[發(fā)明專利]一種倒裝高壓LED芯片及其制備方法

在審

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• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN106935607A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭翔;趙漢民;梁伏波;金力;湯松齡
• 申請（專利權(quán)）人: 晶能光電(江西)有限公司
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L33/38;H01L33/62;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光二極管技術(shù)，尤其涉及藍寶石襯底LED倒裝高壓芯片技術(shù)。

背景技術(shù)

LED(發(fā)光二極管)由于其發(fā)光效率高，節(jié)能等優(yōu)勢已經(jīng)成為目前最矚目的光源，且市場的占有率越來越高。Led芯片主要包括三大塊：傳統(tǒng)正裝芯片、垂直芯片及新興的倒裝芯片。

正裝芯片里面新興的高壓芯片相對于低壓芯片由于其小電流下使用且由于其單個單元面積小從而電流擴張好，而且能直接用高壓驅(qū)動而節(jié)省應(yīng)用端成本。倒裝芯片由于其大電流驅(qū)動，散熱好，免打線封裝可靠性高等特點越來越受市場的重視。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種倒裝高壓LED芯片及其制備方法，其簡化了封裝工藝，提高芯片性能及可靠性，降低成本。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種倒裝高壓LED芯片，包括藍寶石襯底，形成于在所述藍寶石襯底表面的InGaAlN多層結(jié)構(gòu)；形成于所述InGaAlN多層結(jié)構(gòu)表面的反射層及蝕刻出的第一溝槽；

包括形成于所述反射層表面的保護金屬層及蝕刻出的第二溝槽；包括在第二溝槽內(nèi)蝕刻InGaAlN多層結(jié)構(gòu)及所形成的第三溝槽；

包括在預(yù)設(shè)位置的第三溝槽蝕刻InGaAlN多層結(jié)構(gòu)所形成的第四溝槽，蝕刻第四溝槽后形成M個芯片單元，M大于等于2；

包括形成于整個芯片表面及所述第一溝槽、第二溝槽、第三溝槽和第四溝槽側(cè)壁的第一鈍化層；

包括蝕刻保護金屬層上第一鈍化層從而沉積金屬層形成P電極，蝕刻N電極孔第一鈍化層并在N電極孔內(nèi)沉積金屬并將多個N電極孔 連接起來形成的N電極，把相鄰兩個單元之間的N電極和P電極連接起來，第一個單元P電極獨立，最后一個單元N電極獨立；

包括在整個芯片上再沉積形成第二鈍化層，把第一個單元P電極上第二鈍化層蝕刻一個區(qū)域出來沉積金屬層形成P焊墊，把最后一個單元N電極上的第二鈍化層蝕刻出一個區(qū)域沉積金屬層形成N焊墊。

優(yōu)選地，所述反射層的材料為下列金屬或者金屬組合中的一種：Ag、NiAg、NIAgNi、NIAgNiAg、Al、Pt、Rh。

優(yōu)選地，所述反射層的材料結(jié)構(gòu)為ITO/Ag、ITO/Al、ITO/Pt。

優(yōu)選地，所述P和N焊墊可為Au電極。

優(yōu)選地，所述P和N焊墊可為共晶金屬，如：AuSn合金。

優(yōu)選地，所述P和N焊墊可為合金金屬，如：Sn63合金、Sn62合金、Sn60合金、Sn63/Pb37合金。

優(yōu)選地，所述P和N焊墊覆蓋有錫膏層。

優(yōu)選地，所述第一鈍化層覆蓋芯片側(cè)壁及沉底。

優(yōu)選地，所述第二鈍化層在芯片側(cè)壁及周邊覆蓋第一鈍化層。

本發(fā)明還提供了一種倒裝高壓LED芯片的制備方法，其特征在于，制作步驟如下：

步驟1、在藍寶石沉底上生長InGaAlN多層結(jié)構(gòu)，生長順序為：N型GaN層、有源層和P型GaN層；

步驟2、在P型GaN層上制作反射層金屬，蝕刻形成第一溝槽；

步驟3、在芯片表面制作保護金屬層，蝕刻形成第二溝槽；

步驟4、蝕刻InGaAlN多層結(jié)構(gòu)至N型GaN層，形成第三溝槽做N電極孔；

步驟5、蝕刻在預(yù)設(shè)位置第三溝槽內(nèi)蝕刻InGaAlN多層結(jié)構(gòu)，一直蝕刻至藍寶石襯底層并露出襯底，形成第四溝槽，蝕刻第四溝槽后形成M個芯片單元，M大于等于2；

步驟6、沉積第一鈍化層，第一鈍化層包覆整個芯片表面以及第三、第四溝槽側(cè)壁。蝕刻保護金屬層上第一鈍化層從而沉積金屬層形成P電極，蝕刻第三溝槽N電極孔第一鈍化層并在N電極孔內(nèi)沉積金 屬并將多個N電極孔連接起來形成的N電極，并且把相鄰兩個單元N電極與P電極連起來。

步驟7、在整個芯片上再沉積形成第二鈍化層，把第一個單元P電極上第二鈍化層蝕刻一個區(qū)域出來沉積金屬層形成P焊墊，把第M個單元N電極上的第二鈍化層蝕刻出一個區(qū)域沉積金屬層形成N焊墊。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的倒裝LED芯片及其制備方法能夠帶來以下有益效果：

本發(fā)明的技術(shù)方案中，多個芯片通過P、N電極相連形成高壓芯片，且芯片在封裝時可以直接用P、N焊墊直接焊接在基板上，免去了普通芯片的打線問題，簡化了封裝工藝，提高了可靠性；同時由于P、N焊墊直接焊接在基板上提高了產(chǎn)品的導(dǎo)電性能和散熱性能，進一步提高產(chǎn)品的可靠性。

進一步，由于是高壓芯片，可以直接用高壓驅(qū)動從而節(jié)省成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。