CN207199659U - 一种倒装led芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种倒装LED芯片，包括：衬底、N型层、发光层、P型层、电流扩散层、绝缘反射层、P电极及N电极；所述P电极与N电极的截面均呈梯形结构，所述P电极与N电极的斜边的倾斜角度为30°‑50°；使得P电极与N电极具有一较缓的坡度，绝缘反射层在制备过程中可较均匀的覆盖住斜边，可有效预防绝缘反射层出现断层或裂痕，包覆性好，结构牢固。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体照明领域，具体涉及一种包覆性好、结构牢固的倒装LED芯片。
背景技术
为了避免正装芯片中因电极挤占发光面积从而影响发光效率，芯片研发人员设计了倒装结构，即把正装芯片倒置，使发光层激发出的光直接从电极的另一面发出，同时，针对倒装设计出方便LED封装厂焊线的结构，从而，整个芯片称为倒装芯片(Flip Chip)，该结构在大功率芯片较多用到。
倒装芯片的优势：1.没有通过蓝宝石散热，可通大电流使用；2.尺寸可以做到更小，光学更容易匹配；3.散热功能的提升，使芯片的寿命得到了提升；4.抗静电能力的提升；5.为后续封装工艺发展打下基础。
目前倒装芯片主要有2种工艺，一种是P型层整面覆盖金属，以金属作为导电层和光反射镜；另一种是以金属电极线和ITO做导电层，将绝缘层制备成绝缘反射层(其中，最常见的绝缘反射层是分布式布拉格反射镜(DBR))作为光反射镜。
以绝缘反射层作为光反射镜，在制备过程中，因P电极和N电极均具有一定高度，使得电极与P型层或N型层之间产生高度差，在制备绝缘反射层的过程中，该高度差容易使得绝缘反射层出现断层或裂痕，产生包覆性问题，最终可能导致芯片漏电。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型通过对P电极和N电极的结构，进而改善绝缘反射层的包覆性，进而得到一种包覆性好、结构牢固的倒装LED芯片。
为实现上述目的，本实用新型提供的一种倒装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；
P电极、N电极，所述P电极设于电流扩散层的表面，所述N电极设于N型层的表面，所述P电极与N电极的截面均呈梯形结构，所述P电极与N电极的斜边的倾斜角度为30°-50°；
绝缘反射层，所述绝缘反射层设于电流扩散层、N型层、以及P型层与N型层的交界处的表面，所述绝缘反射层还覆盖于P电极和N电极的斜边。
本实用新型的一种优选方案，所述P电极和/或N电极包括：焊接部及与该焊接部电接触的电极线，所述绝缘反射层还覆盖于电极线的表面并裸露出焊接部。
本实用新型的另一种优选方案，还包括P焊接电极和N焊接电极，所述P焊接电极设置在P电极的焊接部及绝缘反射层表面，并与P电极的焊接部形成电接触；所述N焊接电极设置在N电极的焊接部及绝缘反射层表面，并与N电极的焊接部形成电接触。
本实用新型的另一种优选方案，所述绝缘反射层为分布式布拉格反射镜层。
本实用新型的另一种优选方案，所述P电极与N电极均为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电极与N电极均至少包括一反射金属层。
本实用新型的另一种优选方案，所述反射金属层为银层、铝层或铜层。
本实用新型的另一种优选方案，还包括电流阻挡层，所述电流阻挡层设置于由P电极垂直投影于P型层的表面位置，并被电流扩散层所覆盖。
本实用新型的另一种优选方案，所述电流扩散层为ITO膜层、AZO膜层、ZnO膜层或石墨烯膜层。
通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：
所述P电极与N电极的截面均呈梯形结构，所述P电极与N电极的斜边的倾斜角度为30°-50°；使得P电极与N电极具有一较缓的坡度，绝缘反射层在制备过程中可较均匀的覆盖住斜边，可有效预防绝缘反射层出现断层或裂痕，包覆性好，结构牢固。
附图说明
图1所示为实施例一中倒装LED芯片的截面示意图；
图2所示为实施例二中倒装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，倒装LED芯片，包括：衬底11，依次设于该衬底11上的N型层12、发光层13、P型层14，电流扩散层20，绝缘反射层30，P电极，N电极，P焊接电极51及N焊接电极52。在部分P型层14表面蚀刻至裸露出N型层12，电流扩散层20设于P型层14的表面。
所述P电极设于电流扩散层20的表面，所述N电极设于N型层12的表面，所述P电极与N电极的截面均呈梯形结构，所述P电极与N电极的斜边的倾斜角度a为30°；在电极制备工艺中，P电极与N电极是一同制备的，其具体的做法是在掩膜中开出相应的图形，然后进行统一制备，如采用电子蒸镀的形式将P电极和N电极同时成型，所以，P电极和N电极的斜边的倾斜角度a的大小均是一致的。
进一步的，本实施例中，所述P电极和N电极均包括：焊接部(P电极的焊接部41、N电极的焊接部42)及与该焊接部电接触的电极线(未示出)，电极线的设置目的在于能将电流快速的扩散。在其他实施例中，电极线也可以只设置在P电极或N电极上，也可以无需设置电极线，其具体的设置是本领域内的技术人员根据实际情况排布的，此是常规技术，在此不再详述。
