石层1表面由多个形状相同的半球采用矩形排列方式组成，更利于侧壁出光，显著提升了芯片单元的出光效率。

其中，在实际应用中，所述的钝化层3为SiO₂、SiNx、SiNOx或Al₂O₃材质，在芯片倒装固晶焊接时，即使焊料外溢上爬，由于有钝化层3在芯片的侧壁进行绝缘保护，该侧的P型层和N型层就不会短路或漏电了。

其中，在实际应用中，所述的钝化层3、P型焊接电极7和N型焊接电极11的底端存在相同高度的或近似高度的共同锡焊面，因而增加了LED芯片倒装工艺的封装良率，避免了电极虚焊或脱焊的情形发生。

其中，在实际应用中，所述的过渡层8为AlN过渡层，ALN具有良好的导热性，有利于热量的散发，提高芯片的使用寿命。

本实用新型使用时，采用芯片级覆晶LED共晶焊接工艺将芯片焊接于待使用电路板即可。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种适于芯片级封装的LED芯片结构，包括蓝宝石层(1)、N-GaN层(2)、量子阱发光层(4)、P-GaN层(5)、P型欧姆接触层(6)、P型焊接电极(7)、反射层(9)、N型焊接电极(11)和N型欧姆接触层(12)，其特征在于：还包括钝化层(3)、过渡层(8)和保护层(10)，所述的蓝宝石层(1)下依次设有N-GaN层(2)、量子阱发光层(4)、P-GaN层(5)、P型欧姆接触层(6)，在蓝宝石层(1)两侧壁面底端平齐至P型焊接电极(7)和N型焊接电极(11)的底端设有钝化层(3)，P型欧姆接触层(6)下部的左端设有P型焊接电极(7)，P型欧姆接触层(6)和P型焊接电极(7)之间自上而下依次设有过渡层(8)、反射层(9)和保护层(10)，在N-GaN层(2)下部的右端依次设有N型欧姆接触层(12)和N型焊接电极(11)。

2.根据权利要求1所述的一种适于芯片级封装的LED芯片结构，其特征在于：所述的蓝宝石层(1)表面由多个形状相同的半球采用矩形排列方式组成。

3.根据权利要求1所述的一种适于芯片级封装的LED芯片结构，其特征在于：所述的钝化层(3)为SiO₂、SiNx、SiNOx或Al₂O₃材质。

4.根据权利要求1所述的一种适于芯片级封装的LED芯片结构，其特征在于：所述的钝化层(3)、P型焊接电极(7)和N型焊接电极(11)的底端存在相同高度的或近似高度的共同锡焊面。

5.根据权利要求1所述的一种适于芯片级封装的LED芯片结构，其特征在于：所述的过渡层(8)为AlN过渡层。