倒裝高壓發(fā)光二極管及其制作方法
【專利摘要】一種倒裝高壓發(fā)光二極管，包括LED芯片和支撐基板；所述LED芯片包含多個(gè)LED芯片單元，所述每個(gè)LED芯片倒裝焊接在支撐基板上；所述每個(gè)LED芯片單元包含n型半導(dǎo)體層、p型半導(dǎo)體層、有源層、p電極焊盤和n電極焊盤；其中所述n電極焊盤包含電互連的三部分：位于n型半導(dǎo)體層表面的n接觸電極部分；位于臺面?zhèn)缺谏系倪B接部分，所述連接部分僅覆蓋部分臺面?zhèn)缺?，并通過絕緣層與臺面?zhèn)缺陔姼綦x；和延伸到p型半導(dǎo)體層上方的焊接部分，所述焊接部分與p型半導(dǎo)體層和p電極焊盤電隔離，所述焊接部分用于與支撐基板上的互連焊盤焊接。本發(fā)明用于解決倒裝安裝過程中由于接觸面積小而導(dǎo)致的可靠性差的問題，并可提高芯片有源區(qū)的利用率。
【專利說明】倒裝高壓發(fā)光二極管及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓發(fā)光二極管芯片結(jié)構(gòu)及其制作方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一種更適于倒裝焊接的高壓發(fā)光二極管芯片及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(LED)具有壽命長、節(jié)能、環(huán)保、色彩豐富的優(yōu)點(diǎn)，因此，隨著外延、芯片、封裝等技術(shù)的發(fā)展，發(fā)光效率的進(jìn)一步提高，LED已經(jīng)被逐步用于照明、顯示、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的氮化鎵基發(fā)光二極管工作在直流電壓下，電壓范圍在2.9-3.5V，工作電流通常為20mA。為了讓發(fā)光二極管達(dá)到普通照明所需的亮度，一般要將LED芯片的工作電流提高到IOOmA以上，目前常用的有100mA，350mA和700mA。當(dāng)把LED用于普通照明時(shí)，需要220V-380V左右的交流市電驅(qū)動，如果采用大電流的高功率LED芯片，驅(qū)動裝置中需要一個(gè)較大的變壓器，同時(shí)需要通過濾波整流電路將交流電轉(zhuǎn)變成直流電，從而導(dǎo)致整個(gè)LED燈具體積較大，壽命也由于電解電容(壽命僅為2000-5000小時(shí))的引入而大大降低。此外，大電流驅(qū)動導(dǎo)致的線損也比較高，從而導(dǎo)致浪費(fèi)的能耗增加，燈具散熱的負(fù)擔(dān)也增加。
[0003]在美國專利US6787999中，將許多獨(dú)立封裝好的單個(gè)發(fā)光二極管采用串聯(lián)的方式安裝在PCB基板上來形成高壓發(fā)光二極管陣列，用于高壓場合。這種方案可以省去體積較大的變壓器，也可以降低工作電流。但是該方案使得發(fā)光模組的體積大大增加，而且由于每個(gè)管芯再通過引線互連，制程復(fù)雜，且大量的互連線帶來擋光和可靠性下降等問題。此外，由于光源面積較大，不利于二次光學(xué)設(shè)計(jì)和配光。
[0004]在中國發(fā)明專利申請公開CN102867837A中公開了一種在藍(lán)寶石襯底上通過深槽隔離的LED陣列，實(shí)現(xiàn)了芯片級的LED集成，減小了發(fā)光模組的封裝體積，采用芯片級金屬層互連取代了引線互連，提高了 LED陣列的可靠性。
[0005]但是，在CN102867837A的技術(shù)方案中，如圖1，由于要將外延層從P型層13刻蝕到藍(lán)寶石襯底10，需要刻蝕深度為4-7um的隔離深槽101，使得每個(gè)LED單元100之間的互連線20由于爬過如此深的隔離深槽101而可靠性變差，從而導(dǎo)致高壓LED芯片的成品率和工作壽命大大降低。
