發光二極管芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種發光二極管芯片結構，特別涉及一種發光二極管芯片電極相關的結構。
【背景技術】
[0002]發光二極管(英文為Light Emitting D1de，簡稱LED)是利用半導體的P-N結電致發光原理制成的一種半導體發光器件。LED具有環保、亮度高、功耗低、壽命長、工作電壓低、易集成化等優點，是繼白熾燈、熒光燈和高強度放電(英文縮寫為HID)燈(如高壓鈉燈和金鹵燈)之后的第四代新光源。
[0003]當前LED芯片主要有三種結構:正裝芯片、垂直芯片和倒裝芯片。其中正裝芯片和垂直芯片在發光面上都具有電極，用來進行電氣連接。電極是多層金屬結構，可見光不可穿透，因此會使真實發光面面積縮小；另外，電極的表面通常是Au，其對于可見光，尤其是600nm以下的光反射率較低，因此當芯片應用于封裝結構后，受熒光粉散射的藍光，以及熒光粉激發的光入射到Au表面后大量的光被吸收，造成光損失。還有一些結構通過表面鍍銀來提升反射率，但是由于硅膠材料有透氣性，容易造成硫化產生，這樣不僅不能提升亮度，還存在可靠性問題。
【發明內容】
[0004]本實用新型提供了一種發光二極管芯片結構，可以大大減弱芯片表面金屬對光的吸收，從而使得相同亮度的芯片，用于封裝結構后，可以得到更高的亮度。除此之外，本實用新型結構不會引起焊線不良、硫化等可靠性的問題，并且還可以保護芯片電極。
[0005]發光從下至上依次包括:基板；外延疊層以及金屬電極，其特征在于:所述金屬電極外表面覆蓋非金屬反射層。
[0006]所述非金屬反射層覆蓋金屬電極的上表面，也可以覆蓋金屬電極的側表面。所述非金屬反射層還可以只覆蓋電極上表面的一部分，焊線的區域不被反射層覆蓋。
[0007]所述金屬電極裸露部分上表面，以進行焊線。
[0008]所述非金屬反射層為白色反射材料。更優的，再所述非金屬反射表面覆蓋有透明保護層。
[0009]本實用新型的芯片結構應用于封裝結構時，封裝結構的亮度可以得到大幅的提升，而且由于非金屬漫反射，可以使封裝結構的顏色更加均勻。
[0010]本實用新型的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
【附圖說明】
[0011]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。此外，附圖數據是描述概要，不是按比例繪制。
[0012]圖l(a)~(c)為本實用新型之實施例1中的垂直芯片之前技術示意圖，分別為芯片俯視圖，截面圖以及應用于封裝的截面圖。
[0013]圖2(a)~(c)為實施例1中的本實用新型所述技術的示意圖，分別為芯片俯視圖，截面圖以及應用于封裝的截面圖。
[0014]圖3為實施例1中的本實用新型所述技術的示意圖，反射層覆蓋電極的上表面和側表面。
[0015]圖4(a)~(c)為實施例1中的本實用新型所述技術的示意圖，反射層僅覆蓋部分電極上表面；(a):俯視圖；(b):截面圖；(c)反射層表面覆蓋透明保護層的截面圖。
[0016]圖5 (a) ~ (c)為本實用新型之實施例2中的正裝芯片之前技術示意圖，分別為芯片俯視圖，截面圖以及應用于封裝的截面圖。
[0017]圖6(a)~(c)為實施例2中的本實用新型所述技術的示意圖，分別為芯片俯視圖，截面圖以及應用于封裝的截面圖。
[0018]圖7為實施例2中的本實用新型所述技術的示意圖，反射層覆蓋電極的上表面和側表面。
[0019]圖8(a)~(c)為實施例2中的本實用新型所述技術的示意圖，反射層僅覆蓋部分電極上表面；(a):俯視圖；(b):截面圖；(c)反射層表面覆蓋透明保護層的截面圖。
[0020]圖中各標號表不如下:101:垂直芯片金屬電極；102，202:波長轉換物質(如焚光粉);103，203:封裝支架；104:光學透鏡;105，205:反射層;106，206:透明保護層;201:正裝芯片金屬電極；
【具體實施方式】
[0021]下面結合示意圖對本實用新型的LED芯片進行詳細的描述，借此對本實用新型如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。需要說明的是，只要不構成沖突，本實用新型中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本實用新型的保護范圍之內。
