[实用新型]免封装型UVLED芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种免封装型UVLED芯片，属于半导体封装技术领域。

背景技术

现有技术中LED芯片的封装方式大多较为复杂，并且封装过程中散热不好。而采用免封装技术大多采用的是植金球方式的倒装封装，现有的LED芯片结构在采用倒装封装时存在一定的难度。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种免封装型UVLED芯片，热阻小，散热好，可以采用免封装技术，减少共晶封装的内应力。

按照本实用新型提供的技术方案，所述免封装型UVLED芯片，包括衬底，在衬底的正面依次设置N-GaN层、发光层、P-GaN层和反射层；其特征是：在所述反射层、P-GaN层和发光层中设置通孔，通孔由反射层延伸至发光层的底部，通孔与N-GaN层连通；在所述通孔中和反射层的表面设置N共晶电极，在反射层表面设置P共晶电极。

所述N共晶电极与P共晶电极的上表面平齐。

本实用新型所述免封装型UVLED芯片热阻小、散热好，可以采用免封装技术，减少共晶封装的内应力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示：所述免封装型UVLED芯片包括P共晶电极1、N共晶电极2、反射层3、P-GaN层4、发光层5、N-GaN层6、衬底7、通孔8等。

如图1、图2所示，本实用新型所述免封装型UVLED芯片包括衬底7，衬底7可以采用蓝宝石衬底等，在衬底7的正面依次设置N-GaN层6、发光层5、P-GaN层4和反射层3；在所述反射层3、P-GaN层4和发光层5中设置通孔8，通孔8由反射层3延伸至发光层5的底部，通孔8与N-GaN层6连通；在所述通孔8中和反射层3的表面设置N共晶电极2，在反射层3表面设置P共晶电极1，N共晶电极2与P共晶电极1的上表面平齐；

所述P共晶电极1和N共晶电极2采用Cr/Pt/Au/Sn金属层，Sn金属的厚度不低于3μm；所述反射层3为Al/Ni/Au金属层，反射层3材质主要为Al，反射层3通过Ni/Au金属层与P-GaN层4欧姆接触，在紫光365~420nm波段范围内反射率达到85%以上。

所述免封装型UVLED芯片的制备方法，采用以下步骤：

步骤1：利用MOCVD设备在蓝宝石衬底7上生长形成N-GaN层6、发光层5和P-GaN层4，通过改变生长过程中温度可以改变发光波长；

步骤2：利用ICP设备在发光层5和P-GaN层4上刻蚀出通孔和N共晶电极2的形状；

步骤3：利用电子束蒸发设备在P-GaN层4制作反射层3，反射层3金属为Al/Ni/Au，反射层3的主体为Al，Ni/Au的厚度为1~5nm，作为欧姆接触层与P-GaN层4接触；

步骤4：利用电子束蒸发设备和热阻蒸发设备在反射层3上制作P共晶电极1，在N-GaN层6上制作N共晶电极2，P共晶电极1和N共晶电极2彩和金属层Cr/Pt/Au/Sn，其中Sn层厚度不低于3μm；在制作N共晶电极2电时，在步骤2刻蚀成的通孔上蒸镀金属层后，N共晶电极2通孔8与N-GaN层6相连接；

步骤5：利用减薄、研磨设备将晶圆减薄到100~200um，再利用激光切割机将晶圆上的器件进行分离。

本实用新型通过通孔8电极的设计，实现P共晶电极1和N共晶电极2高度相同，有利于提高回流焊时金属层的键合效果，减少共晶封装的内应力；本实用新型所述的P共晶电极1和N共晶电极2的主要材质为Sn，利用助焊剂固晶，无氧回流焊共晶的方式，在无氧环境中避免Sn氧化问题；可以实现低热阻封装，试验测试封装热阻小于2℃/W，共晶推力大于2000g。