[实用新型]一种易封装易散热倒装高压LED芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种易封装易散热倒装高压LED芯片结构，属于半导体LED芯片制造领域。

背景技术

半导体照明发光二极管(LED)具有光效高、寿命长、绿色环保、节约能源等诸多优点，被誉为21世纪新固体光源时代的革命性技术，被称为第四代绿色光源。

随着LED在照明领域的深入发展，传统的低压LED越来越暴露出固有的弊端，包括驱动电源寿命短、转换效率低，低压LED散热性不好，不能在大电流下工作等等；为解决上述问题，近年来正装高压LED芯片孕育而生，这种高压LED芯片是在同一芯片上集成多个串联的子芯片，这些子芯片是在芯片制造过程中直接就完成的，具有光效高、电源要求低等优点。采用高压LED来开发照明产品，可以将驱动电源大大简化，总体功耗也可大幅度降低，从而大幅度降低散热外壳的设计要求，也意味着照明灯具的成本有效降低。

倒装高压LED芯片又有正装芯片无法比拟的优势，这种芯片将光从衬底蓝宝石上发射出来，封装过程利用共晶焊接方法，将芯片正面的电极与基板电极上的金属凸点对准焊接起来。这种倒装结构封装过程中，不需要用金线进行电极连接，增加了封装的稳定性，n型或p型GaN表面的金属薄膜层既可以起导电和电流扩展的作用，又可以起反射光子的作用，避免LED发出的光射向基板而被吸收，此外，倒装结构的LED发光层产生的热量直接传向基板，具有更好的散热效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易封装易散热的倒装高压LED芯片结构，形成高可靠的互联电极，解决倒装高压LED芯片电极在倒装封装过程中对准难、散热难等问题，并且具有出光效率高，驱动电源简单等优点，具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种易封装易散热倒装高压LED芯片，包括蓝宝石衬底、外延层、p电极和n电极、封装基板，所述外延层依次为n型GaN、量子阱层、p型GaN层，其中，蓝宝石衬底上的外延层设有深隔离沟道将高压芯片分割成各子芯片，各子芯片刻蚀出n型GaN台面，相邻子芯片的n型台面和p型台面采用反射金属薄膜依次连接起来，所述反射金属薄膜内外设有绝缘薄膜层，所述第一子芯片p型GaN和第N子芯片n型GaN上的金属薄膜层刻蚀暴露出来，形成高压芯片的p和n电极。

作为优选，深隔离沟槽所形成的各子芯片均为长条形，并且第一子芯片和第N子芯片具有比其它子芯片更大的台面，子芯片间以反射金属薄膜层连接；

作为优选，所述p、n电极和反射金属薄膜层采用Ag、Ni、Al等导电性和反射性能都较好的金属，可以采用单层金属结构，也可以采用多层金属结构；

作为优选，所述的倒装高压LED芯片导电金属薄膜内绝缘层采用透光性能良好的SiO₂薄膜，外绝缘层采用导热性良好的Si₃N₄薄膜；

作为优选，所述基板采用AlN陶瓷基板，基板上电极金属凸点采用Au-Sn合金。

附图说明

图1为本发明所述易封装易散热倒装高压LED结构示意图；

图2为本发明所述倒装高压LED的平面结构示意图；

图3为本发明一实施例中易封装易散热倒装高压LED芯片的制作方法流程图；

图4-8为本发明所述倒装高压LED制作过程的各步骤结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面根据附图对本发明作更详细的说明。本说明书中公开的所有特征、方法、或步骤，除了相互排斥的特征或步骤外，均可以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其它等效特征加以替换，每个特征只是等效或类似特征中的一个例子，除非有特别叙述。