具有布拉格反射层的倒装芯片发光二级管制造技术

具有布拉格反射层的倒装芯片发光二极管，发光二极管包括衬底材料、N型层、发光层、P型层、N电极及多个分散设置的P电极；P型层表面设置布拉格反射层，P电极凸出于布拉格反射层并在布拉格反射层表面形成凸点。制备时：制作外延片；制作电极；在P型层上形成布拉格反射层，使P电极露出于布拉格反射层并在布拉格反射层表面形成凸点；封装固晶。本实用新型专利技术在P型层上设置布拉格反射层，并设置多个凸出于布拉格反射层的P电极，使本实用新型专利技术倒装芯片具有高的光学取出效率，采用多点电极的结构，有利于电流密度均匀性提升，而且电极设计方案更加灵活，突破了现有倒装芯片发光二极管发光效率的技术瓶颈。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有布拉格反射层的倒装芯片发光二级管
本技术属于发光二级管
，尤其涉及一种倒装芯片型发光二级管。
技术介绍
发光二极管器件的生产制造过程主要包括以下三大工艺步骤:外延工艺、芯片工艺和封装工艺。外延工艺是在衬底材料上依次生长多层薄膜，包括N型层、发光层和P型层，在正向电场的作用下，发光层呈现360度角发光，上、下两面均有光线射出。图1和图2是以蓝宝石衬底的外延片A的结构示意图，在蓝宝石衬底100上依次为N型层101、发光层102和P型层103。芯片工艺是在外延片A的P型层103和N型层101上制作电极，使其具备电路导通的功能。如图3和图4所示，为外延片在芯片工艺完成后的结构示意图。如图3所示，根据后续使用功率的需求，外延片A在芯片工艺完成后可切割成不同的尺寸大小。制作N电极104时需要刻除部分发光层102，从而占用一定的发光面积；而且电极为不透明材料，也阻挡吸收了部分光线。为了改善电场分布均匀性，并提升发光层光线的取出效率，芯片结构具有不同的设计方案，同时对单面出光要求的应用，芯片可设置一反射层。芯片根据工艺可分为正装芯片和倒装芯片，正装芯片通常是用来进行传统的小功率发光二级管的封装，倒装芯片通常是用来封装大功率发光二级管。图5为现有技术中一种正装芯片的结构示意图，如图5所示，在正装芯片结构中，一般在P型层103的表面增加一层透明导电层106，透明导电层106与P型层103经微合金工艺形成欧姆接触，透明导电层106通常是氧化铟锡，P电极105通过透明导线层106实现横向电路导通，N电极104与N型层101导通；在蓝宝石衬底100的底部设置一层布拉格反射层107，布拉格反射层107的工艺顺序在蓝宝石衬底100减薄之后，布拉格反射层的材料一般是二氧化硅和二氧化钛的多层交替叠加。其中，透明导电层106的透光率一般在90%?94%之间，布拉格反射层107的反射率在98%?99.5%之间。图6为现有技术中一种倒装芯片的结构示意图。如图6所示，在倒装芯片结构中，一般在P型层103的表面增加一层金属反射层108，实现反射光线和横向导电的作用。该金属反射层108—般是银材料，初始银镀膜反射率可达96%。由于该金属反射层108直接跟P型层103接触，所以在工艺顺序上一般是整个工艺流程的第一道主要工序。在镀完金属反射层108后，为了实现P型层103的欧姆接触，需要进行微合金工艺。由于微合金工艺一般温度超过200°C，导致之前镀的银反射层出现集聚的现象，反射率随之降低，虽然银颗粒一般有其它材料保护，如钛、钨，但反射效果仍大幅度降低。在完成后续芯片工艺后，金属反射层108的反射率可能降低10%左右。
技术实现思路
针对以上不足，本技术的目的在于提供一种可有效提升光效的倒装芯片放光二极管。为了实现上述目的，本技术采取如下的技术解决方案:具有布拉格反射层的倒装芯片发光二极管，包括:衬底材料；形成于所述衬底材料上的N型层、发光层和P型层；形成于所述N型层上的N电极；所述P型层上形成有多个分散设置的P电极；在所述P型层表面设置布拉格反射层，所述P电极凸出于所述布拉格反射层并在所述布拉格反射层表面形成凸点。进一步的具体方案为:所述P电极呈同心圆环阵列形式排列。进一步的具体方案为:所述N电极位于所述芯片的几何中心。进一步的具体方案为:所述P电极呈矩阵形式排列。进一步的具体方案为:所述N型层上形成有4个分散设置的N电极，所述4个N电极分别位于所述芯片的四个角位置。