本实用新型专利技术提供一种倒装LED芯片，包括外延衬底、P表面电极、N表面电极、叠加于外延衬底上表面的N型外延层、叠加于N型外延层上表面的发光层、叠加于发光层上表面的P型外延层，P型外延层其上开设有第一凹孔；在P型外延层上表面叠加有一P接触金属层，且P接触金属层的边缘与P型外延层的边缘之间留有空间；第一叠加结构上表面叠加有P阻挡保护层，P阻挡保护层下表面覆盖面积与P型外延层上表面面积一致；第二叠加结构其外露的表面设有绝缘层，其设有第一通孔和第二通孔；N表面电极通过第一通孔与N型外延层电连接，P表面电极通过第二通孔与P阻挡保护层电连接。本实用新型专利技术提供的倒装LED芯片导热导电能力好、且有利于提高出光效率。
【技术实现步骤摘要】
导电导热良好的倒装LED芯片、及其LED器件
本技术涉及一种发光二极管芯片，尤其涉及一种倒装结构的发光二极管芯 片，以及含有该倒装LED芯片的LED器件。
技术介绍
发光二极管（LED)光源具有高效率、长寿命、不含Hg等有害物质的优点。随着LED 技术的迅猛发展，LED的亮度、寿命等性能都得到了极大的提升，使得LED的应用领域越来 越广泛，从路灯等室外照明到装饰灯等市内照明，均纷纷使用或更换成LED作为光源。 半导体照明行业内，一般将LED芯片的结构分成正装芯片结构、垂直芯片结构和 倒装芯片结构三类。与其它两种芯片结构相比，倒装芯片结构具有散热性能良好、出光效率 高、饱和电流高和制作成本适中等优点，已经受到各大LED芯片厂家的重视。在进行封装 时，倒装LED芯片直接通过表面凸点金属层与基板相连接，不需要金线连接，因此也被称为 无金线封装技术，具有耐大电流冲击和长期工作可靠性高等优点。 现有的倒装LED芯片，如图1所示，其是经过六个主要步骤制成的。步骤一：如图 2-a所示，刻蚀外延衬底10上的部分P型外延层13、发光层12和N型外延层11以形成台阶 结构，一般采用ICP (Inductive Coupled Plasma)干法刻蚀，刻蚀掩膜采用光刻胶或二氧化 硅层。步骤二：如图2-b所示，在N型外延层11表面设置N接触金属层20,由电子束蒸发工 艺搭配光刻剥离工艺完成。步骤三：如图2-c所示，在P型外延层13表面设置P接触金属 层21，由电子束蒸发工艺搭配光刻腐蚀工艺完成。步骤四：如图2-d所示，在P接触金属层 21表面设置P阻挡保护层22,由电子束蒸发工艺搭配光刻腐蚀工艺完成，P阻挡保护层用于 阻挡P接触金属层的金属迁移。步骤五：如图2-e所示，在芯片表面制备具有通孔的绝缘层 23,绝缘层材料一般为 Si02,由 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)等 离子体增强化学气相沉积法搭配光刻腐蚀工艺完成。步骤六：如图2-f所示，在绝缘层23 表面设置表面电极层，P表面电极层24通过通孔与P阻挡保护层电连接，N表面电极层25 通过通孔与N接触金属层20电连接，一般由电子束蒸发工艺搭配光刻剥离工艺完成。 现有的这种倒装LED芯片，由于光刻精度的限制，其P接触电极层和P阻挡保护层 的覆盖面积都会小于P型外延层的表面积，这会使芯片的导电导热能力、出光效率都受到 影响，无法得到进一步提升。
技术实现思路
本技术为弥补现有技术中存在的不足，第一方面提供一种导热导电能力好、 且有利于提高LED芯片出光效率的倒装LED芯片。 本技术为达到其第一方面的目的，采用的技术方案如下： 本技术提供一种倒装LED芯片，包括外延衬底、P表面电极、N表面电极、叠加 于外延衬底上表面的N型外延层、叠加于N型外延层上表面的发光层、叠加于发光层上表面 的P型外延层，所述P型外延层其上开设有第一凹孔，且第一凹孔向下贯穿过所述发光层并 延伸至所述N型外延层；在P型外延层上表面叠加有一 P接触金属层，且P接触金属层的边 缘与P型外延层的边缘之间留有空间，相互叠加的P型外延层和P接触金属层构成第一叠 加结构；所述第一叠加结构其上表面叠加有P阻挡保护层，且P阻挡保护层的下表面覆盖面 积与P型外延层的上表面面积一致；N型外延层、发光层、P型外延层、P接触金属层、及P阻 挡保护层依次叠加构成第二叠加结构，所述第二叠加结构其外露的表面设有绝缘层，且和 所述第一凹孔的底部位置相对应的绝缘层部分设有第一通孔，在和P阻挡保护层上表面对 应的绝缘层部分设有第二通孔；所述N表面电极通过所述第一通孔与N型外延层电连接，所 述P表面电极通过所述第二通孔与P阻挡保护层电连接。 进一步的，P接触金属层的边缘与P型外延层的边缘的距离大于2 μ m。 进一步的，N表面电极的边缘向下延伸至第一通孔的底部与所述N型外延层直接 接触以形成电连接。N表面电极层直接与N型外延层形成欧姆接触，省略了 N接触金属层， 使芯片结构更简单，降低了倒装LED芯片的物料成本和工艺成本。 进一步的，所述第二叠加结构其边缘呈台阶状。 本技术第二方面提供一种含有上文所述的倒装LED芯片的LED器件，所述LED 器件包括基板、及倒装安装于所述基板上的如上文所述的倒装LED芯片，基板上设有互相 间隔的P电极和N电极，所述倒装LED芯片其P表面电极和N表面电极分别对应地与基板 上的P电极和N电极连接。 