CN213124483U

CN213124483U - Led芯片及其组件、ac桥式整流组件及发光设备

Info

Publication number: CN213124483U
Application number: CN202021447351.4U
Authority: CN
Inventors: 曾晓强; 杨剑锋; 何国玮; 黄少华; 杨力勋; 蔡琳榕
Original assignee: Langminas Optoelectronic Xiamen Co ltd
Current assignee: Langminas Optoelectronic Xiamen Co ltd
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2030-07-21

Abstract

本实用新型公开了LED芯片及其组件、AC桥式整流组件及发光设备，在本实用新型的一个实施例中，LED芯片包括：导电衬底，具有相对设置的第一表面和第二表面；设置在导电衬底的第一表面上的半导体序列层，半导体序列层包括间隔设置的第一部分和第二部分，且第一部分与第二部分串联连接；且半导体序列层的第一部分和第二部分均包括第一半导体层、有源层以及与第一半导体层导电类型相反的第二半导体层；位于导电衬底的第二表面且与所述导电衬底相导通的中间焊盘，中间焊盘与第一部分和第二部分的串联端连通。本实用新型的LED芯片可以对LED芯片中的任意一颗芯片的漏电情况进行测量，100％消除LED芯片的漏电隐患，并能够应用于AC桥式整流组件。

Description

LED芯片及其组件、AC桥式整流组件及发光设备

技术领域

本实用新型涉及半导体器件技术领域，具体涉及LED芯片及其组件、AC桥式整流组件及发光设备。

背景技术

随着电子应用技术的不断发展，电子电路的集成度越来越高，集成电路板上的空间越来越有限，二极管所需承受的反向工作电压越来越高。但二极管内部PN结所能承受的电压有限，因此，需要采用两只或者以上芯片串联分压的模式来实现。但是，现有的双结串联芯片只有两个电学触点，无法对单颗芯片的漏电情况进行测量，对于LED芯片的负向特性判定困难。

发明内容

为了解决背景技术中至少一个技术问题，本实用新型提供LED芯片及其组件、AC桥式整流组件及发光设备，可以对LED芯片中的任意一颗芯片的漏电情况进行测量，100％消除 LED芯片的漏电隐患，且能够应用于AC桥式整流组件。

本实用新型所采用的技术方案具体如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种LED芯片，包括：

导电衬底，具有相对设置的第一表面和第二表面；

设置在导电衬底的第一表面上的半导体序列层，半导体序列层包括间隔设置的第一部分和第二部分，且第一部分与第二部分串联连接；且半导体序列层的第一部分和第二部分均包括第一半导体层、有源层以及与第一半导体层导电类型相反的第二半导体层；

位于导电衬底的第二表面且与导电衬底相导通的上的中间焊盘，中间焊盘与第一部分和第二部分的串联端形成电性连接。

可选地，中间焊盘与第一部分的第二半导体层和第二部分的第一半导体层电性连接。

可选地，还包括第一电极焊盘和第二电极焊盘，第一电极焊盘与第一部分的第一半导体层连接；第二电极焊盘与第二部分的第二半导体层连接。

可选地，还包括设置在导电衬底的第一表面之上的电连接层，电连接层包括第一电连接层，第一电连接层电连接至与第一部分的第一半导体层，并且用于形成第一部分的第一半导体层的电极接触层。

可选地，电连接层还包括第二电连接层，第二电连接层形成在导电衬底的第一表面之上，与第一导电衬底连通，并且第二电连接层与第一部分的第二半导体层以及第二部分的第一半导体层电性连接。

可选地，第一电连接层与第二电连接层之间设置有绝缘层。

可选地，电连接层还包括第三电连接层，第三电连接层与第二部分的第二半导体层电连接，并且用于形成第二部分的第一半导体层的电极接触层。

可选地，第二电连接层与第三电连接层之间设置有绝缘层。

可选地，第一半导体层为P型半导体层，第二半导体层为N型半导体层。

根据本实用新型的一个方面，提供一种LED芯片组件，还包括：导电衬底，具有相对设置的第一表面和第二表面；

设置在导电衬底的第一表面上的若干个间隔设置的半导体序列层，半导体序列层包括间隔设置的第一部分和第二部分，且第一部分与第二部分串联连接，半导体序列层的第一部分和第二部分均包括第一半导体层、有源层以及与第一半导体层导电类型相反的第二半导体层；

