CN219246684U - 具备空气桥结构的阵列micro芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种具备空气桥结构的阵列micro芯片，包括：阵列芯片N电极；若干LED像素单元，所述LED像素单元与所述N电极相连接，每个LED像素单元均包括N型外延层、MQW层和P型外延层，所述N型外延层具有第一台阶；若干金属空气桥，所述金属空气桥覆盖在LED像素单元的N型外延层的侧壁上以及连接在所述相邻两个N电极之间；金属反射层；绝缘层，所述绝缘层填充在所述金属空气桥上；金属微结构，所述金属微结构形成在LED像素单元的N型外延层的第一台阶上且所述金属微结构连接所述金属空气桥，以使得所有的LED像素单元通过所述金属微结构与所述金属空气桥实现与所述N电极的电性连接；阵列芯片P电极；金属键合层以及导电衬底。
Description
技术领域
本实用新型涉及芯片领域，提供了一种具备空气桥结构的阵列micro芯片。
背景技术
随着技术的发展，LED芯片越来越趋向于微型化和集成化，Micro-LED随之诞生，受到人们的广泛关注。
目前的阵列micro芯片一般是通过采取共N不共P的驱动模式(即所有阵列单元N电极串联到一起，P电极单独控制)所获得。然而在采取共N过程中，需要先对阵列之间进行像素间的绝缘处理，然后再进行电路连接，因该方法目前存在诸多问题，如因像元之间沟槽深宽比较大，导致绝缘效果不佳，电路连接漏电风险较大，以及因沟槽填充不佳等问题导致像元之间的电路连接不稳定，导致通过该方法所获得的阵列micro芯片会造成局部电阻过大，会产生局部发热烧毁等问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种具备空气桥结构的阵列micro芯片，以解决背景技术中的阵列micro芯片存在的局部电阻过大，会产生局部发热烧毁等问题。
根据本实用新型的第一方面，提供了一种具备空气桥结构的阵列micro芯片，包括：
阵列芯片N电极，所述阵列芯片N电极包括若干个N电极；
若干LED像素单元，所述LED像素单元与所述N电极相连接，每个LED像素单元均包括自所述N电极由下往上依次堆叠的N型外延层、MQW层和P型外延层，其中，所述N型外延层具有第一台阶；相邻两个LED像素单元之间通过第一沟槽间隔开，所述第一沟槽贯穿所述P型外延层、MQW层以及N型外延层，直至所述N电极；
若干金属空气桥，所述金属空气桥覆盖在LED像素单元的N型外延层的侧壁上以及连接在所述相邻两个N电极之间，以使得所有的N电极实现电性连接；
金属反射层，所述金属反射层覆盖在所述P型外延层上，且所述金属反射层与所述P型外延层形成第二台阶；
绝缘层，所述绝缘层填充在所述金属空气桥上，且所述绝缘层覆盖在所述第二台阶的侧壁以及所述P型外延层上；
金属微结构，所述金属微结构形成在LED像素单元的N型外延层的第一台阶上且所述金属微结构连接所述金属空气桥，以使得所有的LED像素单元通过所述金属微结构与所述金属空气桥实现与所述N电极的电性连接；
阵列芯片P电极，所述阵列芯片P电极包括若干个P电极，且所述P电极与所述金属反射层相连接；
金属键合层，所述金属键合层与所述阵列芯片P电极相连接；
导电衬底，所述导电衬底与所述金属键合层相连接。
可选的，所述第一台阶以及所述第二台阶的侧壁为直面。
可选的，所述LED像素单元的P型外延层和N型外延层分别为P型GaN和N型GaN。
可选的，所述金属空气桥的材料与所述金属微结构的材料一致。
可选的，所述金属微结构为条状结构。
可选的，所述绝缘层材料为SiO2、Si3N4、PCB、BCB材料或绝缘胶。
可选的，所述金属反射层的材料为Ni、Ag、Al、Ti、Pt、Cr、TiWu或Au材料。
可选的，所述金属键合层的材料为Au-Sn合金或Au-Iu合金材料。
可选的，所述导电衬底的材料为导电Si或金属材料。
本实用新型所提供的具备空气桥结构的阵列micro芯片中，通过在LED像素单元上新增了金属空气桥，以及在相邻两个LED像素单元间增加了金属微结构，并且金属微结构连通了相邻两个N电极，且通过绝缘层隔绝了相邻LED像素，保证了相邻LED像素单元之间电路的连接稳定；并且通过所述金属空气桥，可以使得LED像素单元上的N型外延层与N电极；此外，通过所述金属微结构连接所述金属空气桥以及相邻N电极，可以使得本实用新型所提供的具备空气桥结构的阵列芯片的电流的稳定性得到进一步的提高。
