一種高壓倒裝LED晶片及其製作方法與流程
2023-07-09 02:27:46 2

本發明屬於LED晶片領域,涉及一種高壓倒裝LED晶片及其製作方法。
背景技術:
發光二極體(Light Emitting Diode,簡稱LED)是一種半導體發光器件,具有能耗低,體積小、壽命長,穩定性好,響應快,發光波長穩定等光電性能特點。目前已經在照明、家電、顯示屏、指示燈等領域有廣泛的應用。
近年來,為了提高LED產品的照明品質和集成度,單位面積光效(lm/W/cm2)已成為衡量LED晶片的一個重要指標。相比於傳統的GaN基LED正裝結構,倒裝晶片由於其優秀的散熱能力和電流擴展能力,成為滿足LED這一發展趨勢要求的熱點產品。以此為基礎,利用倒裝LED晶片串聯而成的高壓倒裝產品在保證高的單位面積光效的同時,更有利於大幅降低其驅動器成本,成為LED晶片發展的未來趨勢。
通常,高壓LED晶片採用細的金屬電極在不同晶片單元間進行橋接,這種互聯方法電極在臺階處容易斷,造成死燈;同時其工藝要求較高、良率易損失。專利201210564002.4中介紹了一種高壓倒裝LED晶片,這種晶片雖然在一定程度解決了封裝問題,但其原理未發生改變,最終封裝接觸點依舊比較小,在焊接時對準難度大。
因此,如何提供一種新的高壓倒裝LED晶片及其製作方法,以改善LED晶片單元之間的金屬互連,提高工藝穩定度、提升產品製造良率及產品可靠性,並提高版型設計的可延展性及LED晶片的出光效率,成為本領域技術人員亟待解決的一個重要技術問題。
技術實現要素:
鑑於以上所述現有技術的缺點,本發明的目的在於提供一種高壓倒裝LED晶片及其製作方法,用於解決現有技術中LED晶片單元之間採用細金屬電極互連容易造成死燈、良率易損失的問題。
為實現上述目的及其他相關目的,本發明提供一種高壓倒裝LED晶片的製作方法,包括以下步驟:
提供一襯底,在所述襯底上依次生長N型GaN層、多量子阱層及P型GaN層;
從所述P型GaN層表面往下刻蝕,形成若干隔離溝槽,隔離出若干晶片單元;所述隔離溝槽底部暴露出所述襯底;
在每個晶片單元中形成至少一個開口,得到MESA臺面;所述開口從所述P型GaN層表面往下延伸,暴露出所述N型GaN層;
在所述MESA檯面上形成P電極擴展層;
沉積一覆蓋所述P電極擴展層表面、所述開口表面及所述隔離溝槽表面的第一絕緣層,並在每個晶片單元上方的所述第一絕緣層中形成至少一個暴露出所述P電極擴展層的第一電極孔洞及至少一個暴露出所述開口內所述N型GaN層的第二電極孔洞;
對於每一條高壓電路,在所述第一絕緣層表面形成至少一個分立的N電極連接金屬塊、P-N電極連接金屬塊及P電極連接金屬塊,其中,所述N電極連接金屬塊填充進位於該條高壓電路首端的一個晶片單元的第二電極孔洞內;所述P電極連接金屬塊填充進位於該條高壓電路末端的一個晶片單元的第一電極孔洞內;所述P-N電極連接金屬塊填充進相鄰兩個晶片單元之間的所述隔離溝槽內,並分別填充進其中一個晶片單元的第一電極孔洞及另一個晶片單元的第二電極孔洞,將該相鄰兩個晶片單元串聯。
可選地,將所述襯底通過所述N電極連接金屬塊、P-N電極連接金屬塊及P電極連接金屬塊與一基板倒裝焊接。
可選地,形成所述N電極連接金屬塊、P-N電極連接金屬塊及P電極連接金屬塊後,接著沉積一覆蓋各晶片單元的第二絕緣層,並在位於高壓電路首末兩端的晶片單元上的所述第二絕緣層中分別形成至少一個暴露出所述N電極連接金屬塊的N電極孔洞及至少一個暴露出所述P電極連接金屬塊的P電極孔洞;然後在所述第二絕緣層表面形成分立的N電極金屬層及P電極金屬層,其中,所述N電極金屬層填充進所述N電極孔洞,所述P電極金屬層填充進所述P電極孔洞。
