倒装结构的LED高压芯片制造技术

本实用新型专利技术揭示倒装结构的LED高压芯片，包括：生长衬底，形成在生长衬底上的至少两个单元半导体外延薄膜，支持衬底；相邻的单元半导体外延薄膜通过连接电极电连接；单元半导体外延薄膜键合在支持衬底上。全部单元半导体外延薄膜以串联方式连接，形成倒装结构的LED高压直流芯片。全部单元芯片以整流桥式的方式连接或者以串联和并联混合的方式连接，形成倒装结构的LED高压交流芯片。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及倒装结构的LED高压直流或倒装结构的LED高压交流芯片。
技术介绍
专利申请2008101694391公开了正装结构的LED高压直流芯片。为了使得LED更快的进入巨大的通用照明领域，仍然需要进一步提高正装结构的LED高压直流芯片的性能和降低生产成本。正装结构的LED高压直流芯片的产品结构和生产工艺上的任何一点小的改进而带来的芯片性能的提高和生产成本的降低，都会加快LED进入通用照明市场的速度，产生巨大的经济效益。快速降低照明灯具成本的方法之一是采用大电流密度驱动，但是，正装结构的芯片在大电流密度驱动时，会面临散热不佳的问题。为了解决散热问题，专利2010105840892公开了垂直结构的LED高压直流芯片。但是，制造垂直结构的LED高压直流芯片的工艺中，需要剥离生长衬底，因而，生产成本较高。因此，需要一种即解决散热问题又降低生产成本的LED高压直流或LED高压交流芯片。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种解决散热问题，降低生产成本的倒装结构的LED高压芯片，以便提高驱动电流的密度，降低LED照明灯具的成本。在本技术的上下文中，倒装结构的LED高压芯片包括，倒装结构的LED高压直流芯片，倒装结构的LED高压交流芯片。倒装结构的LED高压芯片的一个实施实例，包括:-透明的生长衬底；-多个分立的单元半导体外延薄膜:单元半导体外延薄膜形成在生长衬底上；单元半导体外延薄膜包括:依次形成在生长衬底上的n-类型限制层、活化层和P-类型限制层；每个单元半导体外延薄膜和其下面的生长衬底形成单元芯片；在单元半导体外延薄膜的预定位置，通过刻蚀工艺，刻蚀预定形状的P-类型限制层和活化层，使得预定形状的部分n-类型限制层暴露；相邻的单元半导体外延薄膜之间，生长衬底暴露；-钝化层:钝化层层叠在每个单元半导体外延薄膜上以及相邻的单元半导体外延薄膜之间的暴露的生长衬底上；钝化层在单元半导体外延薄膜的P-类型限制层的上方的预定的位置上具有预定形状的窗口，P-类型限制层的一部分在窗口中暴露；钝化层在单元半导体外延薄膜的暴露的n-类型限制层的上方的预定的位置上具有预定形状的窗口，n-类型限制层的一部分在所述的窗口中暴露；-P-电极:P-电极通过钝化层在一个单元半导体外延薄膜的p-类型限制层上方的窗口，层叠在P-类型限制层上；-n-电极:n_电极通过钝化层在一个单元半导体外延薄膜的n_类型限制层的暴露部分的上方的窗口，层叠在n-类型限制层上；p-电极和n-电极不在同一个单元半导体外延薄膜上；-至少一个连接电极:连接电极包括p-连接电极、n-连接电极、p-n-连接电极；其中，P-连接电极通过钝化层在一个单元半导体外延薄膜的P-类型限制层上方的窗口，层叠在P-类型限制层上；n_连接电极通过钝化层在另一个单元半导体外延薄膜的n-类型限制层的暴露部分的上方的窗口，层叠在n-类型限制层上；p-n-连接电极把P-连接电极和n-连接电极连接起来的连接方式是从一组连接方式中选出，该组连接方式包括，(I)p-n-连接电极把在一个单元半导体外延薄膜的所述的p-类型限制层上的p-连接电极和在另一个相邻的单元半导体外延薄膜的所述的n-类型限制层上的n-连接电极连接，(2)p-n-连接电极把在一个单元半导体外延薄膜的p-类型限制层上的p-连接电极和在另外两个相邻的单元半导体外延薄膜的n-类型限制层上的两个n-连接电极连接，(3)p-n-连接电极把在一个单元半导体外延薄膜的n-类型限制层上的n-连接电极和在另外两个相邻的单元半导体外延薄膜的p-类型限制层上的两个p-连接电极连接。