[发明专利]一种LED芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED制造技术领域，尤其涉及一种LED芯片及其制作方法。

背景技术

发光二极管（LED，Light Emitting Diode）是一种半导体固体发光器件，其利用半导体PN结作为发光材料，可以将电转换为光。当半导体PN结的两端加上正向电压后，注入PN结中的电子和空穴发生复合，将过剩的能量以光子的形式释放出来。LED具有寿命长，功耗低的优点，随着技术的日渐成熟，LED的运用领域也越来越多元化，对LED芯片的功率和亮度的要求要求也越来越高，对LED芯片的尺寸也有了进一步需求。

传统的LED芯片结构P电极和N电极设置在和发光区同一侧，发光区射出的光部分将被电极和键合引线所吸收或遮挡。并且由于P型半导体层本身相对高的电阻导致电流扩展存在拥堵现象，电流主要集中在不能有效发光的P电极之下，从而导致了发光的不均匀和发光效率的下降。为获得良好的电流扩展，在P型半导体层表面形成一般形成有半透明的电流扩散层，这样也会影响出光效率。为了在透光率和扩展电阻率二者之间则要给以适当的折衷，折衷设计的结果必定使其功率转换的提高受到了限制。

因此，目前一般使用倒装芯片的技术来解决电流扩散层和电极对出光效率的影响。倒装芯片的实质是在传统工艺的基础上，将芯片的发光区与电极不设计在同一个平面，将电极区面朝向基板进行贴装。利用倒装工艺封装的LED芯片的制造过程通常包括两个步骤：先分别完成LED管芯部分的制造和基板端导线焊点等部分的制造，然后将两部分通过焊球或其它方式连接贴装。这样的制造方法，一方面增加了工艺步骤和难度；另一方面，限制了LED芯片在厚度和尺寸上的进一步发展。

同时，芯片尺寸的增加同时也增加了电流扩展的难度，为了使电流均匀分布需要特殊设计电极结构，目前一般设置为一对梳状电极，这只能一定程度上解决这一问题，无法满足芯片尺寸更进一步增加的需求。

发明内容

本发明提供一种LED芯片及其制作方法，该制作方法优化了倒装工艺以减少LED芯片厚度。进一步的，本发明还能解决LED芯片内电流不能均匀分布的问题。

为解决以上问题，本发明提供一种LED芯片的制造方法，包括：

提供衬底，在衬底上形成管芯；

在管芯表面形成第一绝缘层，并平坦化所述第一绝缘层；

在第一绝缘层对应区域开出贯通第一绝缘层的第一孔槽群；

在第一绝缘层上沉积第一金属层，并平坦化所述第一金属层，第一孔槽群内的金属组成第一电极群，第一绝缘层表面的金属层组成第一电极层；

在第一电极层对应区域开出贯通第一电极层的绝缘孔槽群；

在第一电极层上沉积第二绝缘层，并平坦化所述第二绝缘层；

在第二绝缘层对应区域开出贯穿第一绝缘层和第二绝缘层的第二孔槽群；

在第二绝缘层上沉积第二金属层，并平坦化所述第二金属层，第二孔槽群内的金属组成第二电极群，第二绝缘层表面的金属层组成第二电极层；

在第二电极层上贴装基板。

可选的，在所述的LED芯片的制造方法中，所述第一电极群的电极分排均匀分布在管芯对应区域上，所述第二电极群分布在以第一电极群的电极为中心的正六边形的顶点上。

可选的，在所述的LED芯片的制造方法中，所述管芯包括依次形成于衬底上的N型半导体层、多量子阱层、P型半导体层和电流扩散层，所述多量子阱层、P型半导体层和电流扩散层部分暴露出所述N型半导体层。

可选的，在所述的LED芯片的制造方法中，所述第一电极群形成在电流扩散层上，所述第二电极群形成在N型半导体层上。

可选的，在所述的LED芯片的制造方法中，所述第一电极群形成在N型半导体层上，所述第二电极群形成在电流扩散层上。

可选的，在所述的LED芯片的制造方法中，所述衬底为蓝宝石衬底。

本发明还提供了采用上述任一方法制造出的LED芯片，所述LED芯片包括：衬底、形成于所述衬底上的管芯以及设置于管芯上并与管芯对应区域接触的电极，所述电极包括第一电极群和第二电极群，所述第一电极群上生成有第一电极层，所述第二电极群上生成有第二电极层，所述第一电极层和第二电极层之间由第二绝缘层隔开，所述第一电极群和第二电极群之间由第一绝缘层和第二绝缘层共同隔开。在第二电极层上贴装有基板。

可选的，在所述的LED芯片中，所述第一电极群的电极分排均匀分布在管芯对应区域上，所述第二电极群分布在以第一电极群的电极为中心的正六边形的顶点上。