[0006]此外，對于正裝結(jié)構(gòu)的高壓LED來說，LED陣列位于導(dǎo)熱性較差的藍(lán)寶石襯底上，每個(gè)LED單元之間的間距也比較小，多個(gè)LED單元產(chǎn)生的熱量彼此影響、相對集中又很難散發(fā)出去，因此，散熱是正裝高壓LED應(yīng)用面臨的一個(gè)難題。
[0007]采用倒裝結(jié)構(gòu)可以將發(fā)光單元之間的互連在倒裝基板上完成，可以解決由于互連線爬過深溝槽而導(dǎo)致的可靠性問題，同時(shí)可以將熱量從高熱導(dǎo)率的倒裝支撐襯底上傳導(dǎo)出去。但是，將LED芯片安裝在倒裝基板上時(shí)，需要P和η電極區(qū)域足夠大，以滿足對準(zhǔn)和安裝可靠性的要求。然而，增大η臺面區(qū)域的面積必然會犧牲有源區(qū)面積，降低芯片的光輸出量。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中有采用插塞式η電極，然后通過雙層布線避免大面積的臺面刻蝕，但是由于通向N-GaN的插孔直徑較小，經(jīng)常會在插孔內(nèi)形成漏電通道，導(dǎo)致LED的可靠性差。[0009]因此，需要一種P和η電極區(qū)域足夠滿足安裝可靠性要求的倒裝高壓芯片結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以解決散熱問題和互連線爬過深槽帶來的可靠性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于，提供一種高壓發(fā)光二極管芯片結(jié)構(gòu)和制作方法，用于解決倒裝安裝過程中由于接觸面積小而導(dǎo)致的可靠性差的問題，并可提高芯片有源區(qū)的利用率。[0011 ] 本發(fā)明提供一種倒裝高壓發(fā)光二極管，包括LED芯片和支撐基板；所述LED芯片包含多個(gè)LED芯片單元，所述每個(gè)LED芯片倒裝焊接在支撐基板上；所述每個(gè)LED芯片單元包含η型半導(dǎo)體層、P型半導(dǎo)體層、有源層、P電極焊盤和η電極焊盤；
[0012]其中所述η電極焊盤包含電互連的三部分:
[0013]位于η型半導(dǎo)體層表面的η接觸電極部分；
[0014]位于臺面?zhèn)缺谏系倪B接部分，所述連接部分僅覆蓋部分臺面?zhèn)缺?，并通過絕緣層與臺面?zhèn)缺陔姼綦x；
[0015]和延伸到P型半導(dǎo)體層上方的焊接部分，所述焊接部分與P型半導(dǎo)體層和P電極焊盤電隔離，所述焊接部分用于與支撐基板上的互連焊盤焊接。
[0016]本發(fā)明還提供一種倒裝高壓發(fā)光二極管的制作方法，包含如下步驟:
[0017]在包含η型半導(dǎo)體層、P型半導(dǎo)體層和有源層的外延片上形成臺面，暴露出η型半導(dǎo)體層；
[0018]在P型半導(dǎo)體層上形成高反射率P電極；
[0019]在高反射率P電極表面和臺面?zhèn)缺谛纬山^緣層；
[0020]圖形化絕緣層并制作P電極焊盤，所述P電極焊盤與高反射率P電極電連接；
[0021]形成η電極焊盤，所述η電極焊盤包含電互連的三部分:
[0022]位于η型半導(dǎo)體層表面的η接觸電極部分；
[0023]位于臺面?zhèn)缺谏系倪B接部分，所述連接部分僅覆蓋部分臺面?zhèn)缺冢?br> [0024]和延伸到P型半導(dǎo)體層上方的焊接部分，所述焊接部分與高反射率P電極和P電極焊盤電隔離；
[0025]通過所述焊接部分171將LED芯片與支撐基板焊接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中:
