一種倒裝led芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體光電芯片技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種倒裝LED芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED (發(fā)光二極管)光效的不斷提高,在某些領(lǐng)域,如液晶背光、汽車照明光源等,己逐漸顯露出LED代替熒光燈、白熾燈的趨勢。在通用照明領(lǐng)域,大功率LED也同樣具有取代傳統(tǒng)光源的巨大潛力。但是,隨著LED芯片單位面積功率的增大和芯片集成度的提高,散熱問題和靜電防護(hù)問題逐漸成為影響LED穩(wěn)定性的重要因素。
[0003]提高靜電防護(hù)能力是提高LED穩(wěn)定性的重要條件之一?,F(xiàn)有技術(shù)中有采用給LED并聯(lián)一個反向二極管或雙向二極管來提高LED的防靜電能力。對于正裝芯片或垂直結(jié)構(gòu)芯片,采用將一個防靜電二極管和一個LED封裝在一起的方法,但該方法增加了生產(chǎn)成本,且因連接金線的增加而影響了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
[0004]專利號為US7064353B2的美國專利中公開了在同一藍(lán)寶石襯底上制作兩個反向并聯(lián)LED的技術(shù),該兩個二極管之間可以相互起到靜電保護(hù)的作用。采用并聯(lián)單個反向二極管的方法,在只增加少量制造成本的前提下,提高了 LED的抗靜電放電能力,但這種結(jié)構(gòu)在樣品測試上卻存在無法測試反向漏電流的問題。LED反向漏電流是反映LED性能的一個重要方面,如果不對反向漏電測試來甄別反向漏電較大的不良品,不良品可能在長期使用中出現(xiàn)可靠性的問題。反向漏電流的測試電壓一般比正向開啟電壓要高,如氮化稼基LED,一般在LED兩端施加5V的反向電壓測試其反向電流。對于與LED反向并聯(lián)的二極管,施加的5V電壓則為正向電壓,一般氮化嫁基LED的工作電壓小于3.5V,測試時(shí),反向二極管必定處于正向?qū)顟B(tài),因此無法對LED的反向漏電流進(jìn)行測試。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種具有靜電損傷保護(hù)功能的倒裝LED芯片。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案:
[0007]一種倒裝LED芯片,包括襯底以及位于所述襯底表面上彼此相互獨(dú)立的M個芯片,M ^ 3,所述每個芯片包括依次生長于所述襯底表面上的N型氮化鎵層、發(fā)光層及P型氮化鎵層,所述N型氮化鎵層、發(fā)光層及P型氮化鎵層構(gòu)成芯片的外延層,所述每個芯片的P型氮化鎵層上形成有反射層;覆蓋每個芯片的外延層及反射層表面的第一絕緣層;形成于第一絕緣層上的與第一芯片的反射層電連接的第一 P引線電極;形成于第一絕緣層上的與第一芯片的N型氮化鎵層電連接的第一 N引線電極;形成于第一絕緣層上的與第二芯片的反射層電連接的第二 P引線電極;形成于第一絕緣層上的與第M芯片的N型氮化鎵層電連接的第二 N引線電極;形成于第一絕緣層上的依次將第i芯片的N型氮化鎵層和第i+Ι芯片的反射層進(jìn)行串聯(lián)電連接的PN引線連接電極,i = 2,…,M-1,每兩個相互串聯(lián)的芯片的PN引線連接電極彼此相互獨(dú)立;第二絕緣層,所述第二絕緣層覆蓋于所述第一 P引線電極、第一 N引線電極、PN引線連接電極、第二 P引線電極及第二 N引線電極的表面上及位于第一、第二 P引線電極、PN引線連接電極和第一、第二 N引線電極彼此之間的第一絕緣層表面上;沉積于所述第二絕緣層上的N焊盤,所述N焊盤分別與所述第二 P引線電極和所述第一N引線電極電連接;沉積于所述第二絕緣層上的P焊盤,所述P焊盤分別與所述第一 P引線電極和所述第二N引線電極電連接。