位于导电衬底的第二表面且与导电衬底相导通的中间焊盘，中间焊盘与第一部分和第二部分的串联端形成电性连接。

根据本实用新型的一个方面，提供一种AC桥式整流组件，

包括：第一LED芯片、第二LED芯片，第一LED芯片和第二LED芯片为上述方案中任意一项的LED芯片；

第一LED芯片的第一电极焊盘与第二LED芯片的第一电极焊盘形成电性连接，以形成 AC桥式整流组件的第一直流输出端；

第一LED芯片的第二电极焊盘与第二LED芯片的第二电极焊盘形成电性连接，以形成 AC桥式整流组件的第二直流输出端；

第一LED芯片的中间焊盘连接以及第二LED芯片的中间焊盘形成AC桥式整流组件的交流输入端。

根据本实用新型的一个方面，还提供一种发光设备，

包括AC桥式整流组件和与该整流组件连接的负载，所述AC桥式整流组件包含第一LED 芯片、第二LED芯片，所述第一LED芯片和所述第二LED芯片为上述方案中任意一项所述的LED芯片；

所述第一LED芯片的第一电极焊盘与所述第二LED芯片的第一电极焊盘形成电性连接，以形成所述AC桥式整流组件的第一直流输出端；

所述第一LED芯片的第二电极焊盘与所述第二LED芯片的第二电极焊盘形成电性连接，以形成所述AC桥式整流组件的第二直流输出端；

所述第一LED芯片的中间焊盘连接以及所述第二LED芯片的中间焊盘形成所述AC桥式整流组件的交流输入端；

所述负载与所述第一直流输出端和所述第二输出端连接。

可选地，负载包括串联或者并联的多个直流LED负载灯串。

与现有技术相比，本实用新型所述的LED芯片及其组件、AC桥式整流组件及发光设备至少具备如下有益效果：

本实用新型所述的LED芯片包括导电衬底，具有相对设置的第一表面和第二表面；设置在导电衬底的第一表面上的半导体序列层，半导体序列层包括第一半导体层、有源层以及与第一半导体层导电类型的第二半导体层，半导体序列层包括间隔设置的第一部分和第二部分，且第一部分与第二部分串联连接；位于导电衬底的第二表面且与导电衬底相导通的中间焊盘，中间焊盘与第一部分和第二部分的串联端连通；另外，该LED芯片还包括第一电极焊盘和第二电极焊盘，第一电极焊盘与第一部分的第一半导体层连接，第二电极焊盘与第二部分的第二半导体层连接。由此，该LED芯片包括三个电学接触点，即第一电极焊盘、第二电极焊盘和中间焊盘，使得LED芯片的第一部分与中间焊盘形成垂直结构的芯片(例如，上P下N 的垂直结构芯片)，LED芯片的第二部分与中间焊盘也形成垂直结构的芯片(例如，上N下 P的垂直结构芯片)；将测试电极连接第一电极焊盘、中间焊盘或第二电极焊盘、中间焊盘，进而实现对单颗芯片(上N下P或上P下N)漏电情况的测试，消除LED芯片的漏电情况，进而提高了LED芯片的不良筛出率，完全消除了双结LED芯片的漏电隐患，提高了器件的良率；同时，利用本LED芯片构建AC桥式整流电路，可以起到交流变直流的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中双结LED芯片的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2中双结LED芯片组件的结构示意图；

图3a-3b为本实用新型实施例2中对双结LED芯片组件进行测试的结构示意图；

图4为本实用新型实施例3中将双结LED芯片应用于AC桥式整流组件的结构示意图；

图5a-5b为本实用新型实施例3中将直流LED负载灯串接入AC桥式整流组件的结构示意图。

附图标记列表：

100 导电衬底

200 电连接层

201 第一电连接层

202 第二电连接层

203 导电柱

204 第三电连接层

300 半导体序列层

301 第一部分

3010 第一部分的透明导电层

3011 第一部分的第一半导体层

3012 第一部分的有源层

3013 第一部分的第二半导体层

302 第二部分

3020 第二部分的透明导电层

3021 第二部分的第一半导体层

3022 第二部分的有源层

3023 第二部分的第二半导体层

400 绝缘层

401 第一绝缘层

402 第二绝缘层

501 第一电极焊盘

502 第二电极焊盘

600 中间焊盘

700 金属载台

1 第一LED芯片

2 第二LED芯片

31 第一直流输出端

32 第二直流输出端

4 交流输入端

5 直流LED负载灯串

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有的双结串联芯片只有两个电学触点，当对芯片施加负偏压进行漏电测试时，只有在两个串联芯片都漏电的情况下，才能测试出存在漏电情况；只有一颗芯片漏电的情况则无法准确的测试出漏电结果。因而，该种双结串联芯片有较高的不良筛出率和芯片漏电的隐患。

