CN210897328U - 发光二极管芯片及发光模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型揭示一种发光二极管芯片及发光模块。所述发光二极管芯片包括：第一导电型半导体层，位于基板上；台面，配置到第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；透明电极，配置第二导电型半导体层上；接触电极，横向远离台面而配置到第一导电型半导体层上；电流扩展器，配置到透明电极的一部分区域上；绝缘层，覆盖基板、第一导电型半导体层、台面、透明电极、接触电极及电流扩展器，具有使接触电极及电流扩展器的一部分露出的开口部；以及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于绝缘层上，分别通过开口部连接到接触电极及电流扩展器，且第一焊垫电极及第二焊垫电极分别具有至少一个使绝缘层露出的孔。

Description

发光二极管芯片及发光模块
技术领域
本实用新型涉及一种发光二极管芯片，尤其涉及一种具有焊垫电极的发光二极管芯片及发光模块。
背景技术
发光二极管利用于背光单元(Back Light Unit，BLU)、普通照明及电气设备等各种产品，另外，多样地利用于小型家电产品及室内装饰产品。进而，发光二极管除了简单地用作光源以外，还可用于用以传达含义、激发美感的用途等各种用途。
作为普通照明或电气设备等应用产品，为了在单芯片中实现高输出而使用尺寸相对较大的发光二极管。这种发光二极管芯片通常具有例如700×700μm2以上的尺寸。
与此相反，在小型家电产品、室内装饰产品或小型背光单元等中，相比高输出更要求高效率的发光二极管，例如适当地使用具有300×300μm2以下的尺寸的发光二极管芯片。
另一方面，为了提供高效率的发光二极管，通常制作倒装芯片型发光二极管。倒装芯片型发光二极管的散热性能优异，可利用反射层来提高光提取效率。另外，由于利用倒装接合技术，因此可省略接合线。
倒装芯片型发光二极管具有暴露在外部的焊垫电极，利用焊料等导电性接着剂安装到封装体或电路基板等。对于发光二极管的安装稳定性而言，重要的是焊料等接着剂的接着力，而接着面积的尺寸与接着力密切相关。然而，随着芯片尺寸减小，焊垫电极的尺寸势必减小，因此芯片的接着力弱化而芯片会从安装面剥离。
另一方面，倒装芯片型发光二极管为了反射光而通常利用金属反射层。由于金属反射层同时具有欧姆特性及反射特性，因此可连同电连接同时实现光反射。然而，金属反射层的反射率相对并不高，因此产生非常大的光损耗。进而，随着长时间使用发光二极管，金属反射层的反射率会逐渐进一步减小。
因此，要求一种可减少因使用金属反射层引起的光损耗的倒装芯片型发光二极管。
实用新型内容
[实用新型欲解决的课题]
本实用新型欲解决的课题在于提供一种可提高安装稳定性的发光二极管芯片。
本实用新型欲解决的另一课题在于提供一种可减少因金属反射层引起的光损耗而提高光效率的发光二极管芯片。
本实用新型欲解决的又一课题在于提供一种构造简单的小型化发光二极管芯片。
[解决课题的手段]
本实用新型的一实施例的发光二极管芯片包括：基板；第一导电型半导体层，位于所述基板上；台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；接触电极，横向远离所述台面而配置到所述第一导电型半导体层上，欧姆接触到所述第一导电型半导体层；电流扩展器，配置到所述透明电极的一部分区域上而电连接在所述透明电极；绝缘层，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述接触电极及所述电流扩展器，具有使所述接触电极及电流扩展器的一部分露出的开口部；以及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，分别通过所述开口部连接到所述接触电极及电流扩展器；且所述第一焊垫电极及第二焊垫电极分别具有至少一个使所述绝缘层露出的孔。
本实用新型的另一实施例的发光二极管芯片包括：基板；第一导电型半导体层，位于所述基板上；台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；接触电极，横向远离所述台面而配置到所述第一导电型半导体层上，欧姆接触到所述第一导电型半导体层；电流扩展器，配置到所述透明电极的一部分区域上而电连接在所述透明电极；绝缘层，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述接触电极及所述电流扩展器，具有使所述接触电极及电流扩展器的一部分露出的开口部；以及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，分别通过所述开口部连接到所述接触电极及电流扩展器；且所述绝缘层具有至少一个位于所述第一焊垫电极或第二焊垫电极下部的沟槽，所述第一焊垫电极或第二焊垫电极具有由所述绝缘层的沟槽形成的凹陷部。
本实用新型的又一实施例的发光二极管芯片包括：基板；第一导电型半导体层，位于所述基板上；台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；接触电极，横向远离所述台面而配置到所述第一导电型半导体层上，欧姆接触到所述第一导电型半导体层；电流扩展器，配置到所述透明电极的一部分区域上而电连接在所述透明电极；绝缘层，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述接触电极及所述电流扩展器，具有使所述接触电极及电流扩展器的一部分露出的开口部；以及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，分别通过所述开口部连接到所述接触电极及电流扩展器；且所述第一焊垫电极及第二焊垫电极分别具有多个位于所述绝缘层上部的第一凹陷部。
