一種倒裝結構的led芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體光電芯片制造技術領域，尤其是一種倒裝結構的LED芯片。
【背景技術】
[0002]—般在藍寶石襯底上制作的藍、綠或紫光LED芯片的發光面為外延材料的生長表面，即P型表面。在LED的封裝過程中，都把藍寶石襯底面直接固定在散熱板上。在LED的工作過程中，其發光區一一有源區是器件發熱的根源。由于藍寶石襯底本身是一種絕緣體材料，且導熱性能和GaN材料比較差，所以對這種正裝的LED器件其工作電流都有一定的限制，以確保LED的發光效率和工作壽命。為改善器件的散熱性能，人們設計了一種LED芯片結構，即倒裝結構的LED芯片。
[0003]由于LED芯片設計的局限性，封裝良率一直很低，現有的LED所發射的光的發散角比較大，不能出射較為集中的光。現在的LED芯片的有源區比較小，發光效率不高。
【發明內容】
[0004]本實用新型的發明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種能夠將發出的光聚集起來，增強發光效率，同時設置多個P-CaN和N-CaN，擴大有源區的面積，提高發光效率的一種倒裝結構的LED芯片。
[0005]本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]本實用新型一種倒裝結構的LED芯片，包括芯片和支架，所述芯片從上到下依次包括:藍寶石層、P型半導體層、N型半導體層、反射層、電極、金屬凸點和支架;所述藍寶石層與P型半導體層和N型半導體層接觸，其特征在于:所述N型半導體層和P型半導體層相互交替放置，所述反射層設置于N型半導體層和P型半導體層之下，包括金屬反射層和曲面聚光裝置，金屬反射層覆蓋于曲面聚光裝置上，反射層下對應N型半導體層和P型半導體層設置有P極和N極，P極通過金屬凸點與支架連接，N極通過金屬凸點與支架連接;所述支架為娃片。
[0007]由于以上結構，設置了相互交替的N型半導體層和P型半導體層，可以增大P極與N極之間的接觸面積，從而擴大發光區的面積，增強發光效率;在芯片中還設置了帶有金屬反射層和曲面聚光裝置的發射層，可以將照射到反射層的光進行聚集然后發出，提高了發光效率。
[0008]本實用新型一種倒裝結構的LED芯片，所述P型半導體層之間設置有N型半導體層，每個P型半導體層連接一個P極;所述N形半導體層之間設置有P型半導體，每個N型半導體層連接一個N極。
[0009]本實用新型一種倒裝結構的LED芯片，所述P型半導體為P-CaN，所述N型半導體為N-CaN0
[0010]—種具有倒裝結構的LED芯片的制備方法，包括:
[0011]步驟一:將藍寶石進行感應耦合離子刻蝕，得到背面圖形化的藍寶石襯底；
[0012]步驟二:在藍寶石襯底上通過MOCVD生長外延層，分別為N型GaN和P型GaN ；
[0013]步驟三:在外延層上制作反射層，在導電反射層上面制作金屬保護層，在金屬保護層表面制作Si02絕緣層；
[0014]步驟四:通過真空鍍膜方法蒸鍍金屬，制作N電極和P電極:
[0015]步驟五:將藍寶石研磨減薄，切割裂片成獨立的芯粒，將芯粒焊接在支架上。
[0016]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0017]1、有源區面積增大。設置了相互交替的N型半導體層和P型半導體層，可以增大P極與N極之間的接觸面積，從而擴大發光區的面積，增強發光效率。
[0018]2、有強度較大的出射光。在芯片中還設置了帶有金屬反射層和曲面聚光裝置的發射層，可以將照射到反射層的光進行聚集然后發出，提高了發光效率。
【附圖說明】
[0019]本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
[0020]圖1是本實用新型倒裝結構的LED芯片示意圖。
[0021 ]圖中標記，I為藍寶石層，2為P型半導體層，3為反射層，4為P極，5為支架，6為金屬凸點，7為N極，8為N型半導體層。
【具體實施方式】