为了消除背景技术及上述双结串联芯片存在的缺陷，本实用新型实施例提供LED芯片及其组件及AC桥式整流组件。

实施例1

请参照图1，本实施例公开一种LED芯片，该LED芯片包括导电衬底100、半导体序列层300、中间焊盘600；其中导电衬底100具有第一表面和第二表面，半导体序列层300位于导电衬底100的第一表面上；半导体序列层300包括第一部分301和第二部分302，且第一部分301和第二部分302串联连接；更具体地，半导体序列层300的第一部分301和第二部分302均包括第一半导体层、有源层以及与第一半导体层导电类型相反的第二半导体层；中间焊盘600位于导电衬底100的第二表面上，且与导电衬底100相导通；且中间焊盘600与第一部分301和第二部分302的串联端形成电性连接。在可选实施例中，中间焊盘600与第一部分301的第二半导体层3013电连接，与第二部分302的第一半导体层3011电连接。在可选实施例中，LED芯片还包括第一电极焊盘501和第二电极焊盘502，其中第一电极焊盘 501与第一部分301的第一半导体3011层电性连接，第二电极焊盘502与第二部分302的第二半导体层3023电性连接。在可选实施例中，第一绝缘层401位于第一电连接层201、第二电连接层203之间，用于将第一电连接层201与第二电连接层202绝缘；第二绝缘层402位于第二电连接层、第三电连接层之间，用于将第二电连接层203和第三电连接层204绝缘；在可选实施例中，第一半导体层为P型半导体层，第二半导体层为N型半导体层。

在本实施例的一个实施例中，该LED芯片还包括设置在导电衬底100的第一表面的电连接层200，电连接层200包括第一电连接层201、第二电连接层202、第三电连接层204，第一电极焊盘501通过第一电连接层201与第一部分301的第一半导体层3011电性连接；第二电连接层202一方面与第一部分301的第二半导体层3013电性连接，另一方面与导电柱203电性连接，导电柱203与第二部分302的第一半导体层3021电性连接，第三电连接层204一方面与第二部分302的第二半导体层3023电性连接，另一方面连接第二电极焊盘502；在可选实施例中，在第一电连接层201与第一部分的第一半导体层3010之间还包括透明导电层3010，例如，采用ITO材料作为透明导电层，以形成欧姆接触及电流扩展；进一步地，在透明导电层3010之上还形成有反射镜面(图中未示出)，以提高LED的发光效率。具体地，可以采用Ag或Al作为反射镜面。在可选实施例中，在第三电连接层204与第二部分的第一半导体层3021之间也包括透明导电层3020，进一步地，透明导电层之上还包括有反射镜面；同样地，也可采用上述材料实现上述效果。

将上述LED芯片置于测试机台的金属载台700之上，分别将测试电极的两端连接LED 芯片的第一电极焊盘501和中间焊盘600，使得LED芯片的第一部分301与中间焊盘600之间构成垂直结构的芯片，测试LED芯片的第一部分的漏电情况；分别将测试电极的两端连接 LED芯片的第二电极焊盘502和中间焊盘600，使得LED芯片的第二部分302与中间焊盘600 之间构成垂直结构的芯片，测试LED芯片第二部分的漏电情况。基于此，本实施例所述的 LED芯片可以对两个芯片分别进行测量其漏电情况，合并两个漏电情况可以判定LED芯片的负向特性。

实施例2

本实施例公开一种LED芯片组件，参照图2，该LED芯片组件包括：导电衬底100，具有相对设置的第一表面和第二表面；设置在导电衬底100的第一表面上的若干个间隔设置的半导体序列层300，半导体序列层300包括间隔设置的第一部分301和第二部分302，且第一部分301与第二部分302串联连接；且半导体序列层300的第一部分301和第二部分302均包括第一半导体层、有源层以及与第一半导体层导电类型相反的第二半导体层；位于导电衬底100的第二表面且与导电衬底相导通的中间焊盘600，中间焊盘600与第一部分301和第二部分302的串联端形成电性连接。