本实用新型的一实施例的发光模块包括：电路基板、发光二极管芯片、及将所述发光二极管芯片接着到所述电路基板上的导电性接着剂，所述发光二极管芯片为以上所说明的本实用新型的实施例的发光二极管芯片。
[实用新型效果]
根据本实用新型的实施例，可提供一种可增加第一焊垫电极和/或第二焊垫电极的接着面积而提高安装稳定性的发光二极管。进而，利用分布布拉格反射器形成绝缘层，由此可利用绝缘层反射向焊垫电极侧行进的光，从而可减少因金属层产生的光损耗。另外，将接触电极及电流扩展器与焊垫电极分离形成，由此可提供一种构造简单且可提高可靠性的小型化倒装芯片型发光二极管芯片。
可通过以下进行说明的详细说明来明确地理解本实用新型的其他特征及优点。
附图说明
图1是用以对本实用新型的一实施例的发光二极管芯片进行说明的概略性俯视图。
图2a是沿着图1的截取线A-A截取的剖面图。
图2b是沿着图1的截取线B-B截取的剖面图。
图2c是沿着图1的截取线C-C截取的剖面图。
图3是用以对形成有焊料的发光二极管芯片进行说明的概略性俯视图。
图4是用以对本实用新型的另一实施例的发光二极管芯片进行说明的剖面图。
图5是用以对本实用新型的又一实施例的发光二极管芯片进行说明的剖面图。
图6是用以对本实用新型的一实施例的发光模块进行说明的概略性俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地对本实用新型的实施例进行说明。为了可向本实用新型所属的技术领域内的普通技术人员充分地传达本实用新型的思想而提供以下介绍的实施例作为示例。因此，本实用新型不限定于以下说明的实施例，也可具体化成其他实施方式。并且，方便起见，也可在图中夸张地呈现构成要素的宽度、长度、厚度等。另外，在记载为一个构成要素位于另一构成要素的“上部”或“上”的情况下，不仅包括各部分位于另一部分的“正上部”或“正上方”的情况，而且还包括在各构成要素与另一构成要素之间介置有又一构成要素的情况。在整篇说明书中，相同的参照符号表示相同的构成要素。
根据本实用新型的一实施例，提供一种发光二极管芯片，其包括：基板；第一导电型半导体层，位于所述基板上；台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；接触电极，横向远离所述台面而配置到所述第一导电型半导体层上，欧姆接触到所述第一导电型半导体层；电流扩展器，配置到所述透明电极的一部分区域上而电连接在所述透明电极；绝缘层，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述接触电极及所述电流扩展器，具有使所述接触电极及电流扩展器的一部分露出的开口部；以及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，分别通过所述开口部连接到所述接触电极及电流扩展器；且所述第一焊垫电极及第二焊垫电极分别具有至少一个使所述绝缘层露出的孔。
在本说明书中，“孔”是指由侧壁包围的贯通孔。
通过在第一焊垫电极及第二焊垫电极形成孔，可增加第一焊垫电极及第二焊垫电极的接触面积，从而可提高安装稳定性。
所述第一焊垫电极及第二焊垫电极可分别具有多个使所述绝缘层露出的孔。
进而，所述第一焊垫电极的多个孔可与所述第二焊垫电极的多个孔对向而对称地配置。由此，可使第一焊垫电极及第二焊垫电极的接着力彼此相似，从而可进一步提高安装稳定性。
所述接触电极与所述电流扩展器可具有相同的层构造。因此，可通过同一制程一并形成所述接触电极与所述电流扩展器。
例如，所述接触电极可包括欧姆接触到第一导电型半导体层的欧姆层及反射光的金属反射层。进而，所述接触电极可包括防扩散层，因此可防止金属原子从焊垫电极扩散。
另一方面，所述电流扩展器可包括连接垫及从所述连接垫延伸的延伸部，所述绝缘层的开口部位于所述连接垫上，所述第二焊垫电极可通过所述开口部连接到所述连接垫。
所述绝缘层可包括分布布拉格反射器。由此，可通过所述绝缘层反射光，从而可防止因焊垫电极引起的光损耗。
根据本实用新型的另一实施例，提供一种发光二极管芯片，其包括：基板；第一导电型半导体层，位于所述基板上；台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；接触电极，横向远离所述台面而配置到所述第一导电型半导体层上，欧姆接触到所述第一导电型半导体层；电流扩展器，配置到所述透明电极的一部分区域上而电连接在所述透明电极；绝缘层，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述接触电极及所述电流扩展器，具有使所述接触电极及电流扩展器的一部分露出的开口部；以及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，分别通过所述开口部连接到所述接触电极及电流扩展器；且所述绝缘层具有至少一个位于所述第一焊垫电极或第二焊垫电极下部的沟槽，所述第一焊垫电极或第二焊垫电极具有由所述绝缘层的沟槽形成的凹陷部。
由绝缘层的沟槽在第一焊垫电极或第二焊垫电极形成凹陷部，由此可增加第一焊垫电极或第二焊垫电极的接触面积。进而，所述凹陷部的底部由第一焊垫电极或第二焊垫电极的金属层形成，因此可进一步提高焊料等导电性接着剂的接着力。