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是本实用新型实施例提供的一种具备空气桥结构的阵列micro芯片的结构示意图；
附图标注说明：
100-阵列芯片N电极；
101-N电极；
200-LED像素单元；
201-N型外延层；
202-MQW层；
203-P型外延层；
300-金属空气桥；
400-金属反射层；
500-绝缘层；
600-金属微结构；
700-阵列芯片P电极；
701-P电极；
800-金属键合层；
900-导电衬底。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做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。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
请参考图1，本实用新型提供了一种具备空气桥结构的阵列micro芯片，该芯片包括：
阵列芯片N电极100，所述阵列芯片N电极包括若干个N电极101，并且在每个N电极101上均设有LED像素单元。
其中，在本实用新型实施例提供的芯片结构中的LED像素单元均包括自所述N电极101由下往上依次堆叠的N型外延层201、MQW层202和P型外延层203，其中，所述N型外延层201具有第一台阶；相邻两个LED像素单元200之间通过第一沟槽间隔开，所述第一沟槽贯穿所述P型外延层201、MQW层202以及N型外延层203，直至所述N电极101。
本实用新型实施例的所述LED像素单元200的N型外延层具有第一台阶台阶，采用这种结构，在第一台阶上覆盖金属空气桥时，可以有效的保证金属空气桥不与所述LED像素单元中的MQW层和P型外延层接触，设置在第一台阶侧壁的金属空气桥与设置在相邻LED像素单元之间的金属微结构，将每个LED像素单元的N型外延层互联起来，并连接到N电极，使得所有的LED像素单元之间形成共N电极，每个LED像素单元上的P电极通过外围驱动电路单独驱动，从而实现每个LED像素独立控制。
其中，所述LED像素单元的P型外延层和N型外延层分别为P型GaN和N型GaN。当然，应该意识到，本实用新型并不以此为限，其它类型的P型外延层和N型外延层也均在本发明的保护范围之内。
在现有技术中，像素单元之间的N型外延层并未完全被对应的沟槽隔断，而本发明实施例中通过设置第一沟槽，将相邻像素之间完全间隔开，形成完全独立的像素单元，从而能有效减少像素之间光线的串扰。
本实用新型实施例提供的芯片结构还包括：若干金属空气桥300，所述金属空气桥300覆盖在LED像素单元的N型外延层201的侧壁上以及连接在所述相邻两个N电极201之间，以使得所有的N电极201实现电性连接。
本实用新型实施例提供的芯片结构还包括：金属反射层400，所述金属反射层400覆盖在所述P型外延层上，且所述金属反射层400与所述P型外延层203形成第二台阶。
其中，一具体实施例中，所述金属反射层的材料为Ni、Ag、Al、Ti、Pt、Cr、TiWu或Au材料。
当然，本实用新型并不以金属反射层的材料为限，其他能够用作金属反射层并进行导电并能达到反射效果的材料，均在本实用新型的保护范围之内。
本实用新型实施例提供的芯片结构还包括：绝缘层500，所述绝缘层200填充在所述金属空气桥300上，且所述绝缘层500覆盖在所述第二台阶的侧壁以及所述P型外延层203上。
其中，一具体实施例中，所述绝缘层材料为SiO2、Si3N4、PCB、BCB材料或绝缘胶。
当然，本实用新型并不以绝缘层的材料为限，其他能够用作绝缘层并起到绝缘作用的材料，均在本实用新型的保护范围之内。
本实用新型实施例提供的芯片结构还包括：金属微结构600，所述金属微结构为条状结构，并且所述金属微结构600形成在LED像素单元的N型外延层201的第一台阶上且所述金属微结构600连接所述金属空气桥300，以使得所有的LED像素单元通过所述金属微结构与所述金属空气桥实现与所述N电极的电性连接。
在现有技术中，由于目前获得micro芯片的方式中均是先通过隔绝第一沟槽，再实现电路连接，使得产品的性能不高，并且目前所述N型外延层靠近所述N电极的一面的导电性可能不高，如通过蓝宝石衬底对新品进行加工时具有一掩膜层，再加工时需要去除该掩膜层，然而在加工时该掩膜层可能去除的不太完全，导致N型外延层与N电极接触的一面的导电性不高，故而通过本实用新型中所提供的金属空气桥与金属微结构，可以使得N型外延层通过金属空气桥与金属微结构直接与N电极进行连接，达到提高芯片性能的结果。
