[實(shí)用新型]一種照明用LED芯片的結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720131927.4
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN201134439Y
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃振春;陳嶺;史智青;洪從勝;傅凡
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇奧雷光電有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體發(fā)光二極管LED光源，特別涉及一種照明領(lǐng)域的白光LED芯片的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(LED)是一種新型光源，和傳統(tǒng)光源相比它具有很多優(yōu)點(diǎn)：長壽、節(jié)能、低電壓、體積小、無污染。LED自誕生以來，技術(shù)在不斷進(jìn)步，發(fā)光效率在不斷提高，目前白光LED的發(fā)光效率已經(jīng)超過了普通熒光燈，LED已開始進(jìn)入照明領(lǐng)域。

白光LED的技術(shù)主要包括芯片技術(shù)和封裝技術(shù)，在藍(lán)光LED芯片上涂敷黃光熒光粉，兩種光混合產(chǎn)生白光的方法是白光LED封裝的關(guān)鍵技術(shù)。主要封裝過程包括：固晶燒結(jié)，金線壓焊，點(diǎn)粉，灌封，固化，切筋，測試。

目前垂直通孔結(jié)構(gòu)的LED芯片是最先進(jìn)的一種LED芯片，其結(jié)構(gòu)是由支持襯底、反射/歐姆/鍵合層和外延層從下向上鍵合在一起，外延層由最上層的第一類限制層、中間的活化層和下層的第二類限制層組成，圖形化電極形成在第一類限制層面上，半通孔/金屬填充塞上端連接圖形化電極，下端連接支持襯底。對于大功率大尺寸的LED，與圖形化電極7聯(lián)接的半通孔/金屬填充塞可以設(shè)置一個(gè)以上。該LED芯片結(jié)構(gòu)的缺陷是：(1)封裝過程比較復(fù)雜，出光率低；(2)產(chǎn)品難以小型化；(3)產(chǎn)品不易集成。

為提高照明用LED燈的發(fā)光性能，行業(yè)上普遍的做法是通過改進(jìn)封裝工藝達(dá)到性能良好的發(fā)光效果，而在目前的封裝工藝下很難克服LED芯片的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型通過改進(jìn)LED芯片的結(jié)構(gòu)克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種易集成、易封裝且出光率高的照明用LED芯片的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：包括垂直通孔結(jié)構(gòu)的LED芯片，該芯片由支持襯底和反射/歐姆/鍵合層鍵合在一起，在反射/歐姆/鍵合層上疊加外延層，外延層由最上層的第一類限制層、中間的活化層和下層的第二類限制層組成，圖形化電極形成在第一類限制層面上，半通孔/金屬填充塞上端連接圖形化電極，下端連接支持襯底，在外延層四周垂直設(shè)置一圈深至反射/歐姆/鍵合層表面的凹槽，在外延層的表面上和凹槽內(nèi)敷有一層熒光粉和樹脂的混合層，在混合層的上表面粘合一層底面大小和外延層上表面大小一樣的微透鏡陣列層，該微透鏡陣列層的折射率為1.5～1.55。

本實(shí)用新型直接在現(xiàn)有的垂直通孔結(jié)構(gòu)的LED芯片的外延層上進(jìn)行熒光粉層和樹脂的混合層以及微透鏡陣列層的制造，這樣可使LED在后續(xù)的封裝時(shí)無需再涂熒光粉，可直接發(fā)白光，能大大減少光損，提高出光率，簡化后續(xù)的封裝工藝。

傳統(tǒng)的多芯片集成封裝是將很多個(gè)單芯片封裝在一起，固晶和點(diǎn)粉的工藝要求都比單芯片封裝要高得多，而本實(shí)用新型的LED多芯片集成是將相當(dāng)于多個(gè)單芯片面積的外延層切割成一整塊，其實(shí)是一個(gè)面積較大的單芯片，其封裝過程和傳統(tǒng)的單芯片封裝相比工藝復(fù)雜程度一致，易小型化和集成。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中微透鏡陣列層7的俯視圖和局部放大圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，用業(yè)界常用的方法制作成垂直通孔結(jié)構(gòu)的LED芯片：在支持襯底1上設(shè)置有半通孔/金屬填充塞10，支持襯底1與反射/歐姆/鍵合層2鍵合，在反射/歐姆/鍵合層2疊加外延層11。外延層11由最上層的第一類限制層5、中間的活化4和下層的第二類限制層3組成，第一類限制層5表面上形成圖形化電極7，在外延層11四周垂直蝕刻外延層11，直至反射/歐姆/鍵合層2暴露，形成一圈深至反射/歐姆/鍵合層2表面的凹槽6，凹槽6的寬度為W，深度為D，使得W≥D/2，

將熒光粉和樹脂均勻混合在一起，該樹脂是高透光的環(huán)氧樹脂或硅膠樹脂，且其折射率在1.5～1.55之間，用甩膠的方法使熒光粉和樹脂的混合物均勻地敷在外延層11的表面上和凹槽6內(nèi)，整個(gè)封蓋了圖形化電極7，形成熒光粉和樹脂的混合層8，該混合層8的厚度在50微米至500微米之間。