在本说明书中，术语“沟槽”作为由相对较厚的区域包围的相对较薄的区域，其指具有低于相对较厚的区域的高度(elevation)的区域，因此与“开口部”及“孔”有区别。另一方面，术语“凹陷部”是指具有比将其包围的区域的高度(elevation)相对较低的高度的区域。因此，沟槽包括在凹陷部。
通过在所述绝缘层形成沟槽，可在执行所述绝缘层的绝缘功能和/或反射功能的同时，在第一焊垫电极或第二焊垫电极形成凹陷部。
所述绝缘层可分别在所述第一焊垫电极及所述第二焊垫电极的下部包括多个沟槽，所述第一焊垫电极及第二焊垫电极可分别具有多个由所述沟槽形成的凹陷部。
所述第一焊垫电极及第二焊垫电极还可分别具有由使所述接触电极及所述电流扩展器露出的开口部形成的凹陷部。
另一方面，所述绝缘层可包括分布布拉格反射器。
另外，所述基板可具有200×200微米平方(μm2)以下的尺寸。所述基板尺寸的下限并无特别限定，例如可为100×100μm2以上。
根据本实用新型的又一实施例，提供一种发光二极管芯片，其包括：基板；第一导电型半导体层，位于所述基板上；台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，包括活性层及第二导电型半导体层；透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；接触电极，横向远离所述台面而配置到所述第一导电型半导体层上，欧姆接触到所述第一导电型半导体层；电流扩展器，配置到所述透明电极的一部分区域上而电连接在所述透明电极；绝缘层，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述接触电极及所述电流扩展器，具有使所述接触电极及电流扩展器的一部分露出的开口部；以及第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，分别通过所述开口部连接到所述接触电极及电流扩展器；且所述第一焊垫电极及第二焊垫电极分别具有多个位于所述绝缘层上部的第一凹陷部。
通过所述第一凹陷部增加第一焊垫电极及第二焊垫电极的接着面积，从而发光二极管芯片的安装稳定性提高。
所述第一焊垫电极及第二焊垫电极可分别包括第一层及配置在第一层上的第二层，所述第一凹陷部的底层可包括第二层而无第一层。
所述第一层可具有使所述绝缘层露出的开口部。
进而，所述第二层可在所述第一凹陷部的下部区域与所述绝缘层相接。
另一方面，所述第一层可包括Al，所述第二层可包括Au。
另外，所述第一焊垫电极及第二焊垫电极还可分别具有由所述绝缘层的开口部形成的第二凹陷部。
进而，所述第二凹陷部的底层可包括第一层及第二层。
所述基板可具有200×200μm2以下的尺寸。所述基板尺寸的下限并无特别限定，例如可为100×100μm2以上。
根据本实用新型的另一实施例，提供一种发光模块，其包括：电路基板，具有接合垫；所述发光二极管芯片；以及导电性接着剂，将所述发光二极管芯片接着到所述电路基板。
以下，参照附图对本实用新型的各种实施例进行说明。
图1是用以对本实用新型的一实施例的发光二极管芯片进行说明的概略性俯视图，图2a是沿着图1的截取线A-A截取的概略性剖面图，图2b是沿着图1的截取线B-B截取的概略性剖面图，图2c是沿着图1的截取线C-C截取的概略性剖面图。
参照图1、图2a、图2b及图2c，本实施例的发光二极管芯片100包括：基板21、发光构造体30、透明电极31、接触电极33、电流扩展器35、绝缘层37、第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b。
发光二极管芯片可呈矩形形状，进而可呈正方形形状，可为具有相对较小的水平截面面积的小型发光二极管芯片。例如，基板21的尺寸为300×300μm2以下，具体而言，可具有200×200μm2以下的尺寸。基板21的尺寸的下限并无特别限定，例如可为200×200μm2以上。
另外，发光二极管芯片的整体厚度可为约100μm至200μm范围内。所述发光二极管芯片可为倒装芯片型。
基板21可为绝缘性基板或导电性基板。基板21可为用以使发光构造体30生长的生长基板，可包括蓝宝石基板、碳化硅基板、硅基板、氮化镓基板、氮化铝基板等。另外，基板21可包括形成在其上表面的至少一部分区域的多个突出部。基板21的多个突出部可形成为规则或不规则的图案。例如，基板21可为包括形成在上表面的多个突出部的图案化蓝宝石基板(Patterned sapphire substrate，PSS)。基板21可具有大致100μm至200μm范围内的厚度。
发光构造体30位于基板21上。发光构造体30可与基板21相似地呈矩形形状，进而可呈正方形形状。另外，发光构造体30的下表面的面积小于基板21的上表面的面积，基板21的上表面可沿发光构造体30的外围露出。基板21的上表面的多个突出部中的一部分位于发光构造体30与基板21之间，未由发光构造体30覆盖的多个突出部暴露在发光构造体30的周边。
通过使基板21的上表面暴露到发光构造体30周边的分离区域，可减少发光二极管芯片在制造过程中的弯曲(bowing)。由此，可防止因弯曲引起的发光构造体30的损伤而提高发光二极管芯片的制造产率。另外，所述弯曲减少而可减少施加到发光构造体30的应力，从而可将基板21的厚度加工得更薄。由此，可提供一种具有大致100μm薄的厚度的超薄化发光二极管芯片。
发光构造体30包括第一导电型半导体层23、位于第一导电型半导体层23上的第二导电型半导体层27、及位于第一导电型半导体层23与第二导电型半导体层27之间的活性层25。发光构造体30的整体厚度可为大致5μm至10μm范围内。