[0022]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0023]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0024]如圖1，本實用新型一種倒裝結構的LED芯片，包括芯片和支架，所述芯片從上到下依次包括:藍寶石層、P型半導體層、N型半導體層、反射層、電極、金屬凸點和支架;所述藍寶石層與P型半導體層和N型半導體層接觸，其特征在于:所述N型半導體層和P型半導體層相互交替放置，所述反射層設置于N型半導體層和P型半導體層之下，包括金屬反射層和曲面聚光裝置，金屬反射層覆蓋于曲面聚光裝置上，反射層下對應N型半導體層和P型半導體層設置有P極和N極，P極通過金屬凸點與支架連接，N極通過金屬凸點與支架連接;所述支架為娃片。
[0025]本實用新型一種倒裝結構的LED芯片，所述P型半導體層之間設置有N型半導體層，每個P型半導體層連接一個P極;所述N形半導體層之間設置有P型半導體，每個N型半導體層連接一個N極。
[0026]本實用新型一種倒裝結構的LED芯片，所述P型半導體為P-CaN，所述N型半導體為N-CaN0
[0027]—種具有倒裝結構的LED芯片的制備方法，包括:
[0028]步驟一:將藍寶石進行感應耦合離子刻蝕，得到背面圖形化的藍寶石襯底；
[0029 ] 步驟二:在藍寶石襯底上通過MOCVD生長外延層，分別為N型GaN和P型GaN ；
[0030]步驟三:在外延層上制作反射層，在導電反射層上面制作金屬保護層，在金屬保護層表面制作Si02絕緣層；[0031 ]步驟四:通過真空鍍膜方法蒸鍍金屬，制作N電極和P電極:
[0032]步驟五:將藍寶石研磨減薄，切割裂片成獨立的芯粒，將芯粒焊接在支架上。
[0033]本實用新型一種倒裝結構的LED芯片，設置了相互交替的N型半導體層和P型半導體層，可以增大P極與N極之間的接觸面積，從而擴大發光區的面積，增強發光效率;在芯片中還設置了帶有金屬反射層和曲面聚光裝置的發射層，可以將照射到反射層的光進行聚集然后發出，提高了發光效率。
[0034]本實用新型并不局限于前述的【具體實施方式】。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組入口 ο
【主權項】
1.一種倒裝結構的LED芯片，包括芯片和支架，所述芯片從上到下依次包括:藍寶石層、P型半導體層、N型半導體層、反射層、電極、金屬凸點和支架;所述藍寶石層與P型半導體層和N型半導體層接觸，其特征在于:所述N型半導體層和P型半導體層相互交替放置，所述反射層設置于N型半導體層和P型半導體層之下，包括金屬反射層和曲面聚光裝置，金屬反射層覆蓋于曲面聚光裝置上，反射層下對應N型半導體層和P型半導體層設置有P極和N極，P極通過金屬凸點與支架連接，N極通過金屬凸點與支架連接;所述支架為娃片。2.根據權利要求1所述倒裝結構的LED芯片，其特征在于:所述P型半導體層之間設置有N型半導體層，每個P型半導體層連接一個P極;所述N形半導體層之間設置有P型半導體，每個N型半導體層連接一個N極。3.根據權利要求1所述倒裝結構的LED芯片，其特征在于:所述P型半導體為P-CaN，所述N型半導體為N-CaN。
【專利摘要】本實用新型公開了一種倒裝結構的LED芯片，包括芯片和支架，所述芯片從上到下依次包括：藍寶石層、P型半導體層、N型半導體層、反射層、電極、金屬凸點和支架；其特征在于：所述N型半導體層和P型半導體層相互交替放置，所述反射層設置于N型半導體層和P型半導體層之下，包括金屬反射層和曲面聚光裝置，金屬反射層覆蓋于曲面聚光裝置上，反射層下對應N型半導體層和P型半導體層設置有P極和N極。本實用新型設置了相互交替的N型半導體層和P型半導體層，在芯片中還設置了帶有金屬反射層和曲面聚光裝置的發射層，可以將照射到反射層的光進行聚集然后發出，提高了發光效率。
【IPC分類】H01L33/08, H01L33/00, H01L33/10, H01L33/44
【公開號】CN205194729
【申請號】CN201521014364
【發明人】朱森
【申請人】朱森
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月9日