[发明专利]无金属电极的垂直结构的LED高压芯片

说明书

技术领域

本发明涉及无金属电极的垂直结构的LED高压直流或交流芯片。

背景技术

专利申请2008101694391公开了正装结构的LED高压直流芯片。快速降低照明灯具成本的方法之一是采用大电流密度驱动，但是，正装结构的芯片在大电流密度驱动时，会面临散热不佳的问题。为了解决散热问题，专利2010105840892公开了垂直结构的LED高压直流芯片。但是，金和其他金属的价格日趋提高，金属电极的成本也随之提高。另外，LED通讯日渐发展，需要较高开关速度的LED芯片。

为了使得LED更快的进入巨大的通用照明领域，仍然需要进一步提高正装结构和垂直结构的LED高压直流芯片的性能和降低生产成本。正装结构和垂直结构的LED高压直流芯片的产品结构和生产工艺上的任何一点小的改进而带来的芯片性能的提高和生产成本的降低，都会加快LED进入通用照明市场的速度，产生巨大的经济效益。

因此，需要一种能解决散热问题、可采用大电流驱动、生产成本较低、可以降低LED灯具成本、具有高开关速度的LED高压直流或交流芯片。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决散热问题、大电流驱动、降低生产成本、降低LED灯具成本、高开关速度的无金属电极的垂直结构的LED高压芯片。优选的，提供一种无需打金线的无金属电极的垂直结构的LED高压芯片。

在本发明的上下文中，无金属电极的垂直结构的LED高压芯片包括，无金属电极的垂直结构的LED高压直流芯片，无金属电极的垂直结构的LED高压交流芯片，无需打金线的无金属电极的垂直结构的LED高压直流芯片，无需打金线的无金属电极的垂直结构的LED高压交流芯片。

无金属电极的垂直结构的LED高压芯片的一个实施实例，包括：

(1)支持衬底；

(2)分立的导电的焊盘；焊盘包括，一个第一电极焊盘，至少一个中间焊盘，一个第二电极焊盘；第一电极焊盘、第二电极焊盘和中间焊盘形成在支持衬底上；第一电极焊盘、第二电极焊盘和中间焊盘与支持衬底电绝缘；

(3)至少两个分立的单元半导体外延薄膜：单元半导体外延薄膜包括：第一类型限制层、活化层和第二类型限制层；单元半导体外延薄膜的第一类型限制层分别键合在第一电极焊盘和中间焊盘的预定位置上并且使得第一电极焊盘和中间焊盘的一部分暴露；第二电极焊盘上没有键合单元半导体外延薄膜；

(4)焊盘的数量比单元半导体外延薄膜的数量多一个，在第二电极焊盘上，没有键合单元半导体外延薄膜。

(5)每个焊盘和键合于其上的单元半导体外延薄膜构成单元芯片；

(6)钝化层：钝化层层叠在每个单元芯片和第二电极焊盘的表面和侧面上；钝化层在单元半导体外延薄膜的第二类型限制层的预定的位置上方具有预定形状的窗口，第二类型限制层的一部分在窗口中暴露；钝化层在第一电极焊盘和中间焊盘的暴露的部分的预定的位置上方分别具有预定形状的窗口，第一电极焊盘的一部分和中间焊盘的一部分在窗口中暴露；钝化层在第二电极焊盘的预定的位置上方具有预定形状的窗口，第二电极焊盘的一部分在窗口中暴露；

(7)至少一个透明的中间连接电极：透明的中间连接电极包括透明的第一中间连接电极、透明的第二中间连接电极、透明的中间p-n-连接电极；其中，第一中间连接电极通过钝化层在一个单元半导体外延薄膜的第二类型限制层上方的窗口，层叠在第二类型限制层上；第二中间连接电极通过钝化层在一个其上层叠单元半导体外延薄膜的中间焊盘的上方的窗口，层叠在中间焊盘上；中间p-n-连接电极把至少一个第一中间连接电极和至少一个第二中间连接电极连接起来；

(8)一个透明的连接电极：透明的连接电极包括透明的第一连接电极、透明的第二连接电极、透明的p-n-连接电极；其中，第一连接电极通过钝化层在一个单元半导体外延薄膜的第二类型限制层上方的窗口，层叠在第二类型限制层上；第二连接电极通过钝化层在第二电极焊盘的上方的窗口，层叠在第二电极焊盘上；p-n-连接电极把第一连接电极和第二连接电极连接起来。