另一方面，第一导电型半导体层23、活性层25及第二导电型半导体层27可包括Ⅲ-Ⅴ类氮化物系半导体，例如可包括如(Al、Ga、In)N的氮化物系半导体。第一导电型半导体层23可包括n型杂质(例如，Si、Ge、Sn)，第二导电型半导体层27可包括p型杂质(例如，Mg、Sr、Ba)。另外，也可与此相反。活性层25可包括多层量子阱结构(MQW)，能够以射出所期望的波长的方式调节氮化物系半导体的组成比。尤其，在本实施例中，第二导电型半导体层27可为p型半导体层。
第一导电型半导体层23可具有倾斜的侧面。进而，所述倾斜的侧面的倾斜角可相对于基板21的底面平缓成约45度以下。通过平缓地形成第一导电型半导体层23的侧面，可防止在覆盖发光构造体30及基板21的绝缘层37产生如龟裂的缺陷。
另一方面，发光构造体30包括台面M。台面M可位于第一导电型半导体层23的一部分区域上，包括活性层25及第二导电型半导体层27。台面M可具有大致1μm至2μm范围内的厚度。在本实施例中，可在台面M的外侧露出第一导电型半导体层23的一部分。也可沿台面M的外围露出第一导电型半导体层23的上表面，但本实用新型并不限定于此。例如，在一部分区域中，台面M的倾斜面可与第一导电型半导体层23的倾斜面平行，由此第一导电型半导体层23的上表面中露出的面可限制在台面M的一部分侧面的附近。另外，在另一实施例中，也可在台面M的内部形成贯通孔或贯通沟槽而露出第一导电型半导体层23。
台面M可呈为了使第一导电型半导体层23露出而去除一部分的四边形形状。另外，台面M可具有倾斜的侧面，侧面的倾斜角可相对于基板21的底面平缓成约45度以下。进而，在第一导电型半导体层23与台面M的侧面平行的情况下，第一导电型半导体层23与台面M也可形成同一倾斜面。
发光构造体30可通过如下方式形成：在基板21上依序生长第一导电型半导体层23、活性层25及第二导电型半导体层27后，通过台面蚀刻制程形成台面M，接着，将第一导电型半导体层23图案化而使基板21露出。
另一方面，透明电极31位于第二导电型半导体层27上。透明电极31可欧姆接触到第二导电型半导体层27。透明电极31例如可包括如氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化锌(Zinc Oxide，ZnO)、氧化铟锡锌(Zinc Indium Tin Oxide，ZITO)、氧化铟锌(ZincIndium Oxide，ZIO)、氧化锌锡(Zinc Tin Oxide，ZTO)、氧化镓铟锡(Gallium Indium TinOxide，GITO)、氧化铟镓(Gallium Indium Oxide，GIO)、氧化锌镓(Gallium Zinc Oxide，GZO)、氧化锌铝(Aluminum doped Zinc Oxide，AZO)、氟氧化锡(Fluorine Tin Oxide，FTO)等的透光性导电性氧化物层。导电性氧化物也可包括各种掺杂物。
包括透光性导电性氧化物的透明电极31与第二导电型半导体层27的欧姆接触特性优异。即，如ITO或ZnO等的导电性氧化物与第二导电型半导体层27的接触电阻较金属性电极相对更低，因此通过应用包括导电性氧化物的透明电极31，可减小发光二极管芯片的正向电压Vf而提高发光效率。
尤其，如本实施例的发光二极管芯片的小型发光二极管芯片的电流密度相对较低，故而欧姆特性受较大影响。因此，使用透明电极31来提高欧姆特性，由此可更有效地提高发光效率。另外，导电性氧化物从氮化物系半导体层剥离(peeling)的概率小于金属性电极，即便长时间使用也较为稳定。因此，通过使用包括导电性氧化物的透明电极31，可提高发光二极管芯片的可靠性。
透明电极31的厚度并无限制，可具有约
Figure BDA0002340623060000101
至
Figure BDA0002340623060000102
范围内的厚度。如果透明电极31的厚度过厚，则会吸收通过透明电极31的光而产生损耗。因此，透明电极31的厚度限制为
Figure BDA0002340623060000103
以下。
以大致覆盖第二导电型半导体层27的整个上表面的方式形成透明电极31，由此在驱动发光二极管芯片时可提高电流分散效率。例如，可沿台面M的侧面形成透明电极31的侧面。
透明电极31可在形成发光构造体30后形成到第二导电型半导体层27上，也可在进行台面蚀刻前预先形成到第二导电型半导体层27上。
接触电极33与台面M邻接而配置到第一导电型半导体层23上。接触电极33欧姆接触到第一导电型半导体层23。为此，接触电极33包括欧姆接触到第一导电型半导体层23的金属层。
另一方面，接触电极33不与台面M的活性层25或第二导电型半导体层27重叠，因此省略用以使接触电极33与第二导电型半导体层27绝缘的绝缘层。因此，可利用例如剥离制程在形成有透明电极31的发光构造体30形成接触电极33。此时，也可一并形成下文叙述的电流扩展器35。
另一方面，接触电极33远离台面M充分的距离，所述相隔距离可大于绝缘层37的厚度。然而，如果接触电极33的相隔距离过大，则发光面积减小，因此相隔距离可小于接触电极33的直径。
接触电极33也可作为以下说明的第一焊垫电极39a的连接垫发挥功能。
电流扩展器35位于透明电极31上而电连接到透明电极31，从而有助于第二导电型半导体层27内的电流分散。导电性氧化物沿水平方向的电流分散性能可相对低于金属性电极，但可通过利用电流扩展器35弥补电流分散性能。进而，通过采用电流扩展器35，可减小透明电极31的厚度。