进一步的，所述基板其上设有贯穿基板上下表面的第三通孔和第四通孔，所述P 电极设于基板上表面且P电极由所述第三通孔延伸至基板下表面；所述N电极设于基板上 表面且N电极由所述第四通孔延伸至基板下表面；P电极和N电极二者位于基板上表面的 部分分别用于与倒装LED芯片的P表面电极和N表面电极连接，P电极和N电极二者位于 基板下表面的部分用于与外接器件连接。 本技术第三方面提供另一种含有上文所述的倒装LED芯片的LED器件，所述 LED器件包括基板、及至少一个如上文所述的倒装LED芯片，所述基板其表面设有多个基板 电极，且相邻基板电极之间间隔布置，所述倒装LED芯片其P表面电极和N表面电极与基板 表面的基板电极连接。 进一步的，所述倒装LED芯片其P表面电极和N表面电极分别与基板表面相邻的 两个基板电极连接。 本技术提供的技术方案具有如下有益效果： 1)本技术提供的倒装LED芯片，其P阻挡保护层的下表面边缘与P型外延层 的上表面边缘重合，可以将P阻挡保护层的面积最大化，相应的也有利于增加 P接触金属层 的面积。这样不仅使欧姆接触面积增大，提高倒装LED芯片的导电导热能力，还可使LED芯 片的反光面积增大，从而提高芯片的出光效率。 2)本技术提供的倒装LED芯片，其N表面电极层直接与N型外延层形成欧姆 接触，省略了 N接触金属层，使芯片结构更简单，降低了倒装LED芯片的物料成本和工艺成 本。 【附图说明】 图1是现有制备倒装LED芯片的方法流程图； 图2a-图2f各图为现有制备倒装LED芯片的各步骤示意图； 图3是本技术实施例1中倒装LED芯片的剖面示意图； 图4是图3的俯视示意图； 图5是实施例2中LED器件的剖面示意图； 图6是实施例3中LED器件的剖面示意图； 图7是制备例1的制备流程图； 图8为制备例1中步骤⑴中所形成的图形化的P接触金属层的剖面示意图； 图9为图8的俯视示意图； 图10为制备例1步骤（2)所形成的图形化的P阻挡保护层的剖面示意图； 图11为制备例1步骤（3)所形成的图形化的绝缘层的剖面示意图； 图12为图11的俯视示意图； 图13为制备例2步骤（2. 4B)形成的叠加有刻蚀掩膜层的图形化P阻挡保护层的 剖面示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步说明。 实施例1 本实施例为倒装LED芯片的实施例。 参阅图3,图3是实施例1的倒装LED芯片的剖面结构示意图。 本实施例的倒装LED芯片2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种倒装LED芯片，包括外延衬底、P表面电极、N表面电极、叠加于外延衬底上表面的N型外延层、叠加于N型外延层上表面的发光层、叠加于发光层上表面的P型外延层，其特征在于，所述P型外延层其上开设有第一凹孔，且第一凹孔向下贯穿过所述发光层并延伸至所述N型外延层；在P型外延层上表面叠加有一P接触金属层，且P接触金属层的边缘与P型外延层的边缘之间留有空间，相互叠加的P型外延层和P接触金属层构成第一叠加结构；所述第一叠加结构其上表面叠加有P阻挡保护层，且P阻挡保护层的下表面覆盖面积与P型外延层的上表面面积一致；N型外延层、发光层、P型外延层、P接触金属层、及P阻挡保护层依次叠加构成第二叠加结构，所述第二叠加结构其外露的表面设有绝缘层，且和所述第一凹孔的底部位置相对应的绝缘层部分设有第一通孔，在和P阻挡保护层上表面对应的绝缘层部分设有第二通孔；所述N表面电极通过所述第一通孔与N型外延层电连接，所述P表面电极通过所述第二通孔与P阻挡保护层电连接。
【技术特征摘要】
1. 一种倒装LED芯片，包括外延衬底、P表面电极、N表面电极、叠加于外延衬底上表面 的N型外延层、叠加于N型外延层上表面的发光层、叠加于发光层上表面的P型外延层，其 特征在于，所述P型外延层其上开设有第一凹孔，且第一凹孔向下贯穿过所述发光层并延 伸至所述N型外延层； 在P型外延层上表面叠加有一 P接触金属层，且P接触金属层的边缘与P型外延层的 边缘之间留有空间，相互叠加的P型外延层和P接触金属层构成第一叠加结构； 所述第一叠加结构其上表面叠加有P阻挡保护层，且P阻挡保护层的下表面覆盖面积 与P型外延层的上表面面积一致； N型外延层、发光层、P型外延层、P接触金属层、及P阻挡保护层依次叠加构成第二叠加 结构，所述第二叠加结构其外露的表面设有绝缘层，且和所述第一凹孔的底部位置相对应 的绝缘层部分设有第一通孔，在和P阻挡保护层上表面对应的绝缘层部分设有第二通孔； 所述N表面电极通过所述第一通孔与N型外延层电连接，所述P表面电极通过所述第 二通孔与P阻挡保护层电连接。2. 根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，P接触金属层的边缘与P型外延 层的边缘的距离大于2 μ m。3. 根据权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，N表面电极的边缘向下延伸至第 一通孔的底部与所述N型外延层直接接触...
【专利技术属性】
技术研发人员：许朝军，姜志荣，曾照明，黄靓，肖国伟，
申请(专利权)人：晶科电子广州有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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