CN207800648U - 一种倒装led芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种倒装LED芯片，涉及半导体光电芯片制造技术领域。所述倒装LED芯片解决了正装LED芯片散热难的问题，而且在衬底内部通过多个填充通孔增加多个GaN结构层，在一定程度上解决了蓝宝石衬底散热性差的缺陷；通过多个凹槽和表面包覆分别在衬底的内部和顶部增加了荧光粉层，通过P型欧姆接触电极和P型焊接电极之间第一反射层以及N型欧姆接触电极和N型焊接电极之间第二反射层的设置，能够将射向P型焊接电极和N型焊接电极的光进行反射，所述倒装LED芯片的底部未设有反射层，通过焊接在透明的基板上，使得射向芯片底部的光能够从底部发射出去，使得LED能够全方位发光，能够适用于室内要求全方位照明的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体光电芯片制造技术领域，尤其涉及一种倒装LED芯片。
背景技术
现如今LED灯已经在日常生活中有这较高的普及度，在LED的工作过程中，其发光区是器件发热的根源。商业化的LED芯片大多生长在蓝宝石衬底上，然后将其固定在封装支架上，这样的LED芯片主要通过传导散热，而蓝宝石衬底由于较厚，所以热量难于导出，热量聚集在芯片会影响芯片可靠性，增加光衰和减少芯片寿命。由于蓝宝石衬底本身是一种绝缘体材料，且导热性能比GaN材料较差，所以对这种正装的LED器件其工作电流都有一定的限制，以确保LED的发光效率和工作寿命。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种倒装LED芯片，解决正装LED芯片散热难的问题，除此之外，而且本实用新型所述倒装LED芯片提高LED发光效率的同时能够全方位发光，能够适用于室内要求全方位照明的情况。
为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
一种倒装LED芯片，包括衬底1，所述衬底1的底部均匀的开设有多个填充通孔，所述每个填充通孔内包括GaN结构层2，所述衬底1的顶部的包括多个凹槽，所述每个凹槽的内部填充有荧光粉层3，所述荧光粉层3还均匀的包覆在所述衬底1的顶部，所述衬底1的底部包括N型GaN层4，所述N型GaN层4一端的底部依次包括发光层5、P型GaN层6、P型欧姆接触电极7和P型焊接电极9，所述P型欧姆接触电极7和P型焊接电极9的左侧包括第一绝缘介质膜13，所述第一绝缘介质膜13的左侧和P型焊接电极9的底部还包覆有第一保护层15；所述N型GaN层4另一端的底部依次包括N型欧姆接触电极10和N型焊接电极12，所述N型欧姆接触电极10和N型焊接电极12的右侧包括第二绝缘介质膜14，所述第二绝缘介质膜14的右侧和N型焊接电极12的底部还包覆有第二保护层16。
进一步地，所述填充通孔的截面为三角形，所述三角形的顶角与衬底1的顶部平齐，所述GaN结构层的底面与衬底1的底部平齐。
进一步地，所述凹槽的截面为倒梯形，所述填充通孔与倒梯形的数量相等，且一一对应，所述三角形的顶角位于倒梯形下底面的中心位置。
进一步地，所述荧光粉层3为纳米荧光粉层。
进一步地，所述第一保护层15向上延伸至P型GaN层6的底面，第二保护层16向上延伸至N型GaN层的底面。
进一步地，所述第一保护层15和第二保护层16均为光穿透层ITO薄膜。
进一步地，所述P型欧姆接触电极7和P型焊接电极9之间还包括第一反射层8，所述第一反射层8用于将射向P型焊接电极9的光进行反射，且具有导电性能；所述N型欧姆接触电极10和N型焊接电极12之间还包括第二反射层11，所述第二反射层11用于将N型焊接电极12的光进行反射，且具有导电性能。
进一步地，所述倒装LED芯片的底部未设有反射层，芯片产生的光能够从底部发射出去，所述倒装LED芯片焊接在透明的基板18上。