另一方面，为了减少因电流扩展器35引起的光吸收，电流扩展器35限制性地形成到透明电极31的一部分区域上。电流扩展器35的整体面积不超过透明电极31面积的1/10。电流扩展器35可包括连接垫35a及从连接垫35a延伸的延伸部35b。连接垫35a具有比延伸部35b更宽的宽度，延伸部35b配置到连接垫35a与接触电极33之间。延伸部35b为了分散电流而可呈各种形状。例如，如图所示，延伸部35b可包括从连接垫35a向接触电极33延伸的部分、及从所述部分横向延伸的部分。
可在同一制程中利用相同的材料一并形成接触电极33及电流扩展器35，因此可具有彼此相同的层构造。例如，接触电极33及电流扩展器35可包括Al反射层，且可包括Au连接层。进而，接触电极33可包括欧姆接触到第一导电型半导体层23的欧姆层，电流扩展器35也可包括与接触电极33相同的欧姆层。具体而言，接触电极33及电流扩展器35可呈Cr/Al/Ti/Ni/Ti/Ni/Au/Ti的层构造。接触电极33及电流扩展器35的厚度可大于台面M的厚度，因此接触电极33的上表面可位于比台面M的上表面更高的位置。例如，台面M的厚度可为大致1.5μm，接触电极33及电流扩展器35的厚度可为大致2μm。
绝缘层37覆盖基板21、第一导电型半导体层23、台面M、透明电极31、接触电极33及电流扩展器35。绝缘层37覆盖台面M的上部区域及侧面，另外，覆盖暴露在台面M周边的第一导电型半导体层23及第一导电型半导体层23的侧面。另外，绝缘层37覆盖暴露在第一导电型半导体层23周围的基板21的上表面。另外，绝缘层37覆盖接触电极33与台面M之间的区域。
另一方面，绝缘层37具有使接触电极33及连接垫35a露出的开口部37a、37b。开口部37a、37b分别具有小于接触电极33及连接垫35a的面积的尺寸，限定位于接触电极33及连接垫35a上。
绝缘层37包括分布布拉格反射器。可由折射率不同的介电层反复积层而形成分布布拉格反射器，所述介电层可包括TiO2、SiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5、MgF2等。例如，绝缘层37可呈交替积层的TiO2层/SiO2层构造。以反射在活性层25产生的光的方式制作分布布拉格反射器，为了提高反射率而形成为多对。在本实施例中，分布布拉格反射器可包括10对至25对(pairs)。绝缘层37可连同分布布拉格反射器一并包括追加的绝缘层，例如为了改善分布布拉格反射器与其底层的接着力，可包括位于分布布拉格反射器的下部的界面层及覆盖分布布拉格反射器的保护层。例如可由SiO2层形成所述界面层，可由SiO2或SiNx形成保护层。
绝缘层37可具有约2μm至5μm的厚度。分布布拉格反射器对在活性层25产生的光的反射率可为90％以上，可通过控制形成分布布拉格反射器的多个介电层的种类、厚度、积层周期等而提供接近100％的反射率。进而，所述分布布拉格反射器也可对除在活性层25产生的光以外的其他可见光具有高反射率。
例如，绝缘层37可包括适于反射在活性层25产生的短波长(例如400nm)的可见光的短波长分布布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector，DBR)、及适于反射通过荧光体等波长转换体转换的长波长(例如700nm)的可见光的长波长DBR。通过使用长波长DBR与短波长DBR，可使反射带变宽，进而，也能够以高反射率反射以具有倾斜角的方式入射到绝缘层37的光。另一方面，在本实施例中，长波长DBR能够以比短波长DBR更接近发光构造体30的方式配置，但也可与此相反。
另一方面，第一焊垫电极39a与第二焊垫电极39b位于绝缘层37上，分别通过开口部37a、37b连接到接触电极33及连接垫35a。
如图1所示，第一焊垫电极39a大致位于透明电极31的上部区域内，一部分位于接触电极33上。另外，第一焊垫电极39a横向远离电流扩展器35以不与电流扩展器35重叠。由于第一焊垫电极39a不与电流扩展器35重叠，因此即便在绝缘层37产生龟裂，也可防止发生第一焊垫电极39a与电流扩展器35之间的电气短路。
另一方面，第二焊垫电极39b位于透明电极31的上部区域内，通过开口部37b连接到电流扩展器35的连接垫35a。如图所示，第二焊垫电极39b与电流扩展器35的连接垫35a重叠，进而，可与延伸部35b的一部分重叠。另一方面，第二焊垫电极39b横向远离接触电极33以不与接触电极33重叠。尤其，第二焊垫电极39b限定配置到台面M的上部区域内，不向台面M与接触电极33之间的区域延伸。
第一焊垫电极39a与第二焊垫电极39b在台面M上彼此相隔固定距离以上。第一焊垫电极39a与第二焊垫电极39b的最短相隔距离例如可为约50μm至约100μm。如果第一焊垫电极39a与第二焊垫电极39b之间的距离过近，则在安装时会发生短路。另外，因发光二极管芯片的尺寸而在增大第一焊垫电极39a与第二焊垫电极39b之间的距离方面存在限制。第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b大致可具有30μm以上且60μm以下的宽度。
可在同一制程中利用相同的材料一并形成第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b，因此可具有相同的层构造。第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b的厚度可薄于绝缘层37的厚度，例如可形成为约2μm的厚度。第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b例如可包括Al层及Au层，作为一例，可由Cr/Al/Ti/Ni/Ti/Ni/Ti/Ni/Ti/Ni/Ti/Ni/Au形成。