[0027]圖1根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LED芯片單元的截面圖；
[0028]圖2根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LED芯片單元的立體視圖；
[0029]圖3根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LED芯片單元的立體視圖；
[0030]圖4根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LED芯片單元的俯視圖；
[0031]圖5根據(jù)本發(fā)明的高壓芯片LED單元陣列截面示意圖；
[0032]圖6根據(jù)本發(fā)明的高壓芯片LED單元陣列倒裝在基板上的截面示意圖；
[0033]圖7至圖13根據(jù)本發(fā)明的陣列式倒裝高壓芯片的制作流程示意圖；【具體實(shí)施方式】
[0034]請參閱圖1所示，本發(fā)明一種倒裝高壓發(fā)光二極管，包括:
[0035]一襯底 10 ；
[0036]一 η型GaN層11，其制作在襯底10上，該η型GaN層11上面的一側(cè)有臺面111 ;
[0037]—量子阱有源區(qū)12，其制作在η型GaN層11沒有臺面111的上面；
[0038]一 P型GaN層13，其制作在量子阱有源區(qū)12的上面；
[0039]一 P電極14，其制作在P型GaN層13的上面；
[0040]一 P電極焊盤15，其制作在P電極14上面遠(yuǎn)離臺面111的一側(cè)；
[0041]一絕緣層16，其制作在P電極14的上面及P電極14、ρ型GaN層13、量子阱有源區(qū)12的一側(cè)，并延伸至η型GaN層11的臺面111的部分表面，該絕緣層16的一端與ρ電極焊盤15之間有一間隙；
[0042]— η電極焊盤17,其制作在絕緣層16的部分上表面,并延伸至η型GaN層11的臺面111的另一部分表面。
[0043]請?jiān)賲㈤唸D1所示，本發(fā)明提供一種倒裝高壓發(fā)光二極管的制作方法，包含如下步驟:
[0044]步驟1:在一襯底10上依次制備一 η型GaN層11、一量子阱有源區(qū)12、一 ρ型GaN層13和一 ρ電極14 ；
[0045]步驟2:在ρ電極14上面的一側(cè)向下刻蝕，刻蝕深度到達(dá)η型GaN層11內(nèi)，使η型GaN層11的一側(cè)形成一臺面111 ；
[0046]步驟3:在ρ電極14上面的一側(cè)制備一 ρ電極焊盤15 ；
[0047]步驟4:在ρ電極14上面的另一側(cè)制備一絕緣層16，并延伸至η型GaN層11的臺面111的部分表面；
[0048]步驟5:在絕緣層16的部分上表面上制備一 η電極焊盤17，并延伸至η型GaN層11的臺面111的另一部分表面。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例(如圖1所示)所述的LED芯片單元，在藍(lán)寶石襯底10上依次為η型GaN層11、量子阱有源區(qū)12和ρ型GaN層13，形成LED的外延結(jié)構(gòu)。通過蝕刻等手段局部暴露出η型GaN層11，形成η型GaN暴露區(qū)域111。ρ型GaN層13上形成高反射率P電極14，該高反射率ρ電極14可由包含高反射率金屬Ag或Al的金屬體系組成，例如Ni/Ag金屬體系，或者AlTiAu等金屬體系，其基本覆蓋整個(gè)高反射率ρ電極14表面，以將有源區(qū)12發(fā)出的光反射并從藍(lán)寶石襯底10 —側(cè)發(fā)出。在高反射率P電極14上靠近η型GaN層11暴露局部形成絕緣層16，該絕緣層16從臺面?zhèn)缺?20延伸到η型GaN暴露區(qū)域111表面，用于將下方的高反射率P電極14與其上的η電極焊盤17電隔離，并鈍化臺面?zhèn)缺?