可選地,將所述襯底通過所述P電極金屬層及所述N電極金屬層與一基板倒裝焊接。
可選地,所述襯底為平面襯底或PSS圖形化襯底。
可選地,所述開口的側壁垂直或傾斜。
可選地,所述P電極擴展層為透明導電膜、金屬層或透明導電膜與金屬層的複合層。
可選地,所述晶片單元為條型、圓孔型或多邊孔型;所述開口為條型、圓孔型或多邊孔型。
本發明還提供一種高壓倒裝LED晶片,包括:
襯底及依次形成於所述襯底上的N型GaN層、多量子阱層及P型GaN層;
從所述P型GaN層表面往下延伸形成有若干隔離溝槽,所述隔離溝槽底部暴露出所述襯底,隔離出若干晶片單元;
每個晶片單元中形成有至少一個開口,所述開口從所述P型GaN層表面往下延伸,暴露 出所述N型GaN層;所述開口周圍的所述P型GaN層表面構成MESA臺面;
所述MESA檯面上形成有P電極擴展層;
所述P電極擴展層表面、所述開口表面及所述隔離溝槽表面覆蓋有第一絕緣層,每個晶片單元上方的所述第一絕緣層中形成有至少一個暴露出所述P電極擴展層的第一電極孔洞及至少一個暴露出所述開口內所述N型GaN層的第二電極孔洞;
對於每一條高壓電路,所述第一絕緣層表面形成有至少一個分立的N電極連接金屬塊、P-N電極連接金屬塊及P電極連接金屬塊,其中,所述N電極連接金屬塊填充進位於該條高壓電路首端的一個晶片單元的第二電極孔洞內;所述P電極連接金屬塊填充進位於該條高壓電路末端的一個晶片單元的第一電極孔洞內;所述P-N電極連接金屬塊填充進相鄰兩個晶片單元之間的所述隔離溝槽內,並分別填充進其中一個晶片單元的第一電極孔洞及另一個晶片單元的第二電極孔洞,將該相鄰兩個晶片單元串聯。
可選地,所述襯底通過所述N電極連接金屬塊、P-N電極連接金屬塊及P電極連接金屬塊與一基板倒裝焊接。
可選地,所述N電極連接金屬塊、P-N電極連接金屬塊及P電極連接金屬塊上還覆蓋有第二絕緣層,且位於高壓電路首端的晶片單元上的所述第二絕緣層中形成有至少一個暴露出所述N電極連接金屬塊的N電極孔洞,位於高壓電路末端的晶片單元上的所述第二絕緣層中形成有至少一個暴露出所述P電極連接金屬塊的P電極孔洞;所述第二絕緣層表面還形成有分立的N電極金屬層及P電極金屬層,其中,所述N電極金屬層填充進所述N電極孔洞,所述P電極金屬層填充進所述P電極孔洞。
可選地,所述襯底通過所述P電極金屬層及所述N電極金屬層與一基板倒裝焊接。
如上所述,本發明的高壓倒裝LED晶片及其製作方法,具有以下有益效果:(1)本發明的LED晶片中,晶片單元結構基本一致,具有良好的可擴展性,可通過簡單增加基礎單元實現晶片工作電壓的變換;(2)晶片單元之間採用大面積金屬互連,連接金屬層在隔離溝槽中有大面積的金屬連接,使連接處更為牢靠,不易產生產品信賴性問題,而最終的電極層可以還原為一P、一N的結構,可提高工藝穩定度、提升產品製造良率及產品可靠性;(3)基本晶片單元電流擴展良好,為高光效提供保障;(4)第一絕緣層、第二絕緣層、及互連金屬層的結合會形成高反射率的全角度反射鏡(ODR),可以大幅提升反射層的反射能力,增加LED晶片的出光效率;同時,隔離溝槽內的絕緣層及金屬層亦構成全角度反射鏡,提升產品光效;(5)封裝簡單,大而對稱的電極結構有利於提高晶片的封裝簡易度,提升封裝良率,同時提高晶片散熱能力。
附圖說明