另一方面，第一焊垫电极39a和/或第二焊垫电极39b可具有贯通焊垫电极的孔39h。孔39h由第一焊垫电极39a或第二焊垫电极39b的电极层包围。第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b也可分别具有多个孔39h。孔39h可配置到绝缘层37上，因此可通过孔39h露出绝缘层37的上表面。
进而，第一焊垫电极39a的孔39h与第二焊垫电极39b的孔39h可像图1所示一样以彼此对称的方式配置。孔39h的形状并无特别限定。
另一方面，第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b可分别具有由绝缘层37的开口部37a、37b形成的凹陷部39g。即，沿绝缘层37的表面形成第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b，由此在开口部37a、37b上形成凹陷部39g。尤其，第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b的厚度可形成为薄于绝缘层37的厚度，由此可较深地形成凹陷部39g的深度。在一实施例中，凹陷部39g的深度可大于焊垫电极39a、39b的厚度。
另一方面，因所述孔39h而接着到焊垫电极39a、39b的导电性接着剂的接着面积增加。对此，参照图3进行说明。
图3是用以对形成有导电性接着剂的发光二极管芯片100进行说明的概略性俯视图。
参照图3，导电性接着剂50使发光二极管芯片100的第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b接着到电路基板的接合垫或封装体的顶盖。作为导电性接着剂50，例如可使用焊料。
焊料50与第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b的表面接触，而且在孔39h内与孔的侧壁及底面接触。孔39h的底面可为绝缘层37的表面。因所述孔39h的侧壁而焊料50所接触的面积增加。进而，所述孔39h的侧壁面沿与焊垫电极39a、39b的上表面不同的方向形成。由此，与简单地增加接触面积相比，焊料50的接着力进一步增加。例如，在发光二极管芯片100因外力而在水平方向上受力时，接着在孔39h内的焊料50可对外力具有更强的耐性。
图4是用以对本实用新型的另一实施例的发光二极管芯片200进行说明的概略性剖面图。
参照图4，本实施例的发光二极管芯片200与以上所说明的发光二极管芯片100大致相似，但在第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b形成凹陷部139g来代替孔39h的方面存在差异。以下，为了避免重复而省略与发光二极管芯片100相同的事项，详细地对与凹陷部139g相关的事项进行说明。
首先，在本实施例中，绝缘层37能够以具有沟槽37g的方式形成。沟槽37g位于第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b的下部。可分别在第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b的下部配置多个沟槽37g。沟槽37g的深度小于绝缘层37的厚度。在绝缘层37包括分布布拉格反射器的情况下，残留在沟槽37g的底部的绝缘层37的一部分厚度可执行分布布拉格反射器的功能。
另一方面，第一焊垫电极39a具有由绝缘层37的沟槽37g形成的凹陷部139g。第一焊垫电极39a的厚度可与凹陷部139g的深度大致相似或小于所述凹陷部的深度。
在图4中表示有第一焊垫电极39a，但第二焊垫电极39b也可具有由绝缘层37的沟槽37g形成的凹陷部139g。进而，第一焊垫电极39a的凹陷部139g与第二焊垫电极39b的凹陷部139g能够以彼此对称的方式配置。
另外，所述第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b分别像以上所说明的一样具有由绝缘层37的开口部37a、37b形成的凹陷部39g。
根据本实施例，在第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b形成凹陷部139g，由此可提供一种接触面积增加的发光二极管芯片200。进而，第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b的凹陷部139g不使绝缘层37露出。因此，在绝缘层37使用接着力较弱的导电性接着剂的情况下，无需与绝缘层37接触，从而可防止接着不良。
如以上参照图3所述，在绝缘层37暴露在孔39h的底部的发光二极管芯片100中，导电性接着剂50与绝缘层37接触。然而，在导电性接着剂50为不易与绝缘层37接着的物质的情况下，会在导电性接着剂50与绝缘层37之间发生接着不良。
与此相反，本实施例的发光二极管芯片200的凹陷部139g的底面由焊垫电极39a、39b形成，因此导电性接着剂50无需与绝缘层37接触。因此，可防止发光二极管芯片200的接着不良。
图5是用以对本实用新型的又一实施例的发光二极管芯片300进行说明的概略性剖面图。