进一步的具体方案为:还包括用于连接所述多点设置的P电极的电极连接层，所述电极连接层位于所述布拉格反射层表面。进一步的具体方案为:所述电极连接层为金属连接层。进一步的具体方案为:所述电极连接层为封装基板线路层。进一步的具体方案为:还包括位于所述P电极和N电极之间的绝缘层，形成P、N双电极焊接结构。由以上技术方案可知，本技术在P型层上设置具有高反射率的布拉格反射层，同时设置多个凸出于布拉格反射层并在布拉格反射层表面形成凸点的P电极，通过在P型层上直接设置布拉格反射层，使本技术倒装芯片具有高的光学取出效率，相比现有银反射层，光效可提升10%以上，同时，采用多点电极的结构，有利于电流密度均匀性提升，而且电极设计方案更加灵活，突破了现有倒装芯片发光二极管发光效率的技术瓶颈。【附图说明】图1为现有技术的一种LED外延片的结构示意图；图2为现有技术的外延片的剖面结构示意图；图3为现有技术的外延片在芯片工艺完成后的结构不意图；图4为现有技术的外延片在芯片工艺完成后的首I]面结构不意图；图5为现有技术的正装芯片的结构示意图；图6为现有技术的倒装芯片的结构示意图；图7为本技术的制备方法流程图；图8为本技术实施例1的倒装芯片的结构示意图；图9为本技术实施例2的倒装芯片的结构示意图；图10为图9侧面剖视图；图11为图10中B部分的局部结构示意图；图12为本技术实施例3的倒装芯片的结构示意图；图13为本技术实施例4的倒装芯片的结构示意图；图14为本技术实施例5的倒装芯片的结构示意图；图15为本技术实施例6的倒装芯片的结构示意图；图16为本技术实施例7的倒装芯片发光二极管的结构示意图；图17为本技术实施例8的倒装芯片发光二极管的结构示意图。【具体实施方式】由
技术介绍
可知，目前LED芯片的光效提升遇到了瓶颈，一方面，由于透明导电层的透光率难以突破94%，正装芯片的光效无法提升；另一方面，倒装芯片由于镀有金属(银)反射层，虽然镀银反射层的初始反射率可以达到96.5%，但在P型层微合金工艺(退火工艺)后，银在200°C以上容易结球，导致镀银反射层的反射率大幅下降，预计反射率仅80%?90%。 申请人:研究发现，布拉格反射层具有99.5%的反射率，其已成熟应用在正装芯片领域，布拉格反射层也逐渐开始在倒装芯片领域上应用。但是为了实现P电极的导电效果，现有技术中在布拉格反射层和P型层之间需要设置一层透明导电层，该透明导电层的存在会影响倒装芯片的出光率。为了解决以上问题， 申请人:提出了一种具有布拉格反射层的倒装芯片结构，在P型层上直接设置布拉格反射层，同时P型层设置多点P电极，P电极穿过布拉格反射层后突出于布拉格反射层表面，形成凸点状，实现横向导电。以上是本申请的核心思想，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有布拉格反射层的倒装芯片发光二极管，包括：衬底材料；形成于所述衬底材料上的N型层、发光层和P型层；形成于所述N型层上的N电极；其特征在于：所述P型层上形成有多个分散设置的P电极；在所述P型层表面设置布拉格反射层，所述P电极凸出于所述布拉格反射层并在所述布拉格反射层表面形成凸点。

【技术特征摘要】
1.具有布拉格反射层的倒装芯片发光二极管，包括: 衬底材料； 形成于所述衬底材料上的N型层、发光层和P型层； 形成于所述N型层上的N电极； 其特征在于: 所述P型层上形成有多个分散设置的P电极； 在所述P型层表面设置布拉格反射层，所述P电极凸出于所述布拉格反射层并在所述布拉格反射层表面形成凸点。2.如权利要求1所述的具有布拉格反射层的倒装芯片发光二极管，其特征在于:所述P电极呈同心圆环阵列形式排列。3.如权利要求2所述的具有布拉格反射层的倒装芯片发光二极管，其特征在于:所述N电极位于所述芯片的几何中心。4.如权利要求1所述的具有布拉格反射层的倒装芯片发光二极管，其特征在于:所述P电极呈矩阵形式排列。5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬雷，庄灿阳，朱国栋，
申请(专利权)人：大连德豪光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：