一種點焊式led芯片結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及LED生產(chǎn)技術(shù)，尤其是一種點焊式LED芯片結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]自1879年愛迪生發(fā)明第一盞白熾燈開始，電光轉(zhuǎn)換給世界帶來持續(xù)照明的新希望，人類開始了對電光源的探索與研究。在漫長的電力照明史中，先后出現(xiàn)白熾燈、熒光燈和高強度氣體放電(HID)燈等主要電光源階段，極大的改善了光源的性能，提高了照明的質(zhì)量，但這些光源仍然不同程度地具有壽命短、光效低以及輻射污染等局限。隨著經(jīng)濟的增長與科技的進步，人們渴望生產(chǎn)一種具有更長壽命，更高發(fā)光效率，可靠性好，耗能低，且綠色環(huán)保的新光源，來滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。
[0003]GaN基LED發(fā)光效率由發(fā)光二極管的內(nèi)量子效率和光提取率決定。隨著材料生長技術(shù)以及器件結(jié)構(gòu)設(shè)計的進步，但受材料吸收，電極吸收，GaN/空氣界面全反射臨界角，電流擁擠等多種因素的影響，芯片出現(xiàn)了三種結(jié)構(gòu)，I)正裝結(jié)構(gòu)、2)倒裝結(jié)構(gòu)、3)垂直結(jié)構(gòu)。正裝結(jié)構(gòu)面臨，電極圖形的遮擋與吸收；倒裝結(jié)構(gòu)面臨相對于正裝芯片結(jié)構(gòu)的設(shè)備較貴，同時倒裝結(jié)構(gòu)精確度要求更高等多種問題；垂直結(jié)構(gòu)需剝離藍寶石襯底，制作難道加大的問題，本實用新型能有效減少電極對光的吸收與遮擋，同時制作簡便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型在傳統(tǒng)的芯片結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將電流從側(cè)壁引出，無焊盤，能增大發(fā)光面積，同時通過點焊實現(xiàn)電極與外置電路相連，提高了 LED的良率，同時可適用于倒裝芯片和正裝芯片。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案為:一種點焊式LED芯片結(jié)構(gòu)，包括外延芯片，所述的外延芯片包括襯底、緩沖層、N型層、發(fā)光層、P型層和ITO層，其特征在于，所述的外延芯片還包括:
[0006]一隔離層，形成于ITO層上與芯片對應(yīng)側(cè)壁之間以及N型層上與芯片對應(yīng)側(cè)壁之間；
[0007]—N型finger,形成于外延芯片的N型層上,該N型finger與外延芯片電性稱合；
[0008]—N型引出層，位于N型finger與芯片邊界之間，將電流從芯片側(cè)壁引出；
[0009]—P型finger,形成于外延芯片的ITO層上,該P型finger經(jīng)過ITO層與外延芯片電性耦合；
[0010]一P型引出層，位于P型finger與芯片邊界之間，將電流從芯片側(cè)壁引出；
[0011 ] 一保護層，位于芯片外表面，起保護作用。
[0012]所述的隔離層也可形成在N型finger上、P型finger上以及兩者之間的芯片表面上。
[0013]所述的外延芯片中，N型引出層和P型引出層分別與外延芯片的外置電路之間設(shè)置有連接層，所述的連接層為焊料層或?qū)щ娔z層。
[0014]所述的外延芯片為倒裝式結(jié)構(gòu)，芯片的保護層外和芯片的連接層之間還設(shè)置有熒光粉層。
[0015]所述的外延芯片在采用倒裝結(jié)構(gòu)時，隔離層可替換成DBR層，DBR層可以為由Si02和Ti02交替生長或由Si02和Ti305交替生長的全反射層，或為其作用為既有隔離效果又能增強芯片的發(fā)光效果。
[0016]所述的襯底背面設(shè)有絕緣膠。
[0017]所述的發(fā)光層和P型層之間還形成有電子阻擋層。