在本实用新型实施例中的所述金属空气桥的材料与所述金属微结构的材料一致。
本实用新型实施例中所提及的第一台阶与第二台阶的侧壁为直面，使得micro芯片能够减少光的串扰。
本实用新型实施例提供的芯片结构还包括：阵列芯片P电极700，所述阵列芯片P电极700包括若干个P电极701，且所述P电极701与所述金属反射层400相连接。
本实用新型实施例提供的芯片结构还包括：金属键合层800，所述金属键合层800与所述阵列芯片P电极700相连接。本实用新型实施例中所提供的金属键合层是用于阵列芯片P电极与导电衬底的连接层，能够实现导电与导热作用。
其中，所述金属键合层的材料为Au-Sn合金或Au-Iu合金材料。
本实用新型实施例提供的芯片结构还包括：导电衬底900，所述导电衬底900与所述金属键合层800相连接。
其中，一种具体实施例中，所述导电衬底的材料为导电Si或金属材料。
当然，本实用新型并不以导电衬底的材料为限，其他用作导电衬底并用作导电的材料，均在本实用新型的保护范围之内。
本实用新型所提供的具备空气桥结构的阵列micro芯片中，通过在LED像素单元上新增了金属空气桥，以及在相邻两个LED像素单元间增加了金属微结构，并且金属微结构连通了相邻两个N电极，且通过绝缘层隔绝了相邻LED像素，保证了相邻LED像素单元之间电路的连接稳定；并且通过所述金属空气桥，可以使得LED像素单元上的N型外延层与N电极；此外，通过所述金属微结构连接所述金属空气桥以及相邻N电极，可以使得本实用新型所提供的具备空气桥结构的阵列芯片的电流的稳定性得到进一步的提高。
在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式”、“一种实施例”、“具体实施过程”、“一种举例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种具备空气桥结构的阵列micro芯片，其特征在于，包括：
阵列芯片N电极，所述阵列芯片N电极包括若干个N电极；
若干LED像素单元，所述LED像素单元与所述N电极相连接，每个LED像素单元均包括自所述N电极由下往上依次堆叠的N型外延层、MQW层和P型外延层，其中，所述N型外延层具有第一台阶；相邻两个LED像素单元之间通过第一沟槽间隔开，所述第一沟槽贯穿所述P型外延层、MQW层以及N型外延层，直至所述N电极；
若干金属空气桥，所述金属空气桥覆盖在LED像素单元的N型外延层的侧壁上以及连接在所述相邻两个N电极之间，以使得所有的N电极实现电性连接；
金属反射层，所述金属反射层覆盖在所述P型外延层上，且所述金属反射层与所述P型外延层形成第二台阶；
绝缘层，所述绝缘层填充在所述金属空气桥上，且所述绝缘层覆盖在所述第二台阶的侧壁以及所述P型外延层上；
金属微结构，所述金属微结构形成在LED像素单元的N型外延层的第一台阶上且所述金属微结构连接所述金属空气桥，以使得所有的LED像素单元通过所述金属微结构与所述金属空气桥实现与所述N电极的电性连接；
阵列芯片P电极，所述阵列芯片P电极包括若干个P电极，且所述P电极与所述金属反射层相连接；
金属键合层，所述金属键合层与所述阵列芯片P电极相连接；
导电衬底，所述导电衬底与所述金属键合层相连接。
2.根据权利要求1所述的具备空气桥结构的阵列micro芯片，其特征在于，
所述第一台阶以及所述第二台阶的侧壁为直面。
3.根据权利要求1所述的具备空气桥结构的阵列micro芯片，其特征在于，
所述LED像素单元的P型外延层和N型外延层分别为P型GaN和N型GaN。
4.根据权利要求1所述的具备空气桥结构的阵列micro芯片，其特征在于，
所述金属空气桥的材料与所述金属微结构的材料一致。
5.根据权利要求4所述的具备空气桥结构的阵列micro芯片，其特征在于，
所述金属微结构为条状结构。
6.根据权利要求1所述的具备空气桥结构的阵列micro芯片，其特征在于，所述绝缘层材料为SiO2、Si3N4、PCB、BCB材料或绝缘胶。
7.根据权利要求1所述的具备空气桥结构的阵列micro芯片，其特征在于，所述金属反射层的材料为Ni、Ag、Al、Ti、Pt、Cr、TiWu或Au材料。
8.根据权利要求1所述的具备空气桥结构的阵列micro芯片，其特征在于，所述金属键合层的材料为Au-Sn合金或Au-Iu合金材料。
9.根据权利要求1所述的具备空气桥结构的阵列micro芯片，其特征在于，所述导电衬底的材料为导电Si或金属材料。
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