具体地，本实施例所述的LED芯片组件可以通过将若干个实施例1所述的LED芯片的第二电连接层203、导电衬底100及中间焊盘600形成电性连接得到。

将上述LED芯片置于测试机台的金属载台700之上，分别将测试电极的两端连接LED 芯片的第一电极焊盘501和中间焊盘600，使得LED芯片的第一部分301与中间焊盘600之间构成垂直结构的芯片，测试LED芯片的第一部分的漏电情况，如图3a所示。分别将测试电极的两端连接LED芯片的第二电极焊盘502和中间焊盘600，使得LED芯片的第二部分 302与中间焊盘600之间构成垂直结构的芯片，测试LED芯片第二部分的漏电情况，如图3b 所示。基于此，本实施例所述的LED芯片组件可以对多个LED芯片同时进行测量，以判定其漏电情况，合并每个LED芯片的漏电情况可以判定LED芯片组件的负向特性。

实施例3

本实施例公开了一种AC整流电路组件，请参照图4，该AC整流电路组件包括第一LED 芯片1、第二LED芯片2；LED芯片为实施例1所述的LED芯片，该LED芯片的具体结构在此不在一一赘述。其中，第一LED芯片1的第一电极焊盘与所述第二LED芯片2的第一电极焊盘形成电性连接，以形成AC桥式整流组件的第一直流输出端31；第一LED芯片1 的第二电极焊盘与第二LED芯片2的第二电极焊盘形成电性连接，以形成AC桥式整流组件的第二直流输出端32；第一LED芯片1的中间焊盘连接第二LED芯片的中间焊盘，以形成 AC桥式整流组件的交流输入端4，进而获得AC整流电路组件。

在本实施例的一个具体实施例中，将上述AC整流电路组件中的第一直流输出端和第二直流输出端连接负载，形成发光设备。具体地，LED芯片为双结LED芯片，负载为直流LED负载灯串，LED灯串的个数为12个。需要说明的是，AC桥式整流电路存在正半周和负半周构成周期性的交流电，AC桥式整流电路的目的是让正半周及负半周电信号都可以通过整流桥后端的直流负载，以起到交流变直流的目的，本实施例采用双结LED芯片构造AC桥式整流电路，能够达到交流变直流的目的，具体如下：

将第一双结LED芯片的第一电极焊盘与所述第二双结LED芯片的第一电极焊盘形成电性连接，形成AC桥式整流组件的第一直流输出端31；第一双结LED芯片的第二电极焊盘与第二双结LED芯片的第二电极焊盘形成电性连接，形成AC桥式整流组件的第二直流输出端 32；第一双结LED芯片的中间焊盘连接第二双结LED芯片的中间焊盘形成AC桥式整流组件的交流输入端4，进而获得AC桥式整流组件；其中第一双结LED芯片包括LED1和LED4；第二双结LED芯片包括LED2和LED3。

将直流LED负载灯串5连接于第一直流输入端31和第二直流输入端32，在AC桥式整流电路组件的交流输入端4输入交流电，使AC桥式整流电路进行工作，请参照图5a，当电路输入正半周电信号时，AC左端为正，右端为负，电流从AC正极出发，根据LED的单向导通特性，电流经过LED1导通，LED2和LED4不导通，电流通过LED1之后直接经过直流 LED负载灯串5，最后通过LED3回到AC端负极；请参照图5b，当电路输入负半周电信号时，AC左端为负，右端为正，电流从AC正极出发，经过LED2导通，LED1和LED3不导通，电流通过LED2之后直接经过LED负载灯串5，最后通过LED4回到AC端负极。由此，本实施例所述的LED芯片可以适用于AC桥式整流电路。