进一步的，本实施例中，P电极和N电极均为一层金属层结构或多层金属层的层叠复合结构。该层叠复合结构的材料也可以选自银、铬、铜、铝、镍、钛、金、铂和钯。再进一步的，为使P电极和N电极具有反光效果，所述P电极与N电极均至少包括一反射金属层。该反射金属层为银层、铝层或铜层。
所述绝缘反射层30为分布式布拉格反射镜层(DBR)，绝缘反射层30设于电流扩散层20、N型层12、以及P型层14与N型层13的交界处的表面，所述绝缘反射层30还覆盖于P电极和N电极的斜边。进一步的，所述绝缘反射层30还覆盖于电极线的表面并裸露出焊接部。
所述P焊接电极51设置在P电极的焊接部41及绝缘反射层30表面，并与P电极的焊接部41形成电接触；所述N焊接电极52设置在N电极的焊接部42及绝缘反射层30表面，并与N电极的焊接部42形成电接触。
本实施例中，P焊接电极51和N焊接电极52的设置目的在于将该芯片的焊接电极设置成等高，方便后续倒装焊接。在其他实施例中，若在制备P电极和N电极中工艺中，能够使P电极和N电极达成等高，如在N型层预先预留凸台的方式，又或是P电极和N电极的电极高度可以忽略P型层与N型层之间的高度差时，P焊接电极和N焊接电极可直接省去。
进一步的，本实施例中，所述电流扩散层20为ITO膜层、AZO膜层、ZnO膜层或石墨烯膜层。此是本领域内的技术人员早已掌握的，在此不再详述。
实施例二
参照图2所示，本实施例提供的倒装LED芯片的结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于：本实施例中，还包括电流阻挡层60，所述电流阻挡层60设置于由P电极垂直投影于P型层14的表面位置，并被电流扩散层20所覆盖。电流阻挡层60阻挡电流由P电极直接垂直流向P型层14，使电流强制通过电流扩散层20向外围扩散，使得电流分布均匀，发光更为均匀。同时，所述P电极与N电极的斜边的倾斜角度a为40°。
进一步的，电流阻挡层60为二氧化硅层，绝缘性好，且容易制备。
实施例三
本实施例提供的倒装LED芯片的结构与实施例一或实施例二的结构大致相同，不同之处在于：本实施例中，所述P电极与N电极的斜边的倾斜角度a为50°。
所述P电极与N电极的截面均呈梯形结构，所述P电极与N电极的斜边的倾斜角度为30°-50°；使得P电极与N电极具有一较缓的坡度，绝缘反射层在制备过程中可较均匀的覆盖住斜边，可有效预防绝缘反射层出现断层或裂痕，包覆性好，结构牢固。
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 (9)
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；
P电极、N电极，所述P电极设于电流扩散层的表面，所述N电极设于N型层的表面，所述P电极与N电极的截面均呈梯形结构，所述P电极与N电极的斜边的倾斜角度为30°-50°；
绝缘反射层，所述绝缘反射层设于电流扩散层、N型层、以及P型层与N型层的交界处的表面，所述绝缘反射层还覆盖于P电极和N电极的斜边。
2.根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述P电极和/或N电极包括：焊接部及与该焊接部电接触的电极线，所述绝缘反射层还覆盖于电极线的表面并裸露出焊接部。
3.根据权利要求2所述的倒装LED芯片，其特征在于：还包括P焊接电极和N焊接电极，所述P焊接电极设置在P电极的焊接部及绝缘反射层表面，并与P电极的焊接部形成电接触；所述N焊接电极设置在N电极的焊接部及绝缘反射层表面，并与N电极的焊接部形成电接触。
4.根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述绝缘反射层为分布式布拉格反射镜层。
5.根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述P电极与N电极均为一层金属层结构或多层金属层的层叠复合结构。
6.根据权利要求5所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述P电极与N电极均至少包括一反射金属层。
7.根据权利要求6所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述反射金属层为银层、铝层或铜层。
8.根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于：还包括电流阻挡层，所述电流阻挡层设置于由P电极垂直投影于P型层的表面位置，并被电流扩散层所覆盖。
9.根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于：所述电流扩散层为ITO膜层、AZO膜层、ZnO膜层或石墨烯膜层。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110783435A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 日亚化学工业株式会社 | 半导体发光元件 |
| CN116581225A (zh) * | 2023-07-13 | 2023-08-11 | 江西兆驰半导体有限公司 | 一种倒装发光二极管芯片及其制备方法 |
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