[0018]所述N型finger> P型finger和引出層的材料分別為Ag、Cu、Al、N1、In、Sn、T1、Pt、Cr、Au和Wu中的一種或者多種組成的合金。
[0019]所述引出層中，引出點可分布在對角或者兩邊，引出點的數(shù)目為兩個以上。
[0020]所述隔離層為二氧化硅或氮化硅一種或組合，也可是其他絕緣物質(zhì)，厚度為0.2-30 μ m0
[0021]所述保護層為二氧化硅或氮化硅一種或組合，也可是其他絕緣物質(zhì)，厚度為0.2-30 μ m0
[0022]本實用新型中的外延芯片按結(jié)構(gòu)分為正裝芯片、倒裝芯片，按設(shè)計尺寸大小則分為小功率芯片、中功率芯片、大功率芯片及高壓芯片。
[0023]本實用新型所提供的LED芯片結(jié)構(gòu)的封裝方法，包括如下步驟:1、清洗襯底；2、采用MOCVD技術(shù)生長外延芯片結(jié)構(gòu)中的緩沖層、N型層、發(fā)光層、電子阻擋層、P型層；3、使用ICP、掩膜或光刻技術(shù)刻蝕mesa ;4、使用反應(yīng)等離子沉積技術(shù)制作ITO層；5、采用PECVD技術(shù)制作隔離層；6、同時形成finger和引出層，并使finger和引出層連接；7、制作保護層；8、涂覆或黏貼熒光粉，熒光粉固化；9、減薄切割裂片；10、點焊。
[0024]上述步驟中，所述隔離層也可等N型finger、P型finger形成后形成,再在所述隔離層上形成引出層。
[0025]優(yōu)選地，所述引出層制作中，引出點可分布在對角或者兩邊；引出點的數(shù)目可以大于兩個；并依據(jù)尺寸大小設(shè)定引出點的形狀與位置。
[0026]優(yōu)選地，所述點焊步驟中，焊料直接點在芯片側(cè)壁，多余焊料沿著外延芯片側(cè)壁流下，流下的焊料直接與外置電路相連，所述點焊，可以是直接點焊、共晶焊，也可是點膠，點膠的膠水為導(dǎo)電膠。
[0027]本實用新型的有益效果為:提供了一種點焊式LED芯片結(jié)構(gòu)，一方面電流從側(cè)壁引出，無焊盤，能增大發(fā)光面積，同時無焊盤增加了芯片設(shè)計的多樣化；一方面無金線減少了制作成本，并且無金線遮蔽可提升光效，也不會產(chǎn)生掉電極的問題，提升了 LED的可靠性；另一方面采用點焊工藝就能實現(xiàn)電極與外置電路相連，簡化工藝步驟并提高了 LED的良率。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型的實施例1的主體結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0029]圖2為本實用新型的實施例1的主體結(jié)構(gòu)的俯視透視示意圖(中功率)。
[0030]圖3為本實用新型的實施例1的主體結(jié)構(gòu)的俯視透視示意圖(小功率)。
[0031]圖4為本實用新型的實施例2的主體結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0032]圖5為本實用新型的實施例2的主體結(jié)構(gòu)的俯視透視示意圖(中功率)。
[0033]圖6為本實用新型的實施例2的主體結(jié)構(gòu)的俯視透視示意圖(小功率)。
[0034]圖7為本實用新型的實施例3的主體結(jié)構(gòu)的剖面示意圖(倒裝芯片)。
[0035]圖8為本實用新型的實施例4的高壓芯片的俯視透視示意圖。
[0036]圖中，1-襯底；2_緩沖層；3-N型層；4_發(fā)光層；5_P型層；6_IT0層；7_隔離層；
8-Ρ型引出層；9_保護層；10-Ν型引出層；11-Ν型finger ;12-Ρ型finger ;13_連接層；14-外部電路；15-絕緣膠，16-熒光粉層。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0038]實施例1:如圖1所示，本實用新型提供的點焊式LED芯片結(jié)構(gòu)，包括襯底(I)，形成于襯底(I)上的緩沖層(2)，形成于緩沖層(2)上的N型層(3)，形成于N型層(3)上的發(fā)光層(4)，形成于發(fā)光層(4)上的P型層(5)，形