-支持衬底:支持衬底是从一组支持衬底中选出，该组支持衬底包括:绝缘支持衬底，导电支持衬底，通孔绝缘支持衬底，通孔导电支持衬底；其中，(I)在绝缘支持衬底的第一表面上形成位置和形状与p_电极和n-电极相对应的互相分立的一个p_焊盘和一个n-焊盘；(2)在导电支持衬底的第一表面上形成一层绝缘层，在绝缘层上形成位置和形状与P-电极和n-电极相对应的互相分立的一个P-焊盘和一个n-焊盘；(3)在通孔绝缘支持衬底中形成至少两个通孔，在通孔中形成导电的填充塞，在通孔绝缘支持衬底的第一表面上形成位置和形状与P-电极和n-电极相对应的互相分立的一个P-焊盘和一个n-焊盘，在通孔绝缘支持衬底的第二表面上形成互相分立的一个P-2焊盘和一个n-2焊盘；p-焊盘和P-2焊盘通过导电的填充塞形成电连接，n-焊盘和n-2焊盘通过导电的填充塞形成电连接；(4)在通孔导电支持衬底的两个表面上分别形成绝缘层，在通孔导电支持衬底中形成至少两个通孔，在通孔中形成绝缘的填充塞，在绝缘的填充塞中形成导电的填充塞，使得导电的填充塞与通孔导电支持衬底互相电绝缘；在通孔导电支持衬底的第一表面上的绝缘层上形成位置和形状与P-电极和n-电极相对应的互相分立一个P-焊盘和一个n-焊盘；在通孔导电支持衬底的第二表面上的绝缘层上形成互相分立的一个P-2焊盘和一个n-2焊盘；p-焊盘和p-2焊盘通过导电的填充塞形成电连接，n-焊盘和n-2焊盘通过导电的填充塞形成电连接。形成在一个单元半导体外延薄膜上的n-电极与支持衬底上的n-焊盘键合形成电连接，形成在另一个单元半导体外延薄膜上的P-电极与支持衬底上的P-焊盘键合形成电连接，使得生长衬底、半导体外延薄膜、支持衬底形成倒装结构的LED高压芯片。本技术的倒装结构的LED高压芯片的透明的生长衬底包括，碳化硅生长衬底、氮化镓生长衬底、玻璃生长衬底、蓝宝石生长衬底。P-电极、n-电极、连接电极具有单层电极结构或多层电极结构，每层电极是从一组电极中选出，该组电极包括，导电透明电极，反射电极。优选的实施实例:p-电极、n_电极、连接电极具有相同的结构。一个实施实例:p_电极、n-电极、连接电极具有单层的结构，该单层材料是反射良好的金属，例如，银，招，金，等。一个实施实例:P-电极、n_电极、连接电极具有单层的结构，该单层材料是透明的导电材料，支持衬底的P-焊盘、n-焊盘是反射材料。—个实施实例:p_电极、n-电极、连接电极具有多层结构，首先分别形成一层透明的导电材料，例如，IT0，然后，再在透明的导电材料上形成反射的金属层，该金属层分别与p-焊盘、n-焊盘、连接焊盘键合。倒装结构的高压直流芯片的结构包括，连接电极通过钝化层在一个单元半导体外延薄膜的P-类型限制层上方的窗口和相邻的另一个单元半导体外延薄膜的暴露的n-类型限制层的上方的窗口，层叠在一个单元半导体外延薄膜的P-类型限制层和相邻的另一个单元半导体外延薄膜的暴露的n-类型限制层以及P-类型限制层上方的窗口和相邻的另一个单元半导体外延薄膜的暴露的n-类型限制层的上方的窗口之间的钝化层上，形成连接电极，使得一个单元半导体外延薄膜的P-类型限制层通过连接电极与相邻的另一个单元半导体外延薄膜的n-类型限制层形成串联电联接。一个实施实例:连接电极把全部单元半导体外延薄膜以串联方式连接，形成倒装结构的LED高压直流芯片。倒装结构的高压交流芯片的结构包括，连接电极把全部单元芯片以整流桥的方式连接或者以串联和并联混合的方式连接，形成倒装结构的高压交流芯片；其中，整流桥包括至少两个节点，在节点，连接电极把两个单元半导体外延薄膜的相同类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒装结构的LED高压芯片，包括：?透明的生长衬底；?多个分立的单元半导体外延薄膜：所述的单元半导体外延薄膜形成在所述的生长衬底上；所述的单元半导体外延薄膜包括：依次形成在所述的生长衬底上的n?类型限制层、活化层和p?类型限制层；每个所述的单元半导体外延薄膜和其下面的生长衬底形成单元芯片；在所述的单元半导体外延薄膜的预定位置，预定形状的部分所述的n?类型限制层暴露；相邻的所述的单元半导体外延薄膜之间，所述的生长衬底暴露；?