参照图5，本实施例的发光二极管芯片300与以上所说明的发光二极管芯片100大致相似，但在第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b包括凹陷部239g来代替孔39h的方面存在差异。以下，为了避免重复而省略与发光二极管芯片100相同的事项，详细地对与凹陷部239g相关的事项进行说明。另外，以下说明的事项是参照第一焊垫电极39a的附图来进行说明，但也相同地适用于第二焊垫电极39b。
首先，第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b可分别包括凹陷部239g。所述第一焊垫电极及第二焊垫电极可分别包括多个凹陷部239g，形成在第一焊垫电极39a的凹陷部239g可与形成在第二焊垫电极39b的凹陷部239g对向而对称地配置。
第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b可包括第一层239a及第二层239b。第一层239a可具有使绝缘层37露出的开口部，第二层239b可覆盖第一层239a。由此，第二层239b覆盖通过形成在第一层239a的开口部露出的绝缘层37。因此，凹陷部239g由第一层239a与第二层239b重叠的区域包围，凹陷部239g的底层由第二层239b形成而无第一层239a。
此处，第一层239a及第二层239b可分别由单层形成，但并不限定于此，也可由多层形成。进而，第一层239a可包括如Al层的金属反射层，且第二层239b可包括对导电性接着剂的接着特性良好且可防止氧化的Au层。进而，第一层239a可包括对绝缘层37的接着特性良好的Cr层，第二层239b可包括对绝缘层37的接着特性良好的Cr层、Ti层或Ni层。
根据本实施例，利用第一焊垫电极39a及第二焊垫电极39b形成凹陷部239g，由此可增加导电性接着剂的接触面积而提高发光二极管芯片的安装稳定性。
进而，如以上参照图4所述，在凹陷部239g的底部不露出绝缘层37，故而在使用与绝缘层37接着特性欠佳的导电性接着剂的情况下，可防止发光二极管芯片300的接着不良。
进而，与图4的实施例不同，在绝缘层37不形成沟槽37g而形成凹陷部239g，因此可不降低包括分布布拉格反射器的绝缘层37的反射率而提高接着特性。
另一方面，根据以上所说明的实施例，从第一焊垫电极39a分离接触电极33，由此缓和对第一焊垫电极39a的物质层的限制。即，第一焊垫电极39a无需直接与第一导电型半导体层23欧姆接触，另外，使接触电极33包括Au层，从而可防止发生因金属扩散引起的元件不良。
进而，采用电流扩展器35，从而提高电流分散性能，并且绝缘层37覆盖透明电极31的大部分而可减少因金属层引起的光损耗。即便利用金属层形成反射层，金属反射层的反射率也劣于分布布拉格反射器，另外，随着发光二极管芯片的使用时间增加，金属反射层的反射率减小。对此，在本实施例中，绝缘层37包括分布布拉格反射器，与透明电极31相接而可反射光，从而可保持高反射率。
图6是用以对本实用新型的一实施例的发光模块进行说明的概略性俯视图。
参见图6，发光模块包括电路基板51、发光二极管芯片100以及导电性接着剂(图3的50)。
电路基板51包括多个焊盘53a、焊盘53b，多个发光二极管芯片100排列在电路基板51上。如图6所示，多个发光二极管芯片100可以矩阵形状排列。
导电性接着剂50将发光二极管芯片100粘贴在多个电路基板51上的焊盘53a及焊盘53b上。
在本实施例中，虽然说明发光二极管芯片100粘贴在电路基板51上，但也可以使用发光二极管芯片200。
在上述实施例中，对本实用新型的各种实施例的发光二极管芯片及发光装置进行了说明，但本实用新型并不限定于此。所述发光二极管芯片也可应用于要求小型发光部的其他各种电子装置，例如可应用于显示装置或室内装饰用小型照明装置。

Claims (21)

1.一种发光二极管芯片，其特征在于，包括：
基板；
第一导电型半导体层，位于所述基板上；
台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，所述台面包括活性层及第二导电型半导体层；
透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；
接触电极，横向远离所述台面而配置到所述第一导电型半导体层上，所述接触电极欧姆接触到所述第一导电型半导体层；
电流扩展器，配置到所述透明电极的一部分区域上而电连接在所述透明电极；
绝缘层，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述接触电极及所述电流扩展器，所述绝缘层具有使所述接触电极及所述电流扩展器的一部分露出的开口部；以及
第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，分别通过所述开口部连接到所述接触电极及所述电流扩展器；且
所述第一焊垫电极及所述第二焊垫电极分别具有至少一个使所述绝缘层露出的孔。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一焊垫电极及所述第二焊垫电极分别具有多个使所述绝缘层露出的所述孔。
3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一焊垫电极的所述多个孔与所述第二焊垫电极的所述多个孔对向而对称地配置。
4.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述接触电极与所述电流扩展器具有相同的层构造。