，避免形成漏電通道，且絕緣層16在ρ型GaN層13上方部分周邊略大于η電極焊盤在P型GaN層13上方的部分，如圖1和圖2所示。ρ電極焊盤15位于高反射率ρ電極14上，η電極焊盤17形成于絕緣層16上，所述η電極焊盤17與ρ電極焊盤15在高反射率ρ電極14上方相對設(shè)置，長度L和寬度W方向上的尺寸在30um以上，優(yōu)選50um以上，二者的間距d在IOum以上，以確保p/n電極焊盤在與倒裝襯底結(jié)合時(shí)，既有足夠的可靠結(jié)合面積，又不會由于回流焊和對準(zhǔn)等工藝而短路；n電極焊盤從P型GaN層13上方經(jīng)臺面?zhèn)缺?20延伸到暴露的η型GaN層11表面，并與η型GaNll在界面處形成歐姆接觸。[0050]形成臺面的刻蝕過程會對臺面?zhèn)缺?20造成損傷，形成一些缺陷能級，在臺面?zhèn)缺?20處同時(shí)暴露ρ型GaN層13和η型GaN層11，隔離不好會形成一些漏電通道。因此，當(dāng)采用圖2所示的將η電極焊盤17引到ρ型GaN層13表面的電極結(jié)構(gòu)時(shí)，由于η電極焊盤17幾乎覆蓋整個(gè)臺面?zhèn)缺?20，絕緣層16任何一處存在缺陷和針孔，都會導(dǎo)致LED單元漏電，使得整個(gè)器件的可靠性變差。
[0051]本發(fā)明的第二實(shí)施例為解決上述問題而提出。高壓LED單元的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同點(diǎn)在于η電極焊盤17在臺面?zhèn)缺?20上的部分僅部分覆蓋臺面?zhèn)缺?20，如圖3所示。η電極焊盤17分成三部分:位于P型GaN層13上方的焊接部分171和位于臺面?zhèn)缺?20上的連接部分173，以及位于η型GaN層11暴露區(qū)域111 (圖1示出)上的η型接觸電極172，三部分電連接。其中連接部分173不覆蓋整個(gè)臺面?zhèn)缺?20，例如僅覆蓋臺面?zhèn)缺诘?/5以下，或者1/2以下，優(yōu)選1/8以下。連接部分173的形狀優(yōu)選為圖3所示的條形，也可以是分散于臺面?zhèn)缺谏系?個(gè)以上的條形；還可以是正梯形，即靠近ρ型GaN層13表面處寬度小于靠近η型GaN層11的寬度，正梯形結(jié)構(gòu)可以降低電極沉積過程中由于臺階包覆厚度不均勻而造成斷路的發(fā)生幾率。η電極焊盤的連接部分173采用不覆蓋整個(gè)臺面?zhèn)缺?20可大大減小發(fā)生漏電的幾率，提聞聞壓芯片的可罪性。
[0052]本發(fā)明的第三實(shí)施例如圖4所示，η電極焊盤位于ρ型GaN層28上方的焊接部分271可以覆蓋較大的ρ型GaN層28上表面，以滿足共晶焊接或鍵合的可靠性需求，焊接部分271可以選擇與ρ電極焊盤25具有一定距離的各種圖形。η電極焊盤還包含位于暴露的η型GaN層29上的η型接觸電極272，以及連接η型接觸電極部分272和焊接部分271的連接部分273。
[0053]在上述三個(gè)實(shí)施例中，η電極焊盤的連接部分273、173可以由與焊接部分271、171和η型接觸電極272、172相同的金屬層構(gòu)成，例如Cr/Pt/Au，Ni/Ag/Pt/Au或Ti/Al/TiAu等η電極金屬體系構(gòu)成，也可以由具有良好的橫向?qū)嵝缘氖⑹∧せ騃TO材料組成。
[0054]優(yōu)選地，在η電極焊盤的下方形成多層絕緣膜，例如由SiO2和SiNx層疊組成的多層膜，或者由導(dǎo)熱性相對較好的氧化物或氮化物陶瓷材料組成，例如由Al2O3, AlN組成的單層或多層膜，以有效地電隔離P電極焊盤和η電極焊盤，同時(shí)降低有源區(qū)到倒裝支撐基板100 (如圖6所示)的熱阻。