圖1顯示為本發明的高壓倒裝LED晶片的製作方法中在襯底上依次生長N型GaN層、多量子阱層及P型GaN層的示意圖。
圖2顯示為本發明的高壓倒裝LED晶片的製作方法中形成若干隔離溝槽的示意圖。
圖3顯示為圖2所示結構的俯視圖。
圖4顯示為本發明的高壓倒裝LED晶片的製作方法中在每個晶片單元中形成開口,得到MESA臺面的示意圖。
圖5顯示為圖4所示結構的俯視圖。
圖6顯示為本發明的高壓倒裝LED晶片的製作方法中在MESA檯面上形成P電極擴展層的示意圖。
圖7顯示為本發明的高壓倒裝LED晶片的製作方法中沉積第一絕緣層並形成第一電極孔洞及第二電極孔洞的示意圖。
圖8顯示為圖7所示結構的俯視圖。
圖9顯示為本發明的高壓倒裝LED晶片的製作方法中在所述第一絕緣層表面形成分立的N電極連接金屬塊、P-N電極連接金屬塊及P電極連接金屬塊的示意圖。
圖10顯示為圖9所示結構的俯視圖。
圖11顯示為本發明的高壓倒裝LED晶片的製作方法中沉積第二絕緣層並形成至少一個N電極孔洞及至少一個P電極孔洞的示意圖
圖12顯示為圖11所示結構的俯視圖。
圖13顯示為本發明的高壓倒裝LED晶片的製作方法中在所述第二絕緣層表面形成分立的N電極金屬層及P電極金屬層的示意圖。
圖14顯示為圖13所示結構的俯視圖。
圖15顯示為本發明的高壓倒裝LED晶片的製作方法中將所述襯底通過N電極金屬層及P電極金屬層與一基板焊接形成高壓倒裝LED晶片的示意圖。
元件標號說明
1 襯底
2 N型GaN層
3 多量子阱層
4 P型GaN層
5 隔離溝槽
6 開口
7 P電極擴展層
8 第一絕緣層
9 第一電極孔洞
10 第二電極孔洞
11 N電極連接金屬塊
12 P-N電極連接金屬塊
13 P電極連接金屬塊
14 第二絕緣層
15 N電極孔洞
16 P電極孔洞
17 N電極金屬層
18 P電極金屬層
19 基板
具體實施方式
以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用,本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用,在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
請參閱圖1至圖15。需要說明的是,本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想,遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪製,其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態也可能更為複雜。
實施例一
本發明提供一種高壓倒裝LED晶片的製作方法,至少包括以下步驟:
首先請參閱圖1,提供一襯底1,在所述襯底1上依次生長N型GaN層2、多量子阱層3及P型GaN層4。
具體的,所述襯底1可採用藍寶石、尖晶石(MgAl2O4)、SiC、ZnS、ZnO或GaAs等適用於LED晶片製造的襯底,本實施例中,所述襯底1優選採用藍寶石襯底,並採用外延方 法在其上依次生長N型GaN層2、多量子阱層3及P型GaN層4。
