[发明专利]一种侧壁与背部导通的发光二极管及其制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管的制程领域，具体涉及一种侧壁与背部导通的发光二极管及其制作工艺。

背景技术

发光二极管（英文为Light Emitting Diode，简称发光二极管）是半导体二极管的一种，它能将电能转化为光能，发出黄、绿、蓝等各种颜色的可见光及红外和紫外不可见光。与小白炽灯泡及氖灯相比，它具有工作电压和电流低、可靠性高、寿命长且可方便调节发光亮度等优点由于发光二极管材料本身具备有发出红光、橘光、黄光甚至到黄绿光的特性，而且发光二极管所使用的材料本身是高直接能隙的材料，所以可来达到应用高光亮度发光二极管的发展。

以氮化镓（GaN）发光二极管为例，可以通过控制材料的组成来制作各种色光的发光二极管，因此其相关技术成为近年来业界积极研发的焦点。氮化镓发光二极管，例如除了在各种电子时钟、手机等消费性电子装置的显示功能的传统应用之外，因为其在亮度与发光效率等方面的技术突破，更逐渐应用在户外显示板、车用照明等领域。

如图6所示为现有发光二极管的结构，从下往上包括基板101、N型层102、发光层103、P型电子阻挡层104、P型氮化镓层105、P型接触层106、电流扩展层107、 P电极108和N电极109。

传统的单面发光二极管的表面设置有N电极109及P电极108，在实现封装工艺时需要进行打线，传统的单面发光二极管需要采用专用的打线设备进行打线，该打线设备需要分别对N电极及P电极进行打线，工作效率不高，而且容易出错，而且采用这种打线方式的N电极及P电极只能从下往上进行散热，散热效果不好，影响使用寿命，而且导电性相对较差。

另外，当应用变广时，封装的方式的变得多彩多姿。从传统的正装模式、倒装模式、高压串连模式，引进到超大功率的垂直型，到最近热门的无封装技术(CSP)。现有的正装模式制程简便，制程良率高，产品单价低，导热性不佳，不适用于高电流。倒装模式制程繁琐，容易漏电，制程良率低，产品单价高，导热与导电均良好，不过对于封装的要求高，需要添购昂贵的封装设备异常。垂直型模式制程繁琐，容易电压高，制程良率低，产品单价高，导电良好，导热性一般，主要应用于特殊产品上。

为解决上述缺陷，本发明人提出一种新型态的方式，在封装应用端上可提供更大变化于市场所需。

发明内容

本发明的第一个目的是提出一种侧壁与背部导通的发光二极管制程技术，其为一种新型态方式的发光二极管，能够提高发光二极管亮度，降低发光二极管电压，降低芯片的耦合温度。

   本发明的第一个目的是通过以下方式实现的：

  一种侧壁与背部导通的发光二极管，它包括一基板、发光外延层、电流扩展层、沟槽区、P电极、N电极和保护层。

   基板的底面设有反射层;发光外延层生长于基板表面，该发光外延层从下往上至少包含有N型层、发光层和P型层，P型层从下往上包括P型电子阻挡层、P型氮化物层和P型接触层。电流扩展层设置于P型层的表面。沟槽区位于发光外延层的边缘，且在N型层的边缘上方预留有槽位，使N型层的边缘裸露出来;P电极设置于电流扩展层与P型层的表面。N电极设置于N型层的边缘表面，且位于沟槽区的外边缘;保护层覆盖于发光外延层与电流扩展层的上表面，其边缘向下延伸至沟槽区内。

    所述N型层的外侧面边缘设有向下倾斜的斜面，该斜面延伸至N型层的底部形成用于起桥接作用的倒角结构，并在该斜面上设置有导电包覆层，该导电包覆层向下延伸紧贴着基板的侧面且延伸至基板的底面，该导电包覆层向上延伸紧贴着N电极的侧面，形成一种侧壁与背部导通的发光二极管制程技术。

   上述说明中，作为优选的方案，所述导电包覆层为单层或者多层膜状结构。

   上述说明中，作为优选的方案，所述导电包覆层由铬、铝、镍、钛、钨、铑、金、银、铜、铂和导电玻璃中的任意一种或者任意多种材料组合构成。该导电包覆层为透明导电层，由铟锡氧化层(ITO)、氧化锌(ZnO)和AzO中的任意一种或者任意多种材料组合构成。

   上述说明中，作为优选的方案，所述N电极设置有一个、两个或者多个，分别对应设置于N型层的一边、两边或者多边的边缘表面，其对应的倒角结构分别设置于N型层的一边、两边或者多边。

   上述说明中，作为优选的方案，所述斜面与N型层表面的法线之间形成的夹角大于10度小于75度。

   上述说明中，作为优选的方案，所述斜面的高度大于10微米。