[实用新型]一种倒装高压LED芯片的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体光电芯片制造领域，尤其涉及一种倒装高压LED芯片的结构。

背景技术

20世纪90年代末，在半导体器件照明时代的初期，居室照明主要是钨白炽灯，紧凑型荧光灯由于高效率正被积极推广。多数工作环境使用荧光灯，街道照明则以钠灯为主。然而，高亮度可见光发光二极管（LED）已经有很大的应用，以它为基础的固体照明正在迅猛发展，即将引起照明历史的又一次革命。尽管这种发展态势势如破竹，但是LED大芯片仍存在很多问题：

第一，散热难的问题，商业化的LED大芯片大多生长的蓝宝石衬底上，然后将其固定在封装支架上，这样的LED大芯片主要通过传导散热，而蓝宝石衬底由于较厚，所以热量难于导出，热量聚集在芯片会影响芯片可靠性，增加光衰和减少芯片寿命。

第二，光效低的问题，电极挡光和引线的制作会减少芯片的出光，且电流拥挤容易产生拥挤效应，这些都会降低芯片的光效。

第三，封装复杂的问题，单个LED芯片的电压为3V左右，而LED大芯片则需要变压或者将多个单个LED芯片封装成串联，这些都增加了封装和应用的难度，工艺难度加大，使整个芯片的可靠性变差。

而大多的倒装芯片都是将一颗颗芯片上分散的n焊盘对准到已布好线的基板上实现其串联，形成倒装高压芯片，这样使倒装焊接对准工艺难度加大，成本高，良率低。因此需要一种新的倒装高压LED芯片的结构，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种倒装高压LED芯片的结构，能够改善高压LED芯片散热问题，以及提高光效和简化封装。

为了解决上述问题，本实用新型提供的一种倒装高压LED芯片的结构，包括：

衬底，位于所述衬底表面上彼此互相绝缘独立的第一至第n芯片，n为大于等于2的整数，每一所述芯片包括位于衬底表面上的N型氮化镓层、位于所述N型氮化镓层上的发光层、以及位于所述发光层上的P型氮化镓层；

每一所述芯片表面均匀分布的贯穿P型氮化镓层、发光层直到停留在N型氮化镓层表面上的小孔，位于每一所述小孔内的N型氮化镓层表面上的一N型接触层，位于每一所述芯片的P型氮化镓层表面上的一P型接触层；

填充满各所述芯片之间和各所述小孔内以及覆盖在所述P型接触层和P型氮化镓层的表面上的第一绝缘层；

分别贯穿所述第一绝缘层、直到与所述N型接触层互连的N型接触孔和直到与所P型接触层互连的P型接触孔；

第一布线层，位于所述第一芯片上的部分第一绝缘层上且填充满与所述第一芯片上的P型接触层连接的P型接触孔；

第二布线层，位于所述第i芯片和第i+1芯片之间的部分第一绝缘层上且填充满与所述第i芯片上的N型接触层连接的N型接触孔，以及填充满与所述第i+1芯片上的P型接触层连接的P型接触孔，i为大于等于1且小于n的整数；

第三布线层，位于所述第n芯片上的部分绝缘层上且填充满与所述第n芯片上的N型接触层连接的N型接触孔；

第二绝缘层，位于所述第一布线层、第二布线层和第三布线层的表面上及位于所述第一布线层、第二布线层和第三布线层彼此之间的第一绝缘层表面上；

分别贯穿所述第二绝缘层、直到与所述第一布线层互连的第一布线接触孔和直到与所述第三布线层互连的第三布线接触孔；以及

相互绝缘的P焊盘和N焊盘，所述P焊盘位于部分所述第二绝缘层的表面上且填充满所述第一布线接触孔，所述N焊盘位于另一部分所述绝缘层的表面上且填充满所述第三布线接触孔。

进一步的，所述P焊盘和N焊盘对称分布且之间的间隔为50um-150um。

进一步的，n的取值范围是2-100。

进一步的，所述第一绝缘层为氮化铝第一绝缘层，二氧化硅第一绝缘层，氮化硅第一绝缘层，氮氧化硅第一绝缘层，三氧化二铝第一绝缘层、聚酰亚胺第一绝缘层或分布布拉格反射镜第一绝缘层中的一种。

进一步的，所述第二绝缘层为氮化铝第二绝缘层，二氧化硅第二绝缘层，氮化硅第二绝缘层，氮氧化硅第二绝缘层，三氧化二铝第二绝缘层或聚酰亚胺第二绝缘层中的一种。

进一步的，所述第一绝缘层和第二绝缘层采用溅射、蒸发或喷涂工艺形成。

由上述技术方案可知，与传统的LED大芯片相比，本实用新型提供的一种倒装高压LED芯片具有以下技术优点：