進一步的,所述襯底1可為平面襯底或PSS圖形化襯底。PSS(Patterned Sapphire Substrate),俗稱圖形化襯底,也就是在藍寶石襯底上生長幹法刻蝕用掩膜,用標準的光刻工藝將掩膜刻出圖形,利用ICP刻蝕技術刻蝕藍寶石,並去掉掩膜,再在其上生長GaN材料,使GaN材料的縱向外延變為橫向外延。PPS的襯底可以有效減少GaN外延材料的位錯密度,從而減小有源區的非輻射複合,提升內量子效率,減小反向漏電流,提高LED的壽命;另一方面有源區發出的光,經GaN和藍寶石襯底接口多次散射,改變了全反射光的出射角,增加了倒裝LED的光從藍寶石襯底出射的機率,從而提高了光的提取效率。圖1顯示的為採用PSS圖形化襯底的情形。
接著請參閱圖2及圖3,從所述P型GaN層4表面往下刻蝕,形成若干隔離溝槽5,隔離出若干晶片單元;所述隔離溝槽5底部暴露出所述襯底1。
具體的,所述晶片單元包括但不限於條型、圓孔型或多邊孔型,並可進一步通過對蝕刻條件的控制實現所述隔離溝槽5的側壁垂直或傾斜。本實施例中,所述晶片單元優選為條型,如圖3所示,其中,圖3顯示為圖2所示結構的俯視圖。作為示例,圖2及圖3僅示出了四個平行排列成一行的晶片單元,然而須知,在實際製作中,根據襯底面積及晶片單元的形狀及大小,晶片單元的數目可調整並可採用其它排列方式,此處不應過分限制本發明的保護範圍。
然後請參閱圖4及圖5,在每個晶片單元中形成至少一個開口6,得到MESA臺面(所述開口周圍的P型GaN層上表面);所述開口6從所述P型GaN層4表面往下延伸,暴露出所述N型GaN層2。本實施例中,每個晶片單元中的開口數目以一個為例,在其它實施例中,也可以為其它數目。
具體的,利用BCl3、Cl2、Ar等氣體在等離子體狀態下,選擇性刻蝕GaN,直到露出所述N型GaN層2,形成MESA臺面。所述開口6包括但不限於條型、圓孔型或多邊孔型,所述開口6的位置也可根據實際需要進行調整。本實施例中,所述開口6亦優選為條形,且位於晶片單元中心。進一步的,還可以通過對蝕刻條件的控制實現所述開口6的側壁垂直或傾斜。
再請參閱圖6,在所述MESA檯面上形成P電極擴展層7。
具體的,所述P電極擴展層7為透明導電膜、金屬層或透明導電膜與金屬層的複合層。所述透明導電膜可採用ITO、AZO或ZnO,所述金屬層為Ag、Al、Rh、Ru、TiW、Ti、Pt、Ni或Cr單金屬層或其中至少兩種的複合層。形成所述P電極擴展層的工藝步數可以為1~4步。
請參閱圖7及圖8,沉積一覆蓋所述P電極擴展層7表面、所述開口6表面及所述隔離溝槽5表面的第一絕緣層8,並在每個晶片單元上方的所述第一絕緣層8中形成至少一個暴露出所述P電極擴展層7的第一電極孔洞9及至少一個暴露出所述開口6內所述N型GaN層2第二電極孔洞10。
優選的,對於依次排列成一行或一列、用於後續依次串聯形成高壓電路的各晶片單元,所述第一電極孔洞9均位於所述開口6的第一側。如圖7及圖8所示,本實施例中顯示的為依次排列成一行的四個晶片單元的情形,所述第一電極孔洞9均位於所述開口6的右側。在其它實施例中,根據晶片單元的具體排列情況,所述第一電極孔洞9的位置分布可根據實際需要進行調整。
具體的,採用電子束蒸鍍或PECVD等方法生長所述第一絕緣層8,所述第一絕緣層材料8可採用SiO2、SiON、Al2O3、TiO2等或以此類材料為基礎的堆層結構(DBR)。然後採用幹刻或溼刻的方法形成所述第一電極孔洞9及第二電極孔洞10。圖8顯示為圖7所示結構的俯視圖,如圖所示,所述第一電極孔洞9為圓形,所述第二電極孔洞10與所述開口6的形狀相一致,為長條矩形。在其它實施例中,所述第一電極孔洞9與所述第二電極孔洞10也可以為其他形狀,如正方形、正多邊變形等。圖8中,每個晶片單元均包括一個第二電極孔洞10及三個排列成一列的第一電極孔洞9,然而須知,在實際製作中,所述第一電極孔洞9與所述第二電極孔洞10的數目及分布可根據實際情況進行調整。
