[發明專利]基于陶瓷基板的發光器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201110406771.7
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102569583A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 周玉剛;姜志榮;賴燃興;黃智聰;陳海英;曾照明;肖國偉
• 申請（專利權）人: 晶科電子(廣州)有限公司
• 主分類號: H01L33/38
• 分類號: H01L33/38;H01L33/48;H01L33/62
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍

技術領域

本發明涉及一種固體發光器件及其制造方法，尤其是一種基于陶瓷基板的具有高發光效率的發光器件及其制造方法。

背景技術

隨著發光二極管(LED)的發光效率不斷提高，LED無疑成為近幾年來最受重視的光源之一。LED是一種具有節能和環保特性的照明光源，集高光效、低能耗、低維護成本等優良性能于一身。理論上預計，半導體LED照明燈具的發光效率可以達到甚至超過白熾燈的10倍，日光燈的2倍。目前LED技術發展的目標是高效率、全固態、環保型LED，推進LED在照明領域的應用。

在LED器件的應用中，散熱是影響LED性能和壽命的一個重要因素。為了提高LED器件的散熱性能，目前大多數期器件采用倒裝結構，將LED芯片的電極制作在同一面后，邦定在一基板上。為了將LED芯片的電極引出，采用電極再分布技術將LED芯片的電極引出。如圖1所示，LED芯片包括外延層100，其上依次設有N型層101、發光層103和P型層104，在一穿過P型層和發光層的刻蝕孔中露出的設置有N歐姆接觸層102，在P型層104上設置P歐姆接觸層105。為了能夠將N歐姆接觸層102和P歐姆接觸層105引出，采用電極再分布技術，在中間部分的P歐姆接觸層105上設置一絕緣的介電層106將中間部分的P歐姆接觸層105隔離，然后在介電層106上開通孔引出N歐姆接觸層102。引出的N歐姆接觸層102和P歐姆接觸層105與LED芯片設置的N電極107和P電極108電連接，一般會將N電極和P電極設置成距離比較遠的兩大塊。

由于電極再分布方法通過制作一層絕緣的介電層將N電極下107下方的N歐姆接觸層102屏蔽，這種方法的既增加了制作工藝難度，降低了產品的良率和可靠性，并且P歐姆接觸層105只能通過邊緣部分與P電極108導出，導致LED芯片電流局部不均勻，極大的降低了LED芯片的發光效率。

為了解決這個問題，美國專利US2007096130公開了一種具有良好的電流均勻性的LED芯片的結構。如圖2a和圖2b所述，直接通過刻蝕孔將氮化鎵N型層26經N歐姆接觸層50引至N金屬電極層34。如圖2a所示，離散分布在P歐姆接觸層34中的N歐姆接觸層38通過LED芯片底面的叉指狀結構的金屬層將N歐姆接觸層38引出，不但降低了工藝難度，而且提高了芯片的散熱性能。但是這種在LED芯片上將分立的電極連接到LED芯片底面的金屬電極層的方式要求布線加工精度很高，金屬層線寬或者間距比較大，難以有效的增加與N歐姆接觸層的接觸面積，造成各N歐姆接觸層連接點之間的電流差異很大，局部電流密度過高導致發光效率下降。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是要提供一種基于陶瓷基板的、工藝簡單而且發光效率高的發光器件。本發明的另外一個目的是要提供一種制作該發光器件的方法。

為實現提供一種基于陶瓷基板的發光器件的目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于陶瓷基板的發光器件，包括至少一LED芯片和承載所述LED芯片的陶瓷基板，所述LED芯片下表面設有至少一芯片第一電極和芯片第二電極，所述芯片第一電極呈點陣狀離散地分布在所述芯片第二電極之間，并與所述芯片第二電極電氣隔離；

所述陶瓷基板上表面設有基板第一電極和基板第二電極，所述基板第一電極包括第一基座和至少一第一叉指，所述第一叉指設于所述第一基座一端并與所述第一基座電連接，其上表面與至少一所述芯片第一電極電連接；

所述基板第二電極包括第二基座和至少一第二叉指，所述第二叉指設于所述第二基座一端并與所述第二基座電連接，其上表面與所述芯片第二電極電連接；

所述第一叉指與所述第二叉指呈犬牙狀交錯設置。

具體的，所述LED芯片自上而下設有外延層、N型氮化鎵層、多量子阱層和P型氮化鎵層，所述P型氮化鎵層上設有至少一刻蝕孔，所述刻蝕孔穿過所述多量子阱層直至露出所述N型氮化鎵層；在所述刻蝕孔中露出的N型氮化鎵層上設有N歐姆接觸層，所述P型氮化鎵層上設有P歐姆接觸層；所述N歐姆接觸層和所述P歐姆接觸層上分別設有所述芯片第一電極和所述芯片第二電極。

進一步，所述第一叉指之間和第二叉指之間以及第一叉指和第二叉指之間的相對高度小于1um。

優選的，所述第一叉指和第二叉指通過金屬凸點分別與所述芯片第一電極和芯片第二電極電連接。

進一步，所述LED芯片的上表面還設有一熒光粉層。

進一步，所述第一基座和第二基座上還設有一反光層。

進一步，所述基板采用AIN材料制作，其厚度為100～1000um。