有益效果：与现有技术相比本实用新型具有以下优点：
(1)本实用采用了倒装LED芯片有效的解决了正装LED芯片散热难的问题，而且在衬底内部通过多个填充通孔增加多个GaN结构层，在一定程度上解决了蓝宝石衬底散热性差的缺陷；
(2)通过多个凹槽和表面包覆分别在衬底的内部和顶部增加了荧光粉层，所述荧光粉层采用纳米荧光粉层与普通的荧光粉相比，能够使得芯片发出的白光更加明亮可靠；
(3)通过P型欧姆接触电极和P型焊接电极之间第一反射层以及N型欧姆接触电极和N型焊接电极之间第二反射层的设置，能够将射向P型焊接电极和N型焊接电极的光进行反射，然后在通过光穿透层ITO薄膜的包覆，增加了光穿透层ITO薄膜暴露面积，从而增加了光穿透层面积，扩大LED发光角度的同时提高了LED发光效率；
(4)倒装LED芯片的底部未设有反射层，通过焊接在透明的基板上，使得射向芯片底部的光能够从底部发射出去，使得LED能够全方位发光。
附图说明
图1为本实用新型实施例优选的倒装LED芯片的结构示意图；
图2为本实用新型实施例优选的倒装LED芯片的原理示意图。
图中：1-衬底、2-GaN结构层、3-荧光粉层、4-N型GaN层、5-发光层、6-P型GaN层、7-P型欧姆接触电极、8-第一反射层、9-P型焊接电极、10-N型欧姆接触电极、11-第二反射层、12-N型焊接电极、13-第一绝缘介质膜、14-第二绝缘介质膜、15-第一保护层、16-第二保护层、17-焊条、18-基板。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步阐述。
实施例
参考图1，一种倒装LED芯片，包括衬底1，所述衬底1的底部均匀的开设有多个填充通孔，所述每个填充通孔内包括GaN结构层2，所述衬底1的顶部的包括多个凹槽，所述每个凹槽的内部填充有荧光粉层3，所述荧光粉层3还均匀的包覆在所述衬底1的顶部，所述衬底1的底部包括N型GaN层4，所述N型GaN层4一端的底部依次包括发光层5、P型GaN层6、P型欧姆接触电极7和P型焊接电极9，所述P型欧姆接触电极7和P型焊接电极9的左侧包括第一绝缘介质膜13，所述第一绝缘介质膜13的左侧和P型焊接电极9的底部还包覆有第一保护层15；所述N型GaN层4另一端的底部依次包括N型欧姆接触电极10和N型焊接电极12，所述N型欧姆接触电极10和N型焊接电极12的右侧包括第二绝缘介质膜14，所述第二绝缘介质膜14的右侧和N型焊接电极12的底部还包覆有第二保护层16。
需要说明的是，本实施例所述衬底1为蓝宝石衬底，所述多个填充通孔在衬底1上呈周期性排布，所述GaN结构层2为多晶GaN填充，通过GaN结构层2内设在蓝宝石衬底上，能够有效的解决蓝宝石衬底散热差的缺陷。所述第一绝缘介质膜13和第二绝缘介质膜14为SiO2层或其它具有透光性能的绝缘介质。
进一步地，所述填充通孔的截面为三角形，具体的说为，所述三角形的顶角与衬底1的顶部平齐，所述GaN结构层的底面与衬底1的底部平齐。
需要说明的是填充通孔的截面为等腰三角形、斜三角或其它三角形，优选为等腰三角形。
进一步地，所述凹槽的截面为倒梯形，所述填充通孔与倒梯形的数量相等，且一一对应，所述三角形的顶角位于倒梯形下底面的中心位置。
进一步地，所述荧光粉层3优选为纳米荧光粉层，与普通的荧光粉相比，能够使得芯片发出的白光更加明亮可靠。
进一步地，所述第一保护层15向上延伸至P型GaN层6的底面，第二保护层16向上延伸至N型GaN层的底面。
进一步地，所述第一保护层15和第二保护层16均为光穿透层ITO薄膜，通过光穿透层ITO薄膜对欧姆接触电极和焊接电极的包覆增加了光穿透层ITO薄膜暴露面积，从而增加了光穿透层面积，提高LED发光效率。
进一步地，所述P型欧姆接触电极7和P型焊接电极9之间还包括第一反射层8，所述第一反射层8用于将射向P型焊接电极9的光进行反射，且具有导电性能；所述N型欧姆接触电极10和N型焊接电极12之间还包括第二反射层11，所述第二反射层11用于将N型焊接电极12的光进行反射，且具有导电性能。