另外,本實施例中,所述第一側以右側為例,相應地,第二側則為與其相對的左側,反之亦然。
接著請參閱圖9及圖10,對於每一條高壓電路,在所述第一絕緣層8表面形成至少一個分立的N電極連接金屬塊11、P-N電極連接金屬塊12及P電極連接金屬塊13,其中,所述N電極連接金屬塊11填充進位於該條高壓電路首端的一個晶片單元的第二電極孔洞10內;所述P電極連接金屬塊13填充進位於該條高壓電路末端的一個晶片單元的第一電極孔洞9內;所述P-N電極連接金屬塊12填充進相鄰兩個晶片單元之間的所述隔離溝槽5內,並分別填充進其中一個晶片單元的第一電極孔洞9及另一個晶片單元的第二電極孔洞10,將該相鄰兩個晶片單元串聯。
其中,圖10為圖9所示結構的俯視圖,為了更好地顯示各部位之間的相對位置關係,圖10中用虛線示出了所述隔離溝槽5及所述開口6的位置,並用大括號分別示出了所述N電極連接金屬塊11、P-N電極連接金屬塊12及P電極連接金屬塊13的跨度區域。
具體的,運用負膠剝離(lift-off)或其它方法在晶片上進行選擇性區域的金屬沉積或蒸鍍得到所述N電極連接金屬塊11、P-N電極連接金屬塊12及P電極連接金屬塊13,金屬材 料可以是Ag、Al、Rh、Cr、Pt、Au、Ti、Ni等金屬或由其中至少兩種組成的堆層結構。
其中,所述N電極連接金屬塊11通過所述開口6中的第二電極孔洞10與位於高壓電路首端的晶片單元的N型GaN層連接;所述P電極連接金屬塊13通過所述第一電極孔洞9與位於高壓電路末端的晶片單元的P型GaN層連接;所述P-N電極連接金屬塊12通過所述第一電極孔洞9與一個晶片單元的P型GaN層連接,通過所述第二電極空洞10與相鄰的另一個晶片單元的N型GaN層連接,從而將相鄰兩個晶片單元串聯起來,最終形成一條高壓電路。
具體的,所述N電極連接金屬塊11、所述P電極金屬塊13及所述P-N電極連接金屬塊12的面積可以做得較大,從而實現晶片單元之間的大面積金屬互連,可以增強電流在金屬上的擴展電阻,同時,由於所述P-N電極連接金屬塊12填充進所述隔離溝槽5,可以提高隔離溝槽互連的可靠性。進一步的,隔離溝槽內的金屬和絕緣材料形成ODR反射鏡,大大提升反射能力,從而提升高品光效。
本實施例中,可以將所述襯底1通過所述N電極連接金屬塊11、P-N電極連接金屬塊13及P電極連接金屬塊12與一基板倒裝焊接,形成高壓倒裝LED晶片(未圖示)。由於晶片的電極與正常倒裝LED晶片的電極結構基本相同(除了隔離溝槽中有大面積的金屬連接),可以用成熟的工藝進行封裝,不會增加額外的封裝難度;此外,由於本發明的晶片中,隔離溝槽中有大面積的金屬連接,使連接處更為牢靠,不易產生產品信賴性問題,有效改善了現有技術中高壓LED晶片容易在隔離溝槽處發生斷路的問題。
請參閱圖11及圖12,在另一實施例中,形成所述N電極連接金屬塊11、P-N電極連接金屬塊12及P電極連接金屬塊13後,接著沉積一覆蓋各晶片單元的第二絕緣層14,並在位於高壓電路首末兩端的晶片單元上的所述第二絕緣層14中分別形成至少一個暴露出所述N電極連接金屬塊11的N電極孔洞15及至少一個暴露出所述P電極連接金屬塊13的P電極孔洞16。
具體的,採用電子束蒸鍍或PECVD等方法生長所述第二絕緣層14,然後採用幹刻或溼刻的方法作出電極孔洞圖形。所述第二絕緣層材料14可採用SiO2、SiON、Al2O3、TiO2等或以此類材料為基礎的堆層結構(DBR)。
