[发明专利]一种发光高效率反转垂直结构高压芯片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种发光高效率反转垂直结构高压芯片及其制备方法，包括外延层，外延层分别是由N型层、发光层MQW和P型层组成，且N型层的顶部固定连接有发光层MQW，所述发光层MQW的顶部固定连接有P型层，外延层的P型层上覆有mirror反射层，mirror反射层上覆有Barrier金属保护层，本发明涉及LED芯片制造技术领域。该发光高效率反转垂直结构高压芯片及其制备方法，可很好的达到简单易实施的目的，在芯片端完成芯片集成，减少下游封装厂的固晶频次，提高其生产效率，随着频次的减少一并提升生产的良率，采用通孔式设计，提升电流扩展效率，增加散热，降低光损失，采用反转设计，将N电极做整面导电材料，大电流的情况下，有助电流传导及散热。

技术领域

本发明涉及LED芯片制造技术领域，具体为一种发光高效率反转垂直结构高压芯片及其制备方法。

背景技术

高压芯片是一种LED发光芯片，高压芯片指通过串联方式将若干颗DC芯片集成到一颗芯片上，此类芯片发光效率较传统芯片高，高压芯片功率耗散和散热器大小，有的报道宣称1W的高压LED的电压为50V，电流为20mA，而普通低压的1W LED电压为3V，电流为350mA，所以“同样输出功率的高压LED在工作时耗散的功率要远低于低压LED，耗散功率的大小主要由LED的发光效率决定，而不是由其标称功率决定，标称功率不等于输入功率，如果要决定散热器的大小，应当是在同样的发光效率来计算。

随着LED市场需求的扩张，应用市场逐渐广泛，市场逐渐不满足于小电流驱动的水平结构芯片，垂直结构芯片应运而生，因其电流垂直导通、衬底可直接导电散热，完美的解决了水平芯片存在的热导性差、电流拥挤、出光不均匀、电极吸光等问题，可以承受较大电流的驱动，以其高光效、高可靠性、低成本成为半导体应用芯片的趋势，而在不同的应用中，有需要将2颗、3颗、4颗或更多芯片按照不同比例串联或并联使用，需在基板上完成线路的布局，分立固晶，分立式的固晶方式导致成本高和效率低下，随之模组化光源需求迅速增加，大功率集成化的光源发展成为趋势。

本发明简单易实施，采用现有的垂直芯片设备制造，可以通过版图设计完成多晶的串联，在芯片端完成芯片集成，减少下游封装厂的固晶频次，提高器生产效率，随着频次的减少一并提升生产的良率，采用通孔式设计，提升电流扩展效率，增加散热，降低光损失，采用反转设计，将N电极做整面导电材料，大电流的情况下，有助电流传导及散热。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种发光高效率反转垂直结构高压芯片及其制备方法，解决了现有需要将2颗、3颗、4颗或更多芯片按照不同比例串联或并联使用，需在基板上完成线路的布局，分立固晶，分立式的固晶方式导致成本高和效率低下的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种发光高效率反转垂直结构高压芯片，包括外延层，所述外延层分别是由N型层、发光层MQW和P型层组成，且N型层的顶部固定连接有发光层MQW，所述发光层MQW的顶部固定连接有P型层，所述外延层的P型层上覆有mirror反射层，且mirror反射层上覆有Barrier金属保护层，所述Barrier金属保护层上沉积有PV钝化层，且PV钝化层的上方贴合有桥接扩展电极，所述桥接扩展电极上贴合有金属导电基板，所述外延层内部的两侧分别安装有P-pad层和N-pad层，且P-pad层和N-pad层与外延层之间贴合有PV绝缘层。

优选的，所述外延层的材质为Si或AL2O3，且不限制为以上材料。

优选的，所述mirror反射层是由Pt、TiW或Ag中的一种或多种金属组成的单层或多层金属薄膜层。

优选的，所述Barrier金属保护层是由Ti、Pt、Ni或Au中的一种或多种金属组成的单层或多层金属薄膜层。

优选的，所述PV钝化层和PV绝缘层均是由Si、SiNx或SiOx绝缘材料组成。