[0022]實施例1
[0023]圖1為垂直芯片的簡單示意圖。其中圖1(a)和(b)分別是俯視圖和截面圖。從圖中可以看出，金屬電極101覆蓋在發光表面。對于大功率的垂直芯片，金屬電極通常占到發光面積的5%~20%，對芯片的出光造成很大影響。不僅如此，該技術的芯片應用到封裝結構后，如圖1(c)所示，芯片出射的光部分經由波長轉換物質(如熒光粉)102散射又重新入射到芯片時，部分光會被金屬電極101吸收。激發的焚光粉102的光也有部分被金屬電極吸收。因此造成明顯的光損失，影響整個封裝結構的亮度。
[0024]而本實用新型所述的技術，如圖2所示，在金屬電極101上全部或者部分的覆蓋一層反射層105，圖2(a)和圖2(b)分別顯示了此芯片結構的俯視示意圖和截面示意圖，示意圖中著重顯示了電極的結構。當采用本實用新型所述技術的芯片應用于封裝結構后，如圖2(c)所示，芯片出射的光部分經由波長轉換物質(如熒光粉)102散射又重新入射到芯片時，原本會本金屬電極101吸收的光遇到反射層105，重新被反射。同理，對于激光的熒光粉102的光也不再被金屬電極101吸收，而是形成反射。從而可以明顯的提升整個封裝結構的亮度。
[0025]圖3示出了反射層不僅覆蓋在金屬電極101的上表面，還覆蓋了其側表面，從而使部分入射到側表面的光也被反射，進一步提升亮度。
[0026]由于芯片在應用于封裝時，需要進行焊線，因此反射層105覆蓋金屬電極時，焊線區域的金屬電極101裸露出來，只覆蓋其它不進行焊線的區域，這樣不會影響焊線的可靠性，如圖4所示。另外，反射層105的材質為白色反射材料，可以包含Ti02的白反介電材料，白色有機材料等。
[0027]此外，如圖4(c)所示，還可以在反射層105上覆蓋透明保護層106，如Al203，Si02，SiNx，甚至有機透明膠等材料，以提升芯片的可靠性。
[0028]實施例2
[0029]實施例1所用的芯片為垂直芯片，在本實施例中，所用的芯片為正裝芯片。與實施例1中的垂直芯片類似，現有的技術金屬電極201所用的金屬通常為Au，反射率較低(如圖5所示)。本實用新型所述的技術采用了反射層205，從而使得應用于封裝結構時，如圖6所示，原來被金屬電極201吸收的光，在本實用新型所述的芯片結構中，被反射層205反射，從而提升了整個封裝結構的亮度。如果反射層205不僅覆蓋上表面，還覆蓋側表面，如圖7所不，則殼度有進一步提升。
[0030]另外，如圖8所示，還可以在反射層205上覆蓋透明保護層206，如A1203，Si02，SiNx，甚至有機透明膠等材料，以提升芯片的可靠性。
[0031]綜上所述，本實用新型在發光二極管芯片的金屬電極外表面設置非金屬反射層，當發光二極管芯片應用于封裝結構時，可以有效地反射波長轉換物質入射到芯片電極的光，從而提升封裝結構的光效；入射到芯片電極的可見光被漫反射，從而提升封裝結構顏色均勻性；保護芯片電極，防止受到硫化影響。
【主權項】
1.發光二極管芯片，從下至上依次包括:基板；外延疊層以及金屬電極，其特征在于:所述金屬電極外表面覆蓋非金屬反射層。2.根據權利要求1所述的發光二極管芯片，其特征在于:所述非金屬反射層覆蓋金屬電極的上表面。3.根據權利要求1所述的發光二極管芯片，其特征在于:所述非金屬反射層覆蓋金屬電極的側表面。4.根據權利要求1所述的發光二極管芯片，其特征在于:所述非金屬反射層只覆蓋金屬電極上表面的一部分。5.根據權利要求1所述的發光二極管芯片，其特征在于:所述金屬電極裸露部分上表面，以進行焊線。6.根據權利要求1所述的發光二極管芯片，其特征在于:所述非金屬反射層為白色反射材料。7.根據權利要求1所述的發光二極管芯片，其特征在于:在所述非金屬反射層表面覆蓋透明保護層。
【專利摘要】本實用新型公開一種發光二極管芯片，從下至上依次包括：基板、外延疊層以及金屬電極，其特征在于：所述金屬電極外表面覆蓋非金屬反射層，所述發光二極管芯片應用于封裝結構時，可以有效地反射波長轉換物質入射到芯片電極的光，從而提升封裝結構的光效；入射到芯片電極的可見光被漫反射，從而提升封裝結構顏色均勻性；保護芯片電極，防止受到硫化影響。
【IPC分類】H01L33/46
【公開號】CN205050864
【申請號】CN201520720373
【發明人】時軍朋, 蔡培崧, 林振端, 黃昊, 趙志偉
【申請人】廈門市三安光電科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年9月17日