接著請參閱圖13及圖14,在所述第二絕緣層14表面形成分立的N電極金屬層17及P電極金屬層18,其中,所述N電極金屬層17填充進所述N電極孔洞15,所述P電極金屬層18填充進所述P電極孔洞16。
具體的,採用負膠剝離等方法製備所述N電極金屬層17及P電極金屬層18,電極材料可以為Cr、Ni、Ti、Pt、Ag、Al、Rh、Au、Sn等或以其中至少兩種為基礎的堆層材料。所述N電極金屬層17作為高壓電路的N電極,所述P電極金屬層18作為高壓電路的P電極。 所述N電極金屬層17及所述P電極金屬層18採用大面積金屬。所述N電極金屬層17及所述P電極金屬層18之間的間距可根據實際需求進行調整。大面積且間距可控的P、N電極可以保證晶片具有良好的散熱能力,同時減少了封裝難度。
最後請參閱圖15,將所述襯底1通過所述P電極金屬層18及所述N電極金屬層17與一基板19倒裝焊接,形成高壓倒裝LED晶片。
具體的,所述基板上形成有電路。可進一步切割所述倒裝器件,形成由多個發光單元組成的高壓倒裝LED晶片晶粒。
本發明製作得到的LED晶片中,晶片基本單元具有良好的電流擴展能力,保證了晶片的高光效;晶片單元之間採用大面積金屬互連,保證了晶片的高可靠性及優秀的單元間電流擴展,且可提高工藝穩定度、提升產品製造良率及產品可靠性;晶片單元結構基本一致,具有良好的可擴展性,可通過簡單增加基礎單元實現晶片工作電壓的變換;晶片間隔離溝槽採用ODR設計,提高溝道出反射鏡的反射率,減少了電極吸收;晶片具有大面積且間距可控的P、N電極,保證了晶片良好的散熱能力,同時減少了封裝難度。本發明的高壓倒裝LED晶片的製作方法中,各工藝步驟順序還可根據需要靈活調整。
實施例二
本發明還提供一種高壓倒裝LED晶片,請參閱圖13至圖15,其中,圖13顯示為LED晶片焊接到基板之前的剖視圖,圖14顯示為圖13所示結構的俯視圖,圖15顯示為LED晶片與基板焊接之後的結構剖視圖,如圖所示,該高壓倒裝LED晶片至少包括:
襯底1及依次形成於所述襯底上的N型GaN層2、多量子阱層3及P型GaN層4;
從所述P型GaN層4表面往下延伸形成有若干隔離溝槽5,所述隔離溝槽5底部暴露出所述襯底1,隔離出若干晶片單元;
每個晶片單元中形成有至少一個開口6,所述開口6從所述P型GaN層4表面往下延伸,暴露出所述N型GaN層2;所述開口6周圍的所述P型GaN層4表面構成MESA臺面;
所述MESA檯面上形成有P電極擴展層7;
所述P電極擴展層7表面、所述開口6表面及所述隔離溝槽5表面覆蓋有第一絕緣層8,每個晶片單元上方的所述第一絕緣層8中形成有至少一個暴露出所述P電極擴展層7的第一電極孔洞9及至少一個暴露出所述開口6內所述N型GaN層2的第二電極孔洞10;
對於每一條高壓電路,所述第一絕緣層8表面形成有至少一個分立的N電極連接金屬塊11、P-N電極連接金屬塊12及P電極連接金屬塊13,其中,所述N電極連接金屬塊11填充進位於該條高壓電路首端的一個晶片單元的第二電極孔洞10內;所述P電極連接金屬塊13 填充進位於該條高壓電路末端的一個晶片單元的第一電極孔洞9內;所述P-N電極連接金屬塊12填充進相鄰兩個晶片單元之間的所述隔離溝槽5內,並分別填充進其中一個晶片單元的第一電極孔洞9及另一個晶片單元的第二電極孔洞10,將該相鄰兩個晶片單元串聯。