[0055]圖5為由多個(gè)根據(jù)實(shí)施例一、二和三的LED芯片單元排列構(gòu)成的高壓LED芯片，高壓LED芯片包含多個(gè)LED芯片單元1、2、3，LED芯片單元的數(shù)量根據(jù)應(yīng)用時(shí)所需的電壓規(guī)格來確定，例如可以是6V (2個(gè)單元)、12V (4個(gè)單元)、24V (8個(gè)單元)、48V (16個(gè)單元)等，或者可以是15V(5個(gè)單元)、30V(10個(gè)單元)、60V(20個(gè)單元)等等。各LED芯片單元之間通過隔離溝槽50(圖6示出)隔離，也可以通過離子注入形成高阻區(qū)隔離，優(yōu)選地，該隔離溝槽通過干法或濕法蝕刻LED外延層直至藍(lán)寶石襯底10而形成。
[0056]高壓LED芯片通過共晶焊、鍵合或者導(dǎo)電劑與倒裝支撐基板100結(jié)合，在倒裝支撐基板100上形成互連線，實(shí)現(xiàn)多個(gè)LED芯片單元13之間的串聯(lián)或并聯(lián)，并由設(shè)置在倒裝支撐基板100上的引出電極101和102與封裝支架上的電極相連。
[0057]本發(fā)明還涉及一種高壓LED芯片的制作方法，如圖7至13所示，該方法包括如下步驟:[0058]首先，如圖7所示，在藍(lán)寶石襯底10上依次形成包含η型GaN層11、量子阱有源區(qū)12和P型GaN層13的外延片。其中襯底的材料不限于藍(lán)寶石襯底，還可以是GaN、AlN、S1、SiC、InP, GaAs和Ga2O3等材料組成的襯底，也可以是包含發(fā)光轉(zhuǎn)換材料，如熒光粉的透明陶瓷基板；n型層、有源區(qū)和P型層的材料不限于GaN，可以是AlInGaN材料體系構(gòu)成的二元、三元和四元合金，如AIN、AlGaN, InGaN, AlInGaN等單晶材料。
[0059]根據(jù)實(shí)際需要的電壓規(guī)格要求，設(shè)計(jì)即將互連的LED芯片單元的數(shù)量。圖8僅示出了 3個(gè)單元，但本發(fā)明不限于3個(gè)單元。在外延片上制作掩膜，如堅(jiān)膜的光刻膠，氧化硅或氮化硅，或者光刻膠與氧化硅和氮化硅的組合掩膜；通過干法或濕法蝕刻所述外延片至藍(lán)寶石襯底10表面，形成隔離溝槽50將外延層分離成多個(gè)單元1、2、3。
[0060]然后，如圖9所示，再次形成掩膜，對每個(gè)芯片單元進(jìn)行蝕刻露出η型GaN層11，形成臺面110。臺面110的面積可以較小，例如，隔離深槽50邊緣到側(cè)壁120的寬度為10-50um優(yōu)選為10-30um，能滿足η型GaN層11的歐姆接觸要求。這樣，可以大大減少有源區(qū)的犧牲，提高外延片的利用效率。該步驟可以與上述隔離深槽50的刻蝕步驟順序顛倒，即先刻蝕形成臺面區(qū)域110，并將隔離深槽50的區(qū)域也在同一步驟中刻蝕到η型GaN層11，然后再進(jìn)一步深刻隔離區(qū)域而形成隔離深槽50，顛倒步驟順序后可以減少總的刻蝕時(shí)間，提高芯片制作效率。
[0061]如圖10所示，在P型GaN層上形成高反射率P電極14，該電極可以是透明電流擴(kuò)展層結(jié)合分布式布拉格反射鏡(DBR)，例如ITO或石墨烯結(jié)合多層氧化物或氮化物薄膜形成的DBR ;或者是透明電流擴(kuò)展層層疊高反射率金屬層，例如Al或Ag ;也可以直接為含有Al或Ag的金屬電極體系,如NiAg或AlTiAu金屬體系。所述高反射率P電極14可以通過蒸鍍金屬薄膜然后剝離圖形化形成。