[0008]本實(shí)用新型倒裝LED芯片還包括貫穿所述外延層、露出所述襯底表面的溝槽,所述溝槽將每個芯片相隔離;貫穿每個芯片的P型氮化鎵、發(fā)光層直到N型氮化鎵層表面的N電極孔;所述第一絕緣層填充所述溝槽和N電極孔,每個芯片的第一絕緣層上形成有與反射層表面相連的P型接觸孔和與N型氮化鎵層表面相連的N型接觸孔;所述第一 P引線電極沉積在第一芯片表面的部分第一絕緣層上及P型接觸孔內(nèi)、通過第一芯片上的P型接觸孔與第一芯片的反射層電連接;所述第一 N引線電極沉積在第一芯片表面的部分第一絕緣層上及N型接觸孔內(nèi)、通過第一芯片上的N型接觸孔與第一芯片的N型氮化鎵層電連接;所述第二 P引線電極沉積在第二芯片表面上的部分第一絕緣層上及P型接觸孔內(nèi)、通過第二芯片上的P型接觸孔與第二芯片的反射層電連接;所述第二 N引線電極沉積在第M芯片表面上的部分第一絕緣層上及N型接觸孔內(nèi)、通過第M芯片上的N型接觸孔與第M芯片的N型氮化鎵層電連接;所述PN引線連接電極沉積在相鄰芯片的部分第一絕緣層上及N型接觸孔、P型接觸孔內(nèi);所述第二絕緣層上形成有與第一 N引線電極表面連接的第一 N引線電極接觸孔、與第一 P引線電極表面連接的第一 P引線電極接觸孔、與第二 N引線電極表面連接的第二N引線電極接觸孔以及與第二P引線電極表面連接的第二P引線電極接觸孔;所述N焊盤沉積于所述第二絕緣層上以及所述第一 N引線電極接觸孔和第二 P引線電極接觸孔內(nèi),通過第一 N引線電極接觸孔與第一 N引線電極連接、通過第二 P引線電極接觸孔與第二P引線電極連接;所述P焊盤沉積于所述第二絕緣層上以及所述第一 P引線電極接觸孔和第二 N引線電極接觸孔內(nèi),通過第一 P引線電極接觸孔和第一 P引線電極連接、通過第二 N引線電極接觸孔與第二N引線電極連接。
[0009]本實(shí)用新型倒裝LED芯片的第一絕緣層沿芯片周邊側(cè)壁與襯底貼合。
[0010]本實(shí)用新型倒裝LED芯片的第二絕緣層沿芯片周邊側(cè)壁與絕緣層貼合,每個芯片依次被所述第一絕緣層和第二絕緣層完全包裹。
[0011]本實(shí)用新型倒裝LED芯片的N焊盤與P焊盤表面上覆蓋有錫膏層。
[0012]本實(shí)用新型倒裝LED芯片的錫膏層的厚度為50?100 μ m。
[0013]本實(shí)用新型倒裝LED芯片的N焊盤與P焊盤對稱分布,所述P焊盤和N焊盤厚度為Ιμπι?2μηι,Ρ焊盤和N焊盤之間間隔彡150 μπι。
[0014]由以上技術(shù)方案可知,本實(shí)用新型通過PN引線連接電極將第2芯片至第M芯片串接,通過N焊盤和P焊盤將串接好的芯片組合與第一芯片反向并聯(lián),使倒裝LED芯片不僅具有良好的抗靜電能力,可于產(chǎn)品生產(chǎn)流程及終端應(yīng)用生命周期內(nèi)減少LED受環(huán)境或電路靜電損壞的幾率,可方便的與現(xiàn)有工藝技術(shù)進(jìn)行集成且不會增加較多制造成本,而且還可監(jiān)控LED反向漏電情況,篩選掉有潛在問題的產(chǎn)品,從而保證LED芯片工作的可靠性。此外,P焊盤和N焊盤對稱分布、倒裝接觸面積大且發(fā)光層離基板近,可以很容易的將熱量導(dǎo)出,增強(qiáng)散熱效果。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例電路連接示意圖;
[0017]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例LED芯片形成外延層的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖4為LED芯片形成反射層的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖5為LED芯片形成溝槽和N電極孔的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]圖6為LED芯片形成第一絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021]圖7為LED芯片形成P型接觸孔和N型接觸孔的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022]圖8a為LED芯片形成第一、第二 N引線電極、PN引線連接電極和第一、第二 P引線電極的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0023]圖8b為圖8a的俯視圖;
[0024]圖9a為LED芯片形成第二絕緣層及N引線電極接觸孔、P引線電極接觸孔的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0025]圖9b為圖9a的俯視圖;
[0026]圖10為LED芯片形成N焊盤和P焊盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
【具體實(shí)施方式