5.根据权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述接触电极包括用以与所述第一导电型半导体层欧姆接触的欧姆层、及用以反射在所述活性层产生的光的金属反射层。
6.根据权利要求4所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述电流扩展器包括连接垫及从所述连接垫延伸的延伸部，
所述绝缘层的所述开口部位于所述连接垫上，
所述第二焊垫电极通过所述开口部连接到所述连接垫。
7.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述绝缘层包括分布布拉格反射器。
8.一种发光二极管芯片，其特征在于，包括：
基板；
第一导电型半导体层，位于所述基板上；
台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，所述台面包括活性层及第二导电型半导体层；
透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；
接触电极，横向远离所述台面而配置到所述第一导电型半导体层上，所述接触电极欧姆接触到所述第一导电型半导体层；
电流扩展器，配置到所述透明电极的一部分区域上而电连接在所述透明电极；
绝缘层，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述接触电极及所述电流扩展器，所述绝缘层具有使所述接触电极及所述电流扩展器的一部分区域露出的开口部；以及
第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，分别通过所述开口部连接到所述接触电极及所述电流扩展器；且
所述绝缘层具有至少一个位于所述第一焊垫电极或所述第二焊垫电极下部的沟槽，
所述第一焊垫电极或所述第二焊垫电极具有由所述绝缘层的所述沟槽形成的凹陷部。
9.根据权利要求8所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述绝缘层分别在所述第一焊垫电极及所述第二焊垫电极的下部包括多个所述沟槽，
所述第一焊垫电极及所述第二焊垫电极分别具有多个由所述沟槽形成的所述凹陷部。
10.根据权利要求8所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一焊垫电极及所述第二焊垫电极分别还具有由使所述接触电极及所述电流扩展器露出的所述开口部形成的凹陷部。
11.根据权利要求8所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述绝缘层包括分布布拉格反射器。
12.根据权利要求8所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述基板具有200×200微米平方以下的尺寸。
13.一种发光二极管芯片，其特征在于，包括：
基板；
第一导电型半导体层，位于所述基板上；
台面，配置到所述第一导电型半导体层的一部分区域上，所述台面包括活性层及第二导电型半导体层；
透明电极，欧姆接触到所述第二导电型半导体层上；
接触电极，横向远离所述台面而配置到所述第一导电型半导体层上，所述接触电极欧姆接触到所述第一导电型半导体层；
电流扩展器，配置到所述透明电极的一部分区域上而电连接在所述透明电极；
绝缘层，覆盖所述基板、所述第一导电型半导体层、所述台面、所述透明电极、所述接触电极及所述电流扩展器，所述绝缘层具有使所述接触电极及所述电流扩展器的一部分露出的开口部；以及
第一焊垫电极及第二焊垫电极，位于所述绝缘层上，分别通过所述开口部连接到所述接触电极及所述电流扩展器；且
所述第一焊垫电极及所述第二焊垫电极分别具有多个位于所述绝缘层上部的第一凹陷部。
14.根据权利要求13所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一焊垫电极及第二焊垫电极分别包括第一层及配置在所述第一层上的第二层，
所述第一凹陷部的底层包括所述第二层而无所述第一层。
15.根据权利要求14所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一层具有使所述绝缘层露出的开口部。
16.根据权利要求15所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第二层在所述第一凹陷部的下部区域与所述绝缘层相接。
17.根据权利要求14所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一层包括铝，
所述第二层包括金。
18.根据权利要求14所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第一焊垫电极及所述第二焊垫电极分别还具有由所述绝缘层的所述开口部形成的第二凹陷部。
19.根据权利要求18所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述第二凹陷部的底层包括所述第一层及所述第二层。
20.根据权利要求13所述的发光二极管芯片，其特征在于，
所述基板具有200×200微米平方以下的尺寸。
21.一种发光模块，其特征在于，包括：
电路基板，具有接合垫；
根据权利要求1至20中任一项所述的发光二极管芯片；以及
导电性接着剂，将所述发光二极管芯片接着到所述电路基板。
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