需要说明的是，参考图2，由于P型焊接电极9和N型焊接电极12以及焊条17具有不透光性，因此通过共晶焊或锡焊进行焊接时，通过第一反射层8和第二反射层11能够将从发光层5射向P型焊接电极9和N型焊接电极12以及焊条17的光进行反射，扩大LED发光角度的同时能够提高LED发光效率。
进一步地，参考图2，所述倒装LED芯片的底部未设有反射层，所述倒装LED芯片焊接在透明的基板18上，芯片产生的光能够从底部发射出去，使得LED能够全方位发光。
需要说明的是，所述P型焊接电极9和N型焊接电极12的底部处于同一平面，使得本实用新型所述倒装LED芯片具有更高的封装优良率。
以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种倒装LED芯片，其特征在于：包括衬底(1)，所述衬底(1)的底部均匀的开设有多个填充通孔，每个填充通孔内包括GaN结构层(2)，所述衬底(1)的顶部的包括多个凹槽，每个凹槽的内部填充有荧光粉层(3)，所述荧光粉层(3)还均匀的包覆在所述衬底(1)的顶部，所述衬底(1)的底部包括N型GaN层(4)，所述N型GaN层(4)一端的底部依次包括发光层(5)、P型GaN层(6)、P型欧姆接触电极(7)和P型焊接电极(9)，所述P型欧姆接触电极(7)和P型焊接电极(9)的左侧包括第一绝缘介质膜(13)，所述第一绝缘介质膜(13)的左侧和P型焊接电极(9)的底部还包覆有第一保护层(15)；所述N型GaN层(4)另一端的底部依次包括N型欧姆接触电极(10)和N型焊接电极(12)，所述N型欧姆接触电极(10)和N型焊接电极(12)的右侧包括第二绝缘介质膜(14)，所述第二绝缘介质膜(14)的右侧和N型焊接电极(12)的底部还包覆有第二保护层(16)。
2.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片，其特征在于：所述填充通孔的截面为三角形，所述三角形的顶角与衬底(1)的顶部平齐，所述GaN结构层的底面与衬底(1)的底部平齐。
3.根据权利要求2所述的一种倒装LED芯片，其特征在于：所述凹槽的截面为倒梯形，所述填充通孔与倒梯形的数量相等，且一一对应，所述三角形的顶角位于倒梯形下底面的中心位置。
4.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片，其特征在于：所述荧光粉层(3)为纳米荧光粉层。
5.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片，其特征在于：所述第一保护层(15)向上延伸至P型GaN层(6)的底面，第二保护层(16)向上延伸至N型GaN层(4)的底面。
6.根据权利要求1或5所述的一种倒装LED芯片，其特征在于：所述第一保护层(15)和第二保护层(16)均为光穿透层ITO薄膜。
7.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片，其特征在于：所述P型欧姆接触电极(7)和P型焊接电极(9)之间还包括第一反射层(8)，所述第一反射层(8)用于将射向P型焊接电极(9)的光进行反射，且具有导电性能；所述N型欧姆接触电极(10)和N型焊接电极(12)之间还包括第二反射层(11)，所述第二反射层(11)用于将N型焊接电极(12)的光进行反射，且具有导电性能。
8.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片，其特征在于：所述倒装LED芯片的底部未设有反射层，芯片产生的光能够从底部发射出去，所述倒装LED芯片焊接在透明的基板(18)上。
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