[實用新型]一種出光效率高的倒裝LED芯片、及其LED器件

有效

• 申請號: 201420431112.8
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN204102928U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 許朝軍;姜志榮;曾照明;黃靚;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;H01L33/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 肖云

技術領域

本實用新型涉及一種發光二極管芯，尤其涉及一種倒裝結構的發光二極管芯片，以及含有該倒裝LED芯片的LED器件。

背景技術

發光二極管(LED)光源具有高效率、長壽命、不含Hg等有害物質的優點。隨著LED技術的迅猛發展，LED的亮度、壽命等性能都得到了極大的提升，使得LED的應用領域越來越廣泛，從路燈等室外照明到裝飾燈等市內照明，均紛紛使用或更換成LED作為光源。

半導體照明行業內，一般將LED芯片的結構分成正裝芯片結構、垂直芯片結構和倒裝芯片結構三類。與其它兩種芯片結構相比，倒裝芯片結構具有散熱性能良好、出光效率高、飽和電流高和制作成本適中等優點，已經受到各大LED芯片廠家的重視。在進行封裝時，倒裝LED芯片直接通過表面凸點金屬層與基板相連接，不需要金線連接，因此也被稱為無金線封裝技術，具有耐大電流沖擊和長期工作可靠性高等優點。

現有的倒裝LED芯片，如圖1所示，其是經過六個主要步驟制成的。步驟一：如圖2-a所示，刻蝕外延襯底10上的部分P型外延層13、發光層12和N型外延層11以形成臺階結構，一般采用ICP(Inductive?Coupled?Plasma)干法刻蝕，刻蝕掩膜采用光刻膠或二氧化硅層。步驟二：如圖2-b所示，在N型外延層11表面設置N接觸金屬層20，由電子束蒸發工藝搭配光刻剝離工藝完成。步驟三：如圖2-c所示，在P型外延層13表面設置P接觸金屬層21，由電子束蒸發工藝搭配光刻腐蝕工藝完成。步驟四：如圖2-d所示，在P接觸金屬層21表面設置P阻擋保護層22，由電子束蒸發工藝搭配光刻腐蝕工藝完成，P阻擋保護層用于阻擋P接觸金屬層的金屬遷移。步驟五：如圖2-e所示，在芯片表面制備具有通孔的絕緣層23，絕緣層材料一般為SiO2，由PECVD(Plasma?Enhanced?Chemical?Vapor?Deposition)等離子體增強化學氣相沉積法搭配光刻腐蝕工藝完成。步驟六：如圖2-f所示，在絕緣層23表面設置表面電極層，P表面電極層24通過通孔與P阻擋保護層電連接，N表面電極層25通過通孔與N接觸金屬層20電連接，一般由電子束蒸發工藝搭配光刻剝離工藝完成。

現有的這種倒裝LED芯片，由于光刻精度的限制，其P接觸電極層和P阻擋保護層的覆蓋面積都會小于P型外延層的表面積，這會使芯片的導電導熱能力、出光效率都受到影響，無法得到進一步提升。

實用新型內容

本實用新型為彌補現有技術中存在的不足，第一方面提供一種導熱導電能力好、且有利于提高LED芯片出光效率的倒裝LED芯片。

本實用新型為達到其第一方面的目的，采用的技術方案如下：

本實用新型提供一種倒裝LED芯片，包括外延襯底、P表面電極、N表面電極、疊加于外延襯底上表面的N型外延層、疊加于N型外延層上表面的發光層、疊加于發光層上表面的P型外延層，所述P型外延層其上開設有第一凹孔，且第一凹孔向下貫穿過所述發光層并延伸至所述N型外延層；在P型外延層上表面疊加有一P接觸金屬層，且P接觸金屬層的邊緣與P型外延層的邊緣重合，相互疊加的P型外延層和P接觸金屬層構成第一疊加結構；所述第一疊加結構其上表面疊加有P阻擋保護層，且P阻擋保護層的下表面覆蓋面積與P型外延層的上表面面積一致；N型外延層、發光層、P型外延層、P接觸金屬層、及P阻擋保護層依次疊加構成第二疊加結構，所述第二疊加結構其外露的表面設有絕緣層，且和所述第一凹孔的底部位置相對應的絕緣層部分設有第一通孔，在和P阻擋保護層上表面對應的絕緣層部分設有第二通孔；所述N表面電極通過所述第一通孔與N型外延層電連接，所述P表面電極通過所述第二通孔與P阻擋保護層電連接。

進一步的，N表面電極的邊緣向下延伸至第一通孔的底部與所述N型外延層直接接觸以形成電連接。N表面電極層直接與N型外延層形成歐姆接觸，省略了N接觸金屬層，使芯片結構更簡單，降低了倒裝LED芯片的物料成本和工藝成本。

進一步優選的，所述第二疊加結構其邊緣呈臺階狀。

本實用新型第二方面提供一種含有上文所述的倒裝LED芯片的LED器件，所述LED器件包括基板、及倒裝安裝于所述基板上的如上文所述的倒裝LED芯片，基板上設有互相間隔的P電極和N電極，所述倒裝LED芯片其P表面電極和N表面電極分別對應地與基板上的P電極和N電極連接。