综上，本实用新型所述的LED芯片及其组件、AC桥式整流组件及发光设备至少具备如下有益效果：

本实用新型所述的LED芯片包括导电衬底，具有相对设置的第一表面和第二表面；设置在导电衬底的第一表面上的半导体序列层，半导体序列层包括第一半导体层、有源层以及与第一半导体层导电类型的第二半导体层，半导体序列层包括间隔设置的第一部分和第二部分，且第一部分与第二部分串联连接；位于导电衬底的第二表面上的中间焊盘，中间焊盘与第一部分和第二部分的串联端连通；另外，该LED芯片还包括第一电极焊盘和第二电极焊盘，第一电极焊盘与第一部分的第一半导体层连接，第二电极焊盘与第二部分的第二半导体层连接。由此，该LED芯片包括三个电学接触点，即第一电极焊盘、第二电极焊盘和中间焊盘，使得 LED芯片的第一部分与中间焊盘形成垂直结构的芯片(例如，上P下N的垂直结构芯片)， LED芯片的第二部分与中间焊盘也形成垂直结构的芯片(例如，上N下P的垂直结构芯片)；将测试电极连接第一电极焊盘、中间焊盘或第二电极焊盘、中间焊盘，进而实现对单颗芯片 (上N下P或上P下N)漏电情况的测试，消除LED芯片的漏电情况，进而提高了LED芯片的不良筛出率，完全消除了LED芯片的漏电隐患，提高了器件的良率；同时，利用本LED 芯片构建AC桥式整流电路，可以起到交流变直流的目的。

本具体的实施例仅仅是对本实用新型的解释，而并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种LED芯片，其特征在于，包括：

导电衬底，具有相对设置的第一表面和第二表面；

设置在所述导电衬底的第一表面上的半导体序列层，所述半导体序列层包括间隔设置的第一部分和第二部分，且所述第一部分与所述第二部分串联连接，所述半导体序列层的所述第一部分和所述第二部分均包括第一半导体层、有源层以及与所述第一半导体层导电类型相反的第二半导体层；

位于所述导电衬底的第二表面且与所述导电衬底相导通的中间焊盘，所述中间焊盘与所述第一部分和所述第二部分的串联端形成电性连接。

2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述中间焊盘与所述第一部分的第二半导体层和所述第二部分的第一半导体层电性连接。

3.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，还包括第一电极焊盘和第二电极焊盘，所述第一电极焊盘与所述第一部分的第一半导体层连接；所述第二电极焊盘与所述第二部分的第二半导体层连接。

4.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，还包括设置在所述导电衬底的所述第一表面之上的电连接层，所述电连接层包括第一电连接层，所述第一电连接层电连接至所述第一部分的第一半导体层，并且用于形成所述第一部分的第一半导体层的电极接触层。

5.根据权利要求4所述的LED芯片，其特征在于，所述电连接层还包括第二电连接层，所述第二电连接层形成在所述导电衬底的第一表面之上，与所述导电衬底连通，并且所述第二电连接层与所述第一部分的第二半导体层以及所述第二部分的第一半导体层电性连接。

6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述第一电连接层与所述第二电连接层之间设置有绝缘层。

7.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述电连接层还包括第三电连接层，所述第三电连接层与所述第二部分的所述第二半导体层电连接，并且用于形成所述第二部分的第一半导体层的电极接触层。

8.根据权利要求7所述的LED芯片，其特征在于，所述第二电连接层与所述第三电连接层之间设置有绝缘层。

9.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述第一半导体层为P型半导体层，所述第二半导体层为N型半导体层。

10.一种LED芯片组件，其特征在于，还包括：

导电衬底，具有相对设置的第一表面和第二表面；

设置在所述导电衬底的第一表面上的若干个间隔设置的半导体序列层，所述半导体序列层包括间隔设置的第一部分和第二部分，且所述第一部分与所述第二部分串联连接，所述半导体序列层的所述第一部分和所述第二部分均包括第一半导体层、有源层以及与所述第一半导体层导电类型相反的第二半导体层；

11.一种AC桥式整流组件，其特征在于，包括：第一LED芯片、第二LED芯片，所述第一LED芯片和所述第二LED芯片为权利要求1-9中任意一项所述的LED芯片；

所述第一LED芯片的中间焊盘连接以及所述第二LED芯片的中间焊盘形成所述AC桥式整流组件的交流输入端。

12.一种发光设备，包括AC桥式整流组件和与该整流组件连接的负载，其特征在于：

所述AC桥式整流组件包含第一LED芯片、第二LED芯片，所述第一LED芯片和所述第二LED芯片为权利要求1-9中任意一项所述的LED芯片；

所述负载与所述第一直流输出端和所述第二输出端连接。

13.根据权利要求12所述的发光设备，其特征在于，所述负载包括串联或者并联的多个直流LED负载灯串。