一種石英玻璃襯底LED深紫外倒裝晶片的製作方法

2023-07-09 02:32:01 1

本發明涉及LED深紫外晶片領域，更具體地說，涉及一種石英玻璃襯底LED深紫外倒裝晶片。

背景技術：

隨著科技技術的提升，經濟的發展，生活水平的提高，人們會更加追求高品質的生活，會更加關注健康。這些需求必然會激發深紫外LED應用市場的發展，深紫外LED替代原有的應用技術和產品，有著廣闊的市場，目前，眾多深紫外LED產品的開發應用，面臨的主要問題是LED深紫外晶片的輸出功率不高，這樣直接影響了產品的開發和應用；LED深紫外晶片，熱管理系統設計又是一個非常重要的環節，當LED溫度升高時，LED的效率和使用壽命將會迅速降低，這表明熱管理不僅對深紫外LED晶片是重要的，而且在整個深紫外線殺菌消毒系統中均起到決定性的作用，而目前的深紫外LED晶片襯底一般採用藍寶石，然而藍寶石襯底導熱效率差，要在藍寶石襯底上生產出優質大電流大功率的深紫外LED晶片，幾乎不現實，另外在藍寶石襯底上製造LED晶片，歐姆接觸的P電極和N電極只能製備在外延層的同一側，正面射出的光相當一部分被電極和健合引線所遮擋，影響了深紫外LED晶片的工作效率。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的上述缺點，本發明的目的是提供一種石英玻璃襯底LED深紫外倒裝晶片，其熱量無需通過石英玻璃來散熱，而是採用正極P與負極N來傳熱散熱，進出電流及焊接熱沉的技術方案。

為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：

利用深紫外光能透過石英玻璃的特性，讓石英玻璃單面出光，另一平面上則生長深紫外GaN基LED結構層，正極P與負極N，用來傳熱散熱，進出電流及焊接熱沉.

所述晶片工作時無需通過石英玻璃散熱，石英玻璃既是深紫外GaN基LED結構層的襯底又是透鏡。

所述的石英玻璃厚度是在150um至500um之間。

所述的LED深紫外倒裝晶片的平面尺寸規格有5種，分別是20mil*40mil，24mil*45mil，24mil*48mil，30mil*60mil，60mil*120mil。

所述的倒裝晶片正電極P和負電極N是深紫外GaN層的傳熱散熱、進出電流及焊接熱沉的接觸面。

所述的倒裝晶片正電極P的平面面積比負電極N的平面面積大2倍以上。

在上述技術方案中，本發明的石英玻璃襯底LED深紫外倒裝晶片，包括石英玻璃層、GaN的N層、N負電極、氮化鋁鎵發光層、GaN的P層、反射層及P正電極。所述的石英玻璃既是倒裝晶片的襯底又是倒裝晶片的透鏡，讓石英玻璃單面出光。另一面生長深紫外GaN基LED結構層，GaN的N層生長在石英玻璃面上，氮化鋁鎵發光層生長在GaN的N層上，GaN的P層設置在氮化鋁鎵發光層上，N負電極與GaN的N層相連接，P電極與GaN的P層相連接，P電極與N電極的GaN的P層交接處設有反射層，P正電極與N負電極是用於傳熱散熱，進出電流及焊接熱沉的接觸面。

採用上述倒裝晶片技術，石英玻璃一面是出光面，避免了正裝晶片的2個因素的光吸收，且使P、N結用來焊接熱沉，降低熱阻，提高了可靠性，改善了電流擴散性。反射層的設置將射向下方的深紫外線反射回出光的石英玻璃一方，進一步提高出光效率和晶片的可通電流量，實現深紫外晶片的大功率，並有效提高LED的熱管理，解決了深紫外LED晶片的散熱難，功率小，壽命短，光衰大的難題。

附圖說明

圖1是本發明石英玻璃襯底LED深紫外倒裝晶片的結構剖視圖。

圖2是本發明石英玻璃襯底LED深紫外倒裝晶片的俯視圖。

圖3是本發明石英玻璃襯底LED深紫外倒裝晶片的正電極P與負電極N平面結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。

請參閱圖1，圖2，圖3，所示；

1是石英玻璃層；

2是GaN的N層；

3是GaN的P層；

4是氮化鋁鎵發光層；

5是反射層；

6是正電極P；

7是負電極N；

本發明石英玻璃襯底LED深紫外倒裝晶片與現有技術不同的是，該晶片從上至下設置的包括石英玻璃層1、GaN的N層2、N負電極7、氮化鋁鎵發光層4、GaN的P層3，利用深紫外光能透過石英玻璃1的特性，石英玻璃1單面出光，另一平面上則生長深紫外GaN的LED結構層，晶片上的正電極P6與負電極N7，用來傳熱散熱，進出電流及焊接熱沉，所述的石英玻璃1既是倒裝晶片的襯底又是倒裝晶片的透鏡，GaN的N層2生長在石英玻璃1一面上，氮化鋁鎵發光層4生長在GaN的N層2上，GaN的P層3設置在氮化鋁鎵發光層4上，N負電極7與GaN的N層2相連接，P電極6與GaN的P層3相連接，P電極6與N電極7和GaN的P層3交接處設有反射層5，P正電極6與N負電極7是用於傳熱散熱，進出電流及焊接熱沉的接觸面。石英玻璃1襯底LED深紫外倒裝晶片的誕生為後續產品封裝，可省掉導線架、打線、封膠等工藝，用石英玻璃1做晶片透鏡既保護了外延層，又提升了抗靜電能力，對降氧化，延長器件的壽命都起了重要作用，採用上述倒裝技術方案後，可有效提高LED晶片的熱管理，且晶片可通大電流，完全沒有因金線虛焊或接觸不良所引起的閃爍，解決了深紫外LED晶片的散熱難，功率小，壽命短，光衰大的難題。

本技術中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化，變形都將落在本發明的權利要求書範圍內。