钝化层：所述的钝化层层叠在所述的每个单元半导体外延薄膜上；所述的钝化层在所述的单元半导体外延薄膜的p?类型限制层的上方的预定的位置上具有预定形状的窗口，所述的p?类型限制层的一部分在所述的窗口中暴露；所述的钝化层在所述的单元半导体外延薄膜的暴露的n?类型限制层的上方的预定的位置上具有预定形状的窗口，所述的n?类型限制层的一部分在所述的窗口中暴露；?p?电极：所述的p?电极通过所述的钝化层在一个所述的单元半导体外延薄膜的所述的p?类型限制层上方的所述的窗口，层叠在所述的p?类型限制层上；?n?电极：所述的n?电极通过所述的钝化层在一个所述的单元半导体外延薄膜的所述的n?类型限制层的暴露部分的上方的所述的窗口，层叠在所述的n?类型限制层上；所述的p?电极和所述的n?电极不在同一个所述的单元半导体外延薄膜上；?至少一个连接电极：所述的连接电极包括p?连接电极、n?连接电极、p?n?连接电极；其中，所述的p?连接电极通过所述的钝化层在一个 所述的单元半导体外延薄膜的所述的p?类型限制层上方的所述的窗口，层叠在所述的p?类型限制层上；所述的n?连接电极通过所述的钝化层在另一个所述的单元半导体外延薄膜的所述的n?类型限制层的暴露部分的上方的所述的窗口，层叠在所述的n?类型限制层上；所述的p?n?连接电极把所述的p?连接电极和所述的n?连接电极连接起来的连接方式是从一组连接方式中选出，该组连接方式包括，p?n?连接电极把在一个所述的单元半导体外延薄膜的所述的p?类型限制层上的所述的p?连接电极和在另一个相邻的所述的单元半导体外延薄膜的所述的n?类型限制层上的所述的n?连接电极连接，p?n?连接电极把在一个所述的单元半导体外延薄膜的所述的p?类型限制层上的所述的p?连接电极和在另外两个相邻的所述的单元半导体外延薄膜的所述的n?类型限制层上的所述的n?连接电极连接，p?n?连接电极把在一个所述的单元半导体外延薄膜的所述的n?类型限制层上的所述的n?连接电极和在另外两个相邻的所述的单元半导体外延薄膜的所述的p?类型限制层上的所述的p?连接电极连接；?支持衬底：所述的支持衬底是从一组支持衬底中选出，该组支持衬底包括：绝缘支持衬底，导电支持衬底，通孔绝缘支持衬底，通孔导电支持衬底；其中，所述的绝缘支持衬底的第一表面上形成位置和形状与所述的p?电极和n?电极相对应的互相分立的一个p?焊盘和一个n?焊盘；所述的导电支持衬底的第一表面上形成一层绝缘层，所述的绝缘层上形成位置和形状与所述的p?电极和n?电极相对应的互相分立的一个p?焊盘和一个n?焊盘；所述的通孔绝缘支持衬底中形成至少两个通孔，所述的通孔中形成导电的填充塞，所述的通孔绝缘支持衬底的第一表面上形成位置和形状与所述的p?电极和n?电极相对应的互相分立的一个p?焊盘和一个n?焊盘，所述的通孔绝缘支持衬底的第二表面上形成互相分立的一个p?2焊盘和一个n?2焊 盘，所述的p?焊盘和所述的p?2焊盘通过所述的导电的填充塞形成电连接，所述的n?焊盘和所述的n?2焊盘通过所述的导电的填充塞形成电连接；所述的通孔导电支持衬底的两个表面上分别形成绝缘层，所述的通孔导电支持衬底以及其两个表面上的绝缘层中形成至少两个通孔，在所述的通孔中形成绝缘的填充塞，在所述的绝缘的填充塞中形成导电的填充塞，使得所述的导电的填充塞与所述的通孔导电支持衬底互相电绝缘，所述的通孔导电支持衬底的第一表面上的所述的绝缘层上形成位置和形状与所述的p?电极和n?电极相对应的互相分立的一个p?焊盘和一个n?焊盘，所述的通孔导电支持衬底的第二表面上的所述的绝缘层上形成互相分立的一个p?2焊盘和一个n?2焊盘，p?焊盘和p?2焊盘通过所述的导电的填充塞形成电连接，n?焊盘和n?2焊盘通过所述的导电的填充塞形成电连接；形成在一个所述的单元半导体外延薄膜上的所述的n?电极与所述的支持衬底上的所述的n?焊盘键合形成电连接，形成在另一个所述的单元半导体外延薄膜上的所述的p?电极与所述的支持衬底上的所述的p?焊盘键合形成电连接，使得所述的生长衬底、所述的半导体外延薄膜、所述的支持衬底形成倒装结构的LED高压芯片。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金木子，
申请(专利权)人：金木子，彭晖，
类型：实用新型
国别省市：