WO2014086081A1 - 水平结构的led芯片 - Google Patents

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文国军
瞿崧
严华锋
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上海顿格电子贸易有限公司
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Abstract

一种水平结构的LED芯片，在正装或倒装的LED芯片及GaN层、n-GaN层（5）和p-GaN层（2）上涂覆一层透明SiO2绝缘层（3），并在n-GaN层和p-GaN层上分别镀上电极。正装或倒装的LED芯片的衬底为透明基板、蓝宝石或碳化硅。透明SiO2绝缘层的材料为硅胶、树脂或者非导电有机薄膜。这种水平结构使得LED芯片在封装制造中能够像传统贴片电阻、电容那样，用固晶机或贴片机直接贴到基板或支架上，适用于多种LED芯片封装方式，增加了LED芯片的封装基板材料，提高了LED芯片的封装效率，提升了LED芯片的封装产能。

Description

水平结构的 LED芯片
技术领域
本发明涉及一种 LED芯片， 特别涉及一种水平结构的 LED芯片。
背景技术
LED是发光二极管 （LED, Lighting emitted diode)，是利用在电场作用下， PN结发光 的固态发光器件。 具有高寿命 /环保 /节能的特点， 是绿色环保的新光源。 LED技术日趋发 展成熟， 目前通常 LED发白光是通过蓝色芯片激发黄绿荧光粉， 进行波长调和而产生出的 白光， 市场上大规模生产的暖白光效率达到 120 lm/W, 超过大部分传统光源。 一般而言， LED是通过 MOCVD (Metal-organic Chemical Vapor Deposition, 金属有机化合物化学气 相沉淀)在蓝宝石衬底或碳化硅衬底上长出 P型层、 n型层以及 p-n结发光层， 然后通过点 亮、 切割、 扩散颗粒、 分等级等工艺做成不同尺寸的芯片， 一般而言有 10*10 mil, 10*23 mil, 24*24 mil, 40*40 mi l等尺寸， 可以承受从 10mA~lA的恒流电流驱动。 传统的封装 是将这些芯片固定在一个封装支架上， 通过金线焊接芯片的阴极和阳极， 通入电流来驱动 LED发出蓝色单波长光， 从而激发黄绿荧光粉形成白光。 支架一般采用工程塑料或者是带 金属热沉的塑料， 然后通过底部反射来增加其光萃取率， 或者是通过硅胶,树脂或玻璃成 型或带二次光学透镜来改变内部材料的折射率， 从而增加其出光。
传统的封装方式， 对于 LED芯片的光利用率相当低， 一般来讲， LED芯片背面侧面发 出的光经过反射 /折射之后， 其光利用率不超过 40%， 而 LED芯片在背面侧面发出的光占其 整个芯片出光的 60%， 意味着接近有 40%的光是被浪费掉的。 另外传统的荧光粉点胶工艺， 因为荧光粉贴近温度较高的芯片发热源， 从而导致荧光粉效率降低， 也会影响出光效果。 出光效率的降低则意味着发热量的增加， 从而对电子元器件的可靠性产生影响， 这都是相 互影响的结果。 由于 LED芯片通过封装成 LED组件， 然后在分别焊接在铝基板上， 配上适 合的驱动电源和结构壳体， 最后做成整灯进行销售。 这中间有过多的环节造成效率和成本 的浪费。 因此， 基于简化的目的， 通过设计一种最简单的封装结构， 提高整体系统出光效 率并降低成本。
发明内容
本发明的目的是为了克服 LED芯片封装制造中由于现有 LED芯片设计使 LED芯片制造 效率低的缺点， 提供一种电极高度相同或相近的水平结构 LED的芯片。
为此， 本发明的技术方案是： 一种水平结构的 LED芯片， 包括正装结构或倒装结构的 LED芯片及 GaN层、 n- GaN层和 p_GaN基层， 正装或倒装的 LED芯片及 GaN层、 n- GaN层和 p-GaN层上涂覆一层透明 Si02绝缘层， 并在 n-GaN和 p-GaN层上分别镀上电极。
正装芯片或倒装 LED芯片的衬底为透明基板， 蓝宝石或碳化硅。 透明 Si02绝缘层的 材料为硅胶， 树脂或者是非导电有机薄膜。
本发明的有益效果是： 本发明的水平结构的 LED芯片使得 LED芯片在封装制造中， 能 够像传统贴片电阻、 电容那样， 用固晶机或贴片机直接贴到基板或支架上， 相比较于传统 的 LED封装制造， 适用于更多的 LED芯片的封装方式、 增加了 LED芯片的封装基板材料、 提高了 LED芯片的封装效率、 提升了 LED芯片的封装产能。
附图说明
图 1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做出进一步说明。
如图 1所示， 本发明的水平结构的 LED芯片， 包括正装结构或倒装结构的 LED芯片及 GaN层、 n-GaN层 5和 p- GaN层 2、透明 Si02绝缘层 3、正、负电极 1， 4等正装或倒装 LED 芯片的 GaN层、 n-GaN层 5和 p- GaN层 2上涂覆一层透明 Si02绝缘层 3， 并在 n-GaN层 5 和 p-GaN层 2上分别鍍上电极。 正装芯片或倒装 LED芯片芯片的衬底为透明基板， 蓝宝石 6 (AL203 )或碳化硅（SiC)。 透明 Si02绝缘层的材料为， 硅胶， 树脂或者是非导电有机薄膜。
如图 1所示，水平结构 LED芯片在蓝宝石 6或碳化硅衬底上生长 n-GaN层 5 (包括 GaN 缓冲层、 GaN非掺杂层），在 n- GaN层 5上生长 p-GaN层 2，在 ρ-GaN层 上生长 透明 Si02 绝缘材料层 3， 硅胶， 树脂或者是非导电有机薄膜。 最后生长正电极 1 和 负电极 4 电极 (金、 银、 铜及合金材料）。

Claims

权利要求：
1. 一种水平结构的 LED芯片，包括正装结构或倒装结构的 LED芯片及 GaN层、 n- GaN层（5) 和 p-GaN层 （2)， 其特征在于： 所述正装结构或倒装结构的 LED芯片及 GaN层、 n_GaN层
(5) 和 p-GaN层 （6) 上涂覆一层透明 Si02绝缘层 （3)， 并在 n- GaN层 （5) 和 p-GaN 层 （2) 上分别镀上电极。
2. 根据权利要求 1所述的水平结构的 LED芯片， 其特征在于： 所述正装芯片或倒装 LED 芯片的衬底为透明基板， 蓝宝石 （6) 或碳化硅。
3. 根据权利要求 1所述的水平结构的 LED芯片， 其特征在于： 所述透明 Si02绝缘层 （3 ) 的材料为硅胶， 树脂或者是非导电有机薄膜。
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