[0062]如圖1lA所示，在整個(gè)芯片上覆蓋絕緣層16，該絕緣層16可通過濺射或CVD方式形成，由氧化硅、氮化硅、氮化鋁、氧化鋁、氧化鋯、氮化鈦等絕緣材料組成，也可以是這些材料組合，也可以是一些有機(jī)絕緣介質(zhì)層。所述絕緣層16—方面可以對刻蝕形成的側(cè)壁進(jìn)行鈍化，一方面可以作為后續(xù)制作的η電極焊盤17(圖5中示出)在延伸到P型GaN層13上表面時(shí)與高反射率P電極14絕緣。因此，該絕緣層16的致密性應(yīng)當(dāng)足夠高，以避免形成一些針孔或漏電通道，導(dǎo)致從η電極焊盤17通過漏電通道與高反射率P電極14或P型GaN層13短路。
[0063]為確?？煽康亟^緣，可以形成多層絕緣膜，如圖1lB所示。首先在側(cè)壁120和高反射率P電極14上η電極焊盤17覆蓋的區(qū)域下方形成第一絕緣層161，然后在如上所述形成大面積的絕緣層16。圖1lB中僅示出了兩層絕緣層，實(shí)際上可以根據(jù)需要為多層。
[0064]接著，以僅有絕緣層16為例，對絕緣層16進(jìn)行光刻、腐蝕圖形化，在P型GaN層13上方暴露出高反射率P電極14的部分區(qū)域，并暴露出臺面110的部分區(qū)域。再次用光刻膠圖形化，然后通過一次或多次電極沉積形成P電極焊盤15和η電極焊盤17，所述η電極焊盤包含三部分:位于高反射率P電極14上方的焊接部分171，η型歐姆接觸部分172和連接部分173。由于η電極焊盤從η型GaN層11表面延伸到P型GaN層13上方，在ρ型GaN層13上方形成與支撐基板連接的焊接部分171，因此，與傳統(tǒng)η電極焊盤只設(shè)置在η型GaN層上相比，不需要犧牲過多的有源區(qū)面積就可以使得倒裝焊接部分制作得面積較大，能提高焊接可靠性；此外，連接部分173對于側(cè)壁的覆蓋面積可以比較小，例如制作成窄條形或正梯形，不必覆蓋與臺面Iio相鄰的整個(gè)側(cè)壁120表面。在絕緣層16的制作過程中，一般情況下，側(cè)壁120表面的絕緣層厚度與水平的臺面110和ρ型GaN層13上表面相比要薄一些，因此，側(cè)壁發(fā)生漏電的幾率較大，減小連接部分173的覆蓋面積可以有效的降低在側(cè)壁發(fā)生漏電的幾率。η電極焊盤17的三部分可以采用相同的金屬電極材料體系，例如CrPtAu或AlTiAu等,可節(jié)省工藝步驟；也可以采用不同的材料，例如焊接部分171采用AuSn、AgSn、Sn、CuSn、NiAu、PtAu、TiAu等焊接金屬體系,焊接的方式可以是共晶焊、鍵合等；η型歐姆接觸部分172可以采用CrPtAu、TiAlTiAu、AlTiAu等能夠與η型GaN層11形成歐姆接觸的金屬體系；連接部分173若采用與焊接部分171或η型歐姆接觸部分172相同的材料，也可以采用橫向散熱和導(dǎo)電性能良好的石墨薄膜材料，或石墨烯，也可以采用CiuAl等成本相對較低的金屬材料，從而降低整個(gè)芯片的材料成本。所述焊接部分171的上表面盡量與P電極焊盤15的上表面基本保持齊平，或者高度相差在焊接金屬在焊接過程中的縱向變形范圍內(nèi)，以確保焊接部分171和ρ電極焊盤15與支撐基板100(圖5示出)的焊盤同時(shí)可靠地焊接在一起。
[0065]如圖13所示，在支撐基板100上形成多個(gè)互連焊盤103。支撐基板可以采用絕緣基板，如AlN等陶瓷絕緣基板，也可以采用Cu、Al等導(dǎo)電基板，或者采用S1、Ge、GaAs等半導(dǎo)體材料組成的基板。當(dāng)采用導(dǎo)電基板和半導(dǎo)體基板時(shí)，在互連焊盤103與支撐基板100之間形成絕緣層，以防止互連焊盤103之間短路。所述支撐基板還可以是PCB板或具有布線和電路連接的管殼。LED芯片與支撐基板100倒裝焊接，焊接的方式可以是共晶焊、鍵合或其他導(dǎo)電粘接方式。LED芯片通過ρ電極焊盤15和η電極焊盤17的焊接部分171與支撐基板100上的互連焊盤103焊接在一起，形成串聯(lián)或并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)。最后，通過支撐基板100上的與互連焊盤103電連接的引出焊盤101和102，以及從引出焊盤101和102上引出的引線106連接外電路。
[0066]此外，在LED芯片與支撐基板之間形成的空隙可以用氮化鋁等絕緣導(dǎo)熱材料填充，以改善整個(gè)倒裝高壓發(fā)光二極管的散熱性能。
[0067]以上所述，僅為本發(fā)明中的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種倒裝高壓發(fā)光二極管，包括LED芯片和支撐基板；所述LED芯片包含多個(gè)LED芯片單元，所述每個(gè)LED芯片倒裝焊接在支撐基板上；所述每個(gè)LED芯片單元包含η型半導(dǎo)體層、P型半導(dǎo)體層、有源層、P電極焊盤和η電極焊盤； 其中所述η電極焊盤包含電互連的三部分: 位于η型半導(dǎo)體層表面的η接觸電極部分； 位于臺面?zhèn)缺谏系倪B接部分，所述連接部分僅覆蓋部分臺面?zhèn)缺?，并通過絕緣層與臺面?zhèn)缺陔姼綦x； 和延伸到P型半導(dǎo)體層上方的焊接部分，所述焊接部分與P型半導(dǎo)體層和P電極焊盤電隔離，所述焊接部分用于與支撐基板上的互連焊盤焊接。
2.如權(quán)利要求1所述的倒裝高壓發(fā)光二極管，其中LED芯片單元還包含形成于P型半導(dǎo)體層上的高反射率P電極，所述高反射率P電極覆蓋P型半導(dǎo)體層上表面，且與η電極焊盤電隔離。
3.如權(quán)利要求1所述的倒裝高壓發(fā)光二極管，其中連接部分為一個(gè)或多個(gè)條形或正梯形導(dǎo)電層。
4.如權(quán)利要求2所述的倒裝高壓發(fā)光二極管，其中連接部分的材料為金屬、ITO薄膜、石墨薄膜或石墨烯材料。
5.如權(quán)利要求1所述的倒裝高壓發(fā)光二極管，其中連接部分和焊接部分下方有多層絕緣層，用于與臺面?zhèn)缺诤蚉型半導(dǎo)體層電隔離。
6.如權(quán)利要求4所述的倒裝高壓發(fā)光二極管，其中多層絕緣層中至少一層與連接部分和焊接部分形狀對應(yīng)，但周圍邊緣大于所述連接部分和焊接部分。
7.如權(quán)利要求1所述的倒裝高壓發(fā)光二極管，其中焊接部分上表面基本與所述P電極焊盤的上表面齊平。
8.如權(quán)利要求1所述的倒裝高壓發(fā)光二極管，其中倒裝焊接的方式包括共晶焊、鍵合或?qū)щ娔z粘接。
9.一種倒裝高壓發(fā)光二極管的制作方法，包含如下步驟: 在包含η型半導(dǎo)體層、P型半導(dǎo)體層和有源層的外延片上形成臺面，暴露出η型半導(dǎo)體層； 在P型半導(dǎo)體層上形成高反射率P電極； 在高反射率P電極表面和臺面?zhèn)缺谛纬山^緣層； 圖形化絕緣層并制作P電極焊盤，所述P電極焊盤與高反射率P電極電連接； 形成η電極焊盤，所述η電極焊盤包含電互連的三部分: 位于η型半導(dǎo)體層表面的η接觸電極部分； 位于臺面?zhèn)缺谏系倪B接部分，所述連接部分僅覆蓋部分臺面?zhèn)缺冢? 和延伸到P型半導(dǎo)體層上方的焊接部分，所述焊接部分與高反射率P電極和P電極焊盤電隔離； 通過所述焊接部分171將LED芯片與支撐基板焊接。
10.如權(quán)利要求9所述的倒裝高壓發(fā)光二極管的制作方法，其中連接部分形成為一個(gè)或多個(gè)條形或正梯形。
【文檔編號】H01L25/075GK103855149SQ201410058460
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】郭金霞, 田婷, 趙勇兵, 劉志強(qiáng), 伊?xí)匝? 王軍喜, 李晉閩 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所