本實施例中,所述N電極連接金屬塊11、P-N電極連接金屬塊12及P電極連接金屬塊13上進一步覆蓋有第二絕緣層14,且位於高壓電路首端的晶片單元上的所述第二絕緣層14中形成有至少一個暴露出所述N電極連接金屬塊11的N電極孔洞15,位於高壓電路末端的晶片單元上的所述第二絕緣層14中形成有至少一個暴露出所述P電極連接金屬塊13的P電極孔洞16;所述第二絕緣層14表面還形成有分立的N電極金屬層17及P電極金屬層18,其中,所述N電極金屬層17填充進所述N電極孔洞16,所述P電極金屬層17填充進所述P電極孔洞15。所述襯底1通過所述P電極金屬層18及所述N電極金屬層17與一基板19倒裝焊接,構成倒裝器件。
在另一實施例中,所述高壓倒裝LED晶片也可不包括所述第二絕緣層14、所述P電極金屬層18及所述N電極金屬層17,所述襯底1直接通過所述N電極連接金屬塊11、P-N電極連接金屬塊12及P電極連接金屬塊13與一基板倒裝焊接,從而可以利用現有的成熟工藝進行封裝,不會增加額外的封裝難度。
具體的,所述襯底1可為平面襯底或PSS圖形化襯底。所述基板19上形成有電路。所述晶片單元及其中的開口6均包括但不限於條型、圓孔型或多邊孔型。所述隔離溝槽5及所述開口6的側壁垂直或傾斜。所述P電極擴展層7為透明導電膜、金屬層或透明導電膜與金屬層的複合層。所述透明導電膜可採用ITO、AZO或ZnO,所述金屬層為Ag、Al、Rh、Ru、TiW、Ti、Pt、Ni或Cr單金屬層或其中至少兩種的複合層。所述N電極連接金屬塊11、P-N電極連接金屬塊12及P電極連接金屬塊13可以是Ag、Al、Rh、Cr、Pt、Au、Ti、Ni等金屬或由其中至少兩種組成的堆層結構。所述N電極金屬層17及P電極金屬層18可以為Cr、Ni、Ti、Pt、Ag、Al、Rh、Au、Sn等或以其中至少兩種為基礎的堆層材料。
特別的,所述N電極連接金屬塊11、所述P電極金屬塊13及所述P-N電極連接金屬塊12的面積可以做得較大,從而實現晶片單元之間的大面積金屬互連,可以增強電流在金屬上的擴展電阻,同時,由於所述P-N電極連接金屬塊12填充進所述隔離溝槽5,可以提高隔離溝槽互連的可靠性。進一步的,隔離溝槽內的金屬和絕緣材料形成ODR反射鏡,大大提升反射能力,從而提升高品光效。
進一步的,所述P電極金屬層12及所述N電極金屬層13可採用大面積金屬。所述N電極金屬層17及所述P電極金屬層18之間的間距可根據實際需求進行調整。大面積且間距可控的P、N電極可以保證晶片具有良好的散熱能力,同時減少了封裝難度。
綜上所述,本發明的高壓倒裝LED晶片及其製作方法,具有以下有益效果:(1)本發明的LED晶片中,晶片單元結構基本一致,具有良好的可擴展性,可通過簡單增加基礎單元實現晶片工作電壓的變換;(2)晶片單元之間採用大面積金屬互連,可提高工藝穩定度、提升產品製造良率及產品可靠性;(3)基本晶片單元電流擴展良好,為高光效提供保障;(4)第一絕緣層、第二絕緣層、及互連金屬層的結合會形成高反射率的全角度反射鏡(ODR),可以大幅提升反射層的反射能力,增加LED晶片的出光效率;同時,隔離溝槽內的絕緣層及金屬層亦構成全角度反射鏡,提升產品光效(5)封裝簡單,大而對稱的電極結構有利於提高晶片的封裝簡易度,提升封裝良率,同時提高晶片散熱能力。所以,本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效